Mikel Saez de Buruagaren tesi defentsa

Atzera

Mikel Saez de Buruagaren tesi defentsa

Tesia

Mikel Saez de Buruagaren tesi defentsa

Tesiaren izenbura: A novel procedure based on 2D finite element modeling and orthogonal cutting tests to predict machinability and tool wear evolution considering the microstructure effect of lamellar ferrite-pearlite steels. SOBRESALIENTE CUM LAUDE kalifikazioa lortu du.

2018·03·14

$titulo.getData()


Laburpena

Tesiaren ekarpen nagusia mekanizagarritasuna eta higaduraren eboluzioa aurreikustera bideratuta dagoen elementu finituetan oinarritzen den prozedura garatzea da, ferrita eta perlitazko lamelez osatutako altzairuen mikroestrukturaren eragina kontuan hartuta. Gainera, lortutako emaitza esperimentalak laguntzen du altzairu horien makinagarritasuna ulertzeko. Ferritaperlitazko mikroestruktura mota zabalean garatutako modeloa balioztatzeko, karbono-eduki desberdina duten lau altzairu hautatu dira: 16MnCr5, 27MnCr5, C45 eta C60.

Lagrangiar Euleriar Arbitrario formulazioan oinarrituta, elementu finituen modelo bat garatu da, higadura simulazio estrategiakin batera aldagai zientifikoen (ebaketa indarrak, tenperaturak, txirbilaren formazioa) eta garrantzizko aldagai industrialak (makinagarritasuna eta herraminten higadura) aurreikusteko. Beharrezkoak diren sarrera parametroak, hau da, materialaren tentsiodeformazio deskribatzen duen modeloa, erreminta eta piezan harteko marrus- kadura eta higadura modeloa, propietate mikroestrukturalen eta konposizioaren arabera definitu dira. Reologia esperimentuetan oinarriturik, altzairu ferritiko-perlitikoen portaera errepresentatzen duen material modelo berria proposatu da (MSB modeloa). Konposizioan, perlita ehunekoan, perlitaren distantzia interlaminarean eta ferritaren batez besteko ale-tamainaren arabera aterialaren deformazioren aurkako gogortasuna deskribatzea da modeloaren kontribuzio nagusia. Marruskadura legea, ferrita ehunekoaren arabera eta pieza eta erremintaren arteko abiadura erlatiboaren arabera definitu da. Azkenik, higadura lege bakar bat planteatu da erreminta en anko eta krater higadura errepresentatzeko gai dena. Lege honek, higadura fenomeno desakoplatu mekaniko eta aktibazio termikoen bitartez deskribatzen du, non atal mekanikoa altzairuaren karbonoaren edukian eta irristatze luzeeran oinarritzen den. Fenomeno termikoari dagokion higadura Arrhenius motako ekuazio batekin modelatzen da, zeinean aktibazio energetikoa berdina dela aurkitu da aztertutako altzairu guztientzat.

Emaitza enpirikoek zein simulaziokoek, joera berdinak lortzen dituzte aldagai zientifiko eta industrialak astertzerakoan. Krater sakoneraren (KT) aurreikuspena, flankoaren higadura luzera (VB), ebaketa indarra (Fc) eta txirbil lodiera (t2) %5-20ko akatsa lortu dute ebaketa  rtogonalaren emaitza esperimentalekin alderatuta. Kontaktu luzera (lc) eta aitzinamendu indarra (Ff ) aurreikustean da modeloaren muga handiena, emaitzak %25-60 txikiagoak izanik.

Elementu finituen modeluaz gain, bi ikerketa-estrategia enpiriko garatu dira ikerketan zehar. Lehenengoak, erremintaren gainazalak duen tenperatura erreala eta igortzen duen erradiazioaren arteko lotura zehazten du, erremintaren emisibitatea karakterizatu beharrik gabe. Bigarren prozeduran, modu sinkronizatuan funtsezko aldagaien eboluzioa eta erremintaren higadura lortzen dira ebaketa ortogonaleko prozesuan. Bi estrategia enpiriko hauen bitartez, ferritaperlita altzairuen higadura mekanismoak karakterizatu egin dira eta horren bidez, kraterraren eta flankoaren higadura errepresentatzeko gai den lege bakarra ezarri da.