ABSTRACT<\/h5>\n
Aquest treball explora els beneficis i desafiaments dels m\u00e8todes d\u2019elements finits (FEM) avan\u00e7ats aplicats a la conformaci\u00f3 de metalls i processos de fabricaci\u00f3. A mesura que aquests processos esdevenen m\u00e9s complexos, el FEM ha emergit com una eina crucial. Permet predir magnituds f\u00edsiques, ajudant els enginyers en la presa de decisions i millorant l\u2019efici\u00e8ncia de les cadenes de desenvolupament i producci\u00f3.<\/p>\n
La conformaci\u00f3 de metalls sovint implica un comportament (gaireb\u00e9) isoc\u00f2ric a causa de les deformacions pl\u00e0stiques, la qual cosa pot provocar que el m\u00e8tode d\u2019elements finits est\u00e0ndard es torni inestable. Per abordar aquest comportament isoc\u00f2ric i assegurar la converg\u00e8ncia local de les deformacions i tensions, aquest estudi utilitza formulacions mixtes d\u2019elements finits, incloent les formulacions despla\u00e7ament-pressi\u00f3 (u\/p), despla\u00e7ament-deformaci\u00f3 (u\/\u03b5) i despla\u00e7ament-pressi\u00f3-deformaci\u00f3 desviat\u00f2ria (u\/p\/e). Per mitigar l\u2019elevat cost computacional de les formulacions u\/\u03b5 i u\/p\/e, es desenvolupa la t\u00e8cnica de Refinament Adaptatiu de Formulaci\u00f3 (AFR). Aquesta t\u00e8cnica activa selectivament les formulacions millorades basant-se en criteris f\u00edsics o en l\u2019estimaci\u00f3 d\u2019errors. L\u2019exactitud i la taxa de converg\u00e8ncia del m\u00e8tode s\u2019estudien i es comparen favorablement amb solucions de refer\u00e8ncia. El m\u00e8tode s\u2019aplica amb \u00e8xit a l\u2019an\u00e0lisi de fallades estructurals quasi-fr\u00e0gils.<\/p>\n
Aquest treball tamb\u00e9 aborda l\u2019aplicaci\u00f3 pr\u00e0ctica de m\u00e8todes num\u00e8rics avan\u00e7ats a problemes complexos de fabricaci\u00f3, en particular la soldadura per fregament (Friction Stir Welding, FSW), que \u00e9s una t\u00e8cnica de soldadura en estat s\u00f2lid. La FSW es caracteritza per deformacions isoc\u00f2riques, taxes de deformaci\u00f3 extremadament elevades i un comportament del material altament no lineal i dependent de la temperatura. S\u2019empra un m\u00e8tode d\u2019elements finits incrustat per simplificar el modelatge de geometries complexes i condicions de frontera m\u00f2bils. Aquest m\u00e8tode utilitza un marc purament euleri\u00e0 i una funci\u00f3 nivell discret per al modelatge de l\u2019eina, i treballa directament amb geometries CAD de l\u2019eina. Els resultats de la simulaci\u00f3 concorden b\u00e9 amb les dades experimentals. Es realitza un estudi param\u00e8tric dels par\u00e0metres de proc\u00e9s per avaluar el seu impacte sobre les forces de soldadura i l\u2019evoluci\u00f3 de la temperatura, demostrant la utilitat de l\u2019eina en el suport als processos de desenvolupament.<\/p>\n
Per millorar la usabilitat, es desenvolupa una interf\u00edcie gr\u00e0fica d\u2019usuari (GUI) per a la creaci\u00f3 de fitxers d\u2019entrada de simulaci\u00f3 i la gesti\u00f3 de les simulacions. A m\u00e9s, s\u2019implementa un algorisme de tra\u00e7at de part\u00edcules per visualitzar el flux de material. Aquest treball pret\u00e9n reduir la bretxa entre la recerca acad\u00e8mica i les aplicacions d\u2019enginyeria pr\u00e0ctica. Proporciona eines num\u00e8riques avan\u00e7ades, per\u00f2 robustes i eficients, per simular processos de conformaci\u00f3 de metalls i fabricaci\u00f3.<\/p>\n
Tribunal<\/strong><\/p>\n Directors de tesi<\/strong><\/p>\n\n
![\"\"](\"https:\/\/cimne.com\/wp-content\/uploads\/2025\/10\/venghaus-phd-defense.jpg\")
<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/cimne.com\/wp-content\/uploads\/2025\/10\/henning-venghaus-cimne-150x150.jpg\")