RESUMEN<\/h5>\n
Este trabajo explora los beneficios y desaf\u00edos de los m\u00e9todos de elementos finitos (FEM) avanzados aplicados al conformado de metales y procesos de fabricaci\u00f3n. A medida que estos procesos se vuelven cada vez m\u00e1s complejos, el FEM ha emergido como una herramienta crucial. Ayuda a predecir magnitudes f\u00edsicas, lo que asiste a los ingenieros en la toma de decisiones y mejora la eficiencia de las cadenas de desarrollo y producci\u00f3n.El conformado de metales a menudo implica un comportamiento (casi) isoc\u00f3rico debido a las deformaciones pl\u00e1sticas, lo que puede provocar inestabilidad en el m\u00e9todo de elementos finitos est\u00e1ndar.<\/p>\n
Para abordar este comportamiento isoc\u00f3rico y garantizar la convergencia local de las deformaciones y tensiones, este estudio utiliza formulaciones mixtas de elementos finitos, incluyendo las formulaciones desplazamiento-presi\u00f3n (u\/p), desplazamiento-deformaci\u00f3n (u\/\u03b5) y desplazamiento-presi\u00f3n-deformaci\u00f3n desviadora (u\/p\/e). Para mitigar el alto coste computacional de las formulaciones u\/\u03b5 y u\/p\/e, se desarrolla la t\u00e9cnica de Refinamiento Adaptativo de Formulaci\u00f3n (AFR). Esta t\u00e9cnica activa selectivamente las formulaciones mejoradas bas\u00e1ndose en criterios f\u00edsicos o estimaciones de error. Se estudia la precisi\u00f3n y la tasa de convergencia del m\u00e9todo, y se comparan favorablemente con soluciones de referencia. El m\u00e9todo se aplica con \u00e9xito al an\u00e1lisis de fallo estructural cuasi-fr\u00e1gil.<\/p>\n
Este trabajo tambi\u00e9n aborda la aplicaci\u00f3n pr\u00e1ctica de m\u00e9todos num\u00e9ricos avanzados a problemas complejos de fabricaci\u00f3n, en particular la Soldadura por Fricci\u00f3n (Friction Stir Welding, FSW), que es una t\u00e9cnica de soldadura en estado s\u00f3lido. La FSW se caracteriza por deformaciones isoc\u00f3ricas, tasas de deformaci\u00f3n extremadamente altas y un comportamiento del material altamente no lineal y dependiente de la temperatura.Se emplea un M\u00e9todo de Elementos Finitos Incrustado para simplificar el modelado de geometr\u00edas complejas y condiciones de contorno m\u00f3viles. Este m\u00e9todo utiliza un marco puramente euleriano y una funci\u00f3n de nivel discreta para el modelado de la herramienta, y trabaja directamente con geometr\u00edas CAD de herramientas. Los resultados de simulaci\u00f3n concuerdan bien con los datos experimentales. Se realiza un estudio param\u00e9trico de los par\u00e1metros del proceso para evaluar su impacto en las fuerzas de soldadura y la evoluci\u00f3n de la temperatura, demostrando la utilidad de la herramienta en el apoyo a los procesos de desarrollo.<\/p>\n
Para mejorar la usabilidad, se desarrolla una Interfaz Gr\u00e1fica de Usuario (GUI) para la creaci\u00f3n de archivos de entrada de simulaci\u00f3n y la gesti\u00f3n de simulaciones. Adem\u00e1s, se implementa un algoritmo de trazado de part\u00edculas para visualizar el flujo del material. Este trabajo pretende cerrar la brecha entre la investigaci\u00f3n acad\u00e9mica y las aplicaciones pr\u00e1cticas de la ingenier\u00eda. Proporciona herramientas num\u00e9ricas avanzadas, pero robustas y eficientes, para la simulaci\u00f3n de procesos de conformado de metales y fabricaci\u00f3n.<\/p>\n
Tribunal<\/strong><\/p>\n Directores de tesis<\/strong><\/p>\n\n
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