Agenda

Start: 11:00:00
End: 14:00:00

Defensa Tesi DI: Daniel Dorribo, SEAT-UPC

Autor: DORRIBO DORRIBO, DANIEL
Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
Programa: ENGINYERIA CIVIL
Departament: Escola Tècnica Superior d'Enginyers de Camins, Canals i Ports de Barcelona (ETSECCPB)
Modalitat: Normal
Data de dipòsit: 02/10/2017
Data de lectura: 05/12/2017
Hora de lectura: 11:00
Lloc de lectura: Aula C1-002. Campus Nord UPC
Director de tesi: ARIAS VICENTE, IRENE
Tribunal: 
     PRESIDENT: LLANES PITARCH, LUIS MIGUEL
     SECRETARI: RODRIGUEZ FERRAN, ANTONIO
     VOCAL: CASELLAS PADRO, DANIEL
     VOCAL: TURON TRAVESA, ALBERT
     VOCAL: GREVE, LARS
Resum de tesi: La industria del automóvil está constantemente involucrada en el desarrollo de nuevos proyectos persiguiendo la reducción de pesos, consumos de combustible y costes, así como mejoras en seguridad. Par alcanzar estas demandas, en los últimos años los llamados aceros avanzados de muy alta resistencia (AHSS) se han introducido reduciendo el peso de la estructura de los vehículos y mejorando su respuesta en caso de accidente. Con la mejora de la resistencia de los componentes estructurales relevantes durante un impacto a alta velocidad, las técnicas de unión de chapas de metal, como los adhesivos o los puntos de soldadura por resistencia (RSW), han pasado a tener un papel crucial. Para desarrollar la estructura de estos nuevos proyectos, se realizan habitualmente simulaciones de elementos finitos de vehículo completo. En estas simulaciones, con miles de puntos de soldadura, se usan modelos simplificados en los que la fuerza máxima según la unión y el caso de carga es obtenida mediante extensas campañas experimentales. Esta tesis tiene dos objetivos principales: (1) desarrollo de un modelo capaz de reemplazar parcialmente las extensas campañas experimentales que proveen de parámetros a los modelos simplificados de puntos de soldadura usados para la simulación de choque, (2) mejor comprensión de la respuesta a fallo de las uniones soldadas por puntos para mejorar los actuales modelos simplificados. Par cumplir estos objetivos se presenta un modelo detallado de elementos finitos. El modelo incluye la definición de las propiedades mecánicas locales así como las características geométricas de un punto de soldadura. Además, para la predicción de la fuerza máxima se aplica un criterio de fractura adecuado a la industria, es decir, robusto y a la vez sin la necesidad de una larga calibración. Se identifica un criterio energético de fractura basado en la mecánica de fractura elasto-plástica como el más adecuado para obtener la capacidad de carga de las uniones. La fuerza máxima de las uniones se obtiene al evaluar la concentración de tensiones alrededor de la entalla de soldadura mediante la integral J y comparándola con un parámetro del material (tenacidad de fractura). El modelo presentado es validado para uniones soldadas de dos tipos de aceros de la familia de los AHSS presentes habitualmente en la estructura de los vehículos modernos, un acero martensítico al boro estampado en caliente (22MnB5) y un acero de fase dual de estampación en frio (DP 980). Esta validación se realiza comparando los resultados de fuerza máximas obtenidos por el modelo de elementos finitos con los resultados experimentales obtenidos de una extensa campaña experimental donde se tienen en cuenta los principales factoras que tienen influencia en la fractura. Los resultados de las fuerzas críticas obtenidas de los ensayos experimentales de carga presentan una gran concordancia con la simulación para todas las configuraciones testeadas. Finalmente, basándose en el modelo detallado presentado se proponen algunas recomendaciones para extenderlo para nuevas combinaciones y condiciones de carga, así como recomendaciones sobre el diseño de estructuras teniendo en cuenta como se cargas los puntos de soldadura en distintas condiciones. El procedimiento propuesto puede ser usado para reducir las extensas campañas experimentales empleadas en la caracterización de uniones en nuevos tipos de aceros de alta resistencia, donde la fractura es desencadenada por concentración de tensiones alrededor de la entalla de soldadura.

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