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Modelo matemático para previsão da macroestrutura bruta de solidificação sob efeito da decantação de grãos equiaxiais.

Caradec, Pierre D'Amelio Briquet

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola Politécnica 2011-02-21

Acesso online. A biblioteca também possui exemplares impressos.

  • Título:
    Modelo matemático para previsão da macroestrutura bruta de solidificação sob efeito da decantação de grãos equiaxiais.
  • Autor: Caradec, Pierre D'Amelio Briquet
  • Orientador: Martorano, Marcelo de Aquino
  • Assuntos: Autômato Celular; Decantação; Modelos Matemáticos; Solidificação; Cellular Automaton; Mathematical Modelling; Settling; Solidification
  • Notas: Dissertação (Mestrado)
  • Notas Locais: Programa Engenharia Metalúrgica
  • Descrição: Durante a solidificação de ligas metálicas, a decantação de grãos equiaxiais pode causar: macrossegregação, mudança na posição da transição colunar-equiaxial e alteração no tamanho de grão equiaxial. O objetivo do presente trabalho é a implementação e análise de um modelo matemático para simular a solidificação sob efeito da decantação de grãos. Este modelo combina: (a) a técnica do autômato celular bi-dimensional em escala microscópica considerando a decantação de grãos, (b) um submodelo microscópico baseado em equações de conservação para simular os processos internos aos grãos e (c) um submodelo macroscópico também baseado em equações de conservação para simular os processos importantes da escala de tamanho macroscópica. Os submodelos macroscópico e microscópico compartilham informações correspondentes às suas escalas características de tamanho através de um método de acoplamento. O modelo matemático completo foi examinado inicialmente através da simulação de diversas situações idealizadas como: a decantação de uma esfera sólida, a decantação de um conjunto de esferas porosas e a decantação e solidificação simultânea de um grão dendrítico isolado e imerso em um líquido super-resfriado. Posteriormente, compararam-se os resultados do modelo para a solidificação isotérmica e para a solidificação unidirecional com resultados disponíveis na literatura obtidos por outros modelos numéricos e por técnicas experimentais. Os resultados do modelo mostraram que a decantação de grãos resulta nos seguintes efeitos no caso da solidificação unidirecional: variação de tamanho médio de grãos e macrossegregação ao longo do lingote e alteração ou até eliminação na posição da transição colunar-equiaxial.
  • DOI: 10.11606/D.3.2011.tde-31052011-141915
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola Politécnica
  • Data de criação/publicação: 2011-02-21
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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