SIMULAÇÃO DA TRANSFERÊNCIA DE CALOR TRANSIENTE UTILIZANDO O MÉTODO DOS ELEMENTOS DE CONTORNO

TRANSIENTE HEAT TRANSFER SIMULATION USING THE BOUNDARY ELEMENTS METHOD

Campos, Rafael Marques

Artigo Completo:

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de programas com a finalidade de simular numericamente a transferência de calor no processo de prototipagem rápida por deposição de metal em camadas sucessivas utilizando soldagem a arco, também chamada de soldagem 3D (3D Welding). Com o objetivo de conseguir prever o comportamento do material depositado, a transferência de calor é analisada. Um modelo numérico que utiliza o método dos elementos de contorno é desenvolvido, a partir do qual se torna possível simular determinadas condições. Para as simulações são consideradas condições de contorno de temperatura, fluxo de calor, convecção e radiação, sendo possível também o uso de fontes pontuais de calor. Dentro do método dos elementos de contorno são utilizadas duas metodologias, o método da reciprocidade dual e a solução fundamental transiente. Ao final valida-se o código comparando os resultados numéricos com soluções analíticas.

This work presents the development of a software for the purpose of numerically simulate the heat transfer in the rapid prototyping process which deposits successive layers of metal using arc welding, also known as 3D welding. In order to able to predict the behavior of the deposited material, the heat transfer is analyzed. A numerical model using the boundary elements method is developed, from which it becomes possible to simulate certain conditions. The boundary conditions of temperature, heat flux, convection and radiation are considered, it is also possible to use punctual heat sources. Within the boundary element method two methods are used, the dual reciprocity method and the transient fundamental solution. At the end the code is validated by comparing the numerical results with analytical solutions.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/mathpro-cnmai-0101

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Como citar:

Campos, Rafael Marques; "SIMULAÇÃO DA TRANSFERÊNCIA DE CALOR TRANSIENTE UTILIZANDO O MÉTODO DOS ELEMENTOS DE CONTORNO", p-588-597. In: Anais do Congresso Nacional de Matemática Aplicada à Indústria [= Blucher Mathematical Proceedings, v.1, n.1]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN soon, DOI 10.5151/mathpro-cnmai-0101