Banca de DEFESA: GIANFRANCO DE MELLO STIEVEN

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: GIANFRANCO DE MELLO STIEVEN
DATA: 19/02/2020
HORA: 10:00
LOCAL: Au
TÍTULO:

Inferência por métodos inversos de um modelo de resistência de contato acoplado ao fenômeno de solidificação metálica.

PALAVRAS-CHAVES:

Solidificação Metálica; Coeficiente de Extração de Calor Interfacial; Método de Volumes Finitos; Problemas Inversos.

PÁGINAS: 161
GRANDE ÁREA: Engenharias
ÁREA: Engenharia Mecânica
RESUMO:

Problemas de interface são comumente encontrados nas mais diversas áreas da engenharia, os quais apresentam complexa aferição experimental e modelagem matemática. Dentre estes problemas encontra-se, nos processos de fundição, a interface que separa o metal fundido do molde. Nestes, esta interface se apresenta como um parâmetro relevante para determinar a troca térmica entre o fluxo refrigerante e o sistema metálico líquido. Como a extração de calor está intimamente ligada à metalurgia física e mecânica de fundidos, o conhecimento do comportamento térmico desta interface contribui fortemente para a otimização deste processo de fabricação a fim de evitar defeitos de fundição e prever a transição colunar-equiaxial. Contudo, mesmo com diversas proposições de modelos para representar esta interface, não é aparente uma modelagem físico-matemática robusta que a represente. Além disso, não é consenso a presença de um modelo geral que represente satisfatoriamente esta interface. Desta forma, qualquer predição numérica das propriedades mecânicas e metalúrgicas do fundido pode ser questionada por não haver consenso sobre a relevância e/ou qualidade do modelo de resistência de contato implementado. Visto esta problemática, a pesquisa em questão tem como principal foco a inferência, pelo método de Aproximação Bayesiana Computacional (ABC), de um modelo de coeficiente de transferência de calor interfacial, dentre diversos modelos apresentados na literatura e propostos neste trabalho, para representar a resistência térmica interfacial no processo de fundição em molde permanente metálico unidirecional vertical ascendente. Para isso, a equação da energia foi discretizada pelo Método de Volumes Finitos, agregando condições de transformação de fases e difusão de retorno. Após, um método metaheurístico foi definido para localizar a priori mais adequada dos parâmetros dos modelos de interface para implementação do método ABC. Observou-se, pelo coeficiente de sensibilidade reduzido, que a distribuição de temperatura do lingote é bastante sensível a todos os parâmetros dos modelos propostos por essa pesquisa. A partir dos resultados advindos pelo método ABC e por otimização metaheurística, infere-se que o modelo proposto por esta pesquisa, de caráter exponencial e variante com a difusividade da liga, é o mais provável para representar o comportamento da resistência de contato na região hipoeutética do sistema Al-Si em solidificação direcional vertical ascendente. Contudo, faz-se necessário um levantamento estatístico dos experimentos a fim de estimar, com maior rigor, o comportamento térmico do fenômeno para que, assim, se assegure uma resposta coerente para o modelo de interface estudado nesta pesquisa. 

MEMBROS DA BANCA:
Externo ao Programa - 2377131 - DIEGO CARDOSO ESTUMANO
Externo à Instituição - EDILMA PEREIRA OLIVEIRA
Externo à Instituição - ELISAN DOS SANTOS MAGALHÃES
Presidente - 1627401 - ERB FERREIRA LINS
Interno - 2877989 - MARIA ADRINA PAIXAO DE SOUZA DA SILVA