SIMULACIÓN NUMÉRICA DEL PROCESO DE ESCARIADO EN ALUMINIO 2024-T351 - ANÁLISIS DE LA EVOLUCIÓN DEL ESTADO DE TENSIÓN DEL MATERIAL

Resumen

En los ensamblajes de aviones, los agujeros para la fijación son áreas críticas desde las que se pueden iniciar daños por fatiga, especialmente en las piezas metálicas. Dependiendo de las condiciones de funcionamiento de las distintas etapas del proceso de mecanizado del agujero (taladrado, escariado, expansión en frío, segundo escariado), los fabricantes observan una resistencia a la fatiga significativamente diferente de las estructuras. Para optimizar el comportamiento de los conjuntos de avión, los fabricantes quieren entender el impacto de todo el proceso de mecanizado del agujero en las características del material de la pieza. Ellos investigan particularmente el estado de la tensión residual en la zona del borde del taladro, que puede ser significativamente diferente dependiendo de las condiciones de operación. Este trabajo investiga la influencia del proceso de escariado en una pieza de aluminio 2024-T351 con un estado inicial del material no limpio de esfuerzos mecánicos. De hecho, antes del escariado final, las piezas se someten al menos a una operación de taladrado y, a veces, a una operación de expansión en frío. Para este estudio, en colaboración con Airbus, la pieza escariada simulada ha sido pretensada por el proceso de expansión en frío. Ambos procesos se simulan mediante un modelo de elementos finitos con Abaqus. La estrategia implementada para simular el proceso de escariado se basa en la desactivación progresiva de los elementos de la malla. Los resultados obtenidos muestran una baja relajación de las tensiones residuales circunferenciales y radiales en la pieza durante la simulación de escariado. Palabras clave: Escariado, simulación numérica, tensiones residuales, aluminio