Desenvolvimento de um controlador Fuzzy para o processo de têmpera interrompida através da prototipagem virtual

• Processo: 10/12797-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2010
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2013
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
• Pesquisador responsável: Lauralice de Campos Franceschini Canale
• Beneficiário: Renata Neves Penha
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Tratamento térmico Dinâmica dos fluidos computacional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cfd | Controlador Fuzzy | Mef | prototipagem virtual | Têmpera Intenrrompida | Tratamento térmico

Resumo

O presente trabalho tem por objetivo desenvolver o protótipo de um controlador de agitação que promova diferentes taxas de resfriamento durante o processo de têmpera interrompida. Para a investigação serão utilizadas técnicas de prototipagem virtual que permitam reproduzir a variação da temperatura na peça (pelo método dos elementos finitos, MEF), a agitação e a dissipação de calor no fluido de resfriamento (pela dinâmica dos fluidos computacional, CFD), de forma que o ajuste deste processo seja feito por um controlador baseado em lógica Fuzzy. Os resultados fornecerão parâmetros úteis para que se possa determinar, sob a ótica da automação da manufatura, a viabilidade em se reproduzir esta técnica industrialmente, pois praticamente não há esforços nesta área de desenvolvimento. O estudo será feito em duas fases: na primeira serão simuladas curvas de resfriamento com e sem agitação. Os resultados da fase inicial propiciarão subsídios para se estabelecer uma curva de resfriamento ideal para o processo de têmpera interrompida. A segunda fase consiste no desenvolvimento do controlador de temperatura e de agitação. Espera-se obter um resfriamento brusco até um ponto abaixo do cotovelo da curva TTT, que poderá ser seguido por um passo isotérmico, finalizando com um resfriamento lento, que objetiva minimizar trincas e distorções durante a transformação martensítica. O controlador, desenvolvido em ambiente MatLab Simulink, receberá os dados de temperatura da peça (simulados pelo programa ABAQUS) e ajustará a agitação (pelo programa CFX) e, consequentemente a taxa de resfriamento do processo.