Simulação do processo de moldagem por injeção 2D usando malhas não estruturadas

Autor(es)

Kémelli Campanharo Estacio

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: São Carlos. , gráficos, ilustrações, tabelas.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC/SB)
• Data de defesa: 2004-03-29

Membros da banca

Norberto Mangiavacchi; Antonio Castelo Filho; João Flávio Vieira de Vasconcellos

• Orientador: Norberto Mangiavacchi
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Matemática
• Indexada em: Banco de Dados Bibliográficos da USP-DEDALUS; Biblioteca Digital de Teses e Dissertações - USP
• Localização: Universidade de São Paulo. Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação. Biblioteca Prof. Achille Bassi; ICMSC/T; E79sp

Resumo

Moldagem por injeção é um dos mais importantes processos industriais para produção de produtos plásticos finos. Esse processo é dividido essencialmente em quatro estágios: plastificação, preenchimento, empacotamento e resfriamento. O escoamento de um fluido caracterizado por alta viscosidade em uma cavidade estreita é um problema tipicamente encontrado em processos de moldagem por injeção.Neste caso, o escoamento pode ser descrito por uma formulação conhecida como aproximação de Hele-Shaw. Tal formulação pode ser derivada das equações de conservação tridimensionais usando um número de suposições a respeito do polímero injetado e da geometria da cavidade do molde, juntamente com a integração e o acoplamento das equações da conservação da quantidade de movimento e da continuidade. Essa formulação, referindo às limitações da geometria do molde como sendo canais estreitos e quase sem curvatura, é comumente denominada formulação 2 1/2D. Neste trabalho, é apresentada uma técnica para a simulação da fase de preenchimento de um processo de moldagem por injeção, usando essa formulação 2 1/2D, com um método de volumes finitos e malhas não estruturadas. O modelo de Cross modificado com dependência da temperatura de Arrhenius é empregado para descrever a viscosidade do polímero fundido. O campo de distribuição de temperatura é tridimensional e é resolvido usando um esquema semi-Lagrangeano baseado em volumes finitos. As malhas não estruturadas utilizadas são geradas por triangulação de Delaunay e o método numérico implementado usa a estrutura de dados topológica SHE - Singular Handle Edge, que é capaz de lidar com condições de contorno e singularidades, aspectos comumente encontrados em simulações numéricas de escoamento de fluidos. (AU)

• Processo FAPESP: 01/10758-0 - Simulação numérica de escoamentos de fluídos com superfícies livre usando malhas não estruturadas (volumes finitos) em 2D
• Beneficiário: Kemelli Campanharo Estacio
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado