Modelamiento y simulación del efecto de la entrada de calor en la penetración de una junta soldada

Abstract

En esta investigación se realizó el simulador SimVol, en el cual se experimentó con el fin de encontrar una relación entre la entrada de calor y la penetración de la junta soldada. SimVol se basó en un modelo en 2D, que describe el flujo de calor y el flujo de metal líquido en el charco de una soldadura realizada con el proceso GTAW (Gas Tungsten Arc Welding). En el modelo matemático se incluyen las ecuaciones de Navier-Stokes y la ecuación de energía, las cuales constituyen un sistema de ecuaciones diferenciales parciales de segundo orden, no-lineales, no homogéneas y transitorias. El modelo numérico se desarrolla en Volúmenes Finitos en un esquema totalmente implícito, con malla regular y escalonada; además, debido al desconocimiento del campo de presión es necesario utilizar el algoritmo SIMPLE (Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equations). La investigación también incluye una serie de experimentos que permitieron validar el modelo planteados.