Simulación del proceso de extrusión de aluminio mediante un método de Galerkin de vecindad natural

Resumen

La presente tesis se ha estructurado en seis capítulos. El primero de ellos, que configura esta introducción, sirve como presentación del problema que se ha pretendido abordar. Incluye una descripción del proceso industrial de la extrusión con sus variantes más frecuentes, y presenta la problemática del diseño de las matrices y la elección de los parámetros del proceso (velocidad de la prensa y temperaturas iniciales, por ejemplo). También expone las distintas herramientas disponibles para la simulación numérica del problema. En el capítulo se explica además el alcance y los principales objetivos de la tesis.El segundo capítulo plantea las ecuaciones básicas que definen el problema. Comienza con una revisión de la cinemática de sólidos elastoplásticos sometidos a grandes deformaciones, planteando todas las ecuaciones en coordenadas cartesianas. A continuación se comenta brevemente la dinámica en grandes deformaciones y se presentan los modelos de comportamiento que se van a utilizar, justificando las simplificaciones realizadas.Al comienzo del tercer capítulo se da un breve repaso a los métodos sin malla más utilizados para posteriormente estudiar más a fondo el método de los elementos naturales y el método que se va a utilizar en esta tesis: el método de los elementos naturales basado en formas a. Se explican los conceptos básicos en los que se fundamentan estos dos métodos y se muestran los algoritmos necesarios para implementarlos. También se comenta cómo modificar estos métodos para poder implementarlos en un código de elementos finitos.El cuarto capítulo describe la implementación numérica de las ecuaciones que definen el comportamiento del sólido deformable utilizado para simular el aluminio en extrusión en un entorno de elementos naturales. Las variables esenciales se aproximan mediante las funciones de interpolación definidas en el método sin malla.El capítulo cinco muestra los resultados obtenidos en las simulacio