| Revue: | Ingeniería. investigación y tecnología |
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| Número de sistema: | 000537939 |
| ISSN: | 1405-7743 |
| Autores: | Serrano Pérez, Javier1 |
| Instituciones: | 1Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de México, Tultepec. México |
| Año: | 2023 |
| Periodo: | Ene-Mar |
| Volumen: | 24 |
| Número: | 1 |
| País: | México |
| Idioma: | Inglés |
| Resumen en español | En esta investigación se ha realizado una simulación numérica de impacto a baja velocidad sobre un parachoques de aleación de Aluminio 6063-T6 soldado por la técnica MIEA utilizando ANSYS® LS-DYNA® Workbench™ 19.2, de acuerdo con los requisitos de las Normas y Reglamentos Federales de Seguridad de Vehículos Motorizados. Para la simulación numérica se obtuvieron propiedades mecánicas a partir de ensayos de tensión cuasiestática en uniones de aleación de aluminio 6063-T6, estas uniones fueron fabricadas mediante la técnica MIEA y un proceso de soldadura MIG con tratamiento térmico post-soldadura (PWHT). Para la simulación numérica del impacto se han utilizado los siguientes parámetros: masa del impactador de 1000 kg, velocidad del impactador de 4 km/h y material del impactador acero AISI 4130. El estudio de simulación mostró que las uniones de aleación de aluminio utilizadas en la viga del parachoques tienen una excelente resistencia mecánica en condiciones de impacto a baja velocidad. Entre las propiedades mecánicas que se han recuperado gracias al PWHT se encuentran las siguientes: Se logró endurecer la zona de fusión, es decir, se incrementaron los valores de dureza de 80 HV0.1 a 98 HV0.1, la zona afectada por el calor fue eliminada, obteniendo valores de dureza de aproximadamente 110 HV0.1, se observó una recuperación en el límite elástico (59 %), es decir, en condición de soldadura (170 MPa) y condición de soldadura más PWHT (270 MPa). En cuanto a la resistencia a la tracción se observó una recuperación (42 %), pasando de condición de soldadura (214 MPa) y condición de soldadura más PWHT (304 MPa). La resistencia a la tracción también tuvo un aumento que va de 214 MPa a 304 MPa. Esto representó un aumento de 42 %. |
| Resumen en inglés | In this research, a low-speed impact numerical simulation has been performed on a 6063-T6 Aluminum alloy bumper welded by MIEA technique using ANSYS® LS-DYNA® Workbench™ 19.2, according to the requirements of the Federal Motor Vehicle Safety Standards and Regulations. For the numerical simulation, mechanical properties were obtained from quasi-static tensile tests in 6063-T6 aluminum alloy joints, these joints were manufactured using the MIEA technique and a MIG welding process and post-weld heat treatment (PWHT). For the numerical impact simulation, the following parameters have been used: mass of the impactor of 1000 kg, speed of the impactor 4 km/hr and material of the impactor AISI 4130 steel. The simulation study showed that aluminum alloy joints used in bumper beam has excellent mechanical strength under low-speed impact conditions. Among the mechanical properties that have been recovered due to PWHT are the following: it was possible to harden the fusion zone, that is, there was an increase in hardness values from 80 HV0.1 to 98 HV0.1, the heat affected zone was eliminated, obtaining hardness values of approximately 110 HV0.1, a recovery in yield strength (59 %) was observed, that is, in welding condition (170 MPa) and welding condition plus PWHT (270 MPa). In terms of tensile strength, a recovery (42 %) was observed, going from welding condition (214 MPa) and welding condition plus PWHT (304 MPa). Tensile strength also had an increase ranging from 214 MPa to 304 MPa. This represents an increase of 42 pct. |
| Palabras clave: | Aleación de aluminio, Simulación numérica, Viga parachoques, Soldadura, Técnica MIEA, Impacto a baja velocidad |
| Keyword: | Aluminum alloy, Numerical simulation, Bumper beam, Welding, MIEA technique, Low-speed impact |
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