Análisis numérico de la influencia de los puntos de soldadura sobre la deformación angular a través del método de elementos finitos

Resumen

La soldadura es un proceso fundamental en la fabricación de estructuras en diversos campos ingenieriles, sin embargo, las imperfecciones causadas por el proceso pueden comprometer la integridad estructural y vida útil de las piezas. Durante la fabricación de estructuras por medio de soldadura, se aplican puntos de soldadura para evitar la sobre restricción de las estructuras, sin embargo, la falta de estándares para este proceso podría causar un incremento en la deformación angular. La República de Panamá no escapa a las problemáticas que se observan a nivel mundial, según el Plan Estratégico Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (PENCYT). Este estudio se centra en investigar el efecto de los puntos de soldadura sobre las juntas T. Mediante un Análisis Termo-Elasto-Plástico (TEPA) a través del Método de Elementos Finitos (FEM), se simula el proceso de soldadura por arco eléctrico aplicado en los refuerzos estructurales de acero S355J2 utilizados en la proa y popa de una embarcación menor de acero, para ello, se consideran diferentes dimensiones y secuencias de puntos de soldadura. Por otro lado, se realiza un análisis paramétrico sobre la dimensión del elemento finito en la zona afectada por el calor, para determinar un modelo óptimo para este estudio. Los resultados muestran que la deformación angular considerando puntos de soldadura aumenta entre un 8% y un 13% comparado con un modelo sin puntos de soldadura. Determinando que los parámetros como longitud, cantidad y distribución de los puntos de soldadura tienen influencia significativa sobre la deformación angular en juntas T.