Análisis de los parámetros en el modelo de Johnson-Cook para metales utilizados en la industria automotriz y su relación con las propiedades del material

Abstract

En el trabajo presentado se propuso la posibilidad de establecer un factor de correlación entre los parámetros del modelo de Johnson – Cook (A, B, C, n, m) y las propiedades tecnológicas de los materiales metálicos usados en la industria automotriz (Dureza, Maquinabilidad y Tenacidad). Dentro de este marco, se recopiló valores tanto de los parámetros del modelo matemático expuestos en diversos artículos científicos, como de las propiedades tecnológicas dispuestas en varios recursos bibliográficos y digitales. Con relación a esto, se ejecutó la investigación correlacional lineal simple y múltiple mediante el uso del software estadístico R. El factor de correlación lineal resulto en un grado de correlación moderado-bajo de 0.478, con respecto a su límite elástico(A). Posteriormente con los niveles de correlación en el análisis multivariable mostró un aumento de forma significativa, en donde se obtuvo factores de correlación de 0.8, especialmente para los parámetros relacionados al endurecimiento por deformación (B, n). Este nivel de correlación fue considerado aceptable y reflejo la complejidad del problema establecido dentro de este trabajo. Posteriormente se empleó los modelos de estimación con mayor grado de correlación múltiple, de esta manera se obtuvo los valores correspondientes de los parámetros del modelo. Con los valores estimados, se graficó las curvas de tensión del Al 7050 y TiIMI834 según el modelo de Johnson- Cook. Se observó que el comportamiento mecánico de los materiales metálicos simulados en términos de tensión - deformación, bajo este modelo, tiene una estrecha relación con la velocidad de deformación. En este sentido, se reflejó las tendencias de los errores obtenidos. Se cotejó los resultados experimentales con las estimaciones de los modelos que se realizó en el trabajo. El grado de correlación entre los parámetros del modelo y las propiedades del material, que se observó en la investigación, se ubicó en el rango de moderado-alto. De esta manera se aceptó de modo estadístico la hipótesis establecida en el trabajo investigativo. Este resultado fue satisfactorio, sin embargo, se tomó en cuenta que los resultados pueden ser mejorados; por medio de otras variables dentro de futuros estudios.