Vantaggi di un approccio basato sul formalismo di Navier-Stokes nello studio dei processi di deformazione plastica a caldo

Abstract

In questo studio è stato sviluppato un modello matematico (implementato in linguaggio C) particolarmente versatile, basato sulle equazioni di Navier-Stokes, in grado di descrivere il comportamento di un metallo durante un processo di deformazione plastica in stato stazionario sulla base dei fenomeni di scambio termico, di equazioni costitutive del materiale ad alta temperatura e dell’evoluzione microstrutturale. I moduli costituenti tale sistema sono e devono essere strettamente intercorrelati, poiché l’evoluzione del campo di temperature è a sua volta fondamentale per descrivere le alterazioni microstrutturali che interessano il materiale che hanno luogo durante il processo deformativo. Infatti, è noto che i fattori critici nel controllo delle proprietà degli acciai durante il processo di deformazione plastica a caldo sono: la distribuzione di temperatura, il campo di deformazione, il campo di velocità di deformazione, nonché la loro evoluzione. Mediante l’introduzione di leggi costitutive caratterizzanti il materiale alle alte temperature, è possibile conseguire una descrizione affidabile dell’evoluzione microstrutturale e quindi pervenire alla conoscenza delle grandezze necessarie per il dimensionamento e la definizione dei parametri tecnologici che caratterizzano alcuni tra i più importanti processi industriali di deformazione plastica a caldo quali, per esempio, l’estrusione a caldo di profili speciali e la laminazione a caldo di prodotti piani.