Simulación numérica del proceso de shot-peening: aproximación al conocimiento de las superficies de materiales metálicos tratadas con esta técnica

Abstract

[ES] A partir de cálculos basados en el método de los elementos finitos, en este trabajo se presenta un estudio detallado de algunos de los factores más significativos que caracterizan tanto las tensiones residuales como la rugosidad de superficies tratadas mediante granallado. El modelo numérico parte de los trabajos de Miao et al. [1] y de Sanjurjo et al. [2]. El material se trata de acuerdo con el modelo de comportamiento de Chaboche modificado [2]. Los resultados se analizan en función de parámetros característicos del proceso, como el grado de cobertura, o del proyectil, como su velocidad o diámetro. y se determina cómo influyen en el valor máximo de la tensión residual y en la profundidad en la que ocurre, y en los indicadores que miden la rugosidad superficial. Se considera también el caso de materiales con superficies que tienen una cierta rugosidad inicial.

[EN] From the numerical simulations based on the finite element method, in this work is presented a detailed study of some of the most significant influence factors that characterize both the residual stress and the roughness of surfaces treated by means of shot peening technique. The numerical model is based on the works by Miao et al. [1] and Sanjurjo et al. [2]. The material´s behaviour is treated according to the modified Chaboche model [2]. The obtained results are analysed as a function, on one hand, of characteristic parameters of the process, such as the coverage degree, and, on the other hand, of the shot, such as its velocity or diameter. Numerical results allow determining the influence of such parameters on the maximum value of residual stress and on the depth where it appears, and on the indicators that allow measuring the surface roughness. It is also considered the case of materials with surfaces with a certain initial roughness associated.