Modelo matemático para el análisis del comportamiento térmico en el proceso de soldadura de un acero estructural mediante un software con base en el método de elementos finitos. - Villacís Ramón, Mayra Elizabeth (2022)
El objetivo de ésta investigación fue desarrollar un modelo matemático para el análisis del comportamiento térmico en el proceso de soldadura por arco eléctrico GMAW de un acero estructural; haciéndose una investigación del tipo propositiva descriptiva, con un alcance descriptivo y un enfoque cuantitativo, así mismo se utilizó el método deductivo ya que fue necesario primero entender toda la teoría relacionada del comportamiento térmico para encontrar las ecuaciones de gobierno, condiciones iniciales, condiciones de frontera, variables entre otros parámetros para el modelado que representó de manera aproximada el fenómeno real. Por otro lado, se utilizó la metodología de la simulación numérica con la técnica del Método de los Elementos Finitos (MEF) y el instrumento principal que se manejó para procesar toda la información recopilada fue un software CAE (Computer Aided Engineering), de ésta manera, se encontró las soluciones aproximadas de la interacción de la ecuación diferencial parcial (EDP) de conducción de calor y la ecuación de la fuente móvil de Goldak, con el fin que se dió a conocer una propuesta que terminó con la parte analítica y descriptiva de la temperatura máxima del arco eléctrico del proceso de soldeo, las curvas isotérmicas y la Zona Afectada Térmicamente (ZAT) de una probeta virtual para un tiempo determinado. Para la validación del modelo matemático propuesto se utilizó otro software CAE muy manipulado aquí en el Ecuador. Por lo tanto, de acuerdo al análisis realizado se concluye que el modelo matemático que representó al comportamiento térmico es eficiente, apropiado y válido ya que para un tiempo específico se obtuvieron los errores relativos de 2,43 % y 1,01 % al comparar las temperaturas máximas del cordón y la longitud útil de la ZAT respectivamente.