Modelagem matemática da eficiência térmica da soldagem a arco elétrico utilizando redes neurais artificiais

Abstract

O presente Trabalho de Dissertação de Mestrado trata do problema da estimativa da e ciência térmica da soldagem a arco elétrico, especialmente em relação ao processo gas metal arc welding. Apesar de ser um parâmetro de grande relevância para diferentes aspectos da soldagem, a e ciência é, muitas vezes, determinada a partir de valores tabelados pelas normas técnicas, o que pode acabar prejudicando as análises metalúrgicas, visto que esses valores nem sempre conseguem contemplar todas as variações possíveis nos parâmetros de solda. Assim, neste Trabalho de Dissertação, a e ciência foi estimada de maneira experimental, por meio de um calorímetro de uxo contínuo de água. Os dados obtidos nos ensaios foram analisados em relação à presença de calor residual e, em seguida, utilizados nos cálculos de aporte térmico e e ciência. A partir dos mesmos dados experimentais, é proposto o desenvolvimento de um modelo matemático de rede neural arti cial, para ser utilizado em conjunto com o calorímetro, a m de se obter uma estimativa prévia da e ciência e evitar despesas com ensaios experimentais que produziriam resultados abaixo do ideal. O modelo matemático proposto foi validado por meio do método k-fold cross-validation e apresentou baixo erro relativo médio, embora tenham sido observadas algumas instabilidades nas saídas calculadas pelo modelo, o que indica a necessidade de aprimorá-lo em trabalhos futuros.