ReP USP - Detalhe do registro: Metodologia de análise de fadiga para o desenvolvimento de componentes via CAE e medições estruturais
Metodologia de análise de fadiga para o desenvolvimento de componentes via CAE e medições estruturais (2014)
Autor USP: SCOZZAFAVE, CAIO DE CARVALHO - EESC
Subjects: MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS; CARREGAMENTO CÍCLICO; FADIGA DOS MATERIAIS; ESTUDO DE CASO
Abstract: Esse trabalho propõe uma metodologia de otimização no processo de aprovação de componentes estruturais submetidos a carregamentos cíclicos que já tiveram a primeira rodada de testes físicos e falharam sem atingir os critérios de aprovação previamente estabelecidos. Os estudos de caso utilizados na aplicação do método foram dois componentes de suspensão de veículos comerciais. A metodologia proposta tem em sua base diversos tópicos da engenharia, como o estudo dos materiais dos componentes, análise de tensão e fadiga via elementos finitos, medição e análise de sinal de deformação e força, teste de durabilidade acelerado, além de correlação entre simulação e realidade. No âmbito da fadiga, a análise foi efetuada em ambiente virtual, através de um programa capaz de importar as tensões da simulação numérica e medições estruturais. É utilizada a metodologia S-N (tensão vida), através da criação de curvas S-N locais sintéticas, alteradas da curva original via fatores de influência como gradiente de tensão, tensão média (via diagrama de Haigh), rugosidade superficial e também pela distribuição estatística das propriedades do material. Por se tratar de carregamentos cíclicos aleatórios, uma análise de proporcionalidade do sinal é feita, além da utilização da previsão de vida em fadiga abordando os conceitos da fadiga uniaxial (utilizando tensão principal e von Mises) e também no caso multiaxial (utilizando o método dos planos críticos e tensão normal escalonada). Um grande grau de correlação entre simulação de tensão e testes físicos foi encontrado (pelo menos 90%). A previsão de falha por fadiga para os dois casos teve seus melhores resultados utilizando o método dos planos críticos. Os dois componentes encontram-se homologados por essa metodologia e atualmente são utilizados por veículos comerciais de série sem falhasobservadas em campo, mostrando uma tendência de assertividade do método
SCOZZAFAVE, Caio de Carvalho; BOSE FILHO, Waldek Wladimir. Metodologia de análise de fadiga para o desenvolvimento de componentes via CAE e medições estruturais. 2014.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2014. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18150/tde-12012015-112415/pt-br.php >.
Scozzafave, C. de C., & Bose Filho, W. W. (2014). Metodologia de análise de fadiga para o desenvolvimento de componentes via CAE e medições estruturais. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18150/tde-12012015-112415/pt-br.php
Scozzafave C de C, Bose Filho WW. Metodologia de análise de fadiga para o desenvolvimento de componentes via CAE e medições estruturais [Internet]. 2014 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18150/tde-12012015-112415/pt-br.php