Análise de fadiga em uma mola de acetal homopolímero

Abstract

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013.A Competitividade global está aumentando a cada dia e as empresas são obrigadas a , mais do que nunca , se reinventar e inovar, encontrar novas soluções com melhor desempenho e menor custo, além de reduzir o lead time de desenvolvimento. Este é o cenário da indústria automotiva, o foco deste estudo, onde para superar essas barreiras a busca de novas tecnologias, materiais e conceitos de produtos são muito importantes. Pesquisas com apoio de softwares e métodos de análise estão em constante crescimento nos últimos anos devido à evolução tecnológica, permitindo que resultados significativos sejam alcançados. Como conseqüência novos materiais são constantemente criados, especialmente novos polímeros, com novas propriedades e aplicações, gerando uma demanda de informações para que possam ser utilizados e avaliados em diversos campos da engenharia. Em relação aos estudos de fadiga mecânica, muito importantes devido à exigência de alta durabilidade e geometrias complexas, é perceptível a mudança no projeto baseado nos tradicionais testes com corpos de prova para a avaliação do próprio comportamento do componente. Esta pesquisa foi feita dentro de um fornecedor automotivo globalmente conhecido como um fabricante de impulsores de partida, que é o componente - alvo deste estudo. Neste trabalho foi determinada a vida em fadiga de um componente polimérico chamado MP. Depois disso, uma comparação entre a curva de fadiga do material obtido a partir de fornecedores de polímero e a curva de fadiga do componente real, obtido a partir da equação de análise e os testes experimentais é realizada. O modelo analítico para a MP é definido utilizando os conceitos tradicionais baseados em curva de Wohler e regra de Neuber. Uma análise de elementos finitos é conduzida para encontrar o fator de concentração de tensão. Finalmente, ambos os modelos são validados experimentalmente através de testes em uma máquina servo- hidráulica. As conclusões da pesquisa indicam potenciais contribuições deste tipo de abordagem para o endendimento do comportamento da fadiga da MP, permitindo a avaliação da influência dos fatores de correcção sob da curva de vida em fadiga do componente. Além disso, oportunidades para futuros desenvolvimentos melhorarando o projeto de MP e a criação um modelo para o comportamento de fadiga MP também são contribuições deste trabalho.<br