Estudo comparativo para o cálculo de tensões de rotura em componentes mecânicos

Os departamentos de projeto da indústria carecem de validar e aprovar novas soluções geométricas para os diferentes componentes que concebem. A exigência crescente para que nos novos produtos respondam a critérios cada vez mais exigentes de resistência mecânica, e que em simultâneo, apresentem soluções construtivas mais económicas, esbeltas e esteticamente apelativas leva que haja uma necessidade constante de ensaios e testes práticos que validem os seus protótipos. As ferramentas de CAD [Computer-Aided Design] usadas na indústria possuem ferramentas de análise por elementos finitos que analisam as soluções concebidas, mas que apresentam divergências, devido à interpretação errónea dos seus resultados. As divergências resultam da forma distinta como sempre calculamos as tensões equivalentes, nas diferentes secções criticas dos componentes. Os softwares de análise de elementos finitos calculam os fatores de segurança ponto a ponto, usando as respetivas tensões máximas encontradas, enquanto que os cálculos efetuados pelos profissionais, com recurso a diversos formulários técnicos, são baseados nas tensões médias dessas secções.

O objetivo deste trabalho visa definir critérios de análise que permitam aos profissionais antever, com muito mais rigor, os resultados a obter em futuros em ensaios práticos. Para a realização deste trabalho, selecionamos um grupo distinto de ligadores elétricos. Os ligadores elétricos são componentes, fabricados em distintos materiais metálicos que visam o suporte e fixação de cabos elétricos. Com recurso a múltiplas simulações e ensaios práticos efetuados pretende-se encontrar um padrão comparativo, para que seja possível, em análises futuras, prever com algum rigor carga de rotura de um componente.

Américo Costa
Engenheiro Mecânico – FEUP
Departamento de Formação do CENFIM

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