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Numerical and experimental fatigue analysis of crankshafts

Texto completo
Autor(es):
Eduardo Augusto Barros de Moraes
Número total de Autores: 1
Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
Imprenta: Campinas, SP.
Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Mecânica
Data de defesa:
Membros da banca:
Marco Lúcio Bittencourt; Pablo Siqueira Meirelles; Heraldo Silva da Costa Mattos
Orientador: Marco Lúcio Bittencourt
Resumo

Os virabrequins estão sujeitos a cargas elevadas em motores de combustão interna, levando a ciclos de tensão de flexão e torção. Falha por fadiga é uma grande preocupação no design de virabrequins, sendo necessárias muitas horas de teste de fadiga, tornando o projeto caro e extenso. Com o objetivo de reduzir custo e tempo de projeto, utilizamos o método de elementos finitos para estimar condições do teste e distribuição de tensões no virabrequim sob flexão. Nós verificamos a precisão do modelo comparando os resultados numéricos com dados experimentais obtidos por um aparato de teste de fadiga em flexão ressonante, que nós desenvolvemos e construímos. O aparato ressonante é usado para obter dados de fadiga de amostras de virabrequins usando o método staircase. Experimentos adicionais como teste de tração e fadiga em corpos de prova fornecem dados suplementares sobre o material do virabrequim. Por fim, apresentamos um modelo de campo de fases para dano, fratura e fadiga para simular nucleação e propagação de trinca. Comentamos as discretizações espaciais e temporais para casos 1D e 2D, apresentando os resultados numéricos (AU)

Processo FAPESP: 15/10310-2 - Análise de fadiga numérica e experimental de virabrequins leves
Beneficiário:Eduardo Augusto Barros de Moraes
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado