Análise numérica e experimental de fadiga de flexão e torção em virabrequins leves
| Autor: | Ferreira, Renan Nascimento, 1992 |
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| Přispěvatelé: | Bittencourt, Marco Lúcio, 1964, Meirelles, Pablo Siqueira, Mendes, Alexandre Schalch, Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Mecânica, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS |
| Rok vydání: | 2021 |
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| Zdroj: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) instacron:UNICAMP |
| Popis: | Orientador: Marco Lucio Bittencourt Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica Resumo: O desenvolvimento de projetos otimizados que visam a redução da emissão de gases poluentes e aumento da eficiência de motores de combustão interna tem impulsionado a busca por virabrequins leves na indústria automotiva. Contudo, a subtração de massa desses componentes desperta preocupação com relação à resistência à fadiga devido à grande concentração de tensão nas regiões mais críticas do virabrequim, que são submetidas ao carregamento dinâmico gerado pelos ciclos de combustão e vibração torcional. Os testes de fadiga de novos modelos de virabrequins são caros e demorados. Este trabalho investigou a influência da subtração de massa na resistência à fadiga de um modelo comercial de virabrequim. Visando a redução de custo dos ensaios de fadiga e redução de massa de virabrequins, este trabalho aplicou uma abordagem numérica para estimar a resistência à fadiga do protótipo leve e do modelo original. Os resultados numéricos foram comparados com ensaios experimentais de fadiga realizados em aparatos de ressonância e analisados pelo método staircase. Os resultados numéricos e experimentais mostraram que cerca de 10% da massa pode ser subtraída do virabrequim original sem afetar de forma considerável a resistência à fadiga e o balanceamento. A abordagem numérica da análise de fadiga mostrou boa correlação com as medidas experimentais Abstract: The development of optimized projects aiming to reduce the emission of pollutants gases and increase the efficiency of internal combustion engines has boosted the search for lightweight crankshafts in the automotive industry. However, the mass subtraction of this component arise concern about the fatigue strength due to the high stress concentration in the critical regions, which are subjected to the dynamic loading generated by the combustion cycles and torsional vibration. The fatigue tests of new crankshaft models are expensive and time consuming. This work investigated the influence of the mass subtraction in the fatigue strength of a commercial crankshaft model. Aiming to the cost reduction of the fatigue tests and the mass reduction of crankshafts, this work applied a numerical approach for estimating the fatigue strength of the lightweight prototype and the original crankshaft model. The numerical results were compared to experimental fatigue tests that were carried out in resonant test rigs and analyzed by the staircase method. The numerical and experimental results showed that about 10% of mass can be subtracted from the original model without considerable influence on the fatigue strength and balancing. The numerical approach of the fatigue analysis showed good agreement with experimental measurements Mestrado Mecânica dos Sólidos e Projeto Mecânico Mestre em Engenharia Mecânica CAPES 001 |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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