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CONEM 2022
XI Congresso Nacional de Engenharia Mecânica - CONEM 2022
DESENVOLVIMENTO E TESTE DE UM NOVO DISPOSITIVO DE ACOPLAMENTO PARA REALIZAÇÃO DE ENSAIOS DE TRAÇÃO BIAXIAL NO PLANO COM CORPOS DE PROVA CRUCIFORMES
Submission Author:
Fernando Guimarães Vianna , CE
Co-Authors:
Fernando Guimarães Vianna, Wanderley Amorim Júnior
Presenter: Fernando Guimarães Vianna
doi://10.26678/ABCM.CONEM2022.CON22-0420
Abstract
Os ensaios de tração biaxial fornecem informações mais confiáveis quanto a análise de início do dano e dos mecanismos de falha, quando comparados com os ensaios de tração uniaxial, para a caracterização de materiais, como os anisotrópicos, hiperelásticos e heterogêneos, pois os aproximam de condições mais realistas, as quais estarão sujeitos na prática. Uma das abordagens mais referidas na literatura para formar a configuração do teste é o desenvolvimento de dispositivos para serem acoplados em máquinas uniaxiais. Tais equipamentos apresentam uma grande variedade de configurações e formatos, pois são geralmente dimensionados para serem acoplados à máquinas específicas. No entanto, os dispositivos não apresentam ainda o mesmo nível de maturidade tecnológica de máquinas biaxiais autonômas. Sendo assim, analisando as necessidades atuais, para o constante aperfeiçoamento do ensaio, um novo dispositivo de acoplamento para realização de ensaios de tração biaxial no plano com corpos de prova cruciformes, foi proposto neste trabalho. A metodologia de projeto utilizada inclui as fases de projeto informacional, conceitual, preliminar, detalhado e de fabricação e teste. O modelo numérico-experimental, Método de Elementos Finitos (MEF), foi utilizado para a análise de tensão do mecanismo. Além disso, um protótipo funcional, impresso em 3D, foi desenvolvido para obter um modelo em escala real de modo a facilitar a análise de sua funcionalidade. O dispositivo permite realizar ensaios com variações das taxas de carregamento entre os dois eixos de tracionamento por meio do ajuste dos ângulos de inclinação da barra de transmissão de carga em 45º, 55º, 65º e 75º. Além disso, é possível gerar um estado de deformação plana no centro do corpo de prova, com razão de carga 1:0, alterando a angulação de duas barras de transmissão de carga opostas para 90º. O mecanismo apresenta uma redução de componentes e uma simplificação na fabricação e construção, comparado a outros dois encontrados na literatura, onde, até o presente momento, são os únicos que possibilitam configurações de teste semelhantes as que serão apresentadas neste trabalho. Devido o caráter inovador desse dispositivo de acoplamento para realização de ensaio biaxial o projeto gerou um depósito de patente.
Keywords
Biaxial, cruciforme, Dispositivo, Tração
