Avaliação da distribuição de carga e da vida em fadiga de parafusos e uniões de diferentes configurações

Resumo

O desenvolvimento da tecnologia de fixação, tais como o emprego de parafusos e uniões tem como uma de suas finalidades formar um conjunto de componentes mecânicos que combine uma alta resistência mecânica e rigidez, destinado a acomodar as cargas, tensões, deformações e a vida especificada para uma aplicação em particular. A junção de peças através do uso de parafusos é um dos processos mais utilizados que alia versatilidade e baixo custo, sendo que a falha de um único parafuso pode comprometer toda estrutura ou máquina.Na maioria das aplicações, os parafusos utilizados para fixação em uniões são submetidos a carregamentos cíclicos e consequentemente estão sujeitos a falhas por fadiga. Este projeto visa discutir a aplicação do método dos elementos finitos na análise de falhas por fadiga em parafusos e uniões de diferentes configurações, variando o material e a espessura das chapas. Especificamente será avaliada a influência de alguns parâmetros de projeto na distribuição de carga e de tensões em parafusos, que é um dos aspectos mais importantes na durabilidade desses componentes. Como também, serão investigados os efeitos do torque de montagem na vida útil de uniões parafusadas sujeitas a carregamentos cíclicos. O efeito do torque de aperto na vida em fadiga de uniões parafusadas é um tema complexo, pois até então não foi possível equacionar esta relação. A análise da vida útil dos parafusos e uniões será efetuada através de ensaios mecânicos de fadiga para a obtenção das curvas S x N e da utilização do software comercial ANSYS, baseado no método dos elementos finitos, em um ambiente virtual. Espera-se que os resultados a serem obtidos desta pesquisa sejam úteis no desenvolvimento de uma metodologia prática, confiável e eficiente que permita prever a vida em fadiga de uniões parafusadas de tração submetida a carregamentos cíclicos. Ainda, significará um impulso notável para a formação e consolidação de um grupo acadêmico de pesquisa na Faculdade de Engenharia, Campus de Guaratinguetá, da Unesp em métodos computacionais aplicados a modelagem e simulação de estruturas e máquinas, gerando a formação de recursos humanos junto ao vale do Paraíba. (AU)