Estudo de esforços em pontos de fixação de componentes poliméricos para a indústria automóvel

• Autor(a) principal: Simões, Rafael José Oliveira
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/21128
• topic: Snap-fits; Clips; Componentes poliméricos; Indústria Automóvel; Método dos elementos finitos; Correlações; Ensaios físicos; Polymeric; Components; Automotive Industry; Finite element method; Correlations; Physical tests

A incorporação de materiais poliméricos em componentes da estrutura automóvel, com o decorrer dos anos, tem vindo a desempenhar um papel primordial no setor automóvel, permitindo a produção de veículos mais eficientes e ecológicos. De entre muitas opções para a fixação destes componentes, encontram-se os clips e os snapfits, que não só facilitam a montagem e desmontagem, como também contribuem para a redução da massa total do automóvel. A presente dissertação de mestrado foi desenvolvida em âmbito industrial, na empresa Simoldes Plásticos, e surge da necessidade de haver um controlo mais rigoroso a envolver algumas fixações normalizadas internas, incorporadas nos componentes desenvolvidos pela Simoldes, a fim de cumprir com as especificações dos clientes. Numa fase inicial, e após a seleção das fixações normalizadas a serem alvo de estudo, realizaram-se ensaios experimentais segundo as direções que os cadernos de encargos das marcas automóveis estipulam para a resistência das fixações a serem incorporadas nos seus componentes. Com recurso ao Método de Elementos Finitos (MEF), efetuaram-se simulações numéricas no software Abaqus®, onde se replicaram as condições dos ensaios físicos a fim de correlacionar ambos os testes. Numa fase final, tendo em conta a diferença relativa dos resultados numéricos em relação aos resultados reais, procedeu-se à respetiva validação geométrica, realizando modificações nas zonas que se identificaram como críticas, nos casos em que os resultados obtidos das simulações assim o ditem. Com a elaboração do presente trabalho foi possível estudar diferentes abordagens de cálculo numérico e perceber qual delas se adequa melhor ao problema em questão, entre as quais a utilização de elementos de casca para fazer a aproximação dos modelos de ensaio ou a utilização de elementos sólidos tetraédricos, realização de simulações estáticas ou dinâmicas e perceber qual aquela que fornece melhores resultados, e ainda estudar o influência que o mass scaling possui nas análises dinâmicas realizadas. A partir do trabalho realizado foi possível validar a geometria das fixações de estudo.