Estudo da absorção de energia em diferentes geometrias de estruturas de paredes finas em aço DP600 submetidas a compressão progressiva dinâmica para uso na indústria automobilística

• Autor(a) principal: Marcello de Oliveira Gomes
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/38286
• topic: Deformação progressiva dinâmica; Estruturas de paredes finas; Absorção de energia; Flambagem de colunas; Flambagem de placas; Engenharia mecânica; Metais - Deformação; Paredes finas - Estruturas

As estruturas de paredes finas são largamente utilizadas na indústria automobilística para construção de carrocerias. Durante uma colisão, são responsáveis por absorver a energia mecânica do impacto pela sua deformação, minimizando a carga transferida aos ocupantes, conceito conhecido como crashworthiness. A geometria das estruturas, tipos de materiais empregados e métodos construtivos possuem influência na maneira como ela se comporta. Para avaliar a influência da geometria das peças este estudo foi divido em três etapas. A primeira delas visa a correta caracterização do material e suas propriedades mecânicas, químicas e microestruturais. A segunda, fornece uma base teórica indicando a diferença de resistência da estrutura devido à geometria, calculadas analiticamente com conceitos de flambagem de colunas e flambagem de placas. Finalmente, na terceira, são obtidas as taxas de deformação e mensuradas as características de deformação progressiva dinâmica utilizando uma barreira rígida móvel, acelerômetros e câmeras de alta velocidade. As estruturas de paredes finas foram todas baseadas no mesmo conceito inicial e mesmo método construtivo. A peça base possui corrugados, iniciadores de deformação ao longo do seu comprimento, para auxílio no controle do carregamento excêntrico. O segundo tipo de peça exibe iniciadores de deformação adicionais e carregamento também excêntrico. O terceiro tipo de peça tem um aumento de espessura, menor comprimento e mudança na sua extremidade a fim de se obter um carregamento axial. As peças testadas foram fabricadas em aço DP600, e as estruturas com carregamento axial não apresentaram tendência à flambagem global, resultando em maior força de reação e sendo capaz de absorver toda a energia do impacto proposto em menor tempo. Concluiu-se também que é possível reduzir a influência do carregamento excêntrico pelo correto posicionamento de iniciadores de deformação. Estes resultados indicam pontos importantes para o projeto de tais estruturas, ossibilitando ganhos em massa, custos e aumento da proteção aos consumidores finais.