Análise do comportamento termoelástico de um freio a tambor, utilizando o método dos elementos finitos

• Autor(a) principal: Ribeiro, Gustavo dos Santos
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18146/tde-26072016-101723/
• topic: Hot spots; Análise termoelástica; Automotive brake design; Finite element method; Hot spots; Método dos elementos finitos; Projeto de freios automotivos; Thermoelastic analysis

O objetivo desse trabalho é apresentar o desenvolvimento de modelos numéricos baseados no método dos elementos finitos, para investigar o comportamento termoelástico, de um freio a tambor utilizado em veículos pesados. O acoplamento de fenômenos físicos e mecânicos durante o processo de frenagem é uma etapa fundamental para o projeto com foco em confiabilidade. A identificação de falhas potenciais decorrentes dos diferentes processos de frenagens, ainda na fase do projeto preliminar, permite o desenvolvimento de projetos mais robustos, incluindo reduções de tempo e nos custos de ensaios experimentais. Este trabalho apresenta o desenvolvimento e implementação de um modelo computacional baseado no comportamento termoelástico dos principais elementos mecânicos de um freio a tambor envolvidos no processo de frenagem. Foram consideradas três condições principais de análise: estática de corpos rígidos, estática de corpos flexíveis e dinâmica em regime permanente com corpos flexíveis. O objetivo é investigar e estimar valores de pressão de contato, cargas resultantes nos apoios, bem como obter o gradiente de temperatura e tensão devido à carga térmica em regiões de interesse. Essa análise pode melhorar o entendimento dos fenômenos envolvidos nos diferentes processos de frenagens, auxiliando as tomadas de decisões técnicas, principalmente na antecipação de falhas prematuras relacionadas com fadiga térmica e desgaste adesivo.