ANÁLISE DE TENSÕES NO BRAÇO DO FREIO DE UMA BICICLETA: COMPARAÇÃO DA SOLUÇÃO ANALÍTICA COM O MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS (FEA)
Patrícia da Silva Oliveira1; Maykon de Santana Almeida1; Ricardo Cardoso Soares1
1 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí- IFPI
doi:10.20906/CPS/CON-2016-1449
Resumo
Durante muito tempo, engenheiros e cientistas concentraram seus esforços em saber por que as peças falham. Atualmente, compreende-se muito mais sobre vários mecanismos de falha do que algumas décadas atrás, em grande parte devido a testes e técnicas de medições aperfeiçoadas. Hoje, sabe-se que as peças falham porque suas tensões excederam sua resistência. Entretanto, a falha pode ser oriunda de uma tensão de compressão, tração ou cisalhamento, além de depender do material de fabricação do componente e sua respectiva resistência a essas tensões. Também depende do carregamento à qual está submetido (estático ou dinâmico) e da presença ou não de trincas no material. Em virtude disso, existe um interesse particular em determinar as magnitudes das tensões atuantes em um dado projeto de elementos de máquinas, visando verificar se as mesmas não excedem os limites de resistência e, consequentemente, venham a provocar possíveis falhas. A intensidade das tensões pode ser calculada através de técnicas clássicas de solução analítica, que se restringem a geometrias simples, o que dificulta sua aplicação em geometrias complexas. Daí a necessidade de empregar-se o método dos elementos finitos (FEA), relativamente fácil de usar, devido ao grande número de softwares comerciais existentes no mercado. Com base nisso, o presente trabalho consiste numa análise das tensões de tração e compressão no braço do freio de uma bicicleta, empregando o método analítico e a análise por elementos finitos, utilizando o software Ansys Mechanical 15.0. Os resultados obtidos foram comparados para ambos os métodos considerados, com a finalidade de mostrar qual método apresenta melhor estimativa para o cálculo das tensões atuantes no braço do freio em estudo.
Palavras-chave: Braço do freio; tensões; método dos elementos finitos