Análise estrutural e fadiga por MEF em um conjunto manga acoplado a um eixo dianteiro de um veículo utilitário - Schmitz, Luciana Antonia (My University, 2025)
To ensure vehicle reliability, the mechanical structure has needed to become increasingly resistant over the years in order to withstand the demands of the most diverse applications. In this context, eliminating points susceptible to failure has become one of the main objectives of mechanical engineering. This study aimed to evaluate, through simulations in the Ansys® software, the mechanical stresses acting on the front axle sleeve of a utility vehicle. The study compared two models for manufacturing the sleeve assembly: the first, corresponding to the current design, with the application of plug welding and a two-diameter opening in the trunnion body; and the second, a proposed model, which eliminates both the welding process and drilling. Both models were subjected to representative dynamic loads, such as braking on a curve at a speed of 60 km/h. The simulation results indicated that there were no significant differences between the models in terms of stresses and displacements. However, an improvement of approximately 4.7% in the service life of the trunnion was observed in the model without plug welding. This gain can be attributed to the absence of drilling and increased mass in the trunnion wall, resulting in greater mechanical resistance and simplification of the manufacturing process and consequent cost reduction. [resumo fornecido pelo autor]
Para garantir a confiabilidade dos veículos, a estrutura mecânica precisou, ao longo dos anos, tornar-se cada vez mais resistente, a fim de suportar as exigências das mais diversas aplicações. Nesse contexto, a eliminação de pontos suscetíveis a falhas tornou-se um dos principais objetivos da engenharia mecânica. Este trabalho teve como objetivo avaliar, por meio de simulações no software Ansys®, as solicitações mecânicas atuantes sobre a manga de eixo dianteira de um veículo utilitário. O estudo comparou dois modelos de fabricação do conjunto da manga: o primeiro, correspondente ao projeto atual, com a aplicação da solda tampão e abertura de dois diâmetros no corpo do munhão; e o segundo, um modelo proposto, que elimina tanto o processo de soldagem quanto as furações. Ambos os modelos foram submetidos a carregamentos dinâmicos representativos, como a condição de frenagem em curva a uma velocidade de 60 km/h. Os resultados das simulações indicaram que não houveram diferenças significativas entre os modelos quanto às tensões e deslocamentos. Observou-se, entretanto,uma melhoria de aproximadamente 4,7% na vida útil do munhão no modelo sem solda tampão. Este ganho pode ser atribuído à ausência das furações e aumento de massa na parede do munhão, resultando em maior resistência mecânica e na simplificação do processo de fabricação e com consequente redução de custos. [resumo fornecido pelo autor]
Keywords: Metais - Fadiga; Simulação (Computadores); Solda e soldagem