Análise de tensões em componentes de uma suspensão pneumática

Abstract

O trabalho apresenta uma metodologia de simulação por elementos finitos, o qual é a-plicado a componentes de uma suspensão pneumática submetida a deformações plásticas. O método de solução não linear, bem como as formulações adotadas pelo software estão descri-tas ao longo do trabalho. Os esforços aplicados ao modelo levam em consideração a pré-tensão aplicada aos grampos de mola e também uma força vertical pertinente a metade da carga total a qual o eixo pode ser submetido, sendo esta somada a um coeficiente de seguran-ça de vinte por cento. Fez-se necessário um estudo sobre os tipos de contatos existentes no software para assim conseguirmos uma melhor aproximação do modelo. Nas etapas iniciais do trabalho, foi realizado simulações em um modelo simplificado, o qual continha apenas um quarto da geometria do conjunto, com isso obteve-se um grande ganho de tempo computacio-nal. No decorrer do trabalho é demonstrado um comparativo entre dois modelos, sendo que um deles foi analisado considerando-se todos os componentes como puramente linear e no outro modelo foi levado em consideração as propriedades mecânicas do material em uma con-figuração elastoplástica bi-linear. Os resultados apresentados neste estudo demostram uma consistência com o comportamento esperado do conjunto, considerando-se análises de outros produtos semelhantes.

The paper presents a simulation methodology using the finite element method, which is applied to components of an air suspension subject to plastic deformations. The method of nonlinear solution as well as the formulation adopted by the software are described throughout the paper. The loading applied to the model takes into account the pre-tension applied to spring clamps and also a vertical force corresponding to half of the maximum axis load, increased by a twenty percent safety margin. It was necessary a study on the types of contacts avaliable in the software to achieve a better approximation of the model. In the initial stages of the work simulations were carried out on a simplified model, consisting in only one fourth of the geometry of the assembly, thus saving substantial computational time. The study shows a comparison between two models, one considering linear elastic behavior for all components and the other considering a bilinear elastoplastic model for the main parts of the assembly. The results presented in the study shows consistency with the expected behavior of the assembly, based on similar products analyses.