Uma comparação do comportamento estático e dinâmico de atenuador de impacto e diferentes modelos de material via método de elementos finitos

Abstract

Os atenuadores de impacto para a competição Fórmula SAE fabricados pelas equipes devem seguir algumas regras e podem ser avaliados em ensaio dinâmico ou quase estático. No entanto, não há indicações por parte do regulamento da competição sobre diferenças possíveis nos resultados de um tipo de teste para o outro. O objetivo deste trabalho é, a partir de um conceito de atenuador, proposto para uso pela equipe e-Power UFRGS, estimar-se mudanças no comportamento entre o ensaio dinâmico e o quase estático da peça. O método dos elementos finitos é empregado usando análise explícita para simular cada ensaio com quatro modelos de material. Os resultados indicam, para três dos modelos de materiais, mais de 10% de diferença na distância necessária para absorver e dissipar a energia de impacto. Conclui-se que há diferenças relevantes entre ensaio dinâmico e quase estático, com mudanças no desempenho e no comportamento da deformação ao longo do processo.

The impact attenuators for the Formula SAE competition manufactured by the teams must follow some rules and can be evaluated in dynamic or quasi-static testing. However, there is no indication by the rules about the possible differences of one type of testing to another. The objective of this paper is, with a concept of attenuator, proposed for use by the e-Power UFRGS team, to estimate changes in behavior between the dynamic and quasi-static testing of the part. The finite elements method is employed, using explicit analysis to simulate each testing with four material models. The results appoint, for three of the four material models, more than 10% difference in the distance necessary to absorb and dissipate the impact energy. It is concluded that there are relevant differences between dynamic and quasi-static testing, with changes in performance and behavior of deformation along the process.