Estudo do comportamento do chassi de veículo em espuma metálica submetido a teste de impacto

Abstract

O estudo de espumas metálicas tornou-se atrativo para pesquisadores, tanto da área científica acadêmica quanto industrial, devido às suas propriedades. As espumas metálicas possuem baixa densidade e propriedades físicas, mecânicas e acústicas pe-culiares, trazendo grandes vantagens em termos de peso e resistência. A ênfase deste trabalho está dirigida ao emprego da espuma metálica no design automotivo com o propósito de estudar o comportamento mecânico e possíveis alternativas de projeto com a utilização deste material para absorção da energia de impacto através da modelagem e conseqüente simulação computacional do modelo conforme estudo de caso - chassi do veículo Sabiá 5 - no software para análise do comportamento estrutural pelo método dos elementos finitos ABAQUS-CAE. Muitos materiais celulares são excelentes absorvedores da energia de impacto, apresentando grandes deformações a níveis praticamente constantes de tensão. Quando se fala em segurança ve-icular, os crash tests são os mais lembrados. Estes ensaios, por serem considerados uma excelente ferramenta de engenharia, constituem-se em uma poderosa forma de avaliar e propor soluções no que diz respeito à proteção dos ocupantes em colisões veiculares. Para esta finalidade, segundo os crash tests virtuais realizados, a espuma metálica mostrou-se ideal conforme os resultados apresentados.

The study of metal foams has become attractive to researchers, from both the academic scientific and the industrial fields, due to their properties. Metal foams have low density and peculiar physical, mechanical and acoustic properties, offering great ad-vantages in terms of weight and strength. The emphasis of this work is on the use of metal foams in automotive design with the purpose of studying the mechanical behavior and possible project alternatives in which this material would be used as a chassis for impact energy absorption, through the modeling and subsequent computer simulation according to the case study – chassis of the “Sabiá 5” - using the finite element software Abaqus/CAE. Many cellular materials have high capacity of energy absorption under impact conditions, presenting great energy absorption at constant stress levels. These tests are considered an excellent engineering tool and thus constitute a powerful method to evaluate and propose solutions for the process of technic-al evolution, with regard to the protection of passengers in case of a car crash. For this purpose, according to the results of the virtual crash tests performed, metal foams demonstrated to be an appropriated choice.