Análise da vida em fadiga de uniões soldadas de perfis de paredes finas sujeitos a carregamentos através de análises comparativas - Biondo, Felipe (2019)
Projetos de estruturas de carrocerias de ônibus devem ser desenvolvidos levando em consideração os carregamentos dinâmicos que este tipo de veículo é submetido. Para realizar avaliações da sua vida em fadiga podem ser empregados métodos experimentais e numéricos a fim de determinar a durabilidade destes veículos. Tais estruturas são basicamente construídas utilizando perfis de aço de paredes finas que frequentemente são superdimensionadas devido ao desconhecimento de diversas características do produto como as condições de uso dos mesmos, falta de caracterização das uniões soldadas e a qualidade de seus materiais. Aliado a isso o sistema rodoviário brasileiro conta com diversos tipos de vias, apresentando trechos em boas condições de conservação até trechos em condições precárias ou praticamente inexistentes. Além desse fator, as normas de segurança veicular vêm intensificando seus requisitos exigindo cada vez veículos mais seguros. Com isso em mente, as empresas fabricantes de carrocerias de ônibus estão investindo em estruturas mais duráveis, eficientes e seguras, fomentando a busca pelo desenvolvimento de produtos melhores e mais competitivos. Este trabalho objetivou realizar análise da vida em fadiga de alto ciclo em uniões soldadas de perfis metálicos de paredes finas utilizadas em estruturas de ônibus sujeitos a carregamentos dinâmicos, avaliando comparativamente o uso de três matérias primas diferentes, para compreender quais são os impactos de substituir os materiais já utilizados por materiais com melhores propriedades mecânicas a fim de produzir estruturas com melhor desempenho estrutural no quesito segurança veicular. Este trabalho iniciou com o estudo para compreender a real aplicação de veículos de transporte de passageiros rodoviários, sendo que para realizar esta tarefa foi elaborado um procedimento experimental que englobasse as principais rotas utilizadas por estes veículos e, através de aquisição de dados experimentais foi possível encontrar os carregamentos que atuam nestas estruturas. Com os resultados obtidos através de sensores foi possível compreender os carregamentos que as vias produzem na estrutura do veículo e a partir destes dados elaborou-se um ensaio de bancada para representar a aplicação real do veículo. Os dados de campo foram inseridos no modelo matemático e através dele foi possível encontrar as forças e carregamentos para ser aplicada a junta soldada escolhidos como objeto de estudo para realizar o ensaio de fadiga experimental de bancada. Foram avaliadas três matérias primas diferentes, sendo duas delas comumente utilizadas em carrocerias de ônibus e um terceiro aço, bifásico laminado a frio, com limite de ruptura mínimo de 980 MPa, como uma microestrutura que consiste em ilhas martensíticas numa matriz ferrítica comercialmente chamado de DP980. Os materiais foram submetidos a diversos experimentos e baseado nos resultados encontrados é possível concluir que o aço DP980 substitui de forma muito superior os outros materiais. É também possível afirmar que utilizando o material DP980, por ter propriedades mecânicas superiores aos outros, é possível desenvolver estruturas mais eficientes no quesito de segurança veicular, onde este material apresenta uma capacidade de absorção de energia maior que os outros, permitindo que sejam projetadas estruturas mais seguras.