Dissertação
Finite Element Analysis of a Crankshaft EVALUATED
A presente tese tem como objectivo determinar as causas que provocaram a fractura da cambota de um ultraleve que provocou o seu despenho. A causa para a fractura foi fadiga devido a beach marks encontradas na sua superfície de fractura. Para esse efeito desenhou-se um modelo em SolidWorks® da cambota juntamente com alguns componentes do motor, de modo a se ter uma versão simplificado do mesmo para determinar as cargas aplicadas à cambota. A cambota foi exportada para o Abaqus® para realizar uma análise das tensões usando um modelo em elementos finitos. Nesta análise verificou-se a influência do raio de convergência e do desalinhamento na distribuição das mesmas. Após estas simulações realizou-se uma análise em fadiga para verificar a influência do raio de concordância e do desalinhamento no crescimento de fenda. A fenda foi adicionada ao modelo de elementos finitos utilizando o Extended Finite Element Method (XFEM). No final verificou-se a influência de um defeito de forjamento encontrado na superfície de fractura da cambota. Concluiu-se que a cambota estava maioritariamente sujeita a esforços de flexão, que o aumento do raio de concordância diminui as tensões e aumenta a vida em fadiga, ao contrário do desalinhamento, que tem um efeito oposto. Constatou-se que o defeito de forjamento encontrava-se numa localização que influenciou a distribuição de tensões de uma forma critica, sendo responsável pela fractura da cambota por ter sido a causa da iniciação da fenda. Não se encontrou nada nas simulações que indique algum defeito no projecto na cambota.
julho 11, 2013, 14:0
Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente
Orientação
CO-ORIENTADOR
ORIENTADOR
Virgínia Isabel Monteiro Nabais Infante
Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)
Professor Auxiliar