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Dissertação

{pt_PT=Projecto de jantes em compósito fibra de carbono para uma mota} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=Este trabalho consiste no projeto e na elaboração do desenho de uma jante em material compósito para um motociclo. A jante projetada é composta por diferentes partes essenciais tendo em conta o método de manufatura e o funcionamento. A peça está dividida em três componentes principais, a jante em si, dois cubos exteriores que possibilitam o suporte dos discos e rolamentos, e um cubo interior para facilitar a manufatura e o suporte do cubo exterior. Todo o método de manufatura foi desenvolvido em conjunto com uma otimização estrutural da peça e o seu projeto do ponto de vista mecânico e estrutural. As Normas para o formato do contorno e para os carregamentos em jantes de liga leve foram utilizadas para garantir uma peça que cumpra os requisitos de entidades de certificação. Os materiais utilizados no conjunto de peças da jante foram um compósito reforçado por fibras de carbono, para a jante, e uma liga de alumínio para os cubos. Uma otimização de topologia foi aplicada ao cubo e uma metodologia de otimização de compósitos reforçados por fibras foi desenvolvida para este tipo de geometria de maneira a obter formatos de camadas a aplicar e a quantidade de camadas de cada orientação a utilizar, considerando estes formatos e a sequência de empilhamento destas camadas. Para melhorar os resultados dos elementos finitos, o modelo final otimizado da jante foi estudado com recurso a elementos quadráticos para tentar obter uma melhor aproximação dos resultados. , en=Design of a composite wheel for a motorcycle compose by different essential parts to the manufacturing method and function. The final part is divided in three crucial components: the wheel, two exterior hubs which accommodate the brake discs and bearings, and an internal hub needed for the manufacture and the external hub solid support. The manufacturing method was developed in line with the design of the part. Standards were used to get the rim contour and alloy wheel load requirements in order to assure that the wheel fulfils certification entities requests. The materials used in the assembly of parts were a carbon fibre reinforced plastic for the wheel and an aluminium alloy for the hubs. A topology optimization was made to the exterior hub in order to obtain an optimized structure for stiffness including the manufacturing constraints. An optimization methodology for carbon fibre reinforced plastic was developed for this kind of geometry in order to obtain the ply shapes to apply, the number of plies to use of each shape and the stacking sequence of this plies. To improve the results of the finite element method, quadratic elements were used in the final optimized model of the wheel in order to obtain a better approximation of the results. }
Keywords: {pt=Motociclo, Jante, Otimização, Compósitos, Fibra de carbono, en=Motorcycle, Wheel, Optimization, Composites, Carbon fibre}

Discussão: junho 27, 2017, 9:0