Testes experimentais aplicados ao setor de Implementos Rodoviários

VirtualCAE
03/03/2023
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Testes experimentais são uma importante etapa para o cumprimento de normas específicas, para compreensão de fenômenos e levantamento de dados para a validação de componentes em campo e correlação virtual-experimental. A certificação e homologação de implementos rodoviários prevê a realização de ensaios e testes, conforme os regulamentos. Parte importante deste regulamento técnico são os ensaios experimentais aos quais o produto deve atender. Por exemplo, o ensaio de flexão vertical que simula a carga dinâmica do veículo sobre o eixo.

Para validar o projeto é necessário submeter o produto a ensaios práticos, de modo a verificar o real comportamento para cada situação de uso. Provas de durabilidade em campo normalmente são demoradas e tem um alto custo envolvido. Portanto, para acelerar as avaliações, torna-se indispensável para a indústria de implementos rodoviários realizar ensaios experimentais em laboratório para simular a vida sob fadiga dos componentes.

Extensometria

A análise experimental de tensões baseia-se na medição das deformações reais atuantes em um determinado ponto de um componente ou estrutura. A técnica mais difundida atualmente para estas medições é a extensometria. Os extensômetros, medem a deformação superficial dos materiais e podem determinar as tensões e cargas atuantes em máquinas e componentes. A extensometria é um dos principais recursos para medir a fadiga e testar materiais para produtos melhores e mais seguros. Seja em testes de durabilidade estrutural, monitoramento de integridade da estrutura.

A medida de extensometria é realizada de modo que o extensômetro é acoplado à estrutura e irá converter a deformação causada em uma quantidade elétrica equivalente a essa variação. Deformações em várias partes de uma estrutura real sob condições de serviço podem ser medidas com boa precisão sem que a estrutura seja destruída. Assim, isto leva a uma análise quantitativa da distribuição de deformação sob condições reais de operação.

Pode-se aplicar os ensaios de extensometria para medir a deformação em componentes e estruturas críticas de implementos rodoviários, como partes do chassi e o próprio eixo do implemento. A realização desse teste permite verificar as tensões reais atuantes, comparando com o modelo computacional e complementando a validação do projeto. A partir dos resultados obtidos com o ensaio, pode-se comparar os limites de resistência do material, identificando a durabilidade e vida útil do equipamento em sua condição de operação.

Acelerometria

Já os acelerômetros, como o nome sugere, faz medidas das acelerações da superfície sobre as quais eles estão instalados. Acelerômetros são muito utilizados para análises vibracionais de estruturas, permitindo o monitoramento de integridade estrutural, fornecendo avaliações automatizadas sobre integridade estrutural através do processamento de dados de sensores ligados à estrutura.

A análise de vibrações mecânicas a partir de acelerômetros é um método muito eficiente na detecção prematura de danos, através da observação do nível de vibração da estrutura e de uma análise das respectivas frequências. As vibrações fazem com que os equipamentos comecem a modificar a distribuição de energia vibratória e essa modificação faz com que a peça se danifique e gerar uma falha prematura.

Testes com acelerômetro podem ser usados na avaliação da dinâmica de um veículo em movimento, analisando as oscilações e as vibrações durante sua operação. Essas vibrações durante o transporte podem afetar tanto o implemento, quanto a carga que está sendo transportada. Algumas vibrações são esperadas e podem estar dentro de um nível seguro, outras podem perturbar o normal funcionamento ou até destruir a estrutura e/ou os equipamentos carregados. Apesar de haver análises computacionais de vibrações, os testes experimentais são os indicadores mais precisos do estado vibracional e da dinâmica de oscilação da estrutura, permitindo o nível de perturbação e os casos críticos a fim de evitar este tipo de falha.

A VirtualCAE conta com profissionais qualificados, infraestrutura e equipamentos para conduzir testes experimentais de extensometria e acelerometria para a validação de equipamentos e estruturas, contando ainda com experiência na análise de implementos rodoviários.