Análise Estrutural do Quadro de uma Bicicleta

Departamento de Engenharia Mecânica

Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica

SIMULAÇÃO DE PROCESSOS TECNOLÓGICOS

Análise Estrutural do Quadro de uma Bicicleta

Grupo 2
Ana Dulce de Meneses Machado Silva

André Duarte Barros Lopes Ferreira

Mariana Inês Moura Costa

Sofia Alexandra Chaves Abreu

Docente: Abel Dias dos Santos

Abril 2014

Abstract
A generic road bicycle frame subject to boundary conditions and a vertical force to simulate real normalized tests which are conducted before they can put in the market, was analyzed by the finite element method. A basic study of the influence of the materials on the frame weight, mechanical resistance and cost was conducted. Moreover, the method itself was studied regarding the number and type of the mesh elements, as well as the refining of the mesh in critical places. Finally some of the results were compared to analytical calculations.

Resumo
Um quadro genérico de uma bicicleta de estrada sujeita a determinadas condições fronteira e a uma força vertical para simular testes reais normalizados que são efetuados aos quadros, foi analisado pelo método dos elementos finitos. Procedeu-se a um estudo básico da influência dos materiais do quadro no seu peso, resistência mecânica e custo. Analisou-se ainda caraterísticas do método em si, como a influência do número e tipo de elementos, bem como o refinamento de certos locais da malha, e comparou-se alguns dos resultados com os analíticos efetuados.

Índice

1 Introdução 5
1.0 Enquadramento 5
1.1 Descrição do problema 6
1.2 Objetivos do trabalho 7
1.3 Metodologia 8
2 Revisão Bibliográfica 10
2.1 Bicicletas e terminologia 10
2.2 Materiais 10
2.2.1 Aço 11
2.2.2 Alumínio 13
2.2.3 Fibra de Carbono Standard Grade Unidirectional (STD UD) 15
2.2.4 Titânio 16
Resumo 18
Fontes( bibliografia) 18
2.3 Resistência 18
2.3.0 Introdução 18
2.3.1 Tensões máximas admissíveis 19
2.3.2 Deslocamento Vertical máximo 22
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