DIMENSIONAMENTO DE UMA BIELA DE COMPRESSOR HERMÉTICO QUANTO À FADIGA

XIX Congresso Nacional de Estudantes de Engenharia Mecânica - 13 a 17/08/2012 – São Carlos-SP
Artigo CREEM2012

DIMENSIONAMENTO DE UMA BIELA DE COMPRESSOR HERMÉTICO QUANTO À FADIGA
ATRAVÉS DE ANÁLISE POR ELEMENTOS FINITOS
Fábio Fernandes Valente, Bruno Luchini, Mariano Eduardo Moreno
UFSCar, Universidade Federal de São Carlos, Curso de Engenharia Mecânica
Campus São Carlos – Rodovia Washington Luís, Km 235 – SP 310 - CEP 13565-905 – São Carlos – São Paulo
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Resumo
O projeto visa o estudo da segurança quanto a falha por fadiga em equipamentos mecânicos. Tal tipo de falha ocorre em níveis de esforços significativamente inferiores aos valores de resistência ao escoamento dos materiais e é um dos pontos críticos no dimensionamento de equipamentos que são solicitados dinamicamente. Dadas as diversas limitações e dificuldades de seu cálculo através de métodos tradicionais, busca-se a investigação de como ferramentas de simulação computacional podem ser utilizadas como instrumento de apoio e desenvolvimento ao cálculo e dimensionamento de elementos de máquinas. O foco é dado à identificação de situações críticas de carregamento em um mecanismo do tipo biela- manivela-pistão de um compressor hermético destinado ao uso em aparelhos domésticos de refrigeração, bem como ao seu dimensionamento dinâmico, utilizando principalmente o método dos elementos finitos.
Introdução e Objetivos
O trabalho visa a otimização da biela estudada em relação à fadiga, utilizando-se um método iterativo baseado em mudanças progressivas de geometria da biela a partir do modelo original. Para tanto, o trabalho desenvolvido foi divido em etapas, iniciando por um estudo teórico sobre o mecanismo biela-manivelapistão e sobre os métodos de análise em fadiga. A seguir, foi implementada uma rotina em MATLAB com todas as equações governantes do sistema, estudadas na primeira etapa, a fim de fornecer os parâmetros de entrada para a simulação por elementos