segunda-feira, 12 de novembro de 2012

ANÁLISE ESTRUTURAL E ENSAIOS - PARTE 2

   Fala galera! Estamos aqui mais uma vez para falar que conseguimos realizar uma análise estrutural de um desenho livre de um dos lados das treliças efetuado no SolidWorks, afim de demonstrar os possíveis pontos críticos de um modelo de ponte, não sendo levado em conta que os palitos serão colados, ou seja, o ponto de colagem, provavelmente, seja o local mais passível a falhas e que vá requerer uma maior atenção. Abaixo vocês poderão ver as imagens de treliças realizadas por nós no programa, onde uma delas esta sob análise (Fig. 1). Sendo as áreas em vermelho os pontos mais vulneráveis neste tipo de treliça, lembrando que isto é apenas para demonstrar os tipos de estudos que estamos levando em conta, e que nosso modelo de treliça só será postado ao final do projeto. Na imagem abaixo foi utilizado o material criado por nós no programa para ser o mais realista possível. Com base nos ensaios realizados no laboratório e descobrindo que a madeira utilizada na confecção dos palitos é o pinho. Criamos este material com as especificações necessárias, levando em conta até mesmo o módulo de Young ou módulo de elasticidade que é um parâmetro mecânico que proporciona uma medida da rigidez de um material sólido.
  Deformação estrutural de um modelo (Fig. 1)
   Conseguimos também, finalmente, realizar todos os ensaios que desejávamos para a obtenção de cálculos mais precisos. Efetuamos a pesagem dos palitos em uma balança de precisão para garantir que nossa ponte esteja dentro dos padrões estabelecidos, tendo 900g com um limite máximo de 5% deste valor, com isto, encontramos uma massa média de 0,74g (Média efetuada com a pesagem de 9 palitos diferentes), o que nos da uma estimativa de palitos a serem utilizados no projeto, que gira por volta de 1200 palitos, sem considerarmos a massa da cola. Para estimarmos a massa da cola, ao construirmos um protótipo de ponte apenas para visualização, observamos a quantidade de cola gasta para a fabricação, levando em conta a escala do protótipo 1 : 5, ou seja, 5 vezes menor, supomos que a massa de cola na ponte original girará por volta de 150g, então teremos cerca de 1000 palitos para fabricar a ponte.
Pesagem dos palitos
  Ensaios de tração, flexão e compressão foram realizados na nossa instituição de ensino, testando a  resistência dos palitos e a aderência da cola entre eles. No ensaio de tração, o palito suportou uma tração média  de 525,7 N,  no ensaio de compressão o palito suportou 471,9 N e no de flexão de 66,5 N para o palito com a seção lateral na vertical e 35,7 N para a seção lateral na horizontal. Abaixo mostraremos os resultados fornecidos pela análise computacional sobre cada ensaio. Para testar a resistência da cola nas extremidades dos palitos, colamos dois palitos pelas pontas e submetemos a ensaio de tração, observando o quanto ela suportava antes de romper, encontrando um valor de 379,5 N.
Análise computacional dos ensaios
   Com base nas informações obtidas através dos ensaios, o que já era o esperado já que a madeira é um compósito natural constituído por fibras, as quais sabemos que são muito resistentes a tração. Assim, preferimos construir a treliça do tipo Pratt. Mas por quê? Como o palito é mais resistente a tração e nossa ponte possuirá mais treliças diagonais, evitando acumulo de coluna com forças verticais o que poderia levar a um maior risco de rompimento, preferimos colocar esses componentes como sofrendo tração, ganhando ainda no processo de compressão, pois os palitos na vertical são menores que os da horizontal, o que evita o processo de flambagem/flexão, ou seja, envergar até se quebrar, pois peças mais curtas e mais grossas são mais difíceis de sofrer esta ação. Estamos quase prontos para iniciar a colagem dos palitos, aguardem que logo mais postaremos novidades!

Fonte: Própria. Agradecemos a colaboração da instituição Senai Cimatec e dos seus funcionários pela disponibilidade na realização dos ensaios.

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