Simulação de ensaio mecânico de tração por elementos finitos utilizando o SolidWorks
DOI:
https://doi.org/10.34117/bjdv9n4-003Keywords:
PLA, simulação 3D, ensaio de tração, elementos finitosAbstract
Em um projeto, escolher adequadamente o material e conhecer a forma como este se comporta ao ser submetido a esforços mecânicos é de suma importância para o sucesso da proposta. Características como o ponto máximo em que o material alcança a ruptura e deformações extremas podem ser determinadas através da realização de ensaio mecânico de tração, porém tais testes se baseiam em várias hipóteses, exigindo tempo prolongado, grande conjunto de recursos e uma série de tentativas que podem ou não falhar, ocasionando um desperdício de tempo e insumos. Nesse sentido, visando a redução dos desperdícios e custos envolvidos no projeto, o trabalho tem como objetivo realizar uma simulação por elementos finitos de ensaio mecânico de tração utilizando análise estática, através do software SolidWorks® simulation manuseando um desenho 3D de corpo de prova de acordo com a norma ASTM D638-14 tipo I configurado como material polimérico PLA (Polylactic Acid). Os resultados da simulação foram comparados com dados experimentais de peças fabricadas por injeção. A simulação apresentou resultados satisfatórios para pequenas deformações visto que se trata de uma análise estática, linear e elástica.
References
AZEVEDO, Á. F. M. Metodo Dos Elementos Finitos. In Tecnica (Lisbon). 1º Edição, 2003. disponívem em : <http://www.alvaroazevedo.com/publications.html>. Acesso em: 25/10/2021.
BOSCH, R., 2005. Manual de Tecnologia Automotiva. 25ªEd. São Paulo: Blucher. pp. 190-196;749. Budynas, R., Nisbet, J.K., 2011. Elementos de Máquinas de Shigley – Projeto de Engenharia Mecânica. 8ªEd. Porto Alegre: AMGH. pp. 963-971
CABEZAS, E.E., CELENTANO D. J.. “Experimental and numerical analysis of the tensile test using sheet specimens.” Finite Elements in Analysis and Design, 40, 555-575.
CALLISTER, W. D., RETHWISCH, D. G. Ciência e Engenharia de Materiais: Uma Introdução. 9ª. ed. [S.l.]: LTC, 2018. ISBN ISBN: 978-1-118-32457-8.
CAMARGO, J. C., Estudo das propriedades mecânicas, tribológicas, de qualidade dimensional e condutividade elétrica de peças impressas em PLA e ABS com e sem grafeno. 2019. 262 f. Tese de Doutorado, Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia.
COOK, R. D. Finite element modeling for stress analysis. New York : John Wiley & Sons, 1995. ISBN 0-471-10774-3.
FARAH, S., ANDERSON, D. G., & LANGER, R. Physical and mechanical properties of PLA, and their functions in widespread applications — A comprehensive review. 2016. Em Advanced Drug Delivery Reviews (Vol. 107, p. 367–392). Elsevier B.V. https://doi.org/10.1016/j.addr.2016.06.012.
ECYCLE. PLA: o plástico biodegradável e compostável. Tecnologia a favor, 2017. Disponível em: <https://www.ecycle.com.br/component/content/article/8- tecnologia-a-favor/738-pla-o-plastico-compostavel.html>. Acesso em: 12 maio de 2022.
KADKHODAYAN, M., MOAYYEDIAN, F. Analytical elastic–plastic study on flange wrinkling in deep drawing process. Scientia Iranica Transactions B: Mechanical Engineering. Sharif University of Technology, v.18, n. 2, p. 250–260. Jan. 2011.
KIM, N.; SANKAR, B. V. Introdução à análise e ao projeto em elementos finitos. Tradução e revisão técnica Amir Elias Abdalla Kurbon. Rio de Janeiro. LTC, 2011.
MATWEB. ([S.D.]). Overview of materials for Polylactic Acid (PLA) Biopolymer. Acesso em: 18 de janeiro de 2022. <https://www.matweb.com/search/DataSheet.aspx?MatGUID=ab96a4c0655c4018a8785ac4031b9278&ckck=1>.
PEREIRA, T., JESUS, A. V. DE, VALVERDE, G., ROLAND, R., & OLIVEIRA RODRIGUES, L. K. Análise da influência do padrão de preenchimento e da altura de camada de deposição nas propriedades mecânicas de peças fabricadas em PLA a partir de impressão 3D. 2021. Desafios - Revista Interdisciplinar Da Universidade Federal Do Tocantins, 8(1), 95–103. https://doi.org/10.20873/uftv8-9605.
RAMALHO, A. P. G. Incorporação de Nanopartículas em Termoplásticos para Aplicações em Fabrico Aditivo. 2019. Dissertação de Mestrado, Universidade de Aveiro.
SANTANA, L., ALVES, J. L., SABINO NETTO, A. DA C., & MERLINI, C. A comparative study between PETG and PLA for 3D printing through thermal, chemical and mechanical characterization. 2018. Revista Materia, 23(4). https://doi.org/10.1590/s1517-707620180004.0601.
