Estudo do desempenho de reforços poliméricos em estruturas veiculares submetidas a impacto. - Matsumoto, André Takashi (2010)
O objetivo deste trabalho é mostrar a aplicação de reforços estruturais pré-moldados utilizando o material polimérico PA66 através de simulações em elementos finitos na área de segurança veicular. Os reforços estruturais pré-moldados têm mostrado bom desempenho em testes de impacto, onde a grande vantagem está em seu reduzido peso. Estes reforços são projetados com o intuito de aumentar a rigidez das regiões que estão sujeitas a grandes deformações, estabilizando as seções do veículo que trabalham como caminho de carga durante o impacto. Inicialmente, foram executados testes estáticos e dinâmicos para caracterizar o material PA66, que foi utilizado nas simulações. Os casos de impacto estudados foram aqueles que serão adotados pelo CONTRAN em 2012 e já são adotados por outras normas de grande importância para a segurança do ocupante, como a ECE-R94, ECE-R12, ECE-R95, ECE-R32/34 e a FMVSS216. As simulações executadas no software LS-Dyna ® e MADYMO ® com a aplicação do reforço mostraram, no caso do impacto frontal na configuração ODB a 57km/h, uma redução de 70% na deformação da coluna A, bem como uma redução de 65% na deformação da coluna de direção e uma redução de, aproximadamente, 59% na região das pernas e pés do ocupante. O nível de lesões do ocupante pôde ser avaliado através do software MADYMO ® , e foi possível verificar uma redução de 23,5% na compressão do peito, 80% de compressão na tíbia, o que levaria o ocupante do veículo com este tipo de reforços sair ileso de uma colisão nas condições da norma. A aplicação dos reforços no impacto lateral possibilitou uma redução de 13,8m/s para 10,6m/s na velocidade de deformação da coluna B na região das costelas do dummy e houve um ganho de 140mm de espaço residual. Os reforços adotados para o impacto frontal e lateral proporcionaram um aumento de 47,5% de força de colapso da estrutura superior, segundo a norma FMVSS216.