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Dimensionamento de um eixo em compósito de fibra de carbono e resina epóxi para transmissão de potência aplicado a semieixos homocinéticos

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Dimensionamento de um eixo em compósito de fibra de carbono e resina epóxi para transmissão de potência aplicado a semieixos homocinéticos

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Título Dimensionamento de um eixo em compósito de fibra de carbono e resina epóxi para transmissão de potência aplicado a semieixos homocinéticos
Outro título Sizing of a carbon fiber and epoxi resin composite shaft for power transmission applied to constant velocity halfshafts
Autor Silva Junior, Caymo José da
Orientador Fonseca, Jun Sergio Ono
Data 2015
Nível Graduação
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Escola de Engenharia. Curso de Engenharia Mecânica.
Assunto Engenharia mecânica
[en] Composite material
[en] Composite shaft
[en] Constant velocity halfshafts
[en] Shaft sizing
Resumo Este trabalho apresenta o dimensionamento de um eixo tubular em material composto por fibra de carbono e matriz de resina epóxi para aplicação em semieixos homocinéticos de um projeto fictício. Com o objetivo de reduzir a massa do sistema e, consequentemente, o consumo de combustível e a emissão de gases poluentes na atmosfera, projetou-se um cilindro de compósito com fibras orientadas que beneficiam a transmissão de potência por torque. Foram utilizados dados teóricos para a predição das propriedades do material. Um experimento piloto foi realizado para a verificação da resistência e do modo de falha do componente. Conclui-se que, diante das simplificações e hipóteses para materiais ortotrópicos, um tubo produzido com dez camadas reforçadas a ±45°, alternadamente, satisfazem as especificações do projeto, bem como atendem às expectativas de frequência natural do conjunto, viabilizando a aplicação do componente projetado.
Abstract This study presents the sizing of a composite material tubular shaft of carbon fibers into epoxy resin matrix for constant velocity halfshafts application to a typical project. In order to reduce the system weight and, hence, the fuel consumption and the pollutant gases emission to the atmosphere, a composite cylinder with oriented fibers has been designed to benefit the power transmission by torque. Theoretical parameters have been considered to predict the material properties. A pilot experiment has been done in order to check the component resistance and its failure mode. It is possible to conclude that, regarding the assumptions and anisotropic material hypothesis done, a tube produced with ten reinforced layers with ±45 degrees, alternately, meets the project specifications, as well as the requirements of natural bending frequency, enabling the application of the designed component.
Tipo Trabalho de conclusão de graduação
URI http://hdl.handle.net/10183/127814
Arquivos Descrição Formato
000970219.pdf (1.255Mb) Texto completo Adobe PDF Visualizar/abrir

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