Análise numérica e experimental do comportamento mecânico de juntas híbridas polímero-metal obtidas através de processo de união por fricção

Abstract

O processo de rebitagem por fricção permite unir componentes de materiais diferentes, com agilidade e robustez. Isto se dá através de um processo de união por fricção, do qual se obtém juntas híbridas polímero-metal. Durante o desenvolvimento desse processo uma completa análise metalúrgica foi realizada, porém o campo computacional não foi contemplado. Sendo assim, o presente trabalho visa obter um modelo que represente, com precisão aceitável, o comportamento da junta em questão. Para isso foi iniciado um estudo numérico computacional, utilizando o software ABAQUS CAE 6.8-1 como ferramenta auxiliar, sobre o comportamento mecânico de uniões multi-materiais de placas sobrepostas monorrebitadas submetidas a carregamento cisalhante. Juntamente foram realizados ensaios mecânicos com o intuito de fornecer dados para a validação dos resultados gerados. Como resultados foram obtidos modelos numéricos que representam com erro entre 5 e 10% o comportamento mecânico da junta híbrida estudada.

Friction Riveting process was developed allowing built dissimilar materials joints, faster and easily. This is possible through a friction based process which combine polymer and metal into a hybrid joint. During the development of this new technique a complete metallurgical study was performed, however a computational model has not been taken into consideration. Therefore, the main objective of this work is creating a Finite Elements Method model to represent the mechanical behavior, with acceptable accuracy, of the studied joint. To reach this goal, a numerical study will be conducted, using the software ABAQUS CAE 6.8-1 as an auxiliary tool, about the static mechanical behavior of spot multi-materials overlapped joints subjected to shear loading. Along the work, mechanical tests will be performed in order to provide data to validate the model results. The results obtained in the numerical models represents, with an error between 5 and 10%, the mechanical behavior of the studied hybrid joint.