MÉTODO DE ENSAIO DE TORÇÃO PARA MATERIAIS COMPÓSITOS

Resumo

A Equipe Kamikase é um projeto de extensão da Universidade de Santa Cruz do Sul, que tem como objetivo desenvolver e construir uma aeronave rádio controlada não tripulada para competição SAE Brasil Aerodesign que deve atender aos requisitos e restrições impostas pelo regulamento. Como o peso da aeronave é muito relevante para uma boa pontuação na competição a equipe busca sempre aperfeiçoar os materiais utilizados na construção da aeronave. Para isso, são desenvolvidos ensaios que proporcionam conhecer melhor as propriedades dos materiais que possam vir a serem utilizados na construção da mesma. Para o presente ano de 2018, a equipe desenvolveu uma bancada de ensaio de torção construída com Medium Density Fiberboard que foi projetada através do software de desenho assistido por computador SolidWorks. A partir do ensaio torna-se possível a obtenção de dados de força aplicada e a torção máxima que o corpo de prova sofreu no regime elástico. Através dos dados é possível calcular e obter as tensões de cisalhamento de cada material ensaiado, o que permite a criação de um banco de dados com os resultados. Com os resultados é possível conhecer melhor as propriedades dos materiais e assim facilitar a escolha do material com maior relação resistência/peso, o que confere a aeronave maior eficiência estrutural. Entre os principais materiais testados estão os compósitos que utilizam lâminas de fibra de carbono, que são laminados em nosso laboratório e muito utilizados na aeronave devido seu baixo peso e alta resistência. A bancada foi cortada a laser e montada no laboratório da equipe, com a construção da bancada de ensaio foi possível validar o desempenho dos materiais frente a momentos torsores. Para a realização do ensaio utiliza-se corpos de prova padronizados, a bancada possui encaixe para três formatos diferentes de corpos de prova, sendo eles: seção retangular, quadrada e circular. Os corpos de prova são engastados na bancada e submetidos a uma força de torção. Para medir a força aplicada utiliza-se um dinamômetro digital preso a bancada que permite visualizar em tempo real a força que está sendo aplicada. Portanto é possível concluir que o ensaio de torção é de extrema importância para a equipe Kamikase, pois os resultados gerados possibilitam aos projetistas estruturais escolher os materiais utilizados na aeronave e dimensionar de maneira precisa os componentes estruturais da aeronave, gerando assim uma boa pontuação na competição com o relatório de estruturas e ensaios estruturais.