Feixe de Molas de Material Compósito H.A. Al-Qureshi

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de fibra de vidro/epóxi. As molas foram submetidos a uma série de testes de laboratório de carga estática. O teste consiste em montar a mola em uma viga, que está ligado ao prato inferior de uma máquina de teste hidráulica. Um punção especialmente concebido foi ligada à placa superior da máquina. O teste simulou um teste de flexão de três pontos que foi monitorado continuamente durante todo o experimento.

Pode-se observar que a característica mais marcante é a perda de peso da mola GFRP sobre o aço convencional. Por outro lado, uma melhor rigidez da mola de aço era evidente. No entanto, isto poderia ser melhorado através de hibridação, no qual várias quantidades de fibras de carbono e de vidro são combinadas para melhorar este e o comportamento em fadiga. Também, aumentando a espessura da mola de GFRP iria resultar num aumento da constante de mola da mesma.

Testes de campo para determinar as características de condução também foram realizadas em um número de molas de GFRP que foram montados no lugar das molas de aço convencionais, em um jipe. Estes testes foram limitados a qualidade na condução e ao ruído gerado em diferentes condições da estrada. Observou-se que as molas de GFRP foram mais flexíveis do que as molas de aço. Além disso, durante a viagem de teste, ruído e aspereza foram significativamente reduzidos. Estas observações foram efetuadas regularmente uma vez que as molas foram montadas no jipe 1988.

Sabe-se que a hibridação é realmente um poderoso método para melhorar o desempenho e, por vezes, a redução de custos. Por conseguinte, a incorporação de fibra de carbono/epóxi que tem uma elevada resistência e rigidez específica, produziria uma maior constante de mola igual ou superior aos materiais convencionais de mola. Isto pode ser realizado pela adição de pequenas quantidades de fibras de carbono (15 % em peso), localizados perto do eixo neutro onde não vai sofrer uma grande quantidade de deformação. Os presentes resultados experimentais de carga estática mostraram um aumento de cerca de 10% da constante de mola ao longo da fibra de vidro / epoxi, sem redução significativa do peso, mas com um ligeiro aumento do custo. Desnecessario dizer que, o aumento da percentagem de fibras de carbono iria melhorar a fluência e fadiga, bem como aumentar a estabilidade da temperatura.

Conclusões

O desenvolvimento de um feixe de molas de GFRP que tem largura constante, onde o nível de tensão em qualquer estação na mola de folha é considerada constante devido ao perfil parabólica da espessura da mola, provou ser muito eficaz. Este tipo de mola normalmente tem menor tensão de flexão, mas maior tensão nominal de cisalhamento. No geral, este estudo demonstrou que os compósitos podem ser utilizados para feixe de molas para caminhões leves (jeepes) e atender aos requisitos, juntamente com redução de peso substancial. No entanto, no caso de automóveis, a significativa redução de peso pode não provocar o impacto tecnológico que seria para aeronaves.

Outro trabalho mostrou que molas de lâminas compositas têm melhor comportamento em fadiga do que molas de aço.