Modelagem numérica e caracterização experimental de uma mola cônica de borracha considerando-se o efeito de Mullins através da técnica de correlação de imagens digitais (DIC) no alongamento biaxial Numerical modeling and experimental characterization of a conical rubber spring considering the mullins effect through DIC techinique in biaxial straining. Atualmente os componentes elastoméricos vem se tornando cada vez mais essenciais no campo da engenharia, uma vez que isolam a vibração, reduzem o ruído, acomodam movimentos oscilatórios e permitem desalinhamentos entre os eixos. Suas relações constitutivas são altamente não-lineares e caracterizadas por funções de energia de deformação que precisam ser identificadas, sendo a maioria destes modelos caracterizados como materiais hiperelásticos. Visando este contexto, o presente projeto busca desenvolver uma metodologia para correlação da modelagem computacional via Método dos Elementos Finitos com ensaios em protótipos que envolvam este tipo de material. Para a determinação do comportamento mecânico do material elastomérico deverão ser realizados ensaios experimentais em corpos de provas em diferentes modos de deformação, e assim, consequentemente ter-se a obtenção das respostas de tensão- deformação do elastômero. A validação da metodologia adotada terá como foco de estudo uma mola cônica utilizada em suspensões de transportes ferroviários produzida pela empresa Vibtech, que deverá apresentar a devida correlação de suas rigidezes axial e radial obtidas por meio de testes experimentais em protótipos com o modelo virtual obtido através da calibração do material elastomérico. Desta forma, os principais ensaios que deverão ser implementados correspondem aos estados de tração uniaxial e biaxial. O ensaio de tração uniaxial pode ser realizado facilmente seguindo a norma ASTM D412 (2013), porém o ensaio biaxial não possui uma norma especifica a ser seguida, possuindo diversas metodologias para sua implementação que nem sempre estão disponíveis. Logo, a metodologia proposta consistirá em um clássico “bulge test” acoplado com um dispositivo óptico chamado Aramis ® , que combina a imagem sincronizada e a aquisição de dados analógicos de seus sensores com o GOM Correlate ® , um software de análise destinado à correlação de imagem digital (DIC). Também deverá ser desenvolvido um dispositivo que acoplado à uma máquina de ensaio de tração possa captar o estado biaxial no plano. As metodologias disponíveisserão analisadas e validadas através da comparação com os resultados obtidos pelo objeto de estudo.
