ESTRUTURAIS DO PROJETO MINI-BAJA DA EESC-USP 1

DESEMPENHO SOB IMPACTO DE MATERIAIS

ESTRUTURAIS DO PROJETO MINI-BAJA DA EESC-USP 1

Eurípedes Guilherme Raphael de Almeida 2

Alan Rodrigo Marinho Gualberto 3

José Ricardo Tarpani 4

Resumo

Comparou-se o desempenho sob impacto transversal de baixa energia de duas ligas

metálicas estruturais e de um painel sanduíche compósito tipo-colméia. Os

espécimes planos com dimensões de 150x100 mm2 foram ensaiados sob impacto à

temperatura ambiente, num intervalo de energia de 5 Joules a 20 Joules, utilizandose

um sistema pendular semi-instrumentado Charpy, especialmente adaptado à

tarefa, contendo um impactador de aço com ponta esférica de 16 mm de diâmetro.

Os resultados demonstraram que a substituição de materiais metálicos por painéis

compósitos pode gerar expressivos ganhos em termos de desempenho mecânico

aliado à redução de peso estrutural.

Palavras-chave: Danos por impacto; Materiais compósitos; Veículos de competição.

IMPACT PERFORMANCE OF STRUCTURAL MATERIALS EMPLOYED IN THE

EESC-USP’S MINI-BAJA PROJEC

Abstract

Low-energy impact performance of two metallic alloys and one honeycomb core

composite sandwich panel has been compared. Flat specimens with in-plane

dimensions of 150x100 mm2 were impacted at ambient temperature in a specially

adapted semi-instrumented pendulum Charpy testing machine under strike energies

from 5 to 20 Joules by means of 16 mm diameter spherical steel tup. Results have

demonstrated that the replacement of metallic materials by composite panels can

lead to substantial improvements in terms of mechanical performance along with

structural weight savings.

Key words: Impact damage; Composite materials; Mini race cars.

1 Contribuição técnica ao 64° Congresso Anual da ABM, 13 a 17 de julho de 2009, Belo Horizonte,

MG, Brasil.

2 Doutorando em Engenharia e Ciência dos Materiais pelo Programa Interunidades em Ciência e

Engenharia de Materiais, Universidade de São Paulo, Brasil

3 Mestrando em Engenharia e Ciência dos Materiais pelo Programa Interunidades em Ciência e

Engenharia de Materiais, Universidade de São Paulo, Brasil

4 Professor Associado do Departamento de Engenharia de Materiais, Aeronáutica e

Automobilística, Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo,

Brasil,jrpan@sc.usp.br

1 INTRODUÇÃO

1.1 O Projeto Baja-SAE

Fundada em 1905 nos Estados Unidos, a SAE-International (Society of

Automotive Engineering) é uma entidade que reúne mais de 90 mil membros

espalhados por 97 países - engenheiros, executivos e estudantes, que buscam

dividir conhecimentos e fazer avançar a engenharia de mobilidade. Para

complementar o conhecimento dos futuros engenheiros, a SAE promove

competições inter-universitárias, que desafiam os alunos a projetarem e construírem

veículos, simulando os processos da engenharia no mundo real. Inspirada nas

corridas no deserto de Baja na Califórnia (EUA), a SAE criou, em 1973, o projeto

Mini-Baja, hoje renomeado Baja-SAE. A meta da competição é desafiar os alunos

com um projeto que envolve planejamento e tarefas de produção, encontrados

quando se deseja introduzir um novo produto no mercado - no caso, um veículo forade-

estrada (off-road) monoposto. Os estudantes devem se organizar dentro da

equipe como uma empresa, não só para projetar, construir, testar e correr com um

veículo, mas também para buscar suporte financeiro para seu projeto e administrar

suas prioridades educacionais. A partir de 1995, a competição veio ao país,

promovida por sua seção nacional, a SAE-Brasil. Começou com apenas dez equipes

competidoras, nove delas do estado de São Paulo. Hoje, contam-se 71 equipes

participantes das regiões Sudeste, Sul e Nordeste. O aumento da competitividade

promove um crescente aprimoramento dos projetos e o nível técnico exigido das

equipes hoje vai bem além do convencional. Por exemplo, em 1995 a pontuação

máxima foi de 479 pontos dos 1.000 possíveis, e em 2008 foi de 936 pontos (ambos

os resultados obtidos pela equipe EESC-USP). A equipe campeã em 1995

conquistaria assim apenas o 34º lugar em 2008. Hoje não são necessários apenas

sistemas mecânicos usuais, mas também peças de precisão, dispositivos eletrônicos

e muita pesquisa de materiais para fazer um carro competitivo. Em se tratando de

protótipos competitivos, a equipe Mitsubishi EESC-USP Baja-SAE invariavelmente

se destaca; um exemplo de protótipo off-road criado pela equipe é ilustrado na

Figura 1.(1)

Figura 1. Veículo concebido pela Mitsubishi EESC-USP Baja-SAE em 2008.(1)

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