Page 30 - Revista EAA - Edição 89

FERROVIA TECNOLOGIA

FOTOS: DIVULGAÇÃO Stack protótipo
Vagão Double

instrumentado
para testes

Vagão Double Stack protótipo instrumentado. Sensores
posicionados no modelo CAE e vagão.

de tensão e acelerômetros) aliados a modelos numéricos
CAE. Para que os modelos numéricos tenham correlação
com o que de fato ocorre, torna-se fundamental o uso do
que hoje chamamos durabilidade, que não é formalmente
uma disciplina de engenharia, mas sim um conjunto de- 4. Com os dados de força anteriormente obtidos, o
las apoiada em quatro pilares: análise de sinais, estatística, vagão todo pode ser calculado através de modelos
dinâmica estrutural/computacional e fadiga. O fato de, no CAE. É importante salientar que são medidos
Brasil, tradicionalmente se ter lecionado essas disciplinas somente alguns pontos, e, com o procedimento,
Cálculo e dimensionamento de forma isolada, e não com uma visão integrada e dire- temos resposta dinâmica das tensões e deformações
em toda a estrutura, e não só onde existiam sensores;
cionada a solução de problemas reais, tem dificultado a
de vagões de carga no Brasil identificação de profissionais com essa expertise e o de- 5. Os dados referentes aos esforços são armazenados
senvolvimento da área no País. Frequentemente empresas
precisam contratar ou treinar pessoas em outros países. para uso em futuros projetos.
Da simples utilização de normas
internacionais a uma abordagem Para que a tarefa descrita acima, em termos de design, Abordagem baseada em dados
direcionada a dados reais de uso possa ser realizada, é primordial conhecer algumas vari- Com o procedimento citado aliado a dados que refle-

áveis oriundas da utilização do produto (esforços mecâ- O procedimento matemático detalhado a respeito da tem o uso e a variabilidade de resistência à fadiga, majo-
Marcelo A. Toledo* nicos envolvidos na operação), bem como a utilização de utilização dos dados e modelos numéricos em conjunto ritariamente uniões soldadas, é possível fazer previsões de
ferramentas computacionais e conhecimento sólido em está além do escopo do presente artigo, mas, em linhas vida de uma forma muito mais aderente a condições reais
agões de carga são expostos a condições opera- mecânica estrutural e disciplinas correlatas. As normas gerais, resumidamente, segue a sequência. da operação. Os dados referentes a esforços são armaze-
cionais dramaticamente diferentes daquelas pre- internacionais utilizadas como referência para a fabri- nados como expertise onde literalmente se aprende com os
Vvistas nas normas utilizadas como referência para cação de vagões no Brasil refletem condições operacio- 1. Aquisição de dados em condições reais de uso; dados em vez de observações sem embasamento numérico.
o seu projeto, nos trajetos mais variados, ou “missões” nais dos países em que elas foram criadas, em especial É oportuna uma citação de Shigley, famoso autor na
propriamente ditas. O objetivo primário do fabricante os Estados Unidos, através da Association of American 2. É produzido um modelo numérico CAE área de projetos mecânicos, em tradução livre:
é a entrega de um produto que atenda aos requisitos Railroads (AAR), e, dessa forma, não são raras as ocasi- (Elementos Finitos) do produto em questão; “Qualquer um que desconhece fadiga pode dobrar ou
operacionais dos consumidores, geralmente explicitados ões em que são encontradas discrepâncias significativas triplicar fatores de segurança e produzir algo que não
numa especificação técnica. Essas necessidades, em ter- quando comparadas medições (aquisição de dados) a da- 3. Realiza-se um processo de “engenharia reversa” quebre. No entanto, esses produtos não podem competir
mos estruturais, precisam e devem ser convertidas em dos publicados pela própria AAR. Aliado a isso, temos o de forma a se obter os esforços dinâmicos que no mercado e nem os engenheiros que o produziram.”
números, como, por exemplo, um pequeno risco de falha fato de que as normas no setor não evoluíram no mesmo produziram os dados medidos. O processo é J. E. Shigley & C. R. Mischke, Mechanical Engineering
após uma determinada quilometragem. Essa “vida espe- ritmo dos métodos de cálculo disponíveis. chamado Load Reconstruction (reconstrução de Design, 1989. n
rada econômica” beneficia tanto consumidores como fa- Com o intuito de utilizar uma abordagem voltada a carregamentos) e é uma classe de problemas tidos
bricantes com economia de combustível, produtos mais dados operacionais, utilizam-se vagões instrumentados como “problemas inversos” em engenharia mecânica; *Marcelo A. Toledo é engenheiro especialista sênior –
confiáveis, uso racional e sustentável de material. com transdutores de deformação e aceleração (medidores CAE/Durabilidade/GBMX
30 janeiro/fevereiro/março janeiro/fevereiro/março 31