Setembro 2023 vol. 10 num. 1 - XXX Simpósio Internacional de Engenharia Automotiva

Trabalho completo - Open Access.

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Estudo das propriedades mecânicas de juntas estruturais alumínio-aço

Study of the mechanical properties of some structural aluminium-steel joints

DANNINGER, Leonardo Rodrigues ; GONÇALVES, Marcelo ; BRAGA, Ana Paola Villalva ;

Trabalho completo:

Em um mundo em que veículos de maior eficiência energética têm sido constantemente buscados, o desenvolvimento de estruturas multimateriais pode ser extremamente interessante no que diz respeito à redução de peso estrutural e à mitigação das emissões de GEE. Este trabalho avalia as propriedades mecânicas de juntas estruturais veiculares entre ligas de alumínio e aços comerciais. Essas juntas foram produzidas por técnicas de rebitagem ou adesivagem, que atualmente são usadas como procedimentos padrão na indústria automotiva. Cinco tipos de juntas foram estudadas: três adesivadas e duas rebitadas. Para cada junta, as propriedades mecânicas foram medidas por meio de ensaios de tração e fadiga. Os testes de tração das juntas rebitadas mostraram que a falha ocorre constantemente associada à fratura nos rebites, enquanto que para as juntas adesivadas sempre ocorreu uma fratura coesiva, independentemente das características da junta. Os dados dos testes de fadiga puderam ser bem ajustados às curvas S-N de Wöhler, de modo que os limites de fadiga para todas as juntas pudessem ser obtidos. Assim, esta pesquisa mostrou a viabilidade do uso de técnicas de adesivagem e rebitagem para unir com sucesso estruturas multimateriais que podem ser utilizadas na indústria automotiva.

Trabalho completo:

In a world in which vehicles of higher energy efficiency have constantly been pursued, the development of multi-material structures can be extremely interesting as far as structural weight reduction and the mitigation of GHG emissions are concerned. This paper evaluates basic mechanical properties of vehicular structural joints between commercial grades aluminium alloys and grade steels. These joints were produced by either riveting or adhesive bonding techniques, currently used as standard procedures in the automotive industry. Five types of joints were studied: three were adhesively bonded and two were riveted. For each joint, basic mechanical properties were measured via tensile and fatigue tests. The tensile tests of the riveted joints have shown that the failure has constantly occurred associated to the fracture at the rivets, whereas for the adhesively bonded joints a cohesive fracture has always occurred regardless of the characteristics of the joint. The data from the fatigue tests could be well fitted to Wöhler S-N curves, so that fatigue limits for all joints could be obtained.  Thus, this technology research has shown the feasibility of using adhesive bonding and riveting techniques to successfully join multi-material structures to be used in the automotive industry.

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DOI: 10.5151/simea2023-PAP26

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Como citar:

DANNINGER, Leonardo Rodrigues; GONÇALVES, Marcelo; BRAGA, Ana Paola Villalva; "Estudo das propriedades mecânicas de juntas estruturais alumínio-aço", p. 196-203 . In: Anais do XXX Simpósio Internacional de Engenharia Automotiva . São Paulo: Blucher, 2023.
ISSN 2357-7592, DOI 10.5151/simea2023-PAP26

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