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Desenvolvimento e caracterização de materiais compósitos em fibra de carbono com amortecimento piezoelétrico em forqueta de bicicleta de estrada
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Authors
Abstract(s)
Os materiais inteligentes são cada vez mais utilizados no desporto de alta competição, para reduzir os impactos e vibrações, aumentando assim o rendimento do atleta. O presente traba-lho tem como objetivo analisar e estudar o comportamento de materiais de alto desempenho, nomeadamente materiais compósitos de fibra de carbono, microesferas ocas de vidro, e piezo-elétrico, aplicados numa forqueta de bicicleta de estrada. Com estes materiais pretende-se aumentar o nível de conforto do ciclista e reduzir o seu nível de fadiga.
Numa primeira fase, foi usada uma forqueta de gama alta do fabricante Trek, com a qual fo-ram realizadas simulações em Abaqus com modelos numéricos em modo estático e dinâmico. Foram caracterizadas diversas configurações de forquetas, com e sem a introdução de bandas de fibras piezoelétricas, para medir o amortecimento de vibrações. Na fase seguinte foram produzidas réplicas da forqueta comercial em compósitos de fibra de carbono, com núcleo em microesferas ocas de vidro, tendo por objetivo diminuir o peso da forqueta e reduzir de igual modo as vibrações.
As forquetas protótipo foram sujeitas a ensaios mecânicos de vibração e de impacto, em am-biente laboratorial, de modo a comparar o seu desempenho mecânico e a eficácia do amorte-cimento das vibrações.
O núcleo de microesferas ocas de vidro mostrou ser uma boa forma de reduzir o desconforto provocado pelas vibrações, no entanto a forqueta fica mais pesada. O material piezoelétrico mostrou-se, do ponto de vista computacional, relevante para reduzir a amplitude dos desloca-mentos da forqueta.
Description
Keywords
Forqueta de bicicleta Compósitos de fibra de carbono Piezoelétrico Vibrações Materiais leves e de alto desempenho