Simulação numérica do comportamento ao impacto de estruturas utilizadas em segurança rodoviária

Abstract

Esta dissertação de mestrado aborda a temática das barreiras de segurança rodoviária, com especial foco na viga central (rail) que as compõe. É apresentado um estado da arte composto por diversas informações relativas à composição base destes sistemas de segurança, bem como alguns estudos efetuados na área com recurso a softwares de análise. Com o intuito de estudar o comportamento plástico da viga, foi utilizado o programa Ansys Workbench na sua componente de estudos estruturais estáticos. De forma a validar a utilização deste programa, procedeu-se a um ensaio experimental a dois rails nas instalações da Universidade do Minho, ensaio esse posteriormente simulado em Workbench, com dados obtidos de ensaios de tração de provetes retirados de um terceiro rail. As informações recolhidas dos ensaios de tração possibilitaram delinear o perfil do material utilizado para o fabrico viga, e posterior tratamento da sua curva tensãoextensão. Na fase final da dissertação o Ansys Workbench é utilizado para o estudo das implicações da alteração do expoente de encruamento do material na deformação plástica da viga.

This master degree dissertation addresses the theme of safety road barriers, with special emphasis on the central beam of the system. The state of the art is presented with several information regarding the basic composition of these safety systems, as well as some studies in the area where simulation software has been used. To study the plastic behavior of the beam, Ansys Workbench was used in its static structural studies component. In order to validate the use of this software, an experimental test was conducted in the University of Minho installations. This test was then simulated in Workbench, coupled with data retrieved from several tensile tests done to specimens retrieved from a third rail. The data collected from the tensile tests led to the properties profile of the material used during the manufacturing of the beam, stress-strain curve included. In the final section of this dissertation, Ansys Workbench is used to study what implications the change in the work hardening exponent has on the plastic deformation of the beam.