caso de sucesso: redução de peso em virabrequins e

CASO DE SUCESSO:
REDUÇÃO DE PESO EM
VIRABREQUINS E BIELAS
Índice
Atividade .................................................................................................................................... 3
Qual foi o Desafio para a VirtualCAE ...................................................................................... 4
Qual a Solução .......................................................................................................................... 5
Otimização Estrutural: Entenda o que é ................................................................................ 6
Benefícios .................................................................................................................................. 7
Depoimento .............................................................................................................................. 8
CASO DE SUCESSO: REDUÇÃO DE PESO EM VIRABREQUINS E BIELAS
Atividade
A ThyssenKrupp Forging Group é formada pelos grupos ThyssenKrupp
Crankshaft Co., ThyssenKrupp Gerlach e ThyssenKrupp Metalúrgica
Campo Limpo. Com instalações na Europa, Ásia e Américas do Norte e
do Sul, o grupo detém a liderança mundial na fabricação de virabrequins
e produz ampla variedade de componentes de motores forjados e usinados, prontos para instalação nas linhas de montagem dos principais fabricantes de motores ao redor do mundo. As empresas do grupo possuem mais de 100 anos de experiência no desenvolvimento e produção
de produtos para a indústria internacional nos setores automotivo e de
motores. Trabalhando em conjunto, elas garantem entrega otimizada e
confiável, coordenando linhas de produção em 12 plantas ao redor do
mundo
CASO DE SUCESSO: REDUÇÃO DE PESO EM VIRABREQUINS E BIELAS
Desafio
A VirtualCAE foi a única empresa a encarar o desafio técnico lançado aos principais fornecedores da ThyssenKrupp
Metalúrgica Campo Limpo na área de cálculos estruturais,
visando a redução de peso em virabrequins e bielas. O softwares da VirtualCAE foram utilizados para a otimização de
componentes para motores, a saber: virabrequins e bielas.
Num futuro próximo estas ferramentas serão usadas para
componentes de suspensão, tais como: pontas de eixo, cubos de roda e mangas de eixo. O objetivo da ThyssenKrupp
Metalúrgica Campo Limpo foi a melhoria de performance,
redução de custos, adequação a tecnologias de fabricação
existentes e até mesmo novas soluções construtivas.
CASO DE SUCESSO: REDUÇÃO DE PESO EM VIRABREQUINS E BIELAS
Solução
Uma das ferramentas utilizadas foi a Otimização Estrutural, software de otimização não-paramétrica. Através dele, puderam
ser simuladas tanto a otimização topológica (redução de massa) dos modelos como a otimização de forma (redução do estado de tensão) considerando diferentes estados carregamento e
condições de contorno. O outro serviço utilizado foi a Simulação
de Fadiga, que deu respostas rápidas e confiáveis relativas ao
estudo de fadiga dos componentes, promovendo a redução ou
eliminação do número de testes e, conseqüentemente, a redução
do tempo de desenvolvimento de produto. O software possibilitou o estudo da influência de diversos fatores nos resultados de
fadiga, desde os relativos às propriedades dos materiais até aos
efeitos de tratamentos térmicos e carregamentos multiaxiais.
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Otimização Estrutural: Entenda o que é
A metodologia de otimização topológica tornou-se uma tendência importante para o projeto de engenharia. Ela transforma uma geometria estendida e não definida em um design inovador de um produto com peso mínimo, com máxima
rigidez e máxima frequência de vibração. O software promove a redução do tempo necessário do ciclo de projeto, proporcionando uma ampla gama de melhorias estruturais, incluindo menor peso, maior eficiência, melhor desempenho.
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Saiba mais sobre Otimização
Benefícios
Juntamente com o atendimento aos requisitos técnicos para
que se atendam as Leis de Emissões, a questão de redução
de consumo de combustível tem se tornado muito importante
nos últimos anos. Componentes mais leves ajudam em muito
na redução de consumo de combustível, e este tem sido um
dos principais focos da ThyssenKrupp Metalúrgica Campo Limpo em projetos de pesquisa e desenvolvimento. Através da
solução da VirtualCAE, a empresa calcula, inicialmente aproximadamente 5% do peso usinado de seus componentes. A
empresa já chegou a casos em que atingiu 18% de redução.
Dependendo da tecnologia de fabricação a ser utilizada no processo de forjamento e usinagem pode-se chegar a reduções de
custo da ordem de milhão de euros.
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“Um aspecto muito importante em nossa área de atuação é a perfeita integração entre
as áreas de pesquisa e desenvolvimento com a área de engenharia de produto.
Trabalhamos em times de desenvolvimento e o trabalho é integrado e seqüencial, e
neste aspecto, tanto o Otimização Estrutural quanto a Simulação de Fadiga atingiram e
superaram as nossas expectativas. A parceria com a VirtualCAE já nos rendeu excelentes
frutos em 2008, tanto como prestadora de serviços como representante dos softwares
Otimização Estrutural e Simulação de Fadiga. A relação é muito colaborativa e muito
profissional por parte da VirtualCAE.”
Luis Galli
Gerente de Pesquisa & Desenvolvimento
CASO DE SUCESSO: REDUÇÃO DE PESO EM VIRABREQUINS E BIELAS
A VirtualCAE é uma empresa que representa soluções especializadas
em CAE (Computer Aided Engineering) atuando na comercialização
de softwares e na prestação de serviços de engenharia, proporcionando soluções específicas para simulações pelo Método dos Elementos
Finitos (Finite Element Method) e também pela tecnologia Multicorpos
(MultiBody System) tanto em projetos novos como na implantação e
aperfeiçoamento de projetos existentes. A empresa oferece também
treinamentos conceituais e de aplicação nos softwares efetuando,
assim, a transferência de tecnologia e conhecimento adquiridos em
vários anos de experiência dos seus profissionais. No seu relacionamento com o mercado, a VirtualCAE busca desenvolver parcerias de
longo prazo e ter compromisso total com os clientes, para que assim a empresa possa ser reconhecida como referência em simulação
computacional.
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