Uma metodologia de avaliação de desempenho de material viscoelástico aplicado a uma estrutura de veículo de passeio

Abstract

Novas tecnologias de pacotes acusticos, que consistem em varios componentes como absorvedores, bloqueadores, amortecedores e isoladores, foram desenvolvidas de forma a melhorar a qualidade sonora do interior de um veiculo sem agregar a este um aumento consideravel de massa e de custo. Dentre estes, os materiais de amortecimento viscoelasticos sao os que se apresentam em maior quantidade no tratamento de carrocerias de veiculos de passeio, adicionando aproximadamente 10 kg de material a carroceria. Com o intuito de reduzir a massa de material aplicado a carroceria, aumentando assim sua eficiencia de efeito de amortecimento, foi proposta uma metodologia experimental de mapeamento dos niveis de amplitude de vibraçao das regioes da carroceria de um veiculo de passeio popular (FIAT/PALIO), para uma aplicaçao otimizada do material viscoelastico em sua estrutura. Este mapeamento foi realizado numa carroceria limpa (BIW, Body in White). A partir deste mapeamento, foi realizada a comparaçao para tres situaçoes de amortecimento: 1) sem amortecimento estrutural; 2) A carroceria sendo tratada com material viscoelastico a base de betumen (manta asfaltica) atualmente utilizado no tratamento de veiculos de passeio em larga escala; 3) Um novo material viscoelastico, LASD/Acusticol (liquid applied sprayable damper), foi aplicado a carroceria nas posiçoes definidas atraves da metodologia proposta. A escolha deste ultimo para ser utilizado na configuraçao otimizada partiu dos resultados de fatores de amortecimento obtidos para os dois materiais atraves do metodo da viga Oberst, segundo a norma ASTM 756-98. Os mapas obtidos atraves da varredura proposta foram comparados a analise modal experimental de regioes da carroceria para validar se os mapas representavam com fidelidade as regioes de maior amplitude. Por fim, foi realizado um estudo do efeito acustico do tratamento de amortecimento definido pela metodologia nas regioes. Este consistiu em um ensaio de beamforming (tecnica de imagem acustica) em um prototipo de carroceria, comprovando a eficiencia do tratamento de amortecimento. Tambem foi proposto um procedimento de otimizaçao topologica atraves de sistema vibrante simples (viga), obtendo resultados satisfatorios de otimizaçao. A metodologia proposta obteve, tambem, resultados significativos de reduçao dos niveis de vibraçao da carroceria, superiores a atual configuraçao, associado a uma reduçao de area de aplicaçao de 26,3%, e uma reduçao de massa de material aplicado de 53,7%.