Uma ponte pedonal fabricada integralmente em GFRP por pultrusão começou a desenvolver fissuras longitudinais visíveis meses após sua instalação. A inspeção visual não conseguiu determinar a origem da falha. Recorreu-se a uma análise tridimensional por meio de ultrassons digitalizados para mapear o interior das vigas, revelando zonas extensas com falta de impregnação de resina no núcleo do perfil.
Fluxo de Trabalho: Digitalização, Inspeção e Simulação em nCode 🔬
O processo técnico começou com a captura de dados volumétricos por meio de um conjunto de transdutores ultrassónicos sincronizados, gerando uma nuvem de pontos tridimensional do interior do material. Esta nuvem foi importada para o GOM Inspect para alinhar o modelo CAD nominal com a geometria real do defeito. Foram identificados vazios de resina de até 8mm de comprimento na zona central da viga. Posteriormente, exportou-se uma malha de elementos finitos para o Siemens Simcenter, onde foram atribuídas propriedades ortotrópicas do GFRP. O modelo foi carregado com condições de contorno de tráfego pedonal cíclico. Finalmente, o histórico de tensões foi transferido para o nCode DesignLife para executar uma análise de fadiga multiaxial, prevendo uma vida útil reduzida em 60% devido à concentração de tensões nas bordas dos vazios.
Implicações para o Controle de Qualidade em Pultrusão ⚙️
A metodologia demonstrou que a falha não se deveu a um projeto estrutural deficiente, mas a um defeito de fabricação interno. A falta de impregnação atua como um entalhe interno que inicia a delaminação sob cargas de flexão repetitivas. Este caso valida a necessidade de integrar sistemas de inspeção volumétrica 3D e simulação de fadiga na linha de produção de perfis pultruídos, permitindo detectar zonas críticas antes da colocação em serviço.
Que metodologias de simulação por elementos finitos permitem prever com maior precisão a propagação da delaminação em perfis pultruídos de GFRP sob cargas cíclicas de fadiga?
(PD: A fadiga de materiais é como a sua depois de 10 horas de simulação.)