A delaminação em um volante de fibra de carbono de Fórmula 1 nem sempre é produto de um impacto direto. Neste caso, a falha se originou por uma cura defeituosa da resina epóxi, o que gerou zonas com baixa transferência de carga entre as camadas. Ao aplicar torque durante a condução, as lâminas se separaram progressivamente, reduzindo a rigidez torcional do componente até um ponto crítico de falha estrutural.
Simulação da falha no Volume Graphics e HyperMesh 🛠️
Utilizando o Volume Graphics, foi realizada uma varredura tomográfica do volante defeituoso para identificar as regiões com porosidade excessiva e falta de impregnação de resina. Os dados foram exportados para o HyperMesh, onde foi gerado um modelo de elementos finitos com propriedades ortotrópicas degradadas nas áreas afetadas. A simulação no Siemens NX mostrou que, sob cargas cíclicas de 50 Nm, as tensões interlaminares superavam em 40% os valores de uma cura ótima, confirmando que a delaminação se iniciou na periferia do aro e se propagou radialmente em direção ao centro.
A fadiga como juiz silencioso na competição ⏳
Este caso demonstra que a análise de fadiga não deve se concentrar apenas na vida útil do material base, mas na integridade da união resina-fibra. Uma cura incompleta transforma um componente de alto desempenho em uma armadilha de rigidez progressiva. Para equipes de competição, simular esses cenários em pré-produção com HyperMesh e validar com Volume Graphics permite detectar zonas críticas antes que o volante falhe na pista, salvaguardando tanto o desempenho quanto a segurança do piloto.
Como se pode distinguir, por meio de simulação por elementos finitos, se a delaminação observada em um volante de F1 é causada por uma cura defeituosa da resina epóxi ou por uma sobrecarga mecânica cíclica?
(PS: A fadiga de materiais é como a sua depois de 10 horas de simulação.)