INTERAÇÃO FLUIDO-ESTRUTURA EM MODELO DE CONTATO LUBRIFICADO ENTRE ASPEREZA E PLANO RÍGIDO

Abstract

A tribologia (estudo do atrito, desgaste e lubrificação) é considerada um tema interdisciplinar, que trata das interações entre superfícies cujas aplicações podem ser vistas em vários campos da engenharia e das ciências. Simulações numéricas são úteis para avaliar a influência de diferentes parâmetros operacionais e imprescindíveis na tentativa de estudar os fenômenos interfaciais de uma forma especialmente controlada. Uma película de fluido entre duas superfícies em movimento relativo alivia o contato sólido-sólido e pode proporcionar atrito muito baixo. No presente trabalho foi desenvolvido um modelo qualitativo em elementos finitos para simulação do contato entre micro-aspereza (pico) e um plano rígido, incluindo interação fluido-estrutura. Esse modelo, baseado no acoplamento euleriano-lagrangeano visa aplicações em problemas de contato entre superfícies rugosas, quando identifica-se no tribossistema a ocorrência de lubrificação. Objetiva-se, portanto, comparar os resultados de pressão de contato entre um modelo não-lubrificado e um modelo lubrificado, verificando o quanto a pressão advinda do confinamento do fluido influencia na interação superficial entre duas superfícies rugosas. Os resultados obtidos na interface de contato foram satisfatórios, uma vez que verificou-se que a pressão hidrostática devido à película de fluido confinado aliviou as pressões e deformações de contato quando comparadas a um modelo não-lubrificado.