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Tipo: TCC
Título : Análise estrutural do chassi de um Baja SAE a partir do método dos elementos finitos aplicado a modelo dinâmico multicorpo do tipo four-post
Autor : Lima Neto, João Gonçalves
Tutor: Rodrigues, Rômulo do Nascimento
Palabras clave en portugués brasileño: Elementos finitos;Baja SAE;Análise estrutural;Mecânica estrutural
Palabras clave en inglés: Finite element;Baja SAE;Structural analysis
Áreas de Conocimiento - CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS:: Engenharia Mecânica
Fecha de publicación : 2022
Citación : LIMA NETO, João Gonçalves. Análise estrutural do chassi de um Baja SAE a partir do método dos elementos finitos aplicado a modelo dinâmico multicorpo do tipo four-post. 2025. 205 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2022.
Resumen en portugués brasileño: O Método dos Elementos Finitos (MEF) vêm sendo utilizado continuamente no projeto de componentes e sistemas automotivos, como no projeto de protótipos Baja SAE. Dentre as principais dificuldades associadas à modelagem computacional a partir do MEF, tem-se a determinação das cargas a serem aplicadas nos modelos estruturais desenvolvidos, quando estes são mais solicitados a partir da interação entre o veículo e a via. O presente trabalho centrou-se na análise estrutural do chassi de um Baja SAE a partir da construção de um modelo dinâmico multicorpo do SB-20 - protótipo do projeto de extensão local Siará Baja - do tipo simulador de pista four-post, mitigando a dificuldade associada à quantificação das solicitações, sob ótica do veículo como um sistema excitado pela base. Os materiais e métodos utilizados para a análise estrutural incluem a construção das funções de excitação do sistema - tomada a partir da síntese do perfil de operação do veículo -, a construção do modelo mecânico de elementos finitos - a partir das etapas de concepção, preparação de geometria, modelo elasto-plástico, distribuição de massa e descrição geral -, a análise modal, a análise estrutural transiente, a análise da resposta dinâmica do sistema e as análises de falha estática e por fadiga. A partir do elaborado, foram obtidos resultados para a transmissibilidade de deslocamento, aceleração da massa suspensa em função do conforto do piloto, coeficientes de segurança para falha estática e tempo de operação do veículo até a falha por fadiga. Em conclusão, as estratégias de modelagem computacional empregadas para a construção do modelo mecânico mostraram-se efetivas, o modelo elaborado demonstrou comportamento mecânico satisfatório e o chassi, componente de análise, obteve resultados compatíveis com os requisitos de operação, sendo a falha estática o seu modo de falha crítico.
Abstract: The Finite Element Method (FEM) has been continuously used in the design of automotive components and systems, such as in the design of Baja SAE prototypes. Among the main difficulties associated with computational modeling from the FEM, there is the determination of the loads to be applied in the developed structural models, when these are most requested from the interaction between the vehicle and the road. The present work focused on the structural analysis of the roll cage of a Baja SAE from the construction of a dynamic multibody model of the SB-20 - prototype of the “Siará Baja” local extension project - of the four-post track simulator type, mitigating the difficulty associated with the quantification of loads, from the perspective of the vehicle as a system excited by the base. The materials and methods used for the structural analysis include the construction of the excitation functions of the system - taken from the synthesis of the vehicle operating profile -, the construction of the mechanical model of finite elements - from the stages of general conception, preparation of geometry, elasto-plastic model, mass distribution and general description - modal analysis, transient structural analysis, dynamic system response analysis and static and fatigue failure analysis. From the elaborated, results were obtained for the transmissibility of displacement, acceleration of the sprung mass in function of the driver comfort, safety factors for static failure and time of operation of the vehicle until fatigue failure. In conclusion, the computational modeling strategies used for the construction of the mechanical model proved to be effective, the model developed showed satisfactory mechanical behavior and the roll cage, component of analysis, obtained results compatible with the operation requirements, with static failure being its critical failure mode.
URI : http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/81592
Lattes del autor: http://lattes.cnpq.br/3377348737949873
Lattes del tutor: http://lattes.cnpq.br/9614082861655025
Derechos de acceso: Acesso Aberto
Aparece en las colecciones: ENGENHARIA MECÂNICA - Monografias

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