Última alteração: 23-10-2012
Resumo
Este trabalho teve por objetivo analisar numérica e experimentalmente a rigidez à torção do chassis de um protótipo de um veículo automotivo com motor a combustão. Um veículo automotivo deve ter uma boa relação entre a massa e a rigidez do chassis. Rigidez elevada é importante para garantir que o chassis não sofra deformações significativas. No entanto, para obter-se rigidez elevada, é necessário aumentar a massa do chassis. A elevação da massa do veículo automotivo faz com que o consumo de combustível seja maior. O protótipo veicular em desenvolvimento denomina-se de GOGO ou 6060. O nome se deve ao fato de que o veiculo deverá percorrer 60 km com 1 L de combustível, a uma velocidade de 60 km/h. Portanto, deve-se ter uma boa relação entre massa e rigidez do chassis. No desenvolvimento deste trabalho, foi feito um projeto inicial do chassis. A seguir, o mesmo foi representado em CAD (Computer Aided Design – Desenho Auxiliado por Computador), para possibilitar sua análise numérica. Através do desenho gerado por computador, foram definidas as posições das partes mecânicas e elétricas. A geometria do chassis foi então trabalhada para que pudesse ser utilizada em um programa de análise estrutural que utiliza o Método dos Elementos Finitos. O resultado dessa análise é apresentado em termos das tensões que atuam sobre chassis quando o mesmo é submetido à torção. A partir dos resultados das simulações, foram feitos ajustes no projeto do chassis, de maneira a obter-se uma relação adequada entre massa e rigidez. Após a análise numérica, o chassis foi construído em tubos de aço. Buscando melhorar o método de prever a rigidez estrutural do chassis construído, foi realizado um procedimento experimental para medição da rigidez torcional. Durante o experimento, foram aplicadas ao chassis as mesmas condições de carga e fixações utilizadas na análise numérica. Assim, pode-se comparar o resultado obtido na análise experimental com o resultado da análise numérica. A rigidez à torção obtida experimentalmente resultou em 5041 Nm/°, enquanto que o valor numérico resultou em 6736 Nm/°. Conclui-se que a rigidez à torção do chassis, obtida a partir do modelo numérico, é aproximadamente 25% maior que a rigidez obtida experimentalmente. Essa diferença encontrada pode ser atribuída às tensões residuais nas regiões soldadas dos tubos que compõem a estrutura do chassis, como as próprias costuras dos tubos e também pelo fato destes não possuírem variação de espessura ao longo do comprimento.