Portal de Eventos da ULBRA., XVIII SALÃO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA E TECNOLÓGICA

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ANÁLISE NUMÉRICA E EXPERIMENTAL DA RIGIDEZ À TORÇÃO DO CHASSIS DE UM VEÍCULO AUTOMOTIVO
Mario Gustavo Vernazza Palacios, Silue Goessling, Antonio Flavio Aires Rodrigues, Luiz Carlos Gertz, André Cervieri, Marilia Amaral da Silveira, Basílio Hanryluk de Oliveira, André Luis Rosa Poncio

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.