Trabalho de Conclusão de Curso

Estudo de rigidez torcional em um chassi space frame do tipo Baja SAE

The validation of chassis torsional stiffness by computational methods became more current when developing new prototypes, mainly talking about off-road vehicles, that are susceptible to receive critical forces on the conditions of crashed terrains through which they pass. The rigidity of the struct...

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Autor principal: Queiroz, Emanuel Francisco Nogueira
Grau: Trabalho de Conclusão de Curso
Idioma: por
Publicado em: Universidade do Estado do Amazonas 2020
Assuntos:
Baja SAE
Chassi
Rigidez torcional
Elementos finitos
Torsional stiffness
Finite elements
Processos de Fabricação, Seleção Econômica
Acesso em linha: http://repositorioinstitucional.uea.edu.br//handle/riuea/2375
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spelling oai:repositorioinstitucional:riuea-23752020-03-17T20:06:13Z Estudo de rigidez torcional em um chassi space frame do tipo Baja SAE Study of torsional stiffness in a space frame chassis of the Baja SAE type Queiroz, Emanuel Francisco Nogueira Lopes, Arlindo Pires 4442264741576143 http://lattes.cnpq.br/4442264741576143 García del Pino, Gilberto 5604141021425108 http://lattes.cnpq.br/5604141021425108 Estrada Cingualbres, Roberto Andrés 4593498526093515 http://lattes.cnpq.br/4593498526093515 Baja SAE Chassi Rigidez torcional Elementos finitos Torsional stiffness Finite elements Processos de Fabricação, Seleção Econômica The validation of chassis torsional stiffness by computational methods became more current when developing new prototypes, mainly talking about off-road vehicles, that are susceptible to receive critical forces on the conditions of crashed terrains through which they pass. The rigidity of the structure can be divided into four subsets, being two stiffness in the forward with hourly twist and anti-clockwise twist, as well as the operation mode twice in the rear. The geometric tolerances of the structure are determinated based on the SAE Brazil standard. Relating the material resources available and their mechanical properties, SAE 1020 carbon steel tubes with a diameter of 31.75 mm and a thickness of 1.6 mm are used to maintain strength, mass reduction and cost. The three-dimensional geometry of the structure is modeled, converting it into a mathematical model using the finite element method, composed of tetrahedral elements. Applying torsional binaries on the forward with the maximums forces of the shock absorbers are obtained the angular deflections of the loaded points, being calculated the local rigidities of the chassis. The resulting generates front and rear torsional stiffness, which together produce the global torsional stiffness of the structure, representing your ability to strain by torsional forces. According to the bibliography, the Baja vehicles work with torsional stiffness between 750 and 1500 N.m/deg. A global torsional stiffness of 1871.83 N.m/deg is obtained, with the front and rear stiffness respectively at 3.77% and 40.33% above the upper limit of the theoretical reference and with maximum deformations at the front of 24.918 mm. It is considered that the addition of experimental and analytical methods may contribute to the aggrandizement of the studies realized. A validação da rigidez torcional de chassis por métodos computacionais tornou-se mais presente no desenvolvimento de novos protótipos, principalmente tratando-se de veículos fora de estrada, que são suscetíveis a receber esforços críticos nas condições dos terrenos acidentados por onde transpassam. Nota-se que a rigidez da estrutura pode ser dividida em quatro subconjuntos, sendo duas rigidezes na dianteira com torção horária e torção anti-horária, bem como de modo análogo duas na traseira. Determinam-se as tolerâncias geométricas da estrutura com base no regulamento da SAE Brasil. Relacionando os principais materiais disponíveis e suas propriedades mecânicas, utilizam-se tubos de aço carbono SAE 1020 com diâmetro 31,75 mm e espessura 1,6 mm visando preservação de resistência, redução de massa e de custos. Modela-se a geometria tridimensional da estrutura, convertendo-a para um modelo matemático através do método dos elementos finitos, composto por elementos tetraédricos. Aplicando binários torcionais tanto na dianteira quanto na traseira com as cargas máximas dos amortecedores, obtém-se as deflexões angulares dos pontos carregados, calculando as rigidezes locais do chassi. A resultante destas gera as rigidezes torcionais dianteira e traseira, as quais por sua vez produzem a rigidez torcional global da estrutura, representando sua capacidade de deformação contra forças torcionais. Conforme bibliografia, veículos Baja trabalham com rigidez torcional entre 750 e 1500 N.m/grau. Obtém-se a rigidez torcional global de 1871,83 N.m/grau, com a rigidez da dianteira e traseira respectivamente em 3,77% e 40,33% acima do limite superior do referencial teórico e com deformações máximas na dianteira de 24,918 mm. Considera-se que o acréscimo de métodos experimentais e analíticos podem contribuir para o enriquecimento dos estudos realizados. 2020-03-17 2020-03-17T20:06:13Z 2018-12-10 2020-03-17T20:06:13Z Trabalho de Conclusão de Curso http://repositorioinstitucional.uea.edu.br//handle/riuea/2375 por Acesso Aberto Atribuição-NãoComercial-SemDerivados 3.0 Brasil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ application/pdf Universidade do Estado do Amazonas Brasil UEA
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