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Título: Análise estrutural para vida à fadiga de um chassi tipo minibaja
Autor(es): Sobral, Rafael dos Santos
Orientador(es): Malcher, Lucival
Assunto: Automóveis - chassi
Data de apresentação: 2014
Data de publicação: 3-Fev-2015
Referência: SOBRAL, Rafael dos Santos. Análise estrutural para vida à fadiga de um chassi tipo minibaja. 2014. 70 f., il. Trabalho de conclusão de curso (Bacharelado em Engenharia Automotiva)—Universidade de Brasília, Brasília, 2014.
Resumo: A proposta deste trabalho é a realização de uma análise referente a vida à fadiga de um chassi tipo minibaja construído pela equipe formada por alunos da Universidade de Brasília e utilizado em competições promovidas pela SAE. O objetivo é que a integridade estrutural do chassi seja garantida durante toda a sua vida útil. Foi realizada uma revisão dos conceitos de fadiga e dos principais modelos de determinação de vida à fadiga sob as abordagens de vida sob tensão S-N e vida sob deformação ε-N. Em seguida foram investigados os principais parâmetros que podem influenciar no limite de fadiga sob as condições esperadas durante a utilização do veículo. Foram estudados ainda métodos para a avaliação de estruturas sob carregamentos de amplitude variável: o método Rainflow para contagem de ciclos e a regra de Palmgren-Miner para acúmulo de dano. Os requisitos de resistência do chassi foram levantados a partir da análise do regulamento que rege as competições BAJA SAE Brasil. Uma metodologia para a análise da vida à fadiga foi proposta e foi criada uma rotina em linguagem Pascal para calcular o dano em uma estrutura em decorrência de um histórico de carregamentos completamente aleatório. Por fim o programa foi testado em três históricos obtidos da literatura, onde foram obtidos resultados satisfatórios, demonstrando a capacidade de aplicação da metodologia proposta.
Abstract: The goal of this project is to perform an analysis relative to the fatigue life of a minibaja chassis built by a team of students of Universidade de Brasília and used in SAE competitions. The main goal is to ensure that the integrity of the structure is maintained throughout its lifespan. A literature review of the fatigue concepts and models to predict fatigue life using stress-life and strain-life methods. Then, the main factors that can modify the fatigue strength under the expected conditions of the vehicle operation were investigated. Methods to evaluate fatigue life under a variable amplitude loading case were studied: the Rainflow method for cycle counting and the Palmgren-Miner rule to calculate the degree of cumulative damage. The requirements elicitation was made through the study of the BAJA SAE Brasil competition rules. A proposition for a methodology of fatigue life analysis was made and a routine in Pascal language was written to calculate the damage caused by a completely random loading history in a structure. Then, the routine was tested in three different loading histories taken from the literature, which results were considered satisfactory and the capability of the application of the methodology was shown.
Informações adicionais: Trabalho de conclusão de curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Curso de Engenharia Automotiva, 2014.
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