Análise da rigidez torcional do chassi de um veículo fórmula SAE

Abstract

A rigidez torcional do chassi de um veículo de competição é um dos principais fatores a serem estudados ao longo da etapa de projeto da estrutura. Dinamicamente falando, se espera uma alta rigidez torcional para o chassi, de forma que o trabalho da suspensão não seja afetado pelo comportamento da estrutura. No entanto, um chassi com alta rigidez torcional poderá ser pesado demais para um veículo que tem o objetivo de apresentar alto desempenho, ou poderá apresentar um custo de fabricação fora das condições orçamentárias disponíveis. Dessa forma, deve-se achar um meio termo entre rigidez torcional do chassi e peso da estrutura, de modo que o carro não fique excessivamente pesado e sua suspensão trabalhe sem grandes interferências do quadro. A proposta deste trabalho é analisar a rigidez torcional do veículo Fórmula SAE desenvolvido pela equipe Apuama Racing para a edição 2015 da competição nacional. Foi feita uma validação da análise pelo método dos elementos finitos no sentido de se verificar a compatibilidade dos resultados. Também foi realizada uma comparação da rigidez torcional da estrutura usada na competição de 2014 com a apresentada para a edição de 2015. Foi feita também uma análise comparativa do comportamento da suspensão em conjunto com o chassi de forma a se definir um valor ideal para a rigidez torcional da estrutura. __________________________________________________________________________ ABSTRACT

The frame torsional stiffness of a race car is one of the key factors to be studied during the design process of the structure. Dynamicly, it is necessary to have a high frame torsional stiffness, so the suspension work won’t be affected by the structure behavior. However, a frame with high torsional stiffness could be too heavy for a high performance vehicle. Thereby, the objective is to find a good relationship between weight and frame torsional stiffness, so the car won’t be too heavy and the suspension will work without major interferences from the chassis. The purpose of this work is to analyse the frame torsional stiffness of the Formula SAE (Formula Student) vehicle developed by Apuama Racing team for the 2015 national Brazilian competition. The finite element method is used to analise the structure, and a validation of the results is verified. A comparision between the frame torsional stiffness of the 2014 and 2015 cars was done as an effort to verify if the project had a good evolution. Another work is an analisis of the suspension behavior combined with the chassis to define an ideal value for the torsional stiffness of the frame.