Estudo da dinâmica transversal de um veículo SUV em curvas de raio constante em ambiente multicorpos

Abstract

Os veículos SUV (Sport Utility Vehicle), constituem uma categoria de veículos cujo crescimento nos últimos anos vêm aumentando progressivamente. Isto se dá pelo fato deste segmento apresentar a praticidade das picapes com o conforto dos sedans. A grande sensação de imponência, robustez e segurança que eles passam atraem cada vez mais clientes. Contudo, existe uma problemática associada ao comportamento dinâmico desta categoria que vem chamando a atenção de autoridades de trânsito e Engenheiros. O desempenho em curvas dos SUVs é afetado devido ao design mais robusto desta categoria, podendo colocar em risco o motorista e os passageiros do veículo executadas em altas velocidades. Isso se dá pelo fato de veículos robustos apresentarem o centro de gravidade elevado, fazendo com que sua dinâmica lateral seja comprometida, acarretando em maior instabilidade. Parte da motivação do trabalho partiu de uma problemática envolvendo veículos SUV da polícia do Brasil que, em situações de perseguições em altas velocidades e com manobras bruscas correm um grande risco de capotamento, devido a seus altos centros de gravidade. Neste sentido, o presente trabalho tem como objetivo apresentar o processo de modelagem em ambiente multicorpos de um veículo com características de um SUV, a fim de verificar o comportamento desse veículo a partir do estudo da dinâmica em curvas de raio constante. A Constant Radius Cornering tem como objetivo analisar o comportamento do modelo quando submetido a carregamentos transversais. Desta simulação se obtem como outputs o ângulo de rolagem do chassi, gradiente de sub esterçamento, transferência de forças, além da análise da influência da altura do centro de gravidade e da rigidez das molas sob tais condições. Tais análises permitirão uma melhor avaliação da dinâmica transversal desse segmento de veículos. Por meio de comparações com um veículo ideal, os conceitos que recaem sobre a estabilidade do veículo serão discutidos e analisados. Ainda neste trabalho será apresentado o processo de criação de planejamentos fatoriais para o veículo modelado. Estes planejamentos têm como objetivo a identificação da melhor combinação para o modelo com o auxilio de uma ferramenta de otimização. A partir de inputs pré determinados, o melhor comportamento desse modelo será obtido.