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| Título: | Otimização topológica de pistão em suspensão a ar |
| Autor(es): | Missio, Luiz Henrique Dal Castel |
| Orientador(es): | Albuquerque, Éder Lima de |
| Assunto: | Suspensão (Veículos)
Veículos
Elementos finitos |
| Data de apresentação: | 20-Nov-2019 |
| Data de publicação: | 30-Nov-2020 |
| Referência: | MISSIO, Luiz Henrique Dal Castel. Otimização topológica de pistão em suspensão a ar. 2019. 78 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019. |
| Resumo: | O presente trabalho apresenta um projeto de otimização estrutural topológica em pistões utilizados
em atuadores de suspensões a ar. São apresentados os principais tipos de suspensão utilizadas em
veículos de passeio e comerciais, bem como detalhes sobre o funcionamento de suspensões a ar e sua
tendência de adoção no mercado. Tipos de processo de otimização são revisados na literatura e a
otimização topológica é escolhida como o procedimento adequado para otimizar o pistão visando
diminuir a utilização de material em sua fabricação enquanto mantém-se sua aplicabilidade no projeto.
Dados de geometria e material são obtidos através das fabricantes, e as forças envolvidas no
funcionamento do pistão são estimadas com base em testes de fábrica. Um modelo em elementos finitos
no programa Simulia Abaqus foi desenvolvido e testes de convergência de malha são executados para
a escolha de elementos de malha utilizados. A otimização é executada em diversas rodadas de
simulações e é apresentada uma nova geometria utilizando um volume menor que mantém a
funcionalidade da peça. Considerações sobre os custos e benefícios associados à otimização topológica
são apresentadas. |
| Abstract: | This work presents a topology optimization project applied to pistons used in air spring suspension
actuators. The main types of vehicle suspensions are presented as well as details about the operation of
air spring suspensions and their market adoption trends. Different types of optimization processes are
reviewed and the topology optimization is chosen to be the adequate procedure used to optimize the
piston when aiming to reduce the amount of material used while keeping its application. Geometry and
material data is obtained from the manufacturer and loads during operation are estimated based on
factory tests. A finite element model is developed using the software Simulia Abaqus and a mesh
convergence analysis is performed in order to choose element type and mesh size. The optimization is
performed through numerous simulation rounds, and a new geometry using less material is presented.
Considerations on costs and benefits associated to the topology optimization are presented. |
| Informações adicionais: | Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2019. |
| Licença: | A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor que autoriza a Biblioteca Digital da Produção Intelectual Discente da Universidade de Brasília (BDM) a disponibilizar o trabalho de conclusão de curso por meio do sítio bdm.unb.br, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 International, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta. |
| Aparece na Coleção: | Engenharia Mecânica
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