Otimização topológica de uma pinça de freio bipartida de 4 pistões

Abstract

Este Projeto de Graduação tem como objetivo aplicar a otimização topológica para redu zir a massa de uma pinça de freio bipartida de 4 pistões, mantendo sua integridade estrutural. A metodologia proposta foi validada inicialmente por meio da aplicação ao engine brac ket, componente com condições de contorno previamente conhecidas, o que permitiu aferir a confiabilidade da abordagem. Em seguida, a metodologia foi aplicada à pinça Dynapro 4 Piston da Wilwood, cuja geometria foi discretizada no ANSYS Workbench utilizando o Método dos Elementos Finitos (MEF), sob condições realistas de carregamento. Os resultados da otimização permitiram uma redistribuição eficiente do material, resul tando em uma redução de massa de 14%, com manutenção do fator de segurança exigido para a aplicação. A etapa final consistiu no redesenho da peça otimizada, incorporando di retrizes de projeto para manufatura, o que garantiu a viabilidade prática do modelo proposto e evidenciou a importância de considerar restrições de fabricação desde as fases iniciais do desenvolvimento. Conclui-se que a aplicação da otimização topológica, aliada a ferramentas computacio nais e ao redesenho orientado, representa uma estratégia eficaz para o desenvolvimento de componentes automotivos mais leves, seguros e fabricáveis, demonstrando a aplicabilidade da abordagem na engenharia estrutural.