Otimização estrutural da travessa de um chassi de caminhão através da simulação pelo método de elementos finitos

Abstract

Due to the great competition between truck manufacturers and the entry of new legislation to reduce emissions of polluting the structure of the vehicles suffered weight changes, with increased efforts on the chassis. In this context it is necessary to the continued development to improve the structural behavior in order to reduce costs, reduction of pollutant emissions and gains in vehicle performance. Shape optimization and reduction of the mass of the chassis structure, present themselves as alternatives for this purpose. The chassis is responsible for giving strength and stability to the vehicle front load requests and, therefore, is considered the most significant component of an automobile. The cross-cutting elements of chassis, are responsible for the improvement of resistance to twist the chassis. The rigidity of the element being influenced by its geometry, as mass reduction strategy optimization of the geometry of the part. This research seeks to analyze the shape optimization of sleepers for mass reduction using finite element calculations and computer simulation, without changing the mechanical properties of project. The results recorded in this study were very expressive, but the need for validation of the same with field testing

Devido à grande competitividade entre os fabricantes de caminhões e com a entrada de novas legislações de redução de emissões de poluentes as estruturas dos veículos sofreram alterações de peso, com aumento dos esforços no chassi. Nesse contexto faz-se necessário o desenvolvimento contínuo para a melhoria do comportamento estrutural, visando à redução de custos, redução das emissões de poluentes e ganhos em desempenho do veículo. A otimização da forma e redução de massa da estrutura do chassi, apresentam-se como alternativas para esta finalidade. O chassi é responsável por dar resistência e estabilidade ao veículo frente a solicitações de carga e, portanto, é considerado o componente mais significativo de um automóvel. As travessas, elementos transversais dos chassis, são responsáveis pela melhoria da resistência à torção do chassi. Sendo a rigidez do elemento influenciada pela sua geometria, tem-se como estratégia de redução de massa a otimização da geometria da peça. Esta pesquisa busca analisar à otimização da forma de travessas para redução de massa, utilizando cálculos por elementos finitos e simulação por computador, sem alterar as propriedades mecânicas de projeto. Os resultados verificados neste estudo apresentaram-se muito expressivos, porém destaca-se a necessidade da validação dos mesmos com testes em campo