UTILIZAÇÃO DO MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS PARA OTIMIZAÇÃO DO CHASSI DO PROJETO BAJA UNIVATES

Resumo

O "Baja SAE" é uma competição realizada anualmente entre instituições de ensino superior, mundialmente conhecida. Possui o patrocínio de grandes empresas do setor automotivo e, na Univates, conta com o patrocínio de empresas da região do Vale do Taquari. No projeto do veículo, os alunos aplicam os conhecimentos adquiridos nas instituições de ensino, trazendo a realidade da profissão de engenheiro para dentro da sala de aula. Entre tais conhecimentos podemos citar: projeto/dimensionamento/prototipagem de componentes, análise estrutural, controle de qualidade, tomada de decisão, trabalho em equipe, análise de custos, entre outros. Por esse motivo, foi criada a equipe "Baja Univates", através da qual é projetado e executado um veículo fora de estrada, para participar de uma competição nacional. No projeto do veículo estão envolvidos alunos dos cursos de Engenharia Mecânica, Engenharia de Produção e Engenharia de Controle e Automação. Durante a competição, o veículo será avaliado pelos juízes e submetido a provas estáticas, dinâmicas e à competição na pista off Road, desenvolvida pela SAE, organizadora do evento. Antes de começar a construção, é fundamental projetar um chassi que esteja de acordo com as regras estabelecidas pela organização do evento. Para obter melhores resultados nas competições deseja-se que esse chassi seja leve, resistente a impactos e ao desgaste, garantindo principalmente a integridade física do piloto. Para isso, foi utilizado um software de modelagem tridimensional (Solid Edge). O mesmo possui uma ferramenta de elementos finitos chamada "Nastran", sendo possível realizar simulações computacionais com boa confiabilidade. Com essa ferramenta computacional foi modelado o chassi do veículo Baja utilizando tubos redondos e perfis quadrados de aço 1020, considerando suas medidas pré-estabelecidas. Após a criação do modelo numérico, este foi submetido a diversos testes virtuais de impactos: batida frontal, capotamento, batida traseira e salto. Nessas simulações computacionais, verificou-se a existência de alguns locais críticos no chassi, propícios à fratura da estrutura, pois se a tensão observada computacionalmente for maior que a tensão admissível do material, certamente ocorrerá a fratura do chassi e a desclassificação do veículo. Dessa maneira, foi possível prever os esforços estruturais do chassi do veículo e efetuar as otimizações necessárias a fim de tornar o projeto mais robusto e resistente aos esforços solicitados, garantido a adequação do projeto frente aos objetivos propostos.