VALIDAÇÃO DO SOFTWARE DE SIMULAÇÃO UTILIZADO PELA EQUIPE BAJA DE GALPÃO

Resumo

O projeto Baja SAE (Sociedade dos Engenheiros da Mobilidade) é uma competição que desafia diversos estudantes de engenharia a projetar e construir um veículo do tipo baja, colocando em prática o aprendizado em sala de aula. A Universidade de Santa Cruz do Sul é representada pela Equipe Baja de Galpão nas competições realizadas pela SAE Brasil. A Equipe está entre as 20 melhores do Brasil, e para que isso ocorresse ela teve que evoluir muito buscando novos apelos tecnológicos na parte de softwares buscando a melhoria dos componentes do veículo. Como parte do desenvolvimento do projeto deste veículo são dimensionadas grande parte das peças e demais componentes do mesmo. As peças chaves e componentes são simuladas no software Solidwork com o aplicativo Simulation o software possui plataformasCAE (Computer Aided Engineering) e CAD (Computer Aided Design), para realizar a simulação é utilizado plataforma CAE através do método dos elementos finitos, que é uma análise numérica que consiste na discretização de um meio continuo em elementos pequenos, e mantém as propriedades originais do seu meio. Através da simulação CAE de esforços sobre a peça é feito a otimização desta, verificando como ela se comporta nas condições imposta. Para garantir a máxima confiabilidade do software utilizado na simulação, eximindo a necessidade de fazer uma validação com todas as peças projetadas, foi optado por validar o software utilizado. Para realizar a validação foi usou-se a norma de ensaios ASTM D790 pela qual foi utilizado 4 corpos de prova do tipo barra chata de aço SAE 1020 com 30mm de largura e 150mm de comprimento. Os corpos foram posicionados em um suporte de flexão com espaçamento dos apoios de 100 mm e foi aplicada uma força através da máquina EMIC DL30000N até romper o limite de escoamento do material, obtendo-se os dados de força máxima e deslocamento da barra chata. Feito o ensaio prático, a peça foi simulada no software, utilizando as mesmas condições de contorno (restrições, cargas externas) do teste prático, já o comportamento estrutural foi adotado como corpo sólido. Para maior precisão nos resultados do ensaio virtual foi feito convergência de malha que consiste em fazer diversos ensaios virtuais refinando a malha até os valores de tensão ficarem lineares. Após obter os resultados da simulação e ensaio de flexão, calculou-se através de uma tabela em Excel os valores de tensão de flexão, elasticidade, deformação e força máxima aplicada nos corpos de prova utilizados. A avaliação dos valores obtidos nos ensaio prático, virtual e calculado pode ser realizada baseando-se no conceito de resistência especifica através do livro de ASKELAND, Donald R.. Todos os resultados obtidos foram registrados em tabela no software Excel, assim comparando os mesmos e obtendo o percentual de erro que existe do software Solidworks para os resultados empíricos.