Análise estrutural de um chassi de um protótipo de minibaja pelo método de elementos finitos

Abstract

O presente trabalho teve como objetivo simular a deformação do chassi de um protótipo minibaja frente a uma colisão a baixa velocidade, assim como seu comportamento estático e dinâmico. Baja SAE é uma competição universitária cujo objetivo é projetar e fabricar um veículo off-road com chassi tubular movido por um pequeno motor quatro tempos a gasolina. Apesar de frequente em competições do tipo off-road, o impacto frontal nesse tipo de protótipo não é um tema muito explorado na literatura brasileira. Sendo assim, a realização dessa análise é importante para adquirir informações do comportamento do chassi em diversos tipos de carregamentos para garantir a integridade estrutural no espaço do condutor, chamado de cockpit. O protótipo foi desenvolvido no software CAD 3D SolidWorks a partir de elementos simples com o intuito de reduzir o custo computacional. A simulação numérica do comportamento estático e dinâmico do modelo simplificado foi feita por meio dos softwares de elementos finitos SolidWorks e ANSYS Mechanical. Os resultados da análise modal mostraram que as frequências naturais do chassi estão fora da faixa de frequências geradas por fontes excitadoras externas e a rigidez satisfatória do chassi. A análise quase-estática apresentou os pontos de maiores tensões e deslocamentos no chassi assim como os efeitos da inclusão de reforços nas juntas na redução dessas tensões e deslocamentos.