Dissertação

Design and Multi-objective Optimization of a Composite Impact Attenuator for a Formula Student Car EVALUATED

A necessidade de construir aeronaves mais eficientes no consumo de combustível, levou a um maior uso de materiais compósitos na indústria aeroespacial, ao longo últimas décadas. A integração destes materiais em estruturas absorsoras de energia implica o seu estudo e implementação numérica em software de Elementos Finitos, por forma a prever corretamente os complexos mecanismos de falha e fratura das estruturas compósitas. O atual atenuador de impacto usado pela equipa do Formula Student da Universidade de Lisboa é uma solução genérica, não analisada a fundo, que consiste numa estrutura de alumínio em favo de mel. As regras da competição relativamente ao atenuador de impacto permitem a exploração de novos designs mais eficientes e utilização de novos materiais. O objetivo principal desta tese é conceber e otimizar um atenuador de impacto mais leve do que o atualmente usado pela equipa da Universidade de Lisboa. Os resultados experimentais e o modelo numérico apresentados no trabalho anterior, realizado por Santos, são tidos em conta nesta nova abordagem. São estudados vários parâmetros de design e tem-se em consideração a sua influência na eficiência dos atenuadores. O algoritmo Direct Multisearch (DMS), diretamente acoplado ao software Abaqus, é usado para realizar as otimizações, à medida que diferentes técnicas para obter os melhores resultados são introduzidas. Após obtenção das soluções, as configurações mais leves são descritas. São ainda introduzidas últimas considerações e feitas derradeiras otimizações, a fim de melhorar os resultados e obter as soluções finais, que constituem uma redução de massa relativamente à estrutura atualmente utilizada.
Compósitos, Atenuador de impacto, Elementos Finitos, Otimização, Fórmula Student

Novembro 28, 2018, 16:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

José Firmino Aguilar Madeira

ISEL

Professor Adjunto

ORIENTADOR

Aurélio Lima Araújo

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado