Dissertação

Optimization of composite structural components for energy absorption APPROVED

As indústrias aeroespacial e automóvel têm motivado inovações no ramo dos materiais compósitos devido à ambição de desenvolver veículos cada vez mais leves, mais seguros e com menores consumos de combustível, de modo a respeitar as restrições de emissões cada vez mais rigorosas, para os quais estes materiais representam uma das principais soluções para resolver o problema. Relativamente à segurança, estes materiais constituem uma boa alternativa aos metais, devido à sua maior capacidade de absorção de energia apresentando, porém, um comportamento de falha mais complexo. O presente trabalho visa desenvolver uma solução superior ao atenuador de impacto (AI) de alumínio atualmente usado pela equipa Formula Student da Universidade de Lisboa utilizando materiais compósitos. Consequentemente, estuda-se a influência de variações geométricas, particularmente o uso de paredes curvas, e do número de objetivos considerado. Para realizar as otimizações, o Abaqus é diretamente acoplado ao algoritmo Direct MultiSearch (DMS), o desempenho geral das soluções é avaliado e a influência da introdução de paredes curvas na capacidade de absorver energia estudada. Além disso, de modo a simular uma situação mais realista, impactos não axiais são estudados e os efeitos da utilização de paredes curvas nessa situação analisados. Finalmente, fornece-se uma visão geral das melhores configurações alcançadas e seleciona-se uma configuração final, que é extensivamente estudada e uma conclusão sobre o uso de paredes curvas para fins de absorção de energia é apresentada.
Compósitos, Crashworthiness, Formula Student, Otimização
Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente

Orientação

ORIENTADOR

José Firmino Aguilar Madeira

ISEL

Professor Adjunto

ORIENTADOR

Aurélio Lima Araújo

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado