Dissertação

Preliminary design and analysis of a chassis side beam for stiffness and crashworthiness of an electric vehicle EVALUATED

Preocupações ambientais devido a carros de combustão interna estão a incentivar os construtores a construí-los elétricos. A maioria das baterias neste tipo de veículos são de ião-lítio, que em caso de derrame, pode causar ferimentos graves no passageiro. Considerando colisões laterais, que representam 15% a 40% de todos os acidentes com lesões, se apenas forem consideradas lesões graves e fatais, estes valores são aumentados em 50%. Para proteger passageiros e baterias e também desenvolver um componente capaz de integrar um chassis, este trabalho foca-se no projeto preliminar e análise de uma viga lateral do chassis para rigidez e resistência ao impacto. Tendo em conta a função da viga, foi realizada uma escolha criteriosa da liga de alumínio que irá integrá-la. Dois modelos robustos de Análise de Elementos Finitos são construídos, um que testa o desempenho à colisão, e outro certifica se a viga tem a resistência e rigidez necessárias para integrar o chassis. Esses modelos são inseridos num programa optimizador multi-objectivo baseado em algoritmo genético. Este programa sujeito a restrições não-lineares, procura o melhor desempenho ao impacto com postes e a viga mais leve. Esta ferramenta permitirá obter a viga optimizada, sem perdas de tempo no processo iterativo de desenho e cálculo. Neste programa adaptável a novas estruturas e aplicações, várias vigas com diferentes estratégias foram testadas. No final, uma viga multi-espessura com a secção transversal quadricular desalinhada foi escolhida. Esta solução supera vários requerimentos de projeto e apresenta o melhor compromisso entre peso e desempenho ao impacto com postes.
optimização multi-objectivo, algoritmo genético, desempenho ao impacto com postes, rigidez

Novembro 29, 2018, 10:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Luís Miguel Ouro Colaço

CEIIA

Especialista

ORIENTADOR

André Calado Marta

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar