Dissertação
Numerical and Experimental Analysis of the Suspension Connection Zone of a Formula Student Monocoque Chassis EVALUATED
As estruturas sandwich são maioritariamente utilizadas em desporto motorizado e na indústria dos transportes devido à elevada rigidez à flexão aliada ao seu baixo peso. Apesar destas propriedades, são fracas quando sujeitas a esforços localizados, sendo necessário um reforço para conseguir distribuir a carga numa área maior. Normalmente, os reforços usados são insertos mas, neste trabalho, é introduzida uma nova solução onde o núcleo é retirado numa certa zona e a camada interior é unida à exterior criando um ponto rígido de conexão chamado chanfro. O chassis monocoque é a base de um carro de corrida, portanto as outras peças estão ligadas ao mesmo transmitindo esforços. Este trabalho foca-se na área de ligação da suspensão ao chassis monocoque da equipa FST Lisboa, analisando estas duas soluções em termos de diâmetro do inserto e geometria do chanfro. Foi criado um modelo de elementos finitos para comparar as diferentes geometrias, primeiro isoladamente e depois quando incluídas num quarto de suspensão. Seguidamente, para as geometrias com melhores resultados foi feita a optimização do laminado. Para validar o modelo analítico, quatro provetes de cada uma das soluções foram construídos e ensaiados usando um aparato desenvolvido para o ensaio de arranque. Os modos de falha revelaram-se semelhantes aos previstos teoricamente e uma correlação entre resultados experimentais e analíticos foi obtida, sendo mais precisa para o caso dos insertos, provavelmente devido a erros na manufactura dos chanfros. Por último, os resultados foram aplicados na construção do monocoque do novo protótipo da equipa.
junho 18, 2019, 14:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Virgínia Isabel Monteiro Nabais Infante
Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)
Professor Auxiliar
ORIENTADOR
Luís Alberto Gonçalves de Sousa
Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)
Professor Auxiliar