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.
estruturas sandwich, chassis monocoque, insertos, elementos finitos, ensaio de arranque

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