MODELO DINÂMICO DE SOLICITAÇÃO PARA AUTOMÓVEIS

R. Sonaglio, L. C. Nicolazzi

Departamento de Engenharia Mecânica, CTC, Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Universitário, Trindade, Caixa Postal 476, Florianópolis SC, CEP 88040-900

Palavras-chave: Automóvel, Estrutura, Freqüências Naturais, Esforços.

RESUMO

Um automóvel, ao transitar em qualquer solo, sofre solicitação através de seus pontos de apoio (os pneus), que passa pela suspensão e chega à estrutura do veículo. Os deslocamentos sofridos pela suspensão irão transformar-se em acelerações na estrutura que ela sustenta. Tais acelerações correspondem a esforços.

O objetivo deste trabalho é modelar de forma analítica e numérica os esforços da estrutura de um automóvel, e através de análise experimental determinar a validade do modelo teórico largamente usado na indústria automobilística e que foi aqui adotado.

O automóvel considerado neste trabalho possui suspensão independente na dianteira e eixo rígido na traseira, constituindo ao todo um sistema de sete graus de liberdade. Seu modelo, com as devidas excitações e respostas, é apresentado na Figura 1.

Para determinação das respostas na suspensão adota-se o conceito Multy Body, assim assume-se que cada suspensão dianteira suporta a massa de metade da massa dianteira do veículo e o eixo traseiro toda a massa traseira do veículo, conforme Figura 2.

A partir das equações de resposta dinâmica podemos conseguir as freqüências naturais do sistema.

A segunda derivada do deslocamento nos dará a aceleração na estrutura, o que nos dará também os esforços.

A parte experimental do trabalho será desenvolvida com a medição de tensões, deslocamentos e as acelerações em vários pontos da estrutura de um veículo tipo gaiola, se deslocando no plano em velocidade constante, ao transpor um obstáculo na pista com geometria conhecida.

REFERÊNCIAS:

Heidrich, R. M, Apostila de Controle de Vibrações - EMC 5140, Departamento de Engenharia Mecânica - UFSC, 1996.
Singiresu, S. R., Mechanical Vibrations, Addison-Wesley Publishing Company, 1986.
Church, A. H., Mechanical Vibrations, John Wiley and Sons, Inc., 1963.
Steidel Jr., R. F., An Introduction to Mechanical Vibrations, John Wiley and Sons, Inc., 1979.