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CONEM 2022
XI Congresso Nacional de Engenharia Mecânica - CONEM 2022
Utilização do método de otimização topológica no projeto de componentes automotivos
Submission Author:
Antonio de Assis Brito Neto , SC
Co-Authors:
Antonio de Assis Brito Neto
Presenter: Antonio de Assis Brito Neto
doi://10.26678/ABCM.CONEM2022.CON22-0465
Abstract
A indústria automotiva tem buscado, com o uso de ferramentas computacionais, uma forma de desenvolver veículos leves e eficientes do ponto de vista energético. Para alcançar este objetivo, se faz necessário o uso de técnicas de otimização. Dentre estas técnicas, destaca-se o método de otimização topológica. A mesma caracteriza-se como sendo uma peça chave para o desenvolvimento de produtos, constituindo-se como um poderoso método para reduzir o peso de uma peça sem comprometer a sua performance e seu nível de segurança, através da redistribuição do material da peça de forma a eliminar material de locais com baixo nível de solicitação. Aplicar o método de otimização topológica no desenvolvimento de componentes automotivos, gerando peças mais leves sem perda da sua rigidez e resistência, é o objetivo deste trabalho, sendo desenvolvido estudos de caso baseados na análise de componentes estruturais automotivos. A metodologia consiste, num primeiro momento, em determinar as cargas e condições de contorno do problema e, utilizando ferramentas de análise estrutural como o Método de Elementos Finitos, apresentar a distribuição de tensão sobre várias condições de trabalho do componente. Num segundo momento, utilizando a técnica de otimização topológica, deve-se ajustar as variáveis de otimização, com base nas restrições e na função objetivo, para determinar a distribuição ótima de material na peça. Pretende-se desenvolver uma metodologia que permita gerar geometrias otimizadas, mais leves e sem comprometer requisitos de resistência, rigidez e segurança. Portanto, este trabalho apresenta uma estratégia eficiente para tratar com a otimização topológica, onde peças automotivas foram analisadas e reprojetadas baseada na otimização topológica com o uso do software comercial ANSYS Workbench, que possibilita que a distribuição da tensão ótima do produto possa ser determinada ainda em seu estágio de projeto.
Keywords
otimização topológica, Método de Elementos Finitos, Ansys Workbench
