Conexão de Saberes e Mundialização
19 a 24 de outubro de 2015
Trabalho 4583
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Engenharia, ergonomia e segurança do trabalho |
| Setor | Departamento de Engenharia de Produção e Mecânica |
| Bolsa | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Primeiro autor | Pétterson Willians Rocha Abel |
| Orientador | GEICE PAULA VILLIBOR |
| Título | Análise modal de gaiolas de veículos fora de estrada tipo baja |
| Resumo | O chassi de veículos fora de estrada, tipo baja, está sujeito a diferentes fontes de vibrações mecânicas das quais se destaca aquelas provenientes das irregularidades do terreno, transferidas pelo sistema de suspensão do veículo, e aquelas provenientes do motor. Caso a frequência de excitação esteja próxima às frequências naturais da estrutura pode ocorrer o fenômeno de ressonância, gerando vibrações e deflexões excessivas. A investigação do comportamento dinâmico é de suma importância para otimizar o projeto estrutural do veículo e desta maneira, objetivou-se realizar uma análise modal analítica e experimental no chassi do protótipo desenvolvido pela equipe UFVbaja e por comparação dos dois métodos utilizados, encontrar uma solução possível de modelagem. A análise analítica foi realizada no programa computacional ANSYS Multiphysics®, por meio do Método dos Elementos Finitos. Foram determinadas as cinco primeiras frequências naturais e respectivos modos de vibração do chassi considerando a condição de contorno: livre-livre. Posteriormente, o chassi do baja foi submetido a uma análise modal experimental nas mesmas condições de contorno utilizadas durante as simulações computacionais. O sistema de medição utilizado nos testes experimentais foi composto por um martelo de impacto, acelerômetros uniaxiais, módulo de aquisição de dados da National Instruments®, junto ao programa proprietário Labview®. Os pontos de excitação, pelo martelo de impacto, e de monitoramento, pelos acelerômetros, foram previamente estabelecidos com base na intensidade de vibração do modelo computacional, buscando a não coincidência com os nós dos modos de vibração estudados. Também foi realizada uma análise modal prévia de uma estrutura mais simples com a intenção de compreender a aplicação do método. Os resultados numéricos obtidos para estrutura simplificada apresentou as cinco primeiras frequências naturais iguais a 36,49 Hz; 55,77 Hz; 60,84 Hz; 71,13 Hz e 77,23 Hz. Foram analisados 58 espectros de frequência para seis pontos de medição, com resultados para as frequências naturais iguais a 36,33 Hz; 54,50 Hz; 57,81 Hz; 71,02 Hz e 77,23 Hz. Ao comparar com as frequências obtidas na simulação, percebe-se uma diferença máxima de 5,06%, concluindo assim, a validação adequada do modelo matemático. Já para o chassi do veículo, as cinco primeiras frequências naturais obtidas pelo método de elementos finitos para condição livre-livre foram: 53,33 Hz; 59,12 Hz; 75,74 Hz; 90,54 Hz e 110,45 Hz. Foram analisados 111 espectros de frequência para doze pontos de medição, com resultados para as frequências naturais iguais a 46,24 Hz; 64,41 Hz; 79,28 Hz; 110,66 Hz e 132,13 Hz. Percebe-se que houve frequências próximas, mas também frequências distantes, chegando a ter uma diferença entre 4,67% e 22,22%. O Método dos Elementos Finitos permitiu validar um modelo simplificado e ter resultado satisfatório para uma estrutura complexa como a do chassi do protótipo UFVbaja. |
| Palavras-chave | chassi, vibração livre, Método de elementos finitos |
| Forma de apresentação..... | Oral |