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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.18.2008.tde-21082009-105817
Documento
Autor
Nome completo
Luis Gustavo Sigward Ericsson
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2008
Orientador
Banca examinadora
Costa Neto, Alvaro (Presidente)
Barbieri, Frederico Augusto Alem
Canale, Antonio Carlos
Título em português
Estudo da influência da rigidez do quadro na dirigibilidade de um veículo de competição Fórmula SAE em ambiente multicorpos
Palavras-chave em português
Dinâmica lateral de veículo
Dinâmica veicular
Fórmula SAE
Rigidez torcional de quadro
Sistemas multicorpos
Resumo em português
O objetivo deste trabalho é estudar a influência da rigidez do quadro na dirigibilidade de um veículo de competição fórmula SAE (protótipo E2-M, da equipe EESC-USP) em ambiente multicorpos com o software Adams/Car. Um modelo contendo os subsistemas de suspensão, direção, pneumático, powertrain, barra estabilizadora e quadro foi construído em ambiente multicorpos com componentes modelados como corpos rígidos. Posteriormente foram elaborados três modelos de quadros flexíveis com diferentes valores de rigidez torcional para substituir o quadro rígido. Estes foram obtidos através da análise modal com o auxílio do método dos elementos finitos. Para comparação da dinâmica lateral dos modelos, típicas manobras do estudo de dirigibilidade foram consideradas tais como rampsteer, step-steer e single lane change. Os resultados obtidos foram de aceleração lateral e velocidade de guinada. Pelas condições avaliadas, pode-se concluir que a rigidez torcional de um quadro para o protótipo E2-M pode estar entre 700 e 1500 N.m/o. Essa variação de rigidez representou 5 kg de massa no quadro. Porém deve-se fazer uma avaliação modal com a massa suspensa calibrada para verificar se não existe acoplamento de modos e freqüências com outros subsistemas.
Título em inglês
Study of the influence of the frame stiffness in handling with a Formula SAE vehicle in multibody interface
Palavras-chave em inglês
Formula SAE
Frame torsional stiffness
Lateral vehicle dynamics
Multibody systems
Vehicle dynamics
Resumo em inglês
This dissertation is intended to study the influence of frame stiffness in handling of a Formula SAE vehicle (E2-M prototype from EESC-USP Formula SAE team) in multibody with Adams/Car software. A model containing the subsystems of suspension, steering, tires, powertrain, frame and stabilizing bar was built considering rigid bodies. Subsequently, three models of flexible frames were developed with different values of torsional stiffness to replace the rigid frame. They were obtained through modal analysis with the aid of finite element method. For the handling investigation, maneuvers such as ramp-steer, step-steer and single lane change were considered. The results evaluated were lateral acceleration and yaw velocity. According to results, the torsional stiffness for the E2-M prototype can be between 700 and 1500 Nm/o. But an eigenvalue analyses is also necessary to verify if there is no coupling of modes of the calibrated sprung mass with other subsystems.
 
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Data de Publicação
2009-08-27
 
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