Projeto preliminar e análise estrutural de assoalho para um chassis de veículo urban concept

Abstract

Os aços avançados de alta resistência estão entre os materiais predominantes na indústria automotiva, especialmente em aplicações estruturais, pois favorecem o aumento da resistência e a redução de peso dos veículos e são, frequentemente, utilizados em veículos de passeio. Competições estudantis, como a Shell Eco-marathon (SEM), promovem a criação e o desenvolvimento de veículos com características especiais, que utilizam soluções observadas na indústria, assim como novas propostas que podem, eventualmente, revolucionar alguma aplicação. A equipe Eficem UFSC, composta por alunos da Universidade Federal de Santa Catarina – Centro Tecnológico de Joinville (UFSC-CTJ), é uma das tradicionais participantes da SEM. Este trabalho apresenta um projeto preliminar para o assoalho de um veículo Urban Concept, uma classe da SEM com características similares à de veículos de passeio, para sua utilização pela equipe Eficem como solução para o chassis unibody idealizado. Foram realizadas simulações estruturais em ambiente CAD (Projeto Auxiliado por Computador), considerando a fabricação em aços AHSS (Aços Avançados de Alta Resistência) e HSLA (Aços de Alta resistência e Baixa Liga), visando redução de peso e aprimoramento estrutural que garantam maior eficiência energética. A estrutura analisada apresentou boa rigidez torcional para os aços AHSS, e foram identificadas regiões com alta tendência à falha, para otimização na etapa de projeto detalhado do chassis.

Advanced High Strength Steels are some of the prevalent materials in the automotive industry, especially in structural applications. Since those steels advantage higher resistance and lower weight vehicles, they’re frequently used in passenger cars. Student competitions such as SEM (Shell Eco-marathon), promote the creation and development of vehicles with special characteristics, which utilize solutions observed in the industry as well as new developments that might be revolutionary for some application. The team Eficem UFSC is composed by students from the Federal University of Santa Catarina – Joinville Technologic Center (UFSC CTJ) and is one of the traditional participants of SEM. This work presents an underbody preliminary project for an UC (Urban Concept) vehicle, a SEM class with similar characteristics of passenger vehicles, with pretended usage by team Eficem as a solution for their conceptual unibody chassis. Structural simulations were developed on CAD (Computer Aided Design) environment and AHSS (Advanced High Strength Steels) and HSLA (High Strength Low-Alloy) steels are applied, aiming weight reduction and structural robustness to improve energy efficiency. The structure analyzed shows adequate torsional stiffness for AHSS, as it highlights zones with tendency to fail that shall be optimized in the chassis’ detailed project.