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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37960| Título: | Análise estrutural e otimização topológica de uma manga de eixo automotiva |
| Título(s) alternativo(s): | Structural analysis and topological optimization of an automotive steering knuckle |
| Autor(es): | Ogregon, Heuri Luciano Casanova |
| Orientador(es): | Rodrigues, Fabio Rodrigo Mandello |
| Palavras-chave: | Método dos elementos finitos Otimização matemática Análise estrutural (Engenharia) Finite element method Mathematical optimization Structural analysis (Engineering) |
| Data do documento: | 5-Mai-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Pato Branco |
| Citação: | OGREGON, Heuri Luciano Casanova. Análise estrutural e otimização topológica de uma manga de eixo automotiva. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2025. |
| Resumo: | Este trabalho investiga a possibilidade de reduzir a massa da manga de eixo do Chevrolet Onix (1ª geração) sem comprometer sua integridade estrutural, por meio de uma análise pelo Método dos Elementos Finitos (MEF) aliada à otimização topológica. Os carregamentos aplicados foram extraídos de um estudo de dinâmica veicular que considerou as forças provenientes dos sistemas de freio e direção, além da massa do veículo e das acelerações longitudinal e lateral. A geometria original da peça foi capturada com um scanner 3D EinScan HX e refinada no SolidWorks para gerar um modelo sólido de alta fidelidade, posteriormente importado para o Ansys. Com base nesses dados, realizou-se a análise estática inicial para estabelecer o comportamento estrutural de referência e, em seguida, aplicou-se um algoritmo de otimização topológica no próprio Ansys, resultando em uma nova configuração geométrica mais leve que mantém os requisitos de resistência mecânica e rigidez, contribuindo para a melhoria da eficiência veicular. |
| Abstract: | This study explores the potential to reduce the mass of the first-generation Chevrolet Onix steering knuckle without compromising its structural integrity by combining Finite Element Method (FEM) analysis with topology optimization. Loading conditions were derived from a vehicle-dynamics study that accounted for forces from the braking and steering systems, as well as vehicle mass and longitudinal and lateral accelerations. The knuckle’s original geometry was captured with an EinScan HX 3D scanner and refined in SolidWorks to generate a high-fidelity solid model, which was then imported into Ansys. Based on these data, an initial static analysis established the baseline structural behavior, after which a topology-optimization algorithm in Ansys produced a lighter geometric configuration that preserves mechanical strength and stiffness requirements, thereby contributing to improved vehicle efficiency. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37960 |
| Aparece nas coleções: | PB - Engenharia Mecânica |
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