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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37798| Título: | Projeto de um atenuador de impacto para um veículo tipo fórmula SAE pelo método dos elementos finitos |
| Título(s) alternativo(s): | Design of an impact attenuator for a SAE formula type vehicle by the finite element method |
| Autor(es): | Silva, Maria Julia Müller da |
| Orientador(es): | Santos, Rodrigo Villaca |
| Palavras-chave: | Simulação (Computadores) Segurança no trânsito Espumas plásticas Indústria automobilística Carros de corrida Computer simulation Traffic safety Plastic foams Automobile industry and trade Automobiles, Racing |
| Data do documento: | 23-Jun-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Ponta Grossa |
| Citação: | SILVA, Maria Julia Müller da. Projeto de um atenuador de impacto para um veículo tipo fórmula SAE pelo método dos elementos finitos. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2025. |
| Resumo: | Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um atenuador de impacto para veículos do tipo Fórmula SAE, com ênfase na seleção de materiais poliméricos resistentes ao impacto e na aplicação do Método dos Elementos Finitos (MEF) como ferramenta de simulação e análise do projeto. O atenuador de impacto tem por objetivo garantir a segurança do piloto durante possíveis colisões, assegurando o cumprimento das normas da competição SAE. A principal proposta foi projetar um atenuador eficiente, leve e de baixo custo, utilizando como material a espuma de PVC Divinycell H60, amplamente conhecida por suas propriedades de absorção de energia. A metodologia adotada foi dividida em duas etapas principais: a caracterização experimental do material, conduzida por meio de ensaios de compressão conforme a norma ASTM D1621; e a simulação computacional do modelo de impacto, realizada com o software Ansys [marca registrada] 2023R2. O modelo tridimensional foi projetado no SolidWorks [marca registrada] 2017 e validado em uma análise de dinâmica explícita. Os resultados obtidos indicaram que o modelo desenvolvido proposto superou o modelo padrão fornecido pela organização da competição, apresentando uma absorção de energia superior a 7900 J e desaceleração dentro dos limites exigidos. Além disso, a análise de deslocamento e deformação validou o potencial da espuma como material para dispositivos de segurança veicular. A pesquisa reforça o uso de ferramentas computacionais como aliadas no desenvolvimento de componentes automotivos, contribuindo para os estudos na engenharia veicular e para a segurança em competições estudantis. |
| Abstract: | This study presents the development of an impact attenuator for Formula SAE-type vehicles, with emphasis on the selection of impact-resistant polymeric materials and the application of the Finite Element Method (FEM) as a tool for project simulation and analysis. The impact attenuator aims to ensure the driver's safety during potential collisions, while complying with the rules of the SAE competition. The main objective was to design an efficient, lightweight, and low-cost attenuator using Divinycell H60 PVC foam, widely known for its energy absorption properties. The methodology was divided into two main stages: the experimental characterization of the material, conducted through compression tests in accordance with ASTM D1621; and the computational simulation of the impact model, performed using Ansys [trade mark] 2023R2 software. The three-dimensional model was designed in SolidWorks [trade mark] 2017 and validated through an explicit dynamics analysis. The results showed that the proposed model outperformed the standard model provided by the competition’s organization, with energy absorption exceeding 7900 J and deceleration within the required limits. Furthermore, the displacement and deformation analysis validated the foam’s potential as a material for vehicular safety devices. The research highlights the use of computational tools as valuable allies in the development of automotive components, contributing to vehicle engineering studies and safety in student competitions. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37798 |
| Aparece nas coleções: | PG - Engenharia Química |
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