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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38286| Título: | Aplicação da otimização topológica em um protetor de cárter |
| Título(s) alternativo(s): | Application of topological optmization in a skidplate |
| Autor(es): | Mueller, André Marcelo Theulen |
| Orientador(es): | Ferreira, Ana Paula Carvalho da Silva |
| Palavras-chave: | Otimização estrutural Método dos elementos finitos Automóveis - Peças - Projetos e construção Engenharia auxiliada por computador Structural optimization Finite element method Automobiles - Parts - Design and construction Computer-aided engenniring |
| Data do documento: | 13-Fev-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | MUELLER, André Marcelo Theulen. Aplicação da otimização topológica em um protetor de cárter. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2024. |
| Resumo: | O protetor de cárter é um componente veicular localizado na parte inferior, o qual é responsável pela proteção dos sistemas dessa região e, devido a esse componente estar sujeito a impactos provenientes da estrada, esse deve ser resistente e, por essa razão, torna-se pesado. Com isso, existe a oportunidade de utilizar as ferramentas de otimização estrutural para reduzir a massa desse componente. Dessa forma, o presente trabalho busca utilizar a ferramenta de otimização topológica do software Tosca Structure para reduzir a massa do protetor de cárter de um veículo da Renault, seguindo as condições de desempenho requisitadas pela empresa para a aprovação do produto, por meio de uma análise virtual de elementos finitos. Para esse fim, são desdobrados os conceitos de otimização estrutural como função objetivo, restrições e variáveis de projeto, além de conceitos fundamentais sobre os algoritmos de otimização. Outrossim, aborda-se os parâmetros necessários para realizar uma otimização com esse software e define-se otimizações com parâmetros diferentes, que resultam em quatro propostas de otimização, as quais duas delas mantem o desempenho acima do requisitado pela empresa, e apresentam uma redução de massa de 17,2% e 15,3%. Com essas duas propostas, alcança-se o objetivo estabelecido no trabalho de apresentar uma nova geometria do protetor de cárter mais leve e otimizada. |
| Abstract: | The skid plate is a vehicle component located at the bottom, responsible for protecting the systems in that region. Due to its exposure to impacts from the road, it must be resistant and, for this reason, becomes heavy. Thus, there is an opportunity to use structural optimization tools to reduce the mass of this component. This study aims to utilize the topology optimization tool of the Tosca Structure software to reduce the mass of a Renault’s vehicle skid plate while meeting the performance conditions required by the company for product approval through a virtual finite element analysis. To achieve this, structural optimization concepts such as objective function, constraints, and design variables are explored, along with fundamental concepts related to optimization algorithms. Additionally, the study addresses the necessary parameters for performing optimization with this software and defines optimizations with different parameters, resulting in four optimization proposals. Among them, two maintain performance above the company’s required threshold and achieve a mass reduction of 17.2% and 15.3%. With these two proposals, the study successfully meets its objective of presenting a new, lighter, and optimized skid plate geometry. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38286 |
| Aparece nas coleções: | CT - Engenharia Mecânica |
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