Análise de rigidez torcional do chassi de um veículo fórmula SAE pelo método dos elementos finitos

Abstract

Este trabalho aborda simulações de rigidez torcional em veículos da competição Fórmula SAE (FSAE), destacando a importância desse parâmetro no desempenho em pistas de corrida. A pesquisa está inserida no contexto do aprimoramento estrutural de veículos de competição, com ênfase no chassi da equipe Evolv Racing. A motivação do estudo reside na busca pela melhoria da rigidez torcional e, consequentemente, de outros fatores de engenharia, com o objetivo de maximizar a performance do veículo. O diferencial do trabalho está na aplicação de simulações computacionais avançadas para avaliar e aprimorar a rigidez torcional. A metodologia envolve o uso de ferramentas de modelagem computacional para criar representações virtuais do chassi, seguidas de análises por elementos finitos (FEA). Nas simulações, cargas torcionais são aplicadas na dianteira do veículo, enquanto a traseira é fixada, permitindo a avaliação da rigidez em diferentes condições de carga. De acordo com a literatura, veículos Fórmula SAE apresentam rigidez torcional entre 300 e 3000 N·m/°; o modelo inicial analisado neste estudo apresentou rigidez torcional de 831 N·m/°. A partir desses resultados, foram propostas e implementadas melhorias estruturais no modelo do chassi, cujos resultados foram comparados ao modelo original. Ao final, o estudo apresenta as melhorias alcançadas, evidenciando ganhos na rigidez torcional e, consequentemente, no desempenho estrutural e funcional do veículo. As conclusões reforçam a importância das simulações computacionais como ferramenta de projeto em competições de engenharia.