Desenvolvimento de modelo numérico para análise de sistema de amortecimento em veículo de fórmula SAE

• Autor(a) principal: Alves, Gabriel Chaves
• Data de Publicação: 2024
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: https://app.uff.br/riuff/handle/1/33044
• topic: Vibrações; Método numérico; Suspensão; Automobilismo; MATLAB; Vibração; Suspensão de automóvel; Método numérico; Vibrations; Numerical method; Suspension; Motorsport

A suspensão é o sistema de um veículo automotivo responsável por fazer a ligação entre a massa suspensa (parte da massa do veículo sustentada pela suspensão) e as massas não suspensas (componentes que não são suportados pela suspensão) do automóvel. Esse sistema controla como as cargas são transmitidas dos pneus para o resto do carro e garante a funcionalidade de um veículo ao restringir certos graus de liberdade do pneu. O sistema de suspensão tem enorme impacto no comportamento dinâmico do carro, influenciando o quanto o chassi oscila e quais as condições do pneu para cada situação de pista. Esse trabalho visa desenvolver uma ferramenta computacional que modela um carro como um sistema de vibrações com 7 graus de liberdade. Para esse estudo, a suspensão do veículo considerado é constituída por molas e amortecedores em cada quarto do veículo, além de barras anti-rolagem nos eixos traseiro e dianteiro. O veículo tomado como base nesse estudo é um protótipo desenvolvido pela equipe Faraday E-Racing para a 19ª competição estudantil de Fórmula SAE Brasil, realizada em agosto de 2023. O modelo matemático foi implementado no software MATLAB e foi perturbado para diferentes velocidades e coeficientes de amortecimento, a fim de verificar a resposta do veículo para cada condição. Os resultados obtidos estão em consonância com a literatura, de forma que suspensões mais rígidas, típicas de carros de corrida, apresentaram melhores parâmetros de desempenho e piores indicativos de conforto. O modelo matemático foi validado ao ser comparado com trabalho semelhante da literatura. Por fim, um exemplo de aplicação útil a equipes de competição de Fórmula SAE, principalmente à Faraday E-Racing, foi mostrado, com a otimização do coeficiente de amortecimento de um veículo, visando o máximo desempenho