Conceção e dimensionamento do chassis e sistema de travagem de um veículo de competição do tipo Formula SAE

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

A presente tese pretende contribuir para o desenvolvimento do projeto FCT Formula Student, realizado no DEMI-FCT/UNL, e tem como objetivo principal conceber dois novos chassis utilizando as regras gerais definidas pela organização Society of Automotive Engineers (SAE) e um segundo chassis, concebido de acordo com as regras alternativas da competição Formula SAE. Para a conceção dos chassis teve-se em conta estudos efetuados anteriormente, nomeadamente estudos sobre o sistema de suspensão e de transmissão. Fez-se a escolha do material a utilizar na fabricação do chassis e os processos de fabrico. Aborda-se ainda ao longo desta dissertação a conceção do sistema de travagem. Dimensionaram-se e escolheram-se os componentes do sistema, tendo sido avaliadas as temperaturas de funcionamento dos mesmos, de modo a garantir a capacidade de travagem nas condições normais de funcionamento. Utilizou-se o programa de modelação tridimensional SolidWorks para modelar e agrupar num conjunto de peças todos os componentes modelados. Para dimensionar e fazer a análise estrutural dos componentes, utilizou-se o Método dos Elementos Finitos (MEF), através do programa de simulação SolidWorks Simulation. Esta metodologia permitiu obter uma solução para o chassis, construído pelas regras gerais, com uma massa e uma rigidez torsional de 29 kg e 1126 N.m/º, respetivamente. Para o chassis, concebido de acordo com as regras alternativas da competição, obteve-se um veículo com uma massa de 38 Kg e uma rigidez torsional de 4167 N.m/º.