Um estudo sobre o projeto e otimização de pistas de teste de durabilidade de veículos

Abstract

Este trabalho apresenta a criação de um método de projeto e otimização de testes de fadiga acelerada em veículos, utilizando obstáculos padronizados tipicamente encontrados em campos de prova. O objetivo é o delineamento de um processo que possa ser empregado em veículos reais para a determinação da combinação de obstáculos e estradas a ser utilizada em testes de durabilidade de veículos. O método é desenvolvido e testado em um veículo simplificado. É criado um modelo de massas concentradas para a simulação do veículo e um modelo de elementos finitos para a simulação da carroceria, obtendo-se assim as solicitações, que são então utilizadas para a obtenção do dano por fadiga e da probabilidade de falha por sobrecarga por meio de contagem de rainflow e análise estatística, respectivamente. As hipóteses consideradas são testadas, estabelecendo-se limites para a validade da análise, e é obtido uma pista que minimiza o tempo total do teste, mas mantém a probabilidade de falha por sobrecarga dentro de um limite aceitável.

This work presents the development of a method of design and optimization of tests of accelerated fatigue in vehicles, using standardized obstacles typically found in test fields. The objective is to delineate a process that can be used in real vehicles to determine the combination of obstacles and roads to be used in vehicle durability tests. The method is developed and tested in a simplified vehicle. A concentrated mass model for the simulation of the vehicle and a finite element model for the structural simulation are created, thus obtaining the stresses, which are then used to obtain the fatigue damage and the probability of overload failure by means of rainflow counting and statistical analysis, respectively. The hypotheses considered are tested, establishing limits for the validity of the analysis, and a track that minimizes the total time of the test but maintains the probability of overload failure within an acceptable limit is obtained.