Desenvolvimento de um equipamento para determinação da rigidez torcional de um chassi do tipo spaceframe da equipe BAJA SAE da UFRGS

Abstract

Este trabalho proporciona à equipe Baja SAE da UFRGS um método para obter a rigidez torcional do veículo de forma experimental. Neste trabalho é de interesse analisar essa propriedade apenas no chassi e no veículo inteiro aplicando o torque na estrutura da suspensão. Para tanto, um conjunto de equipamentos versáteis e adaptáveis a diferentes chassis são construídos de forma que o veículo tem a sua traseira fixada e a sua dianteira, com um pivô central, sofre um torque gradualmente conhecido através da força peso, respeitando os graus de liberdade que as fixações devem ter e levando em conta a estrutura da suspensão. Então é mensurada a sua deformação angular, tanto no veículo inteiro como apenas no chassi. Devido à ocorrência de histerese entre ensaios consecutivos, é feita a análise estatística dos dados obtidos nos últimos ensaios. Considerando uma distribuição normal com um erro associado a 95% de confiança somado à incerteza instrumental dos equipamentos utilizados, encontra-se um erro entre 4% a 8% dependendo de quais as considerações. Por fim é observada uma rigidez associada apenas ao chassi cerca de 34% mais elevada do que no veículo inteiramente.

This work provides the BAJA SAE team at UFRGS a method to obtain experimentally the torsional stiffness of a BAJA SAE vehicle. This work is concerned with analysing this property either only at the chassis or at the whole vehicle by applying a torque at the suspension structure. For that, a set of versatile equipments, which are adaptable to multiple chassis are built in such a way that the vehicle has its rear fixed, and its front, with the aid of a central pivot, experiences a gradual torque known through the gravitational weight, respecting the fixed degrees of freedom and taking into account the suspension structure. Then the angular deformation is measured both at the whole vehicle and at the chassis. Due to the occurrence of hysteresis between consecutive tests, statistical analysis of the data obtained from the last tests is made. Considering a normal distribution with an error associated to 95% confidence, summed to the instrumental uncertainty of the equipment used, an error between 4% and 8% is found, depending on what is considered. Finally the observed stiffness associated to the chassis is around 34% higher than that of the whole vehicle.