Simulação numérica de um veículo de chassi tubular frente a uma situação de capotamento frontal

Abstract

Apesar de consideravelmente comum em competições de veículos do tipo fora-da-estrada, o capotamento frontal não é um assunto recorrente em livros, artigos ou normas. O presente trabalho apresenta uma metodologia para análise deste tipo de situação, através de simulação numérica. Um procedimento de análise dinâmica via elementos finitos foi desenvolvido para verificar a segurança do piloto em um veículo de chassi tubular submetido a este tipo de solicitação. O modelo foi construído a partir de elementos simples visando um baixo custo computacional. Os efeitos de não-linearidade do material são incluídos localmente no modelo numérico através de curvas que foram obtidas experimentalmente pelo presente trabalho. Resultados das simulações são apresentados e discutidos, e conclui-se que o veículo é seguro frente à condição analisada e que a metodologia aplicada incrementa a confiabilidade deste tipo de análise.

Although it is fairly common in competitions involving off-road vehicles, front rollover is not a frequent topic in books, papers or standards. The present work introduces a methodology to analyze this type of event through numerical simulation. A procedure for a finite element dynamic analysis was developed to verify pilot´s safety in a tubular frame vehicle when it is submitted to such a loading case. The model was based in the use of simple element types aiming a low computational cost. Effects of material non-linearity were locally considered through experimental curves obtained in this work. Results of simulations are presented and discussed, it is concluded that the vehicle is secure under the condition taken and that the methodology used increments the reliability of this type of analysis.