Estudo de caso : aplicação de otimização topológica no desenvolvimento de um protótipo de cubo de roda
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2013-11-26
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Luciano, Marcos A.
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Description
A Otimização Topológica (OT) tem se mostrado uma ferramenta eficiente na busca de produtos de baixo custo, alta qualidade e alto desempenho. Esta dissertação trata da aplicação da OT, por meio do software Altair Optistruct, no desenvolvimento do projeto de um Cubo de Roda. O objetivo da aplicação da OT foi auxiliar na busca por um componente mecânico otimizado atendendo os requisitos da aplicação. Utilizou-se de ensaios experimentais para validação das análises estruturais, realizadas por meio do Método de Elementos Finitos, onde as diferenças encontradas entre os valores medidos e calculados foram considerados satisfatórios. Para tanto, foi fundamental os cuidados na realização da discretização do sistema, a escolha dos pontos de instrumentação baseado nas direções principais e baixo gradiente de tensões. Também foi realizado o ensaio de aprovação do desenvolvimento de um protótipo de Cubo de Roda, utilizando-se da norma SAE n095 como critério de homologação, onde o componente otimizado foi aprovado.
Abstract
This dissertation presents an application of Topology Optimization (TO) on Wheel Hub project development, through the software Altair Optistruct. The objective of the application of TO was to minimize the Wheel Hub mass meeting the application requirements. This work employs experimental validation of structural analysis, where the differences between the measured and calculated values were considered satisfactory, therefore, the way performing the discretization of the system and the choice of instrumentation points based on the principal stresses directions and low gradient were essential. The optimized Wheel Hub was also submitted to the fatigue test (SAE 11095) as a criterion for approval of the prototype, where the optimized component was considered approved.