Análise estrutural de impacto frontal de um veículo Baja SAE pilotado através do método dos elementos finitos via dinâmica explícita

Abstract

Os acidentes de trânsito são um grande problema social e econômico atualmente, estando entre as maiores causas de morte no mundo e trazendo altos custos com saúde, indenizações e previdências. Com isso, a avaliação do comportamento dinâmico dos veículos durante colisões é de suma importância para possibilitar a pesquisa e desenvolvimento de produtos mais seguros. Nesse sentido, este trabalho consiste no desenvolvimento de uma análise estrutural de impacto frontal de um protótipo da categoria Baja SAE da Equipe Mangue Baja (UFPE) através do método dos elementos finitos via dinâmica explícita. Inicialmente, foi realizada a preparação e limpeza da geometria e geração da malha computacional do modelo numérico, utilizando o Space Claim e Ansys Meshing. Na sequência, foi realizado o setup e solução da simulação utilizando o Ansys Mechanical, LS-PrePost e Ls-Dyna, embasado no procedimento de testes para impacto frontal do programa europeu de segurança automotiva, onde foram consideradas todas as não linearidades (geométricas, materiais e contatos), velocidade inicial, critérios de falha de Johnson-Cook, modelo Dummy, cinto de segurança, entre outras informações relevantes. Por fim, foi realizado o pós processamento dos resultados do veículo e piloto através do LS-PrePost. Foi avaliado que a integridade do habitáculo do piloto e tanque de combustível são preservados, contudo, alguns componentes do veículo falham com o impacto. Ademais, seguindo o protocolo de avaliação para adultos do programa europeu de segurança automotiva, foi analisado que os limites críticos dos critérios de lesões ao piloto na cabeça, pescoço e tórax são ultrapassados, com exceção de lesões nas pernas que fica dentro de valores aceitáveis.