Dimensionamento e simulação em elementos finitos de um chassi mini Formula

Abstract

Este trabalho apresenta o processo de projeto e análise estrutural de um chassi tubular para um veículo mini fórmula, conforme os regulamentos da competição Formula SAE 2025. A partir da interpretação das regras da competição, foram desenvolvidas diversas configurações geométricas do chassi, obedecendo às exigências de segurança para proteção do piloto contra capotamento. O modelo inicial foi construído em ambiente CAD com base em dados antropométricos teóricos, restrições e exigências do regulamento da competição e em seguida submetido a sucessivas modificações. As análises estruturais foram realizadas por meio do Método dos Elementos Finitos (MEF), utilizando o software Ansys com elementos de viga, guiado pelos requisitos de simulação da competição de 2017-18. Diversos modelos foram simulados com diferentes geometrias e configurações de tamanhos de tubos, visando encontrar o modelo mais leve atendendo os requisitos de projeto. Com base nos resultados obtidos, reforços foram adicionados estrategicamente e geometrias foram ajustadas para reduzir a massa total do chassi sem comprometer sua integridade. O modelo final atendeu a combinação entre regras de segurança definidas no regulamento e critérios de segurança adicionais, apresentando redução significativa de peso em relação à versão inicial e demonstrando a efetividade da abordagem iterativa de projeto. Este trabalho contribui como referência para projetos futuros de equipes iniciantes em Formula SAE, abordando desde os critérios de projeto até a validação estrutural via simulação.