Estudio de la vibración en un vehículo Fórmula SAE mediante simulación
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v13i9.46955Palabras clave:
Fórmula SAE; Vibraciones mecánicas; Análisis modal; Simulación computacional; Enseñanza en Ingeniería.Resumen
Este artículo tiene como objetivo analizar la influencia de las vibraciones del motor Yamaha XT660R en un chasis tubular de FSAE, utilizando simulaciones computacionales. En estas simulaciones se utilizó software de elementos finitos para el análisis modal, identificando los modos críticos de vibración del chasis y sus frecuencias naturales. Los resultados indican modos de vibración que pueden coincidir con las frecuencias operativas del motor, señalando la necesidad de modificaciones estructurales para mitigar posibles fallos. Este estudio no solo proporciona una base teórica para futuras validaciones experimentales, sino que también ofrece recomendaciones prácticas para mejorar el diseño de vehículos de competición, contribuyendo a la seguridad y el rendimiento.
Citas
Adams, D. E. (2010). Mechanical Vibrations. Springer.
Agarwal, S., Awasthi, P., Saatyaki, T., Kushwaha, M., & Jaiswal, V. (2020). Design & analysis of spaceframe chassis for FSAE vehicle. International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT), 9(03), 559-561.
Bathe, K. J. (2014). Finite Element Procedures. Pearson Education.
Chittaliya, S., Anghan, H., & Vaghani, U. (2021). A methodological study to analyze and design the car chassis. International Journal for Research in Applied Science & Engineering Technology (IJRASET), 9(12), 390-394. https://doi.org/10.22214/ijraset.2021.39306.
Eakambaram, A., Baskara Sethupathi, P., Saibalaji, M. A., & Baskar, A. (2021). Experimental analysis and validation of torsional stiffness of a tubular space frame chassis. Materials Today: Proceedings, 46, 7719-7727. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.02.238.
Itu, C., & Sorin, V. (2023). The effect of vibrations from racing cars on the human body in FORMULA STUDENT races. Applied Sciences, 13(22), 12150. https://doi.org/10.3390/app132212150.
Jogi, N. G., Take, A. P., Asolkar, Y., & Aftab, S. M. (2014). Review work on analysis of F1 car frame using ANSYS. IJRET: International Journal of Research in Engineering and Technology, 3(4), eISSN: 2319-1163, pISSN: 2321-7308.
Kelly, S. G. (2017). Vibrações mecânicas: teoria e aplicações. Cengage.
Koche, J. C. (2011). Fundamentos de metodologia científica. Vozes.
Moaveni, S. (2020). Finite element analysis: Theory and application with ANSYS (5th ed.). Pearson.
Mohamad, M. L., Rahman, M. T. A., Khan, S. F., Basha, M. H., Adom, A. H., & Hashim, M. S. M. (2017). Design and static structural analysis of a race car chassis for Formula Society of Automotive Engineers (FSAE) event. Journal of Physics: Conference Series, 908, 012042. https://doi.org/10.1088/1742-6596/908/1/012042.
Pereira A. S., Shitsuka, D. M., Parreira, F. J. & Shitsuka, R. (2018). Metodologia da pesquisa científica. [free e-book]. Ed. UAB/NTE/UFSM.
Rajappan, R., & Vivekanandhan, M. (2013). Static and modal analysis of chassis by using FEA. The International Journal of Engineering and Science (IJES), 2(2), 63-73. ISSN: 2319-1813. ISBN: 2319-1805.
Rao, S. (2008). Vibrações Mecânicas. Pearson Education do Brasil.
Reddy, J. N. (2014). Uma Introdução à Análise Não Linear de Elementos Finitos. Oxford University Press.
SAE Brasil. (2024). Fórmula SAE Brasil. SAE Brasil. https://saebrasil.org.br/programas-estudantis/formula-sae-brasil/.
Sani, M. S. M., Rahman, M. M., Noor, M. M., Kadirgama, K., & Izham, M. H. N. (2011). Identification of dynamics modal parameter for car chassis. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 17, 012038. https://doi.org/10.1088/1757-899X/17/1/012038.
Santos, H. R., & Chaves, A. R. (2021). Análise estrutural por elementos finitos do chassi de um veículo Baja SAE. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento, 06(12), 153-180. https://www.nucleodoconhecimento.com.br/engenharia-mecanica/veiculo-baja-sae.
Schweighardt, A., Vehovszky, B., & Feszty, D. (2020). Modal analysis of the tubular space frame of a Formula Student race car. Manufacturing Technology, 20(1), 84-91. https://doi.org/10.21062/mft.2020.013.
Singh, R. P. (2010). Structural performance analysis of Formula SAE car. Jurnal Mekanikal, 31, 46-61.
Steward, D. (2014). Race car design. London: Palgrave.
Venâncio, N. F. (2013). Projeto do chassis de uma viatura fórmula (Dissertação de mestrado, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto). Porto, Portugal.
Vinjanampati, P., & Veerarapu, S. (2022). Methodology for performing submodel analysis for random vibration problems using modal analysis results. SAE Technical Paper 2022-26-0012. https://doi.org/10.4271/2022-26-0012
Waslawich, R. (2021). Metodologia de Pesquisa para Ciência da Computação. (3.ed.). Editora: GEN LTC.
Yamaha. (2003). XT660R(S)/XT660X(S) service manual. MBK Industrie.
Zienkiewicz, O. C., Taylor, R. L., & Zhu, J. Z. (2005). Finite Element Method - Its Basis and Fundamentals. Elsevier Butterworth-Heinemann.
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2024 Caio Vinícius Andrade Galvão; Halane Maria Braga Fernandes Brito
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Los autores que publican en esta revista concuerdan con los siguientes términos:
1) Los autores mantienen los derechos de autor y conceden a la revista el derecho de primera publicación, con el trabajo simultáneamente licenciado bajo la Licencia Creative Commons Attribution que permite el compartir el trabajo con reconocimiento de la autoría y publicación inicial en esta revista.
2) Los autores tienen autorización para asumir contratos adicionales por separado, para distribución no exclusiva de la versión del trabajo publicada en esta revista (por ejemplo, publicar en repositorio institucional o como capítulo de libro), con reconocimiento de autoría y publicación inicial en esta revista.
3) Los autores tienen permiso y son estimulados a publicar y distribuir su trabajo en línea (por ejemplo, en repositorios institucionales o en su página personal) a cualquier punto antes o durante el proceso editorial, ya que esto puede generar cambios productivos, así como aumentar el impacto y la cita del trabajo publicado.