Author(s):
Oliveira , José Manuel Pereira de
Date: 2020
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.22/17992
Origin: Repositório Científico do Instituto Politécnico do Porto
Subject(s): Projeto; Indústria automóvel; Qualidade; Método de elementos finitos (MEF); Simulação numérica; Otimização estrutural; Ensaio experimental de validação; Ensaio de homologação; Mechanical design; Automotive industry; Quality; Finite element method (FEM); Numerical simulation; Structural optimization; Experimental validation test; Homologation test
Description
Devido à elevada competitividade internacional, a engenharia da indústria automóvel é fortemente pressionada a seguir os requisitos com maior expressividade no mercado, nomeadamente para aumentar a segurança e o conforto, para reduzir o consumo de matérias primas e custos, assim como para reduzir o tempo de chegada de produtos novos ao mercado. A presente dissertação tem como objetivo principal a realização de um projeto para satisfazer uma necessidade real da indústria automóvel. O produto objeto de estudo e desenvolvimento foi um sistema, designado por base rotativa, para permitir a rotação dos bancos do condutor e passageiro de veículos da categoria M1, autocaravanas, destinado sobretudo ao mercado alemão. No projeto da presente dissertação procura-se descrever as principais fases de desenvolvimento, otimização e validação do produto, assim como, descrever os requisitos exigidos para a sua realização. Para atingir os objetivos do projeto, recorreuse a várias ferramentas computacionais de modelação e definição dos desenhos do projeto, de otimização estrutural do modelo, de simulação numérica pelo MEF (Método de Elementos Finitos) e à experimentação, através de ensaios destrutivos do modelo. Este trabalho, para além de ser um desafio interessante de engenharia que se concretizou num produto real, permitiu também perceber que no projeto é importante saber combinar os métodos numéricos e os métodos experimentais, assim como, obter um modelo virtual o mais aproximado possível do modelo real que permita reduzir o número de ensaios experimentais. De acordo com as expetativas, todo o ciclo de design & desenvolvimento do produto só foi oficialmente validado após a realização com sucesso do ensaio experimental de homologação num laboratório da TUV na Alemanha. Para certificar este produto foi necessário atender a regulamentação estabelecida na diretiva 76/115/CEE (ECE – R14).
Due to the high international competitiveness, the engineering of the automotive industry is strongly pressured to follow the requirements with greater expressiveness in the market, namely, to increase safety and comfort, to reduce the consumption of raw materials and costs, as well to increase the speed to market of new products. The main goal of this dissertation's work is to carry out a project to satisfy a real need in the automotive industry. The product under study and development was a system, designated as a swivel base, to allow the rotation of the driver and passenger seats of vehicles of the M1 category (vans), for the German market. In the project of this dissertation, the main phases of product development, optimization and validation are described, as well as the requirements required for its realization. To achieve the objectives of the project, several computational tools were used for modeling and defining the design drawings, structural optimization of the model, numerical simulation by the FEM (Finite Element Method) and experimentation, through destructive tests of the model. The work developed in this dissertation allowed not only to carry out a complete project, but also to understand the importance of knowing how to combine numerical and experimental methods, as well as obtaining a virtual model as close as possible to the real model in order to reduce the number of experimental tests. According to expectations, the entire product design & development cycle was only officially validated after the successful approval test in a TUV laboratory in Germany. To certify this product, it was necessary to comply with the regulations established in directive 76/115 / EEC (ECE - R14).
