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Análise estrutural de quadro para motocicleta elétrica pelo método de elementos finitos

The emission of gases by vehicles powered by internal combustion is pointed as one of the main causes of pollution in urban perimeters, being electric vehicles, one of the best alternatives to replace them, considering that they have high efficiency and do not contribute to the greenhouse effect dir...

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Autor principal:	Steffens, Jhonathan Christian
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2021
Assuntos:	Motocicletas Análise estrutural (Engenharia) Método dos elementos finitos Motorcycles Structural analysis (Engineering) Finite element method CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24933
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id	riut-1-24933
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spelling	riut-1-249332021-05-13T06:11:41Z Análise estrutural de quadro para motocicleta elétrica pelo método de elementos finitos Structural analyses of an electric motorcycle frame by finite elements method Steffens, Jhonathan Christian Rodrigues, Fabio Rodrigo Mandello Lanhi, Sandmara Bratti, Giovanni Rodrigues, Fabio Rodrigo Mandello Motocicletas Análise estrutural (Engenharia) Método dos elementos finitos Motorcycles Structural analysis (Engineering) Finite element method CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA The emission of gases by vehicles powered by internal combustion is pointed as one of the main causes of pollution in urban perimeters, being electric vehicles, one of the best alternatives to replace them, considering that they have high efficiency and do not contribute to the greenhouse effect directly. Motorcycles, on the other hand, play a fundamental role in the scene of automobiles for the transport of human beings, as they are simple and versatile, and have the frame as their main structural element, being one of the responsible for the support of the rider, engine, fuel tank and the other components of the vehicle. Thus, this research seeks to continue the work developed by the academic Igor Bentes Saraiva, proposing new designs for electric motorcycle frames, which have a good relationship between resistance and weight, due to the fact that these two parameters are essential for this type of equipment. For this, two different frame mode is were developed, and two different materials were proposed for their production. Then, a structural analysis was performed using the finite element method by computational software to obtain the equivalent stress of von-misses and the maximum deformation of the models when subjected to loads arising from their usual application. Finally, a comparison between the simulated models was made to verify which one has the best relation between the mentioned parameters, obtaining that the 6061 T6 Aluminum trellis frames had presented the best performance, with a deformation 17,5 times less than the duple cradle model in the same material and a weight 2,9 times less than the 4130 Steel trellis frame. A emissão de gases por veículos movidos a combustão interna é apontada como uma das principais causas da poluição em perímetros urbanos, sendo os veículos elétricos, uma das alternativas mais bem quistas para substituí-los, tendo em vista que possuem alta eficiência e não contribuem com o efeito estufa diretamente. Já as motocicletas possuem papel fundamental dentro do cenário dos automóveis para o transporte de seres humanos, por serem simples e versáteis, e têm o quadro como principal elemento estrutural, sendo um dos grandes responsáveis pela sustentação do piloto, motor, tanque de combustível e todos os demais componentes do veículo. Deste modo, esta pesquisa busca dar continuidade ao trabalho desenvolvido pelo acadêmico Igor Bentes Saraiva, propondo novos designs para quadros de motocicletas elétricas, que apresentem uma boa relação entre resistência e peso, devido ao fato destes dois parâmetros serem essenciais para este tipo de equipamento. Para isto, foram desenvolvidos dois modelos de quadro distintos, e propostos dois materiais diferentes para a confecção dos mesmos. Em seguida, foi realizada uma análise estrutural, através do método de elementos finitos por software computacional, para obtenção da tensão equivalente de von-misses e da deformação máxima dos modelos ao serem submetidos a esforços advindos da sua aplicação usual. Por último, foi feito um comparativo entre os modelos simulados para verificar qual destes possui a melhor relação entre os parâmetros citados, obtendo-se que o quadro em Alumínio 6061 T6 com design estrutural tipo treliça apresentou o melhor desempenho, com uma deformação 17,5 vezes menor do que o modelo de berço duplo em mesmo material e um peso 2,9 vezes menor do que o quadro treliçado em Aço 4130. 2021-05-12T14:04:59Z 2021-05-12T14:04:59Z 2019-11-20 bachelorThesis STEFFENS, Jhonathan Christian. Análise estrutural de quadro para motocicleta elétrica pelo método de elementos finitos. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2019. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24933 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Pato Branco Brasil Departamento Acadêmico de Mecânica Engenharia Mecânica UTFPR
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description	The emission of gases by vehicles powered by internal combustion is pointed as one of the main causes of pollution in urban perimeters, being electric vehicles, one of the best alternatives to replace them, considering that they have high efficiency and do not contribute to the greenhouse effect directly. Motorcycles, on the other hand, play a fundamental role in the scene of automobiles for the transport of human beings, as they are simple and versatile, and have the frame as their main structural element, being one of the responsible for the support of the rider, engine, fuel tank and the other components of the vehicle. Thus, this research seeks to continue the work developed by the academic Igor Bentes Saraiva, proposing new designs for electric motorcycle frames, which have a good relationship between resistance and weight, due to the fact that these two parameters are essential for this type of equipment. For this, two different frame mode is were developed, and two different materials were proposed for their production. Then, a structural analysis was performed using the finite element method by computational software to obtain the equivalent stress of von-misses and the maximum deformation of the models when subjected to loads arising from their usual application. Finally, a comparison between the simulated models was made to verify which one has the best relation between the mentioned parameters, obtaining that the 6061 T6 Aluminum trellis frames had presented the best performance, with a deformation 17,5 times less than the duple cradle model in the same material and a weight 2,9 times less than the 4130 Steel trellis frame.
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Análise estrutural de quadro para motocicleta elétrica pelo método de elementos finitos

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