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Título: Estudo da otimização topológica em um componente estrutural de um veículo comercial pesado
Título(s) alternativo(s): Study of topology optimization in a structural component of a heavy-duty commercial vehicle
Autor(es): Fidelis, Gabriel Leite
Orientador(es): Verástegui, Roger Navarro
Palavras-chave: Veículos a motor - Molas e suspensão
Otimização estrutural
Método dos elementos finitos
Indústria automobilística
Motor vehicles - Springs and suspension
Structural optimization
Finite element method
Automobile industry and trade
Data do documento: 14-Jul-2025
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Ponta Grossa
Citação: FIDELIS, Gabriel Leite. Estudo da otimização topológica em um componente estrutural de um veículo comercial pesado. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2025.
Resumo: Este trabalho apresenta a aplicação da otimização topológica em um componente estrutural de um veículo comercial pesado, visando criar um novo design sem comprometer a rigidez. O estudo foca na parte central fundida da travessa da suspensão traseira, sendo desconsideradas as flanges laterais por restrições desse processo de otimização. Utilizou-se modelagem 3D, o Método dos Elementos Finitos (MEF) e softwares específicos para definir o domínio, as condições de contorno e as restrições do projeto. A função objetivo foi a minimização do compliance. O novo design, refinado em CAD, reduziu a massa do componente em 48,5%, manteve a rigidez torcional e atendeu a todas as exigências do projeto, demonstrando a viabilidade da otimização topológica na engenharia automotiva.
Abstract: This work presents the application of topological optimization on a structural component of a heavy commercial vehicle, aiming to create a new design without compromising stiffness. The study focuses on the cast central part of the rear suspension crossmember, disregarding the side flanges due to restrictions in this optimization process. 3D modeling, the Finite Element Method (FEM), and specific softwares were used to define the domain, boundary conditions, and project constraints. The objective function was the minimization of compliance. The new design, refined in CAD, reduced the component’s mass by 48.5%, maintained torsional stiffness, and met all project requirements, demonstrating the feasibility of topological optimization in automotive engineering.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38099
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