Título: ANÁLISE MODAL NUMÉRICO-EXPERIMENTAL E PARAMÉTRICA DE UM CHASSI TUBULAR DE FÓRMULA SAE
Título alternativo: NUMERICAL-EXPERIMENTAL AND PARAMETRIC MODAL ANALYSIS OF A FORMULA SAE TUBULAR CHASSIS
Autoria de: Raphael de Jesus Paula
Orientação de: Fabio Lucio Santos
Presidente da banca: Fábio Lúcio Santos
Primeiro membro da banca: Wander Gustavo Rocha Vieira
Palavras-chaves: Análise modal, correlação numérico-experimental, chassi tubular, Fórmula SAE, análise paramétrica.
Data da defesa: 30/06/2026
Semestre letivo da defesa: 2026-1
Data da versão final: 07/07/2026
Data da publicação: 07/07/2026
Referência: Paula, R. d. J. ANÁLISE MODAL NUMÉRICO-EXPERIMENTAL E PARAMÉTRICA DE UM CHASSI TUBULAR DE FÓRMULA SAE . 2026. 40 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2026.
Resumo: O presente trabalho apresenta uma análise modal numérico-experimental e paramétrica de um chassi tubular de Fórmula SAE, com o objetivo de avaliar a correlação entre o modelo em elementos finitos e o comportamento dinâmico experimental da estrutura, além de investigar a influência do módulo de elasticidade e do coeficiente de Poisson sobre suas frequências naturais. O modelo numérico foi desenvolvido com elementos de viga, em condição livre-livre, considerando correção de massa por meio de massas concentradas nos nós de encontro dos tubos, a fim de representar de forma equivalente a contribuição dos cordões de solda. A análise experimental foi realizada por ensaio modal com martelo de impacto e acelerômetro, sendo as frequências naturais identificadas a partir das funções de resposta em frequência. A correlação numérico-experimental indicou boa aderência espectral após a reavaliação dos pares modais, com erro médio absoluto percentual de aproximadamente 3,33. A análise paramétrica mostrou que o módulo de elasticidade é o principal parâmetro associado ao deslocamento das frequências naturais, enquanto o coeficiente de Poisson apresentou influência secundária e de baixa magnitude. Conclui-se que a integração entre modelagem numérica, ensaio experimental e análise paramétrica permite uma avaliação mais robusta do comportamento dinâmico do chassi, contribuindo para o refinamento de modelos estruturais aplicados a veículos Fórmula SAE.
Abstract: This study presents a combined numerical-experimental and parametric modal analysis of a Formula SAE tubular chassis, aiming to evaluate the correlation between the finite element model and the experimentally observed dynamic behavior of the structure, as well as to investigate the influence of Young????s modulus and Poisson????s ratio on its natural frequencies. The numerical model was developed using beam elements under free-free boundary conditions, and a mass correction was applied by adding concentrated masses at the tube-joint nodes to equivalently represent the contribution of the weld beads. The experimental analysis was performed through impact hammer modal testing and accelerometer measurements, with the natural frequencies identified from the frequency response functions. The numericalexperimental correlation indicated good spectral agreement after reassessing the modal pairs, with a mean absolute percentage error of approximately 3.33. The parametric analysis showed that Young????s modulus is the main parameter governing the variation of the natural frequencies, while Poisson????s ratio had a secondary and low-magnitude influence. The results indicate that integrating numerical modeling, experimental testing, and parametric analysis provides a more robust assessment of the dynamic behavior of the chassis and contributes to the refinement of structural models applied to Formula SAE vehicles.
URI alternaviva: sem URI do Repositório Institucional da UFLA até o momento.
Curso: G032 - ENGENHARIA MECÂNICA (BACHARELADO)
Nome da editora: Universidade Federal de Lavras
Sigla da editora: UFLA
País da editora: Brasil
Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso
Nome da língua do conteúdo: Português
Código da língua do conteúdo: por
Licença de acesso: Acesso aberto
Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras
URI da licença: repositorio.ufla.br
Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br
Detentores dos direitos autorais: Raphael de Jesus Paula e Universidade Federal de Lavras
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