Portfólio Resistencia dos Materiais

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ENGENHARIA CIVIL
MARLON MARCOS LIMA DOS SANTOS – RA:251122021
PORTFÓLIO
RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS
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São Paulo
2023
MARLON MARCOS LIMA DOS SANTOS – RA:251122021
PORTFÓLIO
RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS
Trabalho apresentado ao Curso de Engenharia Civil do Centro Universitário ENIAC para a disciplina.
 Prof.: Maria Cristina Tagliari Diniz
São Paulo
2023
Estudo de caso: Carro Elétrico 
1 - Faça uma pesquisa e determine como as cargas estão distribuídas no BMW i3:
O BMW i3 é um veículo elétrico que utiliza baterias de íon-lítio para armazenar energia elétrica. A distribuição das cargas no BMW i3 envolve principalmente as baterias e os motores elétricos. Vou explicar brevemente como essas cargas são distribuídas:
1. Baterias: O BMW i3 possui uma grande bateria de íon-lítio que ocupa a maior parte do espaço na parte inferior do veículo. Esta bateria armazena a energia elétrica que alimenta o motor elétrico do carro. A distribuição da carga na bateria depende do nível de carga, sendo que, quando o veículo está carregado, a bateria contém uma carga elétrica completa.
2. Motor elétrico: O BMW i3 é um veículo elétrico de tração traseira ou opcionalmente de tração integral (quando equipado com o motor extensor de autonomia). O motor elétrico está localizado na parte traseira do veículo, contribuindo para uma distribuição equilibrada de peso, o que melhora o manuseio e a estabilidade.
3. Motor extensor de autonomia (opcional): Alguns modelos do BMW i3 podem ser equipados com um motor extensor de autonomia, que é um pequeno motor a gasolina projetado para gerar eletricidade para recarregar a bateria quando sua carga está baixa. Este motor também está localizado na parte traseira do veículo.
A distribuição de carga em um veículo elétrico como o BMW i3 é projetada para manter um equilíbrio de peso e maximizar o desempenho e a eficiência do veículo. A bateria e o motor elétrico estão estrategicamente posicionados para atingir esse objetivo. É importante ressaltar que a carga nas baterias diminui à medida que o veículo é conduzido e a energia é consumida, e é recarregada quando o veículo é conectado a uma fonte de energia elétrica.
2 - Quanto cada suspensão sustenta em relação a carga total? A distribuição é homogênea? Justifique
O BMW i3 é um veículo elétrico que possui uma distribuição de carga específica em suas suspensões para otimizar o equilíbrio e o desempenho. A carga nas suspensões dianteiras e traseiras do BMW i3 não é distribuída homogeneamente.
No BMW i3, o peso da bateria de íon-lítio é uma parte significativa do peso total do veículo e está localizado na parte inferior do carro, o que contribui para um centro de gravidade mais baixo. A suspensão dianteira suporta uma parte substancial desse peso da bateria, uma vez que ela está localizada sob o capô dianteiro. A suspensão traseira também suporta uma porção do peso da bateria, uma vez que parte dela se estende até a traseira do veículo.
O motor elétrico do BMW i3 geralmente é montado na parte traseira do veículo, o que também influencia a distribuição de carga nas suspensões. Como resultado, a carga nas suspensões dianteiras e traseiras não é uniforme.
Essa distribuição desigual de carga nas suspensões é projetada para otimizar o equilíbrio do veículo, a estabilidade durante a condução e a capacidade de lidar com o peso adicional da bateria. Isso contribui para um desempenho seguro e uma dirigibilidade confortável do BMW i3. No entanto, os detalhes específicos da distribuição de carga nas suspensões podem variar entre diferentes modelos e anos do BMW i3, mas geralmente não é uma distribuição homogênea de carga devido ao design e ao posicionamento dos componentes do veículo.
3 - Faça 3 desenhos esquemáticos que representem a estrutura da suspensão do veículo: 2 vistas x-z (eixo traseiro e dianteiro) e uma vista y-z (entre eixos):
Vista x-z do eixo traseiro
· Braços de controle superior e inferior - Esses braços são responsáveis por orientar as rodas do veículo.
· Amortecedores - Esses amortecedores amortecem os movimentos das rodas.
· Molas - Essas molas fornecem a força elástica necessária para manter as rodas no chão.
· Estabilizador - Este estabilizador ajuda a manter o veículo estável em curvas.
Vista x-z do eixo dianteiro:
· Braço inferior - Este braço é responsável por orientar a roda do veículo.
· Braço superior - Este braço é responsável por orientar a roda do veículo e manter a cambagem da roda.
· Amortecedor - Este amortecedor amortece os movimentos da roda.
· Mola - Esta mola fornece a força elástica necessária para manter a roda no chão.
· Estabilizador - Este estabilizador ajuda a manter o veículo estável em curvas.
Vista y-z entre eixos
· Eixo dianteiro - O eixo dianteiro é composto por um par de rodas, um par de braços de controle inferiores e um par de braços de controle superiores.
· Eixo traseiro - O eixo traseiro é composto por um par de rodas, um par de braços de controle inferiores, um par de braços de controle superiores e uma barra estabilizadora.
· Barras estabilizadoras dianteiras e traseiras - Essas barras estabilizadoras ajudam a manter o veículo estável em curvas.
4 - Apresente as forças normais e cisalhantes e os momentos fletores presentes nos pontos de apoio da suspensão e suas magnitudes.
As forças, momentos e distribuição das cargas nos pontos de apoio da suspensão de um veículo como o BMW i3 são complexos e variam dependendo de diversos fatores, incluindo o design específico da suspensão, o peso do veículo, a aceleração, a desaceleração e as condições de direção. Não é possível fornecer valores específicos sem dados técnicos detalhados, que geralmente estão disponíveis em manuais de serviço ou documentos de engenharia da BMW. No entanto, posso oferecer uma explicação geral sobre as forças e momentos envolvidos.
1.Forças Normais (ou Forças de Reação Vertical):** Os pontos de apoio da suspensão do BMW i3, como as rodas dianteiras e traseiras, geram forças normais que suportam
o peso do veículo e a carga nele contida. As forças normais são direcionadas de baixo para cima e têm magnitudes que dependem da distribuição de peso do veículo, com uma carga maior na suspensão dianteira devido ao peso do motor e da bateria.
2.Forças Cisalhantes (ou Forças de Reação Horizontal):** As forças cisalhantes são geradas nas articulações e pontos de montagem da suspensão para controlar o movimento das rodas e garantir a estabilidade durante a condução. Essas forças podem variar com base na direção das curvas, na aceleração e na desaceleração.
3.Momentos Fletores:** Os momentos fletores são torques ou momentos aplicados nas articulações da suspensão e podem ser causados por forças externas, como curvas ou choques. Esses momentos flexionantes influenciam o movimento das rodas, o comportamento de direção e a estabilidade do veículo. A magnitude dos momentos flexionantes pode variar dependendo das condições de condução.
CONCLUSÃO:
O BMW i3 é um veículo elétrico compacto e inovador da BMW, que se destacou por ser um dos primeiros veículos elétricos de grande produção da BMW. Este carro elétrico foi projetado com foco na eficiência, sustentabilidade e mobilidade urbana.
O BMW i3 é um exemplo de como a BMW abraçou a eletrificação e a sustentabilidade em sua linha de veículos. Ele representa uma opção de mobilidade urbana limpa e eficiente, combinando inovação tecnológica e design moderno. Como a indústria automotiva continua a evoluir em direção a veículos mais sustentáveis, o BMW i3 tem desempenhado um papel importante ao demonstrar como a mobilidade elétrica pode ser prática e atraente.