Estudo e dimensionamento do sistema de suspensão traseiro do tipo Tri Link de um protótipo Baja SAE

Abstract

RESUMO Este trabalho apresenta o estudo, dimensionamento e análise estrutural do sistema de suspensão traseira do tipo Tri-Link aplicado a um protótipo Baja SAE desenvolvido pela Fatec Santo André. O objetivo principal consistiu em projetar e otimizar o conjunto de suspensão traseira, garantindo resistência mecânica, estabilidade e desempenho em condições severas de operação off-road. A metodologia adotada envolveu análises cinemáticas e dinâmicas simplificadas, definição geométrica dos pontos de ancoragem, levantamento de massas e momentos de inércia dos componentes, dimensionamento do conjunto mola-amortecedor e modelagem tridimensional do sistema de suspensão. Também foram obtidos parâmetros fundamentais para futuras simulações multicorpos, como coordenadas espaciais, distribuição de massa e propriedades inerciais dos componentes. Para validação estrutural, utilizou-se o Método dos Elementos Finitos (MEF) no software Autodesk Fusion 360, permitindo a avaliação das tensões equivalentes de Von Mises, deformações e fatores de segurança dos principais componentes estruturais. Além disso, foram aplicadas técnicas de otimização geométrica na manga de eixo visando reduzir a massa não suspensa do veículo. Os resultados demonstraram que a geometria final apresentou comportamento estrutural satisfatório, mantendo os componentes dentro dos limites admissíveis de tensão e segurança para aplicações Baja SAE. Conclui-se que o projeto contribui para o desenvolvimento acadêmico e prático na área de dinâmica veicular e sistemas de suspensão off-road. ABSTRACT This work presents the study, design, and structural analysis of a Tri-Link rear suspension system applied to a Baja SAE prototype developed by Fatec Santo André. The main objective was to design and optimize the rear suspension assembly, ensuring mechanical strength, stability, and performance under severe off-road operating conditions. The adopted methodology included simplified kinematic and dynamic analyses, geometric definition of hardpoints, evaluation of component masses and inertia properties, spring-damper system sizing, and three-dimensional modeling of the suspension system. Fundamental parameters for future multibody simulations were also obtained, such as spatial coordinates, mass distribution, and inertia properties of the components. Structural validation was performed using the Finite Element Method (FEM) in Autodesk Fusion 360, allowing the evaluation of Von Mises stresses, deformations, and safety factors of the main structural components. In addition, geometric optimization techniques were applied to the upright aiming to reduce the unsprung mass of the vehicle. The results demonstrated that the final geometry achieved satisfactory structural performance, keeping the components within acceptable stress and safety limits for Baja SAE applications. It is concluded that the project contributes to the academic and practical development of vehicle dynamics and off-road suspension systems.