Desenvolvimento e Validação Estrutural de Bracket de Mola para Caminhão Pesado

O projeto foi realizado em 2024 para uma indústria automotiva de grande porte, dedicada à fabricação de caminhões leves e pesados e outros veículos comerciais. A empresa integra um grupo global do setor automotivo e possui foco em inovação tecnológica, eficiência e mobilidade sustentável. O componente em questão era o bracket da mola da suspensão traseira, peça crítica para segurança, durabilidade e conforto veicular.

Nossa atuação ocorreu em uma estrutura de desenvolvimento de produto madura, com processos definidos de engenharia, CAD e validação CAE. As áreas diretamente atendidas foram Desenvolvimento de Produto e CAD, em um ambiente de requisitos rigorosos de desempenho estrutural, peso e aderência a padrões internacionais de segurança. O cliente demandava geração rápida de alternativas de projeto, com embasamento técnico sólido para tomada de decisão, evitando retrabalho em fases avançadas de desenvolvimento.

O envolvimento da LUZA se deu com até 4 profissionais especializados em diferentes picos e frentes de atividade, acompanhando desde o estudo conceitual até o detalhamento técnico das soluções selecionadas. O trabalho precisou respeitar fluxos internos de aprovação e validação pelo time de CAE do cliente, além de integrar-se ao cronograma geral do programa de desenvolvimento de veículos comerciais da empresa de caminhões leves e pesados.

O cliente precisava desenvolver um novo bracket da mola da suspensão traseira para aplicação em caminhões, conciliando robustez estrutural, redução de massa e aderência a requisitos de engenharia e segurança. O desafio combinava pressão de prazo típica de programas automotivos com a necessidade de explorar diferentes conceitos de projeto, sem comprometer a confiabilidade do componente em operação severa de transporte de cargas e logística.

Sem um suporte especializado, o risco seria evoluir com poucos cenários de projeto, baseados em histórico, ou avançar em soluções subótimas em termos de peso e desempenho estrutural. Isso poderia gerar aumento de custo de material, sobrecarga em outros componentes da suspensão, maior risco de falhas e necessidade de retrabalho em CAD e CAE nas etapas finais do desenvolvimento.

Outra trava era a necessidade de comunicação clara entre o time de desenvolvimento de produto, o time de CAD e a área de validação estrutural (CAE). Era crítico transformar requisitos de engenharia em critérios de cálculo objetivos, que permitissem comparar alternativas de forma consistente. O cliente buscava um parceiro capaz de estruturar este fluxo: gerar conceitos, modelar em CAD, simular via CAE meshless e consolidar os resultados em relatórios técnicos que apoiassem a escolha da proposta de bracket mais adequada.

A abordagem da LUZA combinou um fluxo estruturado de engenharia de produto com ferramentas CAD e validação estrutural CAE meshless. Iniciamos com uma etapa de diagnóstico técnico, entendendo o papel funcional do bracket da mola traseira na suspensão e os requisitos de projeto impostos pelo veículo: esforços esperados, interfaces mecânicas, restrições geométricas e metas de desempenho e peso.

A partir desse entendimento, conduzimos o desenvolvimento de diferentes propostas conceituais de bracket. Para cada conceito, realizamos o modelamento em CAD 3D, já pensando em soluções construtivas compatíveis com os processos industriais do cliente. Em seguida, executamos análises estruturais com abordagem CAE meshless, que permitiu avaliar rapidamente o comportamento mecânico dos diversos conceitos sem depender de malhas convencionais para cada iteração.

Os resultados de simulação foram utilizados para uma análise comparativa de desempenho estrutural entre as alternativas. Esse passo foi crucial para filtrar conceitos menos eficientes e identificar propostas com melhor relação entre robustez e potencial de redução de massa. Consolidamos os achados em relatórios de cálculo claros, explicitando premissas, casos de carregamento e critérios de aceitação.

Com base nessas evidências, apoiamos o cliente na definição da proposta tecnicamente mais adequada. As soluções selecionadas foram então desenvolvidas em maior detalhe: refinamos geometrias, ajustamos pontos críticos identificados nas simulações e produzimos desenhos técnicos 2D completos para liberação de produto. Em paralelo, conduzimos estudos de otimização, propondo caminhos de redução de massa e avaliando sua viabilidade estrutural, sempre em alinhamento com o time de CAE do cliente, que validou as propostas finais.

O projeto consolidou um fluxo de desenvolvimento de componente de suspensão mais estruturado para a indústria automotiva de grande porte, com integração efetiva entre as áreas de Desenvolvimento de Produto, CAD e CAE. Entregamos múltiplos conceitos de bracket da mola traseira modelados em CAD, todos avaliados sob critérios técnicos claros e documentados em relatórios de cálculo.

Os conceitos finais foram avaliados e validados pelo time de CAE do cliente, o que permitiu avançar com segurança para as próximas fases do ciclo de desenvolvimento do veículo. A utilização de simulações estruturais via CAE meshless na fase conceitual reduziu o risco de retrabalho tardio, ao eliminar alternativas com desempenho estrutural inferior ainda em etapas iniciais.

Os estudos de otimização com foco em redução de massa forneceram caminhos concretos para melhorar a eficiência do componente, preservando a integridade estrutural exigida em aplicações severas de transporte de cargas. Embora o cliente não tenha divulgado publicamente indicadores quantitativos de ganhos, o conjunto de entregas da LUZA – conceitos, modelos CAD, validações estruturais e relatórios técnicos – passou a integrar o portfólio de desenvolvimento de produto da empresa de caminhões leves e pesados, reforçando a confiança na tomada de decisão de engenharia para componentes críticos de suspensão.

A entrega da LUZA foi estruturada em frentes de trabalho integradas, cobrindo desde o conceito até o detalhamento técnico do bracket da mola da suspensão traseira. Ao longo de 2024, atuamos com até 4 profissionais em diferentes momentos, combinando competências em desenvolvimento de produto, CAD e validação estrutural.

As principais entregas foram: - Desenvolvimento de propostas conceituais: criação de diferentes alternativas de geometria e configuração para o bracket da mola, considerando restrições de embalagem, interfaces com outros componentes da suspensão e requisitos de desempenho. - Avaliação técnica de alternativas: análise crítica das propostas de projeto sob a ótica de integridade estrutural, viabilidade de fabricação e compatibilidade com o uso em caminhões leves e pesados. - Modelamento CAD: modelamento 3D das soluções concebidas e posterior detalhamento em desenhos técnicos 2D, alinhados aos padrões do cliente para documentação de produto. - Validação estrutural com CAE meshless: preparação de modelos, execução de simulações estruturais em múltiplos conceitos e comparação de desempenho entre alternativas. - Relatórios de cálculo: elaboração de relatórios formais com metodologia, hipóteses, resultados principais e conclusões para apoiar decisões internas de engenharia. - Desenvolvimento técnico das propostas selecionadas: refinamento de geometria e detalhes construtivos das soluções escolhidas, incorporando feedback do time de CAE do cliente. - Estudos de otimização: avaliação de possibilidades de redução de massa do componente e estudos de viabilidade técnica para otimização estrutural.

Cada frente foi conduzida de forma iterativa, permitindo ciclos curtos de ajuste entre CAD, CAE e requisitos de engenharia até chegar às propostas validadas.