Engenharia Mecânica
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Dissertação Estudo da influência dos parâmetros geométricos na redução de esforços no sistema de direção de um veículo FSAE(2015) Tognolli, AndréA dificuldade no acerto de uma arquitetura veicular está diretamente ligada ao custo e tempo operacional. Em muitos casos, o uso do mesmo componente em diversas plataformas veiculares nem sempre atende as características de conforto e desempenho esperados, e ajustes corretivos são realizados no decorrer do desenvolvimento sem o uso de conceitos básicos na construção de um veículo. O presente trabalho explora o método de modelagem e validação de duas ferramentas computacionais capazes de reproduzir o comportamento dinâmico de um veículo Fórmula SAE. Frente às limitações na realização de testes físicos, com isso é possível prever matematicamente os esforços e momentos gerados na coluna de direção do veículo, minimizando o esforço e melhorando o conforto do piloto antes mesmo que o componente exista fisicamente. Técnicas de instrumentação foram empregadas ao veículo físico, onde a aquisição dos sinais em regime permanente foi comparada aos modelos propostos, percorrendo a manobra conhecida como “Skid pad”. Com o software executando a mesma trajetória, foi possível adotar valores de velocidade e esterço no volante, o que possibilitou comparar a dinâmica do veículo, através dos sinais de outros sensores instalados no sistema de aquisição de dados, validando o comportamento dos modelos apresentados em regime permanente. Outros fenômenos foram estudados para se compreender a dinâmica do veículo no que tange a estabilidade lateral e o comportamento sub/sobre esterçante. No intuito de estabelecer uma melhoria no sistema de direção, foi imposta ao modelo físico, a troca da manga de eixo com o objetivo de reduzir o esforço do piloto ao realizar a manobra, esta proposta foi comparada virtualmente verificando a eficácia dos modelos multicorpos e a queda de 35%, no esforço ao girar o volante. Observou-se que os modelos são sensíveis e podem responder com precisão significativa a outras mudanças no veículo como: relação do sistema de direção, ângulo de cáster, bem como o deslocamento lateral do pino mestre, possibilitando escolhas confiáveis no acerto do veículo.- Análise de estabilidade em guinada de veículos articulados(2016) Mendes, A. S.Esta dissertação trata da análise de estabilidade em guinada de veículos articulados utilizando o método de trajetórias de fase. O objetivo deste trabalho consiste em determinar a condição dinâmica que o veículo articulado pode assumir sem que aconteça eventos de instabilidade como o acotovelamento. O estudo foca na configuração de veículo composta por uma unidade motriz e uma unidade movida como, por exemplo, a combinação formada por um caminhão-trator e um semirreboque. O sistema que representa este conjunto é composto por um modelo não linear de pneu e um modelo de veículo articulado, não linear, do tipo bicicleta e com quatro graus de liberdade. O conceito de expoentes de Lyapunov é apresentado como uma forma de analisar a estabilidade de sistemas dinâmicos não lineares. Primeiramente, esta técnica é descrita elucidando a teoria envolvida, um método de cálculo e exemplos de aplicação. Em seguida, são avaliadas as suas características e aplicabilidade. A análise apresentada nesta dissertação ilustra a região de convergência obtida através da integração numérica das equações de movimento do modelo para diferentes condições iniciais no plano de fase. Além disso, as alterações da região obtida são apresentadas em função da variação da velocidade do caminhão-trator, posicionamento do ponto de articulação entre os dois módulos e carga vertical sobre o eixo do semirreboque.