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Title: Aplicação de otimização paramétrica no desenvolvimento de um transdutor de seis eixos para rodas de veículos de competição
Authors: Gouvêa, A. L. S.
Advisor: Delijaicov, Sergio
Issue Date: 2016
Abstract: A determinação das forças atuantes no chassis do veículo provenientes das iterações da roda com o pavimento são de extrema importância para aprimorar o comportamento dinâmico de um veículo. No entanto, sua definição analítica é extremamente complexa devido à alta influência de fenômenos não lineares, tais como a histerese do pneu, além das características estatísticas pertinentes das irregularidades do pavimento. Por isso, torna-se necessária a utilização de dispositivos para a aquisição de dados sobre as forças atuantes. Assim, este trabalho apresenta detalhes de modelamento, construção e calibração em uma célula de carga apta a obter os seis carregamentos influentes nas rodas do veículo Baja – Society of Automotive Enginners (SAE) do Centro Universitário da Fundação Educacional Inaciana Padre Saboaia de Medeiros (FEI). O objetivo central deste desenvolvimento é determinar os parâmetros ótimos na concepção de um transdutor dedicado a rodas. Para isto, é imprescindível a elaboração de um modelo numérico capaz de descrever deslocamentos, deformações e tensões atuando na célula de carga durante a operação. Para a estruturação do problema em estudo, inicialmente são apresentados os principais conceitos da mecânica dos sólidos, da extensometria e de elementos finitos, além de uma análise crítica das metodologias existentes, necessários para a formação do conhecimento fundamental para a elaboração do trabalho. Somente então, é postulada a metodologia, na qual este projeto se baseia, que consiste na aplicação de uma otimização paramétrica com o intuito de se obter a máxima sensibilidade na aquisição das forças atuantes no transdutor, sujeito a restrições mecânicas e geométricas. Finalmente, com o projeto validado, constrói-se um modelo físico com a finalidade de comprovar experimentalmente, em campo, os resultados gerados pela simulação numérica.
The determination of the forces acting on the vehicle chassis from the wheel iterations with the pavement are extremely important to improve the dynamic behavior of a vehicle. However, the analytical definition is extremely complex due to the high influence of nonlinear phenomena such as tire hysteresis, in addition to the statistical characteristics of pavement irregularities. Therefore, it becomes necessary to use a device for data acquisition of the acting forces. This work presents modeling, construction and calibration details of a load cell able to get the six axis forces on the vehicle Baja – Society of Automotive Enginners (SAE) of Centro Universitário da Fundação Educacional Inaciana Padre Saboaia de Medeiros (FEI). The main objective of this study is to determine the optimal parameters in the design of a transducer applied to wheels, for this, it is essential to develop of a numerical model suitable to describe displacement, strains and stresses on a load cell during operation. In order to structurate the problem under study, we initially present the main concepts of strength of materials, the strain gages and finite element beyond a critical analysis of the existing methodologies, needed for the formation of fundamental knowledge during the work development. Only then, is the methodology postulated, upon which this design is based, and consists in applying a parametric optimization in order to obtain maximum sensivity in the acquisition of acting forces on a transducer, subjected to geometrical and mechanical restrictions. Finally, the validated project builds up a physical model in order to experimentally prove on field, the results generated by the numerical simulation
Keywords: Método dos elementos finitos
Transdutores
Análise experimental
Publisher: Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo
DOI: https://doi.org/10.31414/EM.2016.D.128433
URI: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/72
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