Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro Universitário da FEI, São Bernardo do Campo, 2015

Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro Universitário da FEI, São Bernardo do Campo, 2014

Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo, 2016.

Orientador : Ilmar Ferreira Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-02T09:07:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_Amauride_M.pdf: 8668383 bytes, checksum: d2055f6802e299eec79d8198e0198e33 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: O interesse no entendimento da dinâmica de veículos trafegando sobre uma pista tem aumentado recentemente, impulsionado pelos novos requerimentos nos níveis de vibração para passageiros. Portanto, o conhecimento do perfil da pista permite predizer a resposta de um veículo e testar seus componentes, como suspensões. Neste contexto, é apresentado um mecanismo para medir perfis de pistas com dois roletes, com acelerômetros posicionados sobre eles, usados para seguirem os perfis de uma superfície. O objetivo do sistema é medir dois perfis de pistas (direito e esquerdo) independentemente, sem a influência da dinâmica do veículo onde o mecanismo é ligado, para locomoção em uma pista. Uma análise teórica do mecanismo é desenvolvida usando o método Newton-Euler-Jourdain. Comparações mostram que o modelo teórico prediz bem os movimentos do mecanismo, entretanto, é observado experimentalmente que o contato entre os roletes e os perfis da pista não são permanentes. Para analisar o não contato entre os roletes e a pista, o método Newton-Euler é usado. Modelando impactos entre roletes e pista pela Lei de Newton, a dinâmica do sistema pode ser conhecida completamente, e a faixa operacional (limites de velocidade) do mecanismo pode ser definida baseando-se no modelo matemático desenvolvido / Abstract: Interest in understanding the dynamics of a vehicle travelling over a road has recently increased, motiveted by new requirements on vibrations levels for passengers. Hence the knowledge of a road profile allows one to predict the response of a vehicle and to test its components, like suspensions. In this context it is presented a mechanism to measure road profiles where two rolling wheels, with accelerometers attached above them, are used to follow profiles of a rough ground. The aim of this device is to measure two road profiles (right and left) independently, without the dynamic influence of the vehicle where the mechanism is linked up, for locomotion on a road. A theoretical analysis of the mechanism is developed using the Newton-Euler-Jourdain's method. Comparisons show that the theoretical model predicts well the mechanism movements, however it is experimentally observed that the contact between the wheels and the road profile is not permanent. To analyse the noncontact between the wheels and the road, the Newton-Euler's method is used. By modeling impacts between a wheel and the road by Newton's Law, the complete dynamics of the system can be predicted, and the operational range (velocity limits) of the mechanism can be defined based on the mathematical model developed. / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Franco Giuseppe Dedini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-04T00:55:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Landgraf_LeandroHenrique_M.pdf: 7633333 bytes, checksum: 04b9f282c26607a27576696783e9c35b (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Neste trabalho procurou-se desenvolver estratégias de controle veicular utilizando lógica nebulosa lfuzzy) que fossem simples e eficazes. Para isto inicialmente necessita-se de um modelo da dinâmica veicular que seja confiável. Este modelo pode ser construído a partir da literatura de referência. São propostas duas diferentes estratégias de controle de frenagem assistida utilizando lógica nebulosa lfuzzy), uma de controle de aceleração e outra de controle de deslizamento, e três estratégias de controle de frenagem por regras, dois controles de aceleração e um de deslizamento. Também são desenvolvidas duas estratégias de controle da dinâmica de yaw, uma utilizando lógica nebulosa lfuzzy) e outra por regras. Todas essas estratégias são implementadas, simuladas e comparadas entre si, por meio dos gráficos obtidos. Todos os controles desenvolvidos se mostraram bastante confiáveis e suficientemente simples. Em comparação entre os tipos de controle desenvolvidos, os controles utilizando lógica nebulosa lfuzzy) se mostraram mais eficientes e funcionais, superando as expectativas iniciais / Abstract: In this work were developed fuzzy logic controI strategies that should be simple and effective. To this intent first1y we need a vehicular dynamics model that is sufficient1y exact and credible. This model was based in a model found in the reference literature. We propose two assisted braking control strategies with fuzzy logic, one wheel deceleration control and one wheel slip control, and three rule-based assisted braking controls, two acceleration controls and one slip controI. We also develop two yaw dynamics control strategies, one fuzzy logic control and one rule based yaw dynamics controI. All the strategies are implemented, simulated and compared with each other. All the developed control strategies are enough credible and sufficient1y simple. Comparing all the control strategies, the fuzzy logic controls are more efficient and functional, surpassing our initial expectative / Mestrado / Mecanica dos Solidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Franco Giuseppe Dedini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-17T17:46:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_LudmilaCorreaAlkmine_D.pdf: 6413492 bytes, checksum: 8a07a3a7a3d0737b4eb13c9f02f909e2 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Neste trabalho foi estudada a modelagem do contato roda-piso e a teoria de controle de uma cadeira de rodas. Logo, para complementar os testes e estudos, foi desenvolvido um laboratório virtual objetivando o estudo da dinâmica veicular e da modelagem do contato roda-piso. Esse laboratório, criado em programas multicorpos como o Working Model 2D ® e o MSC Adams?, foi usado para a visualização do comportamento dinâmico de uma cadeira de rodas em diversas situações. Nesta aplicação, observa-se que as características dos pneus são alguns dos parâmetros mais importantes da modelagem do contato roda-piso de um veículo. Deste modo, para a obtenção desses parâmetros foi construída uma bancada experimental. Esta bancada experimental é constituída basicamente de uma mesa fixada por células de cargas e uma estrutura onde a roda é presa. Vários testes experimentais foram propostos e os parâmetros, ou seja, as características do pneu foram levantados, implementados e comparados entre si, através de imagens e gráficos. Para o estudo da teoria de controle, foi construído um protótipo funcional de uma cadeira de rodas motorizada no qual o principal objetivo é seguir uma linha desenhada no chão. A utilização de sensores, microcontroladores e estratégias de controle foram necessárias a fim de atingir este alvo. Diferentes tipos de controle robusto foram simulados levando em consideração as características do pneu e o controlador PID foi implementado no protótipo funcional apresentando resultado satisfatórios ao seguir uma trilha desenhada no chão / Abstract: In this work was studied the model of the contact between the tire and the ground and the control theory of a wheelchair. Thus, for the tests and studies was developed a virtual laboratory for the dynamic vehicle and the contact between tire and ground model. This laboratory was created in a multibody program as Working Model 2D® and MSC Adams®, also was used to visualize the dynamic behavior of a wheelchair in various situations. The characteristics of tires are the most important parameters of the contact between ground and tire, so for that an experimental device was built. This test rig consists basically of a table fixed by the load cells and a structure where the wheel is attached. Several experimental tests have been proposed and the parameters or the characteristics of a tire were investigated, compared and implemented with each other by images and graphs. For the control theory was built a prototype of a electric wheelchair in which the main objective is to follow a path drawn on the floor. For this goal was necessary to use sensors, microcontrollers and control strategies as a PID / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo, 2016.

Orientador: Franco Giuseppe Dedini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-09T20:19:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_LudmilaCorreaAlkmine_M.pdf: 11763178 bytes, checksum: 949344e47dc2505f86cd5805376922d8 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Neste trabalho foi desenvolvido um laboratório virtual para dinâmica veicular e modelagem do contato roda-piso que foi usado para a visualização do comportamento dinâmico de uma cadeira de rodas em diversas situações. Utilizando o ambiente Working Model 2Dâ para a integração das equações de movimento e visualização dos deslocamentos e movimentos associados, implementou-se modelos do contato roda-piso a partir da literatura de referência. Foram propostos sucessivamente quatro diferentes modelos do contato roda-piso, um modelo próprio para o controle da velocidade e aceleração, o modelo de Huston, a fórmula mágica e por último o modelo de Raheman. Todos esses modelos foram implementados, simulados e comparados entre si, por meio de imagens e gráficos obtidos. Todos os modelos se mostraram bastante confiáveis e suficientemente simples. No entanto, não existem dados confiáveis para os coeficientes destes modelos quando usados para a modelagem de rodas e ambientes inteiros como acontece em uma cadeira de rodas. Assim levou-se ao desenvolvimento de uma bancada experimental para a obtenção desses parâmetros / Abstract: In this work it was developed a virtual laboratory to vehicular dynamics and the modeling of the contact between ground and wheel that was used to visualize the dynamic behavior of the wheelchair in diverse situations. Using the Working Model 2D for the integration of the equations of motion and visualization of the displacements, the model of the contact between the ground and wheel had been implemented from the reference literature. Four different models of the contact between ground and wheel had been considered successively, a proper model for control of the speed and acceleration, the Huston model, the Magic Formula and then the Raheman model. All these models had been implemented simulated and compared each other by figures and graphs. All the models developed was sufficiently trustworthy and enough simple. However, trustworthy parameters do not exist for the coefficient of these models when used for the modeling of the wheelchair. So was developed an experiment to raise these parameters / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Franco Giuseppe Dedini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-17T03:50:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_ReynaldoBarrosde_M.pdf: 4185752 bytes, checksum: ed943a90ea99ae1eba06b60915cb20d9 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo o estudo da tecnologia de veículos híbridos abrangendo os aspectos da propulsão e armazenamento de energia. O desenvolvimento de veículos com maior eficiência energética depende da análise das características de desempenho do veículo, bem como suas condições de utilização. O dimensionamento dos armazenadores de energia é considerado um desafio visto que, o sobredimensionamento da capacidade reduz a eficiência global do veículo, devido ao acréscimo de peso, enquanto que o subdimensionamento resulta numa utilização parcial do potencial de veículos híbridos. Através de um modelo de dinâmica veicular longitudinal serão realizadas simulações em três configurações de veículos e a comparação entre seus resultados. As forças requeridas no movimento de um veículo, resistência ao rolamento, resistência à inclinação e arrasto aerodinâmico, são dependentes do trajeto percorrido pelo usuário. As condições de utilização devem ser representadas em ciclos de condução padrão, utilizados em testes de emissões de poluentes e consumo de combustível, estes serão apresentados e discutidos. A partir das simulações realizadas são analisadas as demandas de potência e energia, provendo uma indicação dos benefícios de um sistema híbrido no desempenho e consumo de combustível. Observa-se uma redução expressiva no consumo energético e conseqüente menor utilização de combustível e menor custo de utilização, embora a tecnologia híbrida agregue um maior custo inicial / Abstract: This paper focus on the study of energy storage and management for hybrid electric vehicles. The development of higher efficiency vehicles depends on the analysis of vehicle performance characteristics and driving conditions. Sizing the energy capacity of the storage system, using batteries or other kinds of electric components, can be considered a big challenge once oversizing means inefficiency due to the increase of weight and undersizing results in partial use of hybrid advantages. The forces involved in a vehicle movement such as aerodynamic drag, rolling resistance and grading resistance, are fully dependent on the conditions of every possible course the driver might run, most situations should be represented on the driving pattern cycle, used for emissions and consumption tests, which will be presented and discussed. Modeling vehicle dynamic to analyze power and energy demand of each vehicle during different test cycles provides an indication of the benefits on hybrid system for performance and fuel consumption. . The results show a significant reduction on energy consumption and consequently also on driving costs / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Franco Giuseppe Dedini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-17T08:38:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Raizer_Breno_M.pdf: 10875437 bytes, checksum: 61222da4aa96b2988de6a375663ef94f (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A aplicação de transmissões continuamente variáveis (CVT's) no mercado automotivo tem crescido ano após ano. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho é criar um modelo matemático para avaliar o impacto das variações nos parâmetros geométricos no desempenho de CVT's Toroidais (T-CVT's) em aplicações automotivas. Estas variações permitem a verificação da influência dos parâmetros na vida útil, capacidade de torque e eficiência da transmissão para qualquer ciclo urbano. Novos parâmetros geométricos, relacionados ao com o sistema controle, foram adicionados ao modelo geométrico básico da T-CVT. O objetivo foi avaliar o efeito de escorregamento lateral (?Side-Slip?) juntamente com efeitos de ?Spin? e ?Slip? previstos pelo modelo de lubrificação elasto-hidrodinâmica (EHL) adotado. Os resultados indicam que qualquer desalinhamento dos rolos de potência tem um impacto negativo sobre o desempenho da transmissão toroidal. A metodologia apontou uma configuração otimizada de acordo com uma ponderação de objetivos que são desejáveis em uma transmissão automobilística (custo, durabilidade, eficiência) / Abstract: The automotive application of Continuously Variable Transmissions (CVT's) has been growing year after year. In this sense, the objective of this work is to develop a mathematical model to evaluate the impact of variations in geometric parameters on the Toroidal CVT's (T-CVT's) performance in automotive application. These variations allow a verification of its influence on the system lifetime, torque capacity and efficiency for any urban cycle. New geometric parameters, related to the control system, were added to the T-CVT's basic geometric model. The purpose was to evaluate the Side-Slip along with Spin and Slip effects predicted by the elasto-hydrodynamic lubrication model (EHL) adopted. The results indicate that any misalignment of the power-rollers has a negative impact on the performance of the toroidal transmission. The methodology pointed an optimal configuration according to a weighting of goals that are desirable in an automotive transmission (cost, durability, efficiency) / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica