Orientador: Gustavo Luiz Chagas Manhães de Abreu / Resumo: Fluidos magnetoreológicos (MR) são fluidos capazes de alterar suas propriedadesreológicas quando um campo magnético é aplicado sobre ele. Uma das aplicações maisimportantes do fluido MR é em amortecedores de vibrações, utilizados principalmente naconstrução civil, veículos automotivos e outros sistemas mecânicos sujeitos a excitaçõesque provocam vibrações indesejáveis. Na indústria automobilística, atualmente atecnologia dos amortecedores que utilizam fluido MR vem se destacando como umasolução que pode trazer benefícios de conforto e segurança aos usuários de veículos emgeral. Este trabalho discute a modelagem não-linear de um veículo que considera adinâmica vertical, lateral e longitudinal, simulado em diferentes condições de conduçãoque buscam avaliar o conforto, a aderência à estrada, a dirigibilidade, a rolagem e adeflexão da suspensão. Pretende, também, contribuir com a área de controle de vibraçõesem suspensões veiculares que utilizam amortecedores MR, avaliando o desempenho doscontroladores ótimo (LQR), nebuloso e FEB (Frequency-Estimation-Based ) projetadosem 1/4 de veículo e aplicados ao modelo não-linear do veículo. O trabalho terminacomentando as potencialidades da metodologia apresentada, discutindo as facilidadese dificuldades encontradas na sua implementação e aponta propostas para a suacontinuidade. / Doutor

Submitted by THIAGO GALBIATI LAGOIN null (thiagolagoin@yahoo.com.br) on 2017-10-26T18:00:51Z No. of bitstreams: 1 lagoin_tg_dr_ilha.pdf: 10803891 bytes, checksum: 11fc5487a11d931ddaa2432fe578288e (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-10-31T18:40:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 lagoin_tg_dr_ilha.pdf: 10803891 bytes, checksum: 11fc5487a11d931ddaa2432fe578288e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-31T18:40:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lagoin_tg_dr_ilha.pdf: 10803891 bytes, checksum: 11fc5487a11d931ddaa2432fe578288e (MD5) Previous issue date: 2017-09-28 / Fluidos magnetoreológicos (MR) são fluidos capazes de alterar suas propriedades reológicas quando um campo magnético é aplicado sobre ele. Uma das aplicações mais importantes do fluido MR é em amortecedores de vibrações, utilizados principalmente na construção civil, veículos automotivos e outros sistemas mecânicos sujeitos a excitações que provocam vibrações indesejáveis. Na indústria automobilística, atualmente a tecnologia dos amortecedores que utilizam fluido MR vem se destacando como uma solução que pode trazer benefícios de conforto e segurança aos usuários de veículos em geral. Este trabalho discute a modelagem não-linear de um veículo que considera a dinâmica vertical, lateral e longitudinal, simulado em diferentes condições de condução que buscam avaliar o conforto, a aderência à estrada, a dirigibilidade, a rolagem e a deflexão da suspensão. Pretende, também, contribuir com a área de controle de vibrações em suspensões veiculares que utilizam amortecedores MR, avaliando o desempenho dos controladores ótimo (LQR), nebuloso e FEB (Frequency-Estimation-Based ) projetados em 1/4 de veículo e aplicados ao modelo não-linear do veículo. O trabalho termina comentando as potencialidades da metodologia apresentada, discutindo as facilidades e dificuldades encontradas na sua implementação e aponta propostas para a sua continuidade. / Magnetorheological fluids (MR) are capable of changing their rheological properties when a magnetic field is applied. One of the most important applications of the MR fluid is in vibration dampers, mainly used in construction, automobiles and other mechanical systems subjected to excitations that cause unwanted vibrations. In the automotive industry, nowadays the technology of dampers using MR fluid has emerged as a solution which can bring benefits of comfort and safety to overall vehicle users. This work discusses the non-linear modeling of a vehicle which considers the vertical, lateral and longitudinal dynamics, simulated in different driving conditions aiming evaluate the comfort, the road holding, the handling, the roll and the suspension deflection. It also aims to contribute to the field of vibration control in vehicular suspensions that use magnetoreological dampers, evaluating the performance of controllers optimal (LQR), fuzzy and FEB (Frequency-Estimation-Based ) designed in 1/4 of vehicle and applied to the non-linear model of the vehicle. This work is concluded presenting the potentialities of the design methodology proposed and future developments to be implemented.

Orientador: Gustavo Luiz Chagas Manhães de Abreu / Resumo: Os sistemas rotativos estão frequentemente sujeitos a excitações externas e internas que provocam vibrações indesejáveis, colocando em risco a própria integridade estrutural do sistema e até mesmo a saúde dos usuários. No âmbito industrial, por exemplo, a atenuação das vibrações pode permitir aos sistemas rotativos, uma operação mais eficiente e segura, proporcionando manutenções periódicas menos frequentes evitando com isso gastos dispendiosos. Neste contexto, o controle de vibrações tem sido objeto de preocupação de inúmeros centros de pesquisa e a literatura especializada é rica em propostas de soluções para esta questão. Este trabalho apresenta uma proposta teórica de um controle semi-ativo de vibrações em rotores flexíveis usando fios de liga com memória de forma (LMF). O rotor em questão é apoiado sobre dois mancais e um deles é suspenso por fios de LMF, cuja finalidade é promover o amortecimento das vibrações laterais presentes no sistema rotativo decorrentes de forças de perturbação, notadamente das forças de desbalanceamento. O controle proposto tem por objetivo possibilitar a passagem do rotor pelas velocidades críticas, com segurança. / Abstract: Rotational systems are often subjected to external and internal excitations which cause undesired vibrations and risk to the structural integrity of the system and the user's health. In the industrial eld, the vibration attenuation may allow rotating systems more e ciency and safety, making periodical maintenance less frequent and reducing costs. In this context, the vibration control has been a concern for many research centers and the specialized literature is rich in solution proposals for this subject. This study presents a theoretical proposal of a semi-active control of vibrations in exible rotors using shape memory alloy (SMA) wires. The rotor is supported by two bearings and one of them it is suspended by SMA wires to promote attenuation of the lateral vibration present in rotating machines due to disturbance forces, especially unbalancing forces. The proposed theory control has a goal to allow the rotor passing through critical speeds safely. / Mestre

Submitted by Renan Sanches Geronel (renansanches91@gmail.com) on 2018-10-09T17:02:12Z No. of bitstreams: 1 geronel_rs_me_ilha.pdf: 5620689 bytes, checksum: 950dc58c8b56a9f24a9a656722b4396d (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-10-09T19:55:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 geronel_rs_me_ilha.pdf: 5647462 bytes, checksum: dda190eff69aad90c5113e27f486d1b0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-09T19:55:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 geronel_rs_me_ilha.pdf: 5647462 bytes, checksum: dda190eff69aad90c5113e27f486d1b0 (MD5) Previous issue date: 2018-09-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os sistemas rotativos estão frequentemente sujeitos a excitações externas e internas que provocam vibrações indesejáveis, colocando em risco a própria integridade estrutural do sistema e até mesmo a saúde dos usuários. No âmbito industrial, por exemplo, a atenuação das vibrações pode permitir aos sistemas rotativos, uma operação mais eficiente e segura, proporcionando manutenções periódicas menos frequentes evitando com isso gastos dispendiosos. Neste contexto, o controle de vibrações tem sido objeto de preocupação de inúmeros centros de pesquisa e a literatura especializada é rica em propostas de soluções para esta questão. Este trabalho apresenta uma proposta teórica de um controle semi-ativo de vibrações em rotores flexíveis usando fios de liga com memória de forma (LMF). O rotor em questão é apoiado sobre dois mancais e um deles é suspenso por fios de LMF, cuja finalidade é promover o amortecimento das vibrações laterais presentes no sistema rotativo decorrentes de forças de perturbação, notadamente das forças de desbalanceamento. O controle proposto tem por objetivo possibilitar a passagem do rotor pelas velocidades críticas, com segurança. / Rotational systems are often subjected to external and internal excitations which cause undesired vibrations and risk to the structural integrity of the system and the user's health. In the industrial eld, the vibration attenuation may allow rotating systems more e ciency and safety, making periodical maintenance less frequent and reducing costs. In this context, the vibration control has been a concern for many research centers and the specialized literature is rich in solution proposals for this subject. This study presents a theoretical proposal of a semi-active control of vibrations in exible rotors using shape memory alloy (SMA) wires. The rotor is supported by two bearings and one of them it is suspended by SMA wires to promote attenuation of the lateral vibration present in rotating machines due to disturbance forces, especially unbalancing forces. The proposed theory control has a goal to allow the rotor passing through critical speeds safely. / CAPES - DS

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-07-26Bitstream added on 2014-06-13T20:16:17Z : No. of bitstreams: 1 paschoal_ef_me_ilha.pdf: 1666225 bytes, checksum: c8e0ac9ef47b75399e16b35077ba6dac (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O presente trabalho tem como objetivo a aplicação da tecnologia de controle semi-ativo em suspensões veiculares, empregando amortecedores magnetoreológicos e controladores nebulosos. O princípio de funcionamento dos amortecedores magnetoreológicos é evidenciado a partir de um procedimento de identificação numérica onde os resultados obtidos pela técnica de modelagem apresentada são confrontados com dados experimentais coletados. O grande avanço experimentado pelos controladores nebulosos nos últimos anos tem aberto novas possibilidades de aplicação prática de tais controladores. O comportamento não linear dos amortecedores magnetoreológicos associado às variações paramétricas e não- linearidades presentes em modelos de suspensões veiculares são características que corroboram para o uso dos controladores nebulosos. A formulação básica para a análise e projeto destes controladores é discutida e analisada através de um conjunto de simulações numéricas efetuado para a avaliação da robustez, estabilidade e desempenho dos mesmos. A bancada experimental, constituída de um sistema de dois graus de liberdade contendo um amortecedor magnetoreológico, é apresentada e tem seus parâmetros principais identificados. Tal bancada é usada para comparar os resultados numéricos simulados com aqueles obtidos experimentalmente. O trabalho termina comentando as potencialidades da metodologia apresentada, discutindo as facilidades e dificuldades encontradas na sua implementação e aponta propostas para a sua continuidade / This work focus on the investigation of semi-active vibration control technology in vehicle suspensions by using magneto-rheological dampers and fuzzy controllers. The operation principle of magneto-rheological dampers is verified by a numerical identification procedure and the results obtained by the presented modeling techniques are compared with the experimental collected data. The great progress tried by the fuzzy controllers in the last years has been opening new possibilities of practical application for these controllers. The non- linear behavior of the magnetorheological dampers associated to the parametric variations and non-linearities on vehicle suspension models corroborate to the use of the fuzzy controllers. The fundamental formulation of this controller is discussed and its robustness, stability and performance are shown through numeric simulations. An experimental apparatus representing a two degree-of-freedom system containing a magnetorheological damper is used to identify the main parameters and to compare the previous simulation results. This work is concluded presenting the potentialities of the design methodology proposed and future developments to be implemented

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-05-26Bitstream added on 2014-06-13T19:55:33Z : No. of bitstreams: 1 galavotti_tv_me_ilha.pdf: 4073080 bytes, checksum: 0605ef5edb68c7bc2b71f8c976c0fe09 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Nos últimos anos, as indústrias têm mostrado bastante interesse no desenvolvimento de novas técnicas para o controle de vibrações. O objetivo principal é atribuir valores aceitáveis das amplitudes de vibrações nos sistemas, garantindo um bom funcionamento dos mesmos e evitando falhas que provoquem paradas abruptas, mostrando-se uma área científica muito importante e que aproxima vários campos da engenharia moderna. Atualmente essa tecnologia é crescente e grande investimento tem sido aplicado no seu desenvolvimento. Este trabalho apresenta resultados obtidos para técnicas ativas e semi-ativas de controle de vibrações, considerando que as modificações estruturais são provenientes da alteração da rigidez e amortecimento. Utiliza-se para essa análise, Amortecedores Ativos Controlados por Atuadores Piezelétricos, denominados em inglês por Piezoelectric Friction Damper (PFD). A aplicação da metodologia é realizada em máquinas rotativas modeladas pelo Método dos Elementos Finitos e em um protótipo projetado e construído em laboratório. Os resultados procuram atenuar os níveis de vibrações e demonstram a viabilidade da aplicação de PFDs em estruturas. / Nowadays industries have shown great interest in developing new techniques for vibration control. The target is getting acceptable values of the amplitudes of vibrations in systems, ensuring proper working order avoiding failures. This is a scientific area of very important and approach fields of modern engineering. Currently this technology is growing and large investments has been applied in its development. This paper presents results obtained for active and semi-active techniques vibration control, where the structural changes are from the modification of stiffness and damping. It is used for this analysis a system known by Piezoelectric Friction Damper (PFD). The methodology was applied in rotating machines modeled by finite element method and in a prototype designed and built in the laboratory. The results try to mitigate the vibration levels and demonstrate the feasibility of applying PFDs in rotating machine.