Made available in DSpace on 2015-05-14T12:36:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ArquivoTotalDaniel.pdf: 2752447 bytes, checksum: 5dbeb5dd6c935f25f004b1edb1df7d70 (MD5) Previous issue date: 2013-03-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Problems of traffic jam, lack of vacancies in garages and cars underutilized are part of the current scenario of big cities. In this work is created a module for creating efficient routes for a system using the approach Dial-a-Ride Problem. The DARP is a vehicle routing problem that belongs to NP-complete class. It aims is to minimize operating costs while maintaining quality of service to the client. It is presented an algorithm that uses the metaheuristics Iterated Local Search with the Variable Neighborhood Search to solve the DARP. Compared to related work in the area, the results were better regarding to distance traveled and average travel time of customers. / Problemas de congestionamentos, falta de vagas em garagens e carros subutilizados fazem parte do cenário atual das grandes cidades. Neste trabalho é criado um módulo para criação de rotas eficiente para sistemas de caronas utilizando a abordagem Dial-a-Ride Problem. O DARP é um problema de roteamento pertencente a classe NP-Completo. Este tem como objetivo minimizar os custos operacionais, mas mantendo uma qualidade de serviço para o usuário. É apresentado um algoritmo que utiliza as metaheurística Iterated Local Search juntamente com a Variable Neighborhood Search para solucionar o DARP. Comparados com outros trabalhos relevantes na área, os resultados encontrados foram melhores no que se refere à distância percorrida e no tempo médio de viagem dos clientes.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / INCT-EIE - Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia De Estruturas Inteligentes em Engenharia / Os sistemas de suspensão automotivos são projetados para permitir que o condutor tenha controle total do veículo. Esses sistemas devem garantir com eficiência o isolamento de vibração para o interior do automóvel, a aderência entre os pneus e o solo e a estabilidade do veículo durante a execução de manobras que envolvam mudança de direção. Neste trabalho foi conduzida uma investigação experimental sobre o comportamento dinâmico de um veículo de passeio da categoria hatch compacto premium. Manobras específicas de handling e ride foram consideradas nos testes físicos, a fim de avaliar a resposta do sistema de direção e o conforto dos passageiros. Handling se refere ao modo como o veículo se comporta durante a execução de manobras de mudança de direção e ride se relaciona à forma como a suspensão do veículo responde as irregularidades de pista durante o ato de dirigir. O trabalho de pesquisa contempla a definição de uma metodologia aplicada ao desenvolvimento de um modelo completo de veículo, através do método de multicorpos. Na modelagem matemática, a maioria dos componentes de suspensão foram considerados como rígidos, visto que as deformações elásticas são suficientemente pequenas, podendo assim serem consideradas desprezíveis. No entanto, é considerada a presença de alguns elementos flexíveis, em particular a barra estabilizadora e o eixo de torção, que se revelam essenciais na tentativa de construção de um modelo capaz de reproduzir adequadamente os efeitos não lineares. Nesse sentido, a barra estabilizadora foi representada como um corpo flexível, com o objetivo de incluir a sua não linearidade geométrica no modelo. Já a modelagem do eixo de torção foi baseada em uma técnica de cossimulação que utiliza um solver de multicorpos e um solver externo de elementos finitos para análise não linear. Simulações do comportamento dinâmico foram realizadas a fim de verificar a abrangência do modelo e correlação com os dados experimentais. O estudo de ride é apresentado enfatizando a métrica necessária para quantificar o conforto do veículo, de acordo com a norma ISO 2631-1. Os dados coletados experimentalmente foram processados no domínio da frequência e do tempo utilizando o software LMS Test.Lab. O processo de construção e simulação do modelo virtual foi realizado utilizando o software LMS Virtual.Lab Motion para a simulação de multicorpos e o LMS Samcef MECANO para a simulação de elementos finitos. / Automotive suspension systems are designed to allow the driver full control of the vehicle. These systems must efficiently ensure the vibration insulation of the car cabin, the tire grip on the road and the vehicle’s stability during turning maneuvers. In this study, an experimental investigation of the dynamic behavior of a subcompact premium car was conducted. Typical ride and handling maneuvers were considered in the physical tests in order to evaluate the steering response and passengers comfort. Vehicle handling refers to the way that the vehicle performs during turning maneuvers, and ride to how the vehicle suspension responds to the track irregularities during the act of driving. This work describes the methodology used for the development of a full vehicle model through the multibody method. In mathematical modeling, the majority of vehicle suspension components were included in the model as rigid bodies, due to the fact the elastic deformations are sufficiently small and hence negligible. However, there is the presence of some flexible elements, in particular the stabilizer bar and the twist beam, which are essential in the attempt to build a model capable of properly reproducing the nonlinear effects. Accordingly, the stabilizer bar was represented as a flexible body, in order to include geometric non-linearity into the model. The modeling of the twist beam was based on a co-simulation technique that uses a multibody solver and an external nonlinear solver for finite element method analysis. Dynamic behavior simulations were performed to verify the scope of the model and correlated with the experimental data. The ride comfort study was carried out emphasizing the required metric to quantify the vehicle comfort according to ISO 2631-1. The data collected were processed and analyzed in frequency and time domain using the LMS Test.Lab software. The building and simulation of the virtual model was performed using the LMS Virtual.Lab Motion software for the multibody simulation and LMS Samcef MECANO software for the finite element simulation. / Dissertação (Mestrado)

Este trabalho apresenta o estudo da dinâmica vertical de um veículo off-road de competição e do comportamento elastocinemático de suas suspensões primárias de duplo estágio com o auxílio da ferramenta computacional de simulação de sistemas multicorpos MSC-ADAMS. O modelo multicorpos do veículo inclui os modelos da suspensão dianteira, suspensão traseira, sistema de direção, pneus e massa suspensa. As análises elastocinemáticas das suspensões definiram geometrias que permitem longos cursos de trabalho das suspensões sem variações indesejadas de parâmetros de projeto. Com a análise modal do modelo de veículo completo foram definidos os valores de rigidez das molas das suspensões de duplo estágio que resultaram em valores de freqüência natural no primeiro estágio semelhantes aos indicados para carros de passeio e no segundo estágio, próximos dos encontrados em veículos de competição. A análise de conforto do veículo durante simulação de passagem por trecho de pista demonstrou que os elementos de força definidos na análise modal resultam em níveis de conforto raramente encontrados em veículos de competição. / This dissertation presents the study of a off-road competition vehicle ride and the double rate suspensions elastokinematic behavior using the multibody software MSC-ADAMS. The vehicle multibody model includes the rear and front suspensions, the steering system, the tires and the sprung mass. The suspensions elastokinematic analysis defined geometric configurations that allowed long jounce and rebound travel of wheel, without undesirable project parameters variations. In the modal analysis of the vehicle multibody model, the springs rates that results in natural frequencies values similar to passenger cars for the first suspension stage and, for the second stage, similar to competition vehicles, were defined. The ride analysis during the simulation of the vehicle running on a rough track showed that the force elements defined on the modal analysis resulted in a good ride quality, rarely found in competition vehicles.

A designação de estruturas próprias de sistemas dinâmicos com retroação completa de estados ou saídas foi objeto de estudo de muitos pesquisadores durante a segunda metade do século XX. Os trabalhos mais relevantes sobre o tema foram revisados e serviram como base para a elaboração da metodologia apresentada neste trabalho. Que consiste na designação de estruturas próprias desejadas para um sistema linear em malha aberta com a modificação de parâmetros do sistema através da pseudo retroação de saídas devidamente definidas. O método foi aplicado na coxinização de um veículo de passeio. No qual os modos de vibrar de modelos lineares com 7 e 8 graus de liberdade do veículo foram adequados com o intuito de reduzir as acelerações verticais de chassi, características do fenômeno shake de motor e câmbio (faixa de frequência entre 7 e 25 Hz). Para tanto, reduziu-se a participação do grau de liberdade vertical de chassi nos modos com grande participação dos graus de liberdade de motor e massa não suspensa. Os resultados obtidos com a aplicação da metodologia na coxinização foram valores de rigidezes, amortecimentos e características de coxins hidráulicos que resultam na redução significativa da aceleração vertical de chassi, que implica em uma melhora perceptível para o consumidor na qualidade do conforto do veículo. / Eigenstructure assignment using full state or output feedback control had been object of study of many researchers during the second half of XX century. The most important works about eigenstructure assignment were reviewed, specially some applications within aerospace industry, that was the responsible for developing all the theory concerning pole and eigenvector placement. The review of the related theory was also based on the pioneering and most expressive works and were base for the methodology developed and described in this work. Which consists basically on the assignment of some desired eigensctructure of open loop linear systems modifying some parameters of the systems by means pseudo feedback of some outputs into inputs specifically defined. This methodology was applied to a 8 DOF vehicle model, a case of study, in order to adequate the system modes changing engine mounts parameters to improve the vehicle ride comfort, mainly eigenstructures about powertrain shake range frequencies.

Today, Sport Utility Vehicles are marketed as both on-road and off-road vehicles. This results in a compromise when designing the suspension of the vehicle. If the suspension characteristics are fixed, the vehicle cannot have good handling capabilities on highways and good ride comfort over rough terrain. The rollover propensity of this type of vehicle compared to normal cars is high because it has a combination of a high centre of gravity and a softer suspension. The 4 State Semi-active Suspension System (4S4) that can switch between two discrete spring characteristics as well as two discrete damper characteristics, has been proven to overcome this compromise. The soft suspension setting (soft spring and low damping) is used for ride comfort, while the hard suspension setting (stiff spring and high damping) is used for handling. The following question arises: when is which setting most appropriate? The two main contributing factors are the terrain profile and the driver’s actions. Ride comfort is primarily dependant on the terrain that the vehicle is travelling over. If the terrain can be identified, certain driving styles can be expected for that specific environment. The terrains range from rough and uncomfortable to smooth with high speed manoeuvring. Terrain classification methods are proposed and tested with measured data from the test vehicle on known terrain types. Good results were obtained from the terrain classification methods. Five terrain types were accurately identified from over an hour’s worth of vehicle testing. Handling manoeuvres happen unexpectedly, often to avoid an accident. To improve the handling and therefore safety of the vehicle, the 4S4 can be switched to the hard suspension setting, which results in a reduced body roll angle. This decision should be made quickly with the occupants’ safety as the priority. Methods were investigated that will determine when to switch the suspension to the handling mode based on the kinematics of the vehicle. The switching strategies proposed in this study have the potential, with a little refinement, to make the ride versus handling decision correctly. Copyright 2007, University of Pretoria. All rights reserved. The copyright in this work vests in the University of Pretoria. No part of this work may be reproduced or transmitted in any form or by any means, without the prior written permission of the University of Pretoria. Please cite as follows: Bester, R 2007, The ride comfort versus handling decision for off-road vehicles, MEng dissertation, University of Pretoria, Pretoria, viewed yymmdd < http://upetd.up.ac.za/thesis/available/etd-10252007-111611 / > / Dissertation (MEng (Mechanical Engineering))--University of Pretoria, 2007. / Mechanical and Aeronautical Engineering / unrestricted

Diplomová práce se zabývá analýzou a výpočtem optimalizační úlohy z praxe. Jedná se o optimalizaci nočních linek vnitrostátní přepravy na území ČR. Cílem je nalezení řešení, které zefektivní organizaci těchto linek a usnadní práci lidí s nimi spojenou. Celý výpočet úlohy je inspirován okružním problémem s doručením a vyzvednutím (?Pickup and Delivery Problem?). Na výpočet problému jsou použity dva modely: model založený na hledání optimálního více produktového toku a model spočívající na výběru tras. Modely jsou založeny na rozdílných přístupech. Díky oběma modelům je možné si uvědomit, že na jednu optimalizační úlohu lze pohlížet z více stran a z obdržených výsledků si pak vytvořit ucelenější pohled na problém.

This Master’s thesis is focused on the suspension of the front wheel, more accurately for specific part, upright. It describes the basic requirements for construction, distribution of uprights, their method of production and types of materials used. It briefly mentions topology optimization and its two optimization methods. Also deals with vehicle dynamics for driving conditions – standing vehicle, braking and cornering. In the practical part, the work is focused on determining the load effects on the upright during the aforementioned driving conditions using MBS software. At the end of the work, FEM stress and deformation analyses are performed for loading on the wheel side and on the suspension side, which are then compared and evaluated.

Diploma thesis Selected measurements of the motion of bicycles – braking and ridein the curve analyses problematic manoeuvres of bicycle riders according to the most typical accidents including bikes. There will be given statistics of bikers´ participation on accident amount that happened within last few years. The measurements of bicycles moving around bands of specific radiuses as a situation of most bicycle accidents will be described in the next part of this thesis. There will be also specified the values of average bicycle speeds when driving in curves with various radiuses according to types of bicycles, sex and experiences of the riders and will be an output of this thesis. Further on there will be measurements of braking in the direct line on various surfaces with different types of bikes and different brakes used.

The diploma thesis focuses especially on a design of a way for evaluating roughness in road profile, which affects driving characteristics of a car and a ride. In the theoretical part of the thesis are mentioned the most used methods and tools for road roughness analysis in the world. For the purposes of this thesis an experimental measuring were undertaken in order to obtain data for the own design of a road profile analysing system.

Orientador: André Luiz Andreoli / Resumo: Nos últimos anos, questões relacionadas ao meio ambiente, principalmente, ao uso de combustíveis fósseis e à emissão de gases poluentes na atmosfera, ganharam grande destaque internacional. Com os avanços da comunidade científica e o aumento no preço do petróleo no começo da década de 1970, o uso de fontes renováveis, não poluentes e limpas teve grande investimento por parte de diversos países. Nesse contexto, a geração eólica vem se destacando como uma das mais promissoras, especialmente devido a sua viabilidade econômica e ao seu rápido desenvolvimento tecnológico. Entre as diferentes topologias utilizadas nos sistemas de geração eólica, destaca-se a configuração elaborada para operação em velocidade variável, que emprega o gerador de indução duplamente alimentado (DFIG), associado ao conversor eletrônico back-to-back para controle de sua operação. Como principais vantagens da utilização do DFIG, destacam-se sua maior eficiência na conversão de energia, menor estresse mecânico do rotor, controle independente de potência ativa e reativa limitada a valores típicos de 30% da potência nominal. Por outro, sabe-se que, durante a ocorrência de um distúrbio, as correntes do rotor podem atingir altas magnitudes e causar danos ao conversor. Além disso, sobretensões no capacitor do elo CC ocorrem devido à perda de capacidade de transferência de energia do conversor do lado da rede. Entretanto, os aerogeradores podem ser requisitados a permanecerem em funcionamento mesmo durante uma fa... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In the last years, issues related to the environment, especially the use of fossil fuels and the emission of polluting gases into the atmosphere, have gained great international prominence. With the advances of scientific community and the increase of the oil price in the beginning of the 1970s, the use of renewable, non-polluting and clean sources had a great investment by several countries. In this context, wind generation has stood out as one of the most promising, especially due to its economic viability and its fast technological development. Among the different topologies used in wind generation systems, the configuration developed for operation at variable speed is highlighted, which employs the doubly-fed induction generator (DFIG) associated with back-to-back electronic converter to control its operation. The main advantages of using DFIG include its greater efficiency in energy conversion, less mechanical rotor stress, independent control of active and reactive power limited to typical values of 30% of the rated power. On the other hand, it is known that, during the occurrence of a disturbance, such as an electrical fault, the rotor currents can reach high magnitudes in order to damage the rotor side converter. In addition, overvoltages in the DC link capacitor occur due to the loss of power transfer capacity on grid side converter. However, wind turbines may be required to main in operation even during a fault, in addition to contributing the restoration of voltage... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre