Este trabalho apresenta uma metodologia para a simulação numérica de eventos de capotamento de veículos automotores. Pois apesar de o rolamento veicular não ser o mais comum tipo de acidente, ele é o de maior importância com respeito a lesões e traumas provocados nos ocupantes. Assim, reduzir a incidência de mortes e lesões graves tem aumentado a importância de simulações computacionais e testes físicos. Inicia-se com o desenvolvimento de um modelo computacional de multicorpos para entendimento e avaliação dos parâmetros da suspensão que influenciam no fenômeno de capotamento. Os resultados deste modelo de multicorpos são comparados com testes experimentais. Na segunda etapa são desenvolvidos modelos numéricos computacionais de veículos automotivos para simulação e comparação de diferentes normas e procedimentos que avaliam a resistência da estrutura do teto em suportar as cargas decorrentes do fenômeno de capotamento. Este estudo também apresenta modelos computacionais de elementos finitos para simular eventos de capotamento e predizer possíveis lesões ocasionadas à cabeça, pescoço, tórax e coluna. Modelos numéricos de um veículo de passageiros e de um veículo utilitário esportivo (SUV) são simulados com manequim antropomórfico para representar o condutor. São verificados os riscos de lesões e traumas ao condutor se o mesmo estiver usando ou não cinto de segurança. O risco de lesões ao condutor de um veículo de passageiros é comparado ao risco de um condutor de um SUV. A metodologia computacional desenvolvida mostrou-se bastante eficiente na avaliação da estrutura dos veículos em eventos de capotamento. Resultados computacionais demonstram que algumas normas e procedimentos, que atualmente são amplamente utilizados na indústria automotiva para avaliar a estrutura do teto dos veículos, podem não prevenir a ocorrência de lesões e traumas aos ocupantes. Além disso, os resultados das simulações sugerem que a carga utilizada para avaliar a resistência do teto dos veículos seja aumentada. Demonstrando que métodos numéricos podem ser utilizados na avaliação da estrutura dos veículos e verificação de riscos de lesões ao condutor, reduzindo a quantidade de testes experimentais a serem realizados. / This work presents a methodology for the numerical simulation of vehicle’s rollover events. Even though the rollover is not the most frequent type of accident, it is of the greatest significance with respect to injury and trauma caused to the vehicle occupants. The need to reduce death incidence and serious injuries has increased the importance of computational simulations and prototype testing. Firstly, a multi-body model is developed for understanding and evaluating the parameters of the suspension that most influence in the rollover phenomenon. The results of this numerical model are compared with experimental tests. In the second part, numerical models of automotive vehicles are developed for simulation and comparison of different standards and procedures that evaluate the roof resistance with respect to withstand the rollover loads. This study also presents finite element models to simulate rollover events and to predict possible injuries caused in the head, neck, thorax and cervical spine. Numerical models of passenger's vehicle and a sport utility vehicle (SUV) are simulated including anthropomorphic dummy to represent the driver. The injury risks and traumas are verified to the driver considering belted and unbelted dummies. The driver's risk of injury when driving a passenger car is also compared with the risks when driving a SUV. The computational methodology developed proved to be efficient for the evaluation of the vehicle's roof structure in rollover events. Regarding the computational results, some standards and procedures which are broadly used by the automotive industry to evaluate the vehicle's roof resistance, cannot prevent the occurrence of injuries and traumas to the occupants. Moreover, according to the results of numerical simulations, it is suggested that the load required evaluating the car's roof resistance should be increased. It is shown that numerical methods can be used to assess the structure of the vehicle and verifying the driver's injury risk, reducing the amount of experimental tests to be performed.

A identificação antecipada do comportamento da demanda de veículos novos na extremidade da rede de distribuição é imprescindível para implementação de um sistema de produção puxada pela demanda. Previsões confiáveis, obtidas nas concessionárias, conferem aos fabricantes maior sensibilidade diante das peculariedades locais da demanda e reduzem as incertezas da produção em larga escala. A obtenção de previsões consistentes requer, porém, o emprego de métodos formais. Os profissionais responsáveis pela elaboração de previsões nas concessionárias desconhecem, em grande parte, os métodos de forecasting abordados na literatura. Essa dissertação visa o desenvolvimento de um sistema formal para elaboração de previsões de demanda de veículos novos em concessionárias. Em estudo de caso, conduzido em uma concessionária da marca Volkswagen, modelos estatísticos de Box-Jenkins e de suavização exponencial são aplicados para gerar previsões quantitativas das vendas de veículos novos. Previsões qualitativas, correspondentes ao julgamento de especialistas no segmento, são formalizadas através do método Delphi. Finalmente, as previsões quantitativas e qualitativas são combinadas matematicamente e comparadas. Tal comparação demonstra que as vantagens inerentes a cada método podem ser absorvidas para proporcionar previsões mais acuradas.

Made available in DSpace on 2018-08-01T23:58:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10406_TESE - Erick Sperandio - RevBanca - Final.pdf: 12668678 bytes, checksum: dfacbd9a3099a5a4088365e2cfd48a71 (MD5) Previous issue date: 2016-10-11 / Durante o lançamento de foguetes e veículos espaciais, grandes e quentes nuvens de exaustão são geradas próximo ao solo, e são compostas por poluentes atmosféricos tais como alumina, monóxido de carbono e cloreto de hidrogênio. Este processo leva alguns segundos para ocorrer, e geralmente áreas povoadas localizadas próximas ao centro de lançamento podem ser expostas a grandes níveis de concentração de poluentes em uma janela de tempo de poucos minutos a menos de poucas horas. Devido à especificidade da representação do termo fonte que neste caso é a nuvem de exaustão e uma vez que um receptor pode ser impactado em menos de uma hora, modelos de qualidade do ar usuais não foram projetados para lidar com tal problema único. Além disso, a nuvem pode ser transportada a locais mais distantes, podendo assim impactar receptores em escalas de tempo e espaço maiores. Portanto, os centros de lançamento ao redor do mundo precisam avaliar operacionalmente o impacto de curto e longo alcance de eventos de lançamento de foguetes no ambiente através da modelagem meteorológica e de qualidade do ar. Para este fim, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um novo modelo computacional denominado MSRED ―Model for Simulating the Rocket Exhaust Dispersion‖, que em português significa ―modelo para simulação da dispersão da exaustão de foguetes‖. Ele foi concebido com base numa solução tridimensional semi-analítica da equação de difusão-advecção, incorporando uma moderna parametrização tridimensional da turbulência atmosférica, tendo sido projetado para simular a formação, ascensão, expansão, estabilização e dispersão de nuvens de exaustão de foguetes, com o objetivo de avaliar seu impacto de curto alcance, sendo capaz de ler dados meteorológicos diretamente da saída do modelo WRF (Weather Research and Forecasting). E, para a modelagem de longo alcance e do transporte químico, o MSRED foi construído para se integrar ao modelo CMAQ (Community Multiscale Air Quality) através da geração do arquivo de condições iniciais pronto para entrada no modelo. Foram realizadas simulações e análises a fim de avaliar a aplicação deste sistema integrado de modelagem para diferentes casos de lançamento de foguetes e em diferentes condições atmosféricas, para a região do Centro de Lançamento de Alcântara (CLA, o portal espacial brasileiro). Este sistema híbrido, moderno e multidisciplinar é a base de uma estrutura de modelagem que pode ser utilizada operacionalmente em qualquer centro de lançamento do mundo para simulações e análises pré e pós-lançamento dos efeitos ambientais de operações de lançamento de foguetes.

Orientador: Ely Carneiro de Paiva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-22T23:12:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cordeiro_RafaeldeAngelis_M.pdf: 9321021 bytes, checksum: ff7bb113095dc020ed982e7d7c28311a (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Veículos terrestres autônomos tem recebido uma atenção especial dos estudos de robótica nos últimos anos. Suas aplicações incluem segurança na condução, exploração de locais inóspitos e automatização agrícola. O enfoque deste trabalho situa-se no projeto VERO, em parceria com o CTI, e tem por objetivo o desenvolvimento de aplicações de controle de trajetória para um veículo do tipo todo-terreno. Para tal, um modelo completo (dinâmico e tridimensional) é desenvolvido, com uma atenção especial para os modelos de interação entre solo e pneu, responsáveis pelas forças não lineares atuantes sobre o veículo. Em seguida, dois modelos reduzidos e linearizados são obtidos e estes são utilizados para a síntese de controladores LQR. Uma comparação entre os controladores é realizada e a resposta de um deles é detalhada para uma análise sobre a influência das características do modelo veicular sobre o controle do veículo. Por fim, três abordagens são propostas para melhorar a resposta obtida pelos controladores / Abstract: Autonomous ground vehicles have received special attention from robotics studies in past years. Their applications include advanced driver assistance systems (ADAS), exploration of inhospitable environments and harvest autonomous machines. In partnership with CTI, this master's thesis focuses in the development of path tracking controllers applied to off-road vehicles. In order to simulate vehicle characteristics, a complete three-dimensional nonlinear dynamic model was proposed with emphasis on tire-road interaction models, which are responsible for most of the vehicle's nonlinearities. In sequence, two vehicle reduced linear models are presented and applied to synthesize LQR controllers, whose results are compared. One of them was chosen to analyze the effect of vehicles's three-dimensional dynamics on path tracking control. Finally, three different approaches are proposed to enhance controllers performance / Mestrado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Egle Novaes Teixeira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-03T23:16:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cardoso_VagnerAlves_M.pdf: 5913103 bytes, checksum: 1beb5107567a006e16d71e6a097c5864 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: A busca pelas atuais condições do gerenciamento do Resíduo Sólido Doméstico na Cidade de Ribeirão Preto-SP, a avaliação e sugestões para a resolução de alguns de seus problemas, para serem realizados, necessitaram o esclarecimento das medidas tomadas no passado. Os objetivos foram obter o histórico do R.S.D. e os métodos de disposição/tratamento adotados, sendo os objetivos específicos: pesquisar as leis municipais referentes ao assunto e avaliar as quantidades coletadas, através dos métodos: coleta tradicional e coleta seletiva. A metodologia utilizada para obtenção de dados foi a pesquisa nos arquivos da Casa da Memória do Município e da Câmara Municipal, bem como entrevistas com pessoas que fizeram e fazem parte do corpo técnico dos órgãos municipais gerenciadores e das concessionárias dos serviços de Limpeza Pública, e os relatórios desses órgãos (DURSARP e DAERP). O contato direto com os serviços, seja através do desempenho da função operacional ou da pesquisa bibliográfica e de campo, esclareceu diversos pontos obscuros existentes na história e nos métodos utilizados. As informações obtidas foram transformadas em figuras e tabelas e serviram para a análise, proporcionando condições para discussão e sugestões quanto às melhorias que podem vir a serem introduzidas nos atuais processos utilizados. Através dos resultados, obteve-se uma vasta gama de opções, que interagem, e, se utilizadas de forma consciente e lógica, virão a ajudar na escolha de soluções possíveis para o gerenciamento do resíduo sólido doméstico na Cidade de Ribeirão Preto-SP / Abstract: It was needed a review in past measures taken in the city, in order to obtain the Ribeirão Preto (SP) domestic solid waste management really conditions survey and the evaluation and suggestions to the some problems solutions. The general objectives were to search the domestic solid waste history and the adopted disposition/treatment methods and the specifical objectives were to survey municipallaws related to the waste and collected quantities, as much as traditional and selective collection. There were used the "Casa da Memória do Município" (Municipal Memory House) and "Câmara Municipal" (Municipal Town-Council) files, as well as interviews with actual and past technical staff from municipal solid waste management agency from and concession enterprises. These direct contacts were important to elucidate the history and used methods. The obtained information was get in figures and tables and analyzed in order to discuss and propose suggestions to get improvement in nowadays adopted processes. From the results, it was listed some interactive options that, if there were conscientious and logically used, will help to choose the possible options / Mestrado / Saneamento e Meio Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Jaime Szajner / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-18T05:10:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sanchez_VictorArmandoBravo_M.pdf: 8064529 bytes, checksum: 0a2288cc0dcb7fd93e053d837265adda (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Está em desenvolvimento no Laboratório de Engenharia de Computação e Automação Industrial (LCA) um protótipo de veículo autoguiado (AGV) controlado por computador. Este tipo de veículo tem diversas aplicações dentro de ambientes industriais automatizados onde se comunica com um computador supervisor para receber instruções e efetuar diversas tarefas no processo de produção. Sua aplicação pode ser também levada a outras atividades produtivas como no setor de minério, em ambientes de alto risco ou em atividades de exploração submarina de petróleo. o desenvolvimento deste tipo de veículo é complexo, necessitando do trabalho em equipe de vários grupos de desenvolvimento, integrando a utilização do conhecimento de técnicas em diversas áreas de Engenharia, o protótipo do AGV indicado é formado por um sistema de tração. sistema de direção, unidade controladora de tração e direção, sistema de aquisição de dados e unidade sensora. Os equipamentos desenvolvidos correspondentes aos sistemas de tração e direção têm as seguintes partes: inversor, placas de circuitos de comando com acoplamentos óptico e magnético, placas de circuitos de proteção contra sobretensões e curto-circuitos, e fonte auxiliar do tipo chaveado. Neste trabalho é apresentada a fundamentação teórica e metodologia usada na análise e elaboração do projeto de cada parte dos equipamentos envolvidos no sistema de acionamento, para os quais utilizaram-se pacotes de simulação; os resultados obtidos foram usados na fase inicial do projeto. São apresentados também os resultados experimentais, indicando-se os ajustes feitos em bancada. as limitações e as diversas mudanças feitas para obter o comportamento desejado nos equipamentos desenvolvidos / Abstract: Presently a prototype of an AGV (Automated Guided VehicIe) controlled b) computer is under development at LCA (Computer Engineering and Industrial Automation Laboratory) at UNICAMP. This type of vehicle has many applications in automated industrial environments where it can carry out several tasks related with the production processess. To do so it receives instructions from a supervlsory computer through a communication network. Its application can be extended to other productive activities like ln milling and at hazardous environments that offer high human life risks. It can also be used for submarine exploitation of petroleum. The development of such kind of vehicle is very complex and requires several groups of work since it involves many branches of Engineering knowledge. The AGV vehicle incorporates a traction system, a steering system, controI units for traction and steering, a data acquisition system and sensor units. The traction and steering systems developed are composed by the following parts: inverter, controller circuit boards with opto and magnetic couplers, overcurrent and overvoltage protection circuit board and auxiliary switching type power supplies. This work presents the theoretical fundaments and the methodology used in the analysis and design of each part of the equipment. Results of digital simulations were used at the first stage of the project. Finally the experimental results are presented showing the adjustments done at lab and the limitations and the solutions used to get the desired behavior of the prototype / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Esta tese tem por objetivo elaborar uma metodologia integrada de análise do impacto e do desenvolvimento do veículo elétrico ao longo do tempo atrelado à inserção de estações de carregamento em grandes cidades. Esta metodologia está dividida em duas etapas. A primeira representa a caracterização do veículo em termos das variáveis que determinam o seu desempenho, tais como: avaliação das velocidades em (Km/h); a distância percorrida em (Km); fonte de energia (acumuladores eletroquímicos); sistema de acionamento dos veículos elétricos determinado como motores elétricos em função da potência (W) e da Tensão (V). Ainda, metodologicamente foi desmembrado em 4 ciclos. A segunda retrata sobre um estudo voltado para inserção de estações de carregamento em uma metrópole como a cidade de São Paulo analisando o comportamento otimizado da oferta de energia elétrica na cidade em questão, diante de diferentes taxas hipotéticas de penetração de veículos elétricos, para diferentes perfis de recarga dos veículos (recarga inteligente e sem controle). Foi realizado um estudo comparativo de possíveis ganhos ambientais, econômicos, sociais e políticos com a inserção desses veículos movidos a bateria substituindo os movidos a diesel. Bons resultados, tanto do ponto de vista ambiental (dada a redução do número de emissões e de veículos), quanto de competitividade (custos em geral), puderam ser observados, ratificando e estimulando o uso desse tipo de conceito. Assim, com o intuito de promover a mobilidade elétrica com vistas à sustentabilidade do setor de transportes, surgem novas propostas de arranjos das formas de entregas nas cidades como meio de solucionar os transtornos dessa circulação de mercadorias (seja pela intrusão poluição sonora e visual, aumento do número de emissões). / This thesis aims at developing an integrated methodology for analyzing and impact the development of electric vehicle over time pegged the inclusion of charging stations in major cities. This methodology is divided into two stages. The first step is the characterization of the vehicle in terms of the variables that determine its performance such as: evaluation of speeds (km / h); energy source (electrochemical batteries); drive system of electric vehicles such as electric motors determined as a function of power (W) and voltage (V). Still, methodologically was divided into 4 cycles. The second case of the study portrays the insertion of charging stations in a metropolis like São Paulo investigating the optimal mix of electricity supply in Brazil, in the long term, for different hypothetical rates of electric vehicles penetration, and different recharging profiles for vehicles (smart and dumb recharging). Good results, either under the environmental point of view (reduction of pollution levels and of moving vehicles), or under the competitive framework (cost reduction), were observed, which endorse and stimulate the adoption of this novel concept. But, due to the growing volumes of urban cargo, mainly in the CBDs, the subject urban cargo is receiving much more attention recently, particularly when proposing measures to improve environmental conditions in these centers.

O monitoramento do trânsito de veículos rodoviários de carga em vias urbanas é dependente do trabalho de profissionais que precisam estar integralmente atentos ao tráfego de uma determinada via, e assim, identificar a presença desses veículos em meio a cenas complexas. Sistemas automáticos de identificação de veículos em quadros de vídeos podem agregar valor na qualidade de vida das cidades, pois tendem a diminuir os congestionamentos e incrementam segurança ao trânsito. Nesta pesquisa, propõe-se um modelo capaz de identificar e segregar veículos rodoviários de carga em vias urbanas, por meio de técnicas de processamento e análise de vídeos, gravados por câmeras posicionadas em diversos ângulos em dispositivos de acessos a vias urbanas. O sistema foi desenvolvido em linguagem MATLAB® e foram abordadas técnicas referentes às etapas de detecção, segmentação e processamento de objetos em fundos complexos. Ao final do trabalho, o sistema é aplicado em cenários de filmagem na cidade de São Carlos - SP e os resultados obtidos são discutidos. / The monitoring of the road freight vehicles traffic on urban roads relies on the work of professionals who need to be fully aware of the traffic on a specific road, and thereby identify the presence of these vehicles in complex scenes. Automatic vehicle identification in video shots may add value to the city life quality, due to congestion diminishment and traffic security improvement. In this research, a model able to identify and segregate road freight vehicles on urban roads is proposed, by means of video analysis and processing, that were recorded by cameras positioned at different angles on highways accesses on urban roads. The system was developed using MATLAB®. Techniques related to detecting, targeting and processing steps have been used to identify objects in complex backgrounds. At the end of the work, the system is applied to several scenarios that have been filmed in the city of São Carlos - SP and the results are discussed.

Motores scramjet representam uma tecnologia promissora em aplicações aeroespaciais hipersônicas. A principal vantagem dessa classe de sistemas propulsivos deve-se ao fato de que tais motores não precisam transportar consigo o oxidante, que é obtido da própria atmosfera. Essa característica proporciona uma considerável redução de peso que, por sua vez, se traduz em maior capacidade de carga útil e maior impulso específico que motores foguete convencionais. Entre as possíveis aplicações para motores scramjet está a utilização como um dos estágios de veículos aeroespaciais, aeronaves de cruzeiro hipersônicas de caráter militar ou civil e mísseis hipersônicos. Apesar de serem estudados desde os anos 1960, com diversos avanços significativos já alcançados, não há, atualmente, motores scramjet utilizados em aplicações reais, estando essa tecnologia ainda em fase de testes e desenvolvimento. Entre os países que têm investido no domínio da tecnologia scramjet encontram-se Estados Unidos, Austrália, Rússia, França, Alemanha e Japão. No Brasil, esforços também têm sido realizados no Laboratório de Aerotermodinâmica e Hipersônica Prof. Henry T. Nagamatsu, do Instituto de Estudos Avançados (IEAv), em São José dos Campos.Um dos projetos de veículos hipersônicos scramjet desenvolvidos no IEAv é o veículo hipersônico aeroespacial 14-X B, objeto de análise deste estudo, projetado para voar com número de Mach 7 numa altitude de 30 km. Este trabalho teve por objetivo realizar uma análise de desempenho do veículo 14-X B nas suas diversas condições de operação possíveis. Para tanto, desenvolveu-se, primeiramente, uma metodologia para determinação do envelope de voo com base na geometria do veículo, combustível utilizado e num conjunto de critérios de restrição reunidos da literatura. Realizou-se, então, um estudo do comportamento das ondas de choque/expansão nas diversas condições de operação possíveis, identificando-se como prevê-las a partir da informação das condições de voo. Por meio de um conjunto de hipóteses simplificadoras, entre elas a de que o escoamento ao longo do veículo consiste de ar caloricamente perfeito e sem viscosidade, foi desenvolvida uma rotina para calcular o envelope de voo e os parâmetros de desempenho ao longo desse envelope para um veículo com configuração 2D, com base na sua geometria e combustível. Os resultados foram comparados com resultados de uma análise CFD que utilizou hipóteses semelhantes para três casos distintos e a maior diferença foi de 22%. Por fim, foi realizada uma análise dos resultados obtidos para três casos: i) considerando voo de cruzeiro; ii) considerando voo para máxima aceleração e iii) alterando-se um parâmetro de voo de cada vez (altitude, Mach, ângulo de ataque e razão de equivalência). Foram avaliadas as tendências dos parâmetros de desempenho, buscando-se compreender o porquê de cada comportamento, identificar oportunidades de melhorias e alertar para situações indesejadas.

Este trabalho aborda o controle de um veículo aéreo não tripulado (VANT) com carga pendular acoplada. Veículos autônomos apresentam desafios de controle dadas suas características como não linearidades, acoplamento de movimentos, dinâmicas desconhecidas, distúrbios ambientais e ser um sistema do tipo subatuado. O veículo aqui estudado apresenta seis graus de liberdade relativos ao movimento de corpo livre do robô e dois graus de liberdade adicionados pela carga pendular acoplada. Seu modelo matemático é deduzido através das equações de Lagrange, linearizado em torno do ponto de operação e validado através de simulações. O projeto de controle é baseado nos controladores lineares dos tipos PID, LQR e H? para sistemas multivariáveis. Uma vez obtidos os controladores, são apresentadas as simulações para três cenários distintos considerando estabilização a partir de condições iniciais e perturbações e incertezas. Os controladores resultantes das sínteses são simulados com a planta linear e não linear e verificados conforme seu desempenho. / The present work is focused on the stabilization control of Unmanned Aerial Vehicles (UAV) connected with a slung load. UAV Control is a challenging subject due its characteristics such as non-linearities, coupling dynamics, unknown dynam-ics, environmental disturbances which they are subjected and their underactuated nature. The vehicle presents six degrees of freedom relative to its free body configu-ration and two additional degrees of freedom for it slung load coupling. The mathe-matical model is derived for this configuration through the Lagrange approach, further linearized around its operation point and validated through simulations. The Control Design is based on three different linear controllers, PID, LQR and H? for multivariate systems. Once designed, they are simulated with the linear-ized plant and the non-linearized plant considering three different scenarios for stabi-lization. Finally, the controllers are tested and simulated on a virtual model and the results are presented and discussed.