Orientador: Pablo Siqueira Meirelles / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-20T08:25:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Piveta_Alessandro_M.pdf: 20999298 bytes, checksum: 60bf64ff246a3515b0455a01ccb8e817 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: No desenvolvimento de projetos mecânicos é comum o uso de valores determinísticos para definir parâmetros que descrevem o sistema, atribuindo elevados coeficientes de segurança a fim de contornar o problema de incertezas relacionadas aos valores das cargas externas aplicadas, da variabilidade das propriedades dos materiais, das condições ambientais, entre outros fatores que possam afetar o desempenho do sistema. Atualmente, com o desenvolvimento de alguns métodos, pode-se introduzir modelos estocásticos que consideram estas incertezas e variações, deixando assim o modelo mais próximo da realidade. Este trabalho analisa o efeito da variabilidade simultânea de determinados parâmetros no desempenho de dois tipos de suspensão: convencional e hidropneumática. Utilizou-se um modelo matemático que representa um veículo completo com sete graus de liberdade implementado no software Matlab®. É desenvolvida a formulação para modelar a suspensão hidropneumática considerando que o gás contido no acumulador sofre uma mudança de estado politrópico. Inicialmente são apresentadas as respostas dos modelos determinísticos devido a excitações transientes representadas por funções que descrevem uma lombada e um degrau com diferentes dimensões. Em seguida, é realizada a análise de sensibilidade da rigidez hidropneumática com o intuito de descobrir quais parâmetros possuem maior influência sobre este sistema. O Método de Monte Carlo é utilizado como solver estocástico nas simulações, tendo como objetivo avaliar a influência das variações dos parâmetros sobre a dinâmica vertical do veículo. A distribuição de probabilidade escolhida para cada parâmetro é a função gama. Por último, são analisadas as respostas resultantes dos modelos probabilísticos. As saídas avaliadas são: aceleração vertical do centro de gravidade, razão de amortecimento, valor da força de contato entre pneu e via e ângulo de rolagem da massa suspensa / Abstract: Deterministic values are largely used in mechanical design to define the parameters which describe the system. Large coefficients of safety are used because of the uncertainties related to these parameters. There are uncertainties related to the external loadings, to the variability of the material properties and to the environmental conditions, among other important parameters which affect the performance of the system. In the last decade, stochastic models have been used to consider these uncertainties and variations. The present work analyzes the effect of the simultaneous variability of certain parameters on the performance of the conventional and the hydropneumatic suspension of automotive vehicles. A mathematical model of a full vehicle with seven degrees of freedom has been used. This model was implemented in the software Matlab®. In the present formulation of the hydropneumatic suspension, it is considered that the gas contained in the accumulator undergoes a polytrophic process. First, the deterministic model of the vehicle is subjected to two transient excitations, namely a function describing a bump and a function describing a step with different dimensions. Then, an analysis of sensibility of the stiffness of the hydropneumatic suspension is performed, which aims to identify which parameters are the most influential on that system. Monte Carlo method is used as the stochastic solver throughout the simulations which study the influence of the parameter variability on the vertical dynamics of the vehicle. The Gamma function is used as the probability density function for each parameter. Finally, the response of the probabilistic models is studied. This work investigates the acceleration of the center of gravity, damping factor, pitch angle of the suspended mass and contact force between the tires and the road / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Antônio Batocchio / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2018-08-21T02:21:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rabelo_MarceloMaciel_M.pdf: 1566499 bytes, checksum: d76d98f5a72183bd42b5d44157da3aeb (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A competitividade mundial está cada vez mais acirrada entre as empresas e a busca de diferenciais para os clientes passa diretamente pelos custos de seus produtos. Países com alta tecnologia de produção e também com elevados custos de produção interna estão optando por obter fontes de fornecimento em regiões onde os custos de produção são baixos e, conseqüentemente, reduzindo muito os custos do produto final sendo assim capazes de aumentar a atratividade para seus produtos. Devido à busca constante pela para redução de custos dos produtos finais, em especial, as empresas sistemistas estão atuando de forma a desenvolver novas fontes de fornecimento na região asiática que oferece preços altamente competitivos. O estudo mostra as relações e os impactos gerados pelo processo de Global Sourcing, as incertezas deste processo na cadeia de suprimentos e seus possíveis impactos na manufatura dos clientes destes componentes. Atualmente as empresas e seus administradores não possuem todos os recursos e conhecimentos necessários para a avaliação e tomada de decisão correta considerando as vantagens e desvantagens entre manter-se com a fonte atual e uma nova, originária da Ásia. Diante deste problema, este trabalho colaborará com os administradores a ter uma visão sobre quais são algumas das principais variáveis existentes neste processo. Como não há uma regra geral, o grande problema para os administradores é escolher a estratégia correta e, quantificar e qualificar seus benefícios podem ser de grande ajuda. O resultado deste trabalho será uma matriz de decisão que considera os três pilares usualmente considerados na escolha de uma fonte com relação à cadeia de fornecimento: compras, logística e qualidade. O objetivo deste trabalho é definir um método para combinar os três pilares usualmente considerados na escolha de uma fonte de fornecimento para indústria de autopeças, são eles: compras, logística e qualidade com o método AHP (Analytic Hierarchy Process) que auxiliará os gestores deste processo na tomada de decisão / Abstract: The global competition is increasingly fierce among companies and the search for differentials passes directly to customers the costs of their products. Countries with high technology production and also have high costs of domestic production are opting for more sources of supply in regions where production costs are low and, consequently, greatly reducing the cost of the final product is thus able to increase their attractiveness to products. Due to the constant search for cost reduction of final products, in particular, the systems are operating companies in order to develop new sources of supply in the Asian region offering highly competitive prices. The study shows the relationships and impacts generated by the process of Global Sourcing, the uncertainties of this process in the supply chain and its possible impacts on customers' manufacturing these components. Now the companies and their managers do not have all the resources and knowledge needed to evaluate and correct decision making considering the advantages and disadvantages of keeping up with the current source and a new, native to Asia. Faced with this problem, this paper will work with managers to gain insight into what are some of the main variables in this process. Since there is a general rule, the big problem for managers is to choose the right strategy, and quantify and qualify its benefits can be of great help. The result of this work is a decision matrix that considers the three pillars usually considered in choosing a source with respect to the supply chain: purchasing, logistics and quality. The objective of this work is to define a method for combining the three pillars usually considered when choosing a supply source for auto parts industry, they are, purchasing, logistics and quality with the AHP method (Analytic Hierarchy Process) to assist managers in this process of decision making / Mestrado / Manufatura / Mestre em Engenharia Automobilistica

Submitted by Cristiana Freitas (criscgf@hotmail.com) on 2018-05-24T19:38:01Z No. of bitstreams: 1 Dissertação EPGE - Cristiana Freitas.pdf: 1002118 bytes, checksum: 04f0edb6067713b5b5b09ee6fa22d053 (MD5) / Approved for entry into archive by GILSON ROCHA MIRANDA (gilson.miranda@fgv.br) on 2018-05-28T16:29:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação EPGE - Cristiana Freitas.pdf: 1002118 bytes, checksum: 04f0edb6067713b5b5b09ee6fa22d053 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-14T20:15:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação EPGE - Cristiana Freitas.pdf: 1002118 bytes, checksum: 04f0edb6067713b5b5b09ee6fa22d053 (MD5) Previous issue date: 2018-04-27 / This thesis aims to estimate the demand for auto insurance in the city of Rio de Janeiro. Due to the availability of consumer level data, a brief review of discrete choice models was made, focusing on Logit with random coefficients. In order to effectively implement the models, we had to deal with a peculiarity of the insurance industry: prices vary according to each individual. As we only have the effective prices of the contracted policy, a random forest model was tested to generate expected premium values for the insurers. / Esta dissertação tem como objetivo estimar a demanda por seguro de automóvel na cidade do Rio de Janeiro. Em razão da disponibilidade de dados a nível do consumidor, foi feita uma breve revisão de modelos de escolha discreta, com destaque para o Logit com coeficientes aleatórios. Para ser possível a efetiva implementação dos modelos, foi preciso lidar com uma peculiaridade do setor de seguros: os preços variam de acordo com o indivíduo. Como só temos os preços efetivos da apólice contratada, foi testado um modelo random forest para gerar valores esperados de prêmio das seguradoras.

Orientador: Antonio Celso Fonseca de Arruda / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-25T02:09:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Occhipinti_Sidney_M.pdf: 8988528 bytes, checksum: e17897bc9750a7e5e1ed1f1db7521660 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Geralmente ao ocorrer acidente entre automóvel e a traseira de caminhão,os danos são bem severos para os ocupantes do automóvel e na maioria dos casos, este só pára ao atingir o eixo do caminhão. Isto ocorre, porque os pára-choques de caminhões são mal posicionados, frágeis, fixados excessivamente altos e muito embutidos na carroçaria. Ocorrem neste caso, dois efeitos: o cunha (em que o automóvel penetra sob a traseira do caminhão impulsionando-o para cima); e o guilhotina (a carroçaria do caminhão destrói o pára-brisa, as colunas do teto e decapta os ocupantes). Pára-choque traseiro de caminhão é equipamento de segurança veicular passiva, para parar o veículo que se choca contra ele, na realidade porém, diverge deste pressuposto teórico. Infelizmentetanto no Brasil, como em outros países, eles não apresentam performance satisfatória. Preocupado com o problema, o Engº Luis O. F. Schmutzler idealizou o pára-choque alicate equipado com rede de cabos de aço para absorção de energia. Este trabalho enfoca a análise e o estudo das solicitações mecânicas abordando os esforços envolvidos no impacto; projeto do párachoque; construção, instalação, execução de teste de impacto e análise dos resultados. O teste foi realizado na velocidade de 64 km/h, chocando 50% da região dianteira do carro, com resultados excelentes: baixo risco de lesão corporal e preservação total da integridade da cabina do auto / Abstract: Generally a collision of a car with the rear end of a truck results in serious injuries to the car occupants. Underride occurs because the barriers of trucks present some problems.: They are relatively high, their installation are toa inside off rear end of the truck structure, and they are ftagile. AlI these conditions allow the car underride to be stopped at the rear axle and tires. Two failing effects occurs: the wedge (the car go through the rear end pulling up the truck); and the guillotine (the rear end of the truck shear the ftont car columns, destroying windshield, roof and unfortunately decapitating car's occupants). Truck rear underride guard is a passive vehicular security equipment design to stop ungovemed cars. Unfortunately actual rear truck barriers in Brazil and others countries do not provide a satisfactory performance. Conceptual pliers underride guard equipped with a steel cable net was proposed by engineer LUIS O. F. SCHMUTZLER to absorb great part ofthe impact energy. This is the analysis, ofthe mechanical efforts and study in case of a rear collision with: impact efforts consideration; a steel cable net energy absorber design; barrier construction, installation, crash test and results analysis.The crash test was accomplished at 64km/h and 50% offset at the driver side's car with excellent results, presenting low injuries risks to the car's passengers and the cab integrity was totally preserved. / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Caio Glauco Sanchez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-07T22:05:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_NerivaldoRodriguesda_M.pdf: 4894128 bytes, checksum: 69ef45ea8aa8986f3f2bb33a0866b270 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Neste trabalho buscou-se desenvolver um método para a determinação da potência indicada em motores de combustão interna e medição da pressão de combustão com um osciloscópio. Para isto é necessário conhecer a curva de pressão de combustão do cilindro em função d posição angular do virabrequim e os dados da geometria do mecanismo biela-manivela. Utilizou-se a pressão de combustão do cilindro para calcular o trabalho transferido pelo gás ao pistão do motor. A pressão de combustão foi medida com um transdutor de pressão piezoelétrico. O efeito piezoelétrico é devido ao fenômeno que ocorre com o cristal de quartzo que quando submetido a uma pressão gera uma carga elétrica. Essa carga é convertida em um sinal de tensão linear e proporcional. Este sinal pode ser analisado por um osciloscópio ou ser condicionado por um sistema de aquisição de dados. Obtidos os dados, estes foram analisados através dos diagramas Log P-Log v, para verificar sua qualidade e se representavam o fenômeno físico medido. A curva da pressão do cilindro versus volume calculado foram plotadas, gerando os diagramas P-v. A área do diagrama P-v durante o tempo de compressão e expansão, que corresponde ao trabalho indicado liquido, foi determinada por integração numérica. A pressão média indicada calculada foi comparada com o valor obtido com o indicador de pressão Indiset 620 da AVL e apresentou resultado satisfatório. Os demais resultados obtidos foram analisados e comparados com os dados da revisão da literatura e apresentaram uma boa concordância. As tecnologias disponíveis para medição da pressão de combustão e os métodos para avaliação da performance são de maior importância para o estudo do processo da combustão, visando o desenvolvimento de motores com alta potência, baixo consumo de combustíveis e baixas emissões tóxicas dos gases de escapamento / Abstract: In this thesis, we were looking for a method to determinate the indicated power in a combustion engine and measurement of combustion pressure using an oscilloscope. To achieve that, it was necessary to know the curve of combustion pressure for each cylinder according to the crankshaft 's angular position and geometric data of connecting rod and crank shaft¿s mechanism. We used the cylinder¿s combustion pressure to calculate the work transferred by the gas to the engine¿s piston. The combustion pressure was measured by a piezoelectric pressure transducer. The piezoelectric effect occurs when a crystal of quartz, that under a certain pressure, generates an electrical signal. This signal is converted to a proportional and linear signal that can be analyzed by an oscilloscope or a data acquisition system. Once we obtained the data, we analyzed it thru a Log P-Log v diagram, verifying its quality and if it represents the measured physical effect. The curve of cylinder¿s pressure versus calculated area was plotted, generating the P-v diagrams. The diagram P-v area, during a certain time of compression and expansion, which correspond to the work indicated, was originated of a numerical integration. The indicated and calculated average pressure was compared to the value obtained from an AVL¿s Indiset 620 pressure indicator, showing satisfactory results. All the other results obtained were analyzed and compared to literature¿s revision data showing a good concordance. The available technologies to measure the combustion pressure and the methods to check performance, are very important to study the combustion process, aiming the development of higher power engines, lower consumption of fuel and lower toxic gas emission / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Franco Giuseppe Dedini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-22T04:27:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Eckert_JonyJavorski_M.pdf: 14458146 bytes, checksum: b2eb0f5d4618d1873858f49c66965bec (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Dinâmica veicular é o estudo das interações entre o veículo, condutor e o ambiente bem como as reações de carga, sendo esta dividida em 3 grandes áreas: dinâmica longitudinal, vertical e lateral. Existem variações entre os métodos propostos pela literatura para o cálculo da dinâmica longitudinal do veículo, sendo que o objetivo deste trabalho é, por meio de simulações, compararem os resultados obtidos pelas diversas metodologias. Por meio de um modelo gerado com auxílio do programa de análise dinâmica de multicorpos Adams®, juntamente com o Simulink Matlab®, foram implementados os métodos de cálculo propostos pela literatura de forma a simular o comportamento de um veículo em função de uma demanda de potência gerada por meio do padrão de velocidades imposto pelos ciclos das normas brasileiras NBR6601 e NBR7024. Os resultados encontrados foram comparados por meio da correlação linear entre as curvas de torque resultantes do modelo dinâmico, possibilitando uma avaliação entre os resultados encontrados pelos diferentes métodos. Também foram avaliados o consumo de combustível, a influência da variação da massa do veículo e da estratégia de condução no comportamento dinâmico do veículo, bem como modelos complementares referentes a veículos híbridos e o efeito da adição de um modelo de embreagem no conjunto simulado / Abstract: Vehicular dynamics is the study of interactions between vehicle, driver and load reactions. The vehicular dynamics is divided into three areas: longitudinal, vertical and lateral. There are variations between the methods proposed in the literature to calculate the longitudinal dynamics of the vehicle. The purpose of this study is, through simulations; compare the results obtained by different methods. By means of a model generated by Adams® (Software of Multibody Dynamics Analysis) together with Simulink Matlab® were implemented the calculation methods proposed by literature to simulate the behavior of a vehicle according to a power demand resulting from the default speeds cycles required by Brazilian Standards NBR6601 and NBR7024. The results were compared using linear correlation between the couple curves resulting from the dynamic model, allowing an evaluation of the results reported by different methods. Were also evaluated: the fuel consumption and the influence of the mass vehicle variation, the driving strategy in the vehicle dynamic behavior, some complementary models of hybrid vehicles and the effect of add a clutch model / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Katia Lucchesi Cavalca Dedini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-22T07:50:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Reis_VitorLuiz_M.pdf: 22501479 bytes, checksum: 7dcc42bed756f7cd1dc28e2f763f91ed (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um modelo dinâmico para o mecanismo biela-manivela com folga na junta de revolução pino-pistão. As equações do movimento para este sistema são obtidas através do método de Lagrange e os efeitos relacionados ao contato, atrito e lubrificação que atuam nos elementos com folga são alvo de estudo. O modelo da força de contato utilizado baseia-se na formulação de Hertz, considerando a inclusão do efeito dissipativo associado ao impacto entre o pino e o pistão. A força de atrito adotada baseia-se no atrito de Coulomb, porém adaptada à abordagem da dinâmica multicorpos. Tais modelos são validados com os resultados encontrados na literatura recente. A pesquisa apresenta contribuição na avaliação do efeito introduzido pela lubrificação hidrodinâmica na junta com folga. Dois modelos de lubrificação hidrodinâmica são avaliados: o primeiro apresenta uma solução direta e de baixo custo computacional; o segundo modelo obtém uma solução numérica que leva em consideração o efeito da aceleração imposta ao fluido lubrificante pelo movimento do mecanismo. A resposta dinâmica é obtida sob a variação paramétrica do tamanho da folga e a velocidade de rotação da manivela. Ao final, agrega-se ao sistema um modelo simplificado de geração da curva de pressão para um motor de combustão interna típico. Observou-se que a inclusão do modelo de lubrificação proposto não garante a sustentação do pino-pistão em regime de lubrificação hidrodinâmica durante as simulações efetuadas. Desta maneira, faz-se necessário o desenvolvimento de um modelo de lubrificação hidrodinâmica e elastohidrodinâmica capaz de determinar o comportamento no contato pino-pistão de maneira mais realista / Abstract: This work presents the development of a dynamic model for the slider-crank mechanism with clearance on the piston-pin revolute joint. The equations of motion for this system are obtained by Lagrange's method and the effects related to contact, friction and lubrication at the elements that operate in the clearance are the targets of study. The contact force model used in this work is based on Hertz formulation, considering the inclusion of the dissipative effect associated with the impact between the pin and the piston. The frictional force adopted is based on the Coulomb friction but adapted to the multibody dynamics approach. Such models are validated with the results found in recent literature. The research presents contribution in evaluating the effect introduced by hydrodynamic lubrication in the revolute joint clearance. Two models of hydrodynamic lubrication are investigated: the first model presents a direct solution of low computational cost, the second model results in a numerical solution that consider the effect of the acceleration of the lubricant fluid imposed on the movement of the mechanism. The dynamic response is studied for different sets of parameters of clearance and rotational speed of the crank. Moreover, a simplified model of the generation of the pressure curve for a typical internal combustion engine was included in the system. It was observed that the present lubrication model does not guarantee the support of the pin-piston system for hydrodynamic lubrication in the present simulations. Therefore, it is necessary to develop a more realistic model of hydrodynamic lubrication and elastohydrodynamic lubrication that is capable of reproducing the behavior of the piston-pin contact / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Milton Dias Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-27T02:12:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Simionatto_ViniciusGabrielSegala_D.pdf: 8460823 bytes, checksum: 3f1c69b6dfe1b24e67844c22ad4d181d (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Absorvedores de Vibração Pendulares Centrífugos (ou CPVAs) são uma tecnologia criada em 1911, que trouxe excelentes resultados na redução de vibração torcional de muitos sistemas. Porém, sua aplicação em trens de potência automotivos para redução de vibração no virabrequim tornou-se inviável ao final da década de 1940 pela existência de dampers viscosos à base de silicone, uma solução mais barata e com performance similar em certas aplicações. Contudo, a vibração torcional transmitida a transmissões manuais ou automatizadas, em certas velocidades críticas, pode gerar ruído em níveis inaceitáveis, e as soluções atuais para a atenuação deste tipo de vibração, em algumas aplicações, são ou pouco efetivas, como o atrito em discos de embreagem, ou muito custosas, como volantes de dupla massa. Por isso, neste trabalho busca-se a aplicação de absorvedores de vibração pendulares em um disco de embreagem de um trem de potência automotivo equipado com uma transmissão automatizada para a redução de vibração torcional na transmissão, reduzindo possivelmente o ruído de rattle. Para este fim, primeiramente testes são realizados no veículo em estudo para o levantamento de dados torcionais do trem de potência, e em seguida, um modelo linear torcional é proposto, para que a dinâmica torcional do trem de potência seja representada. Em seguida, uma análise extensiva dos principais tipos de CPVA é realizada. São realizadas análises lineares e não lineares em modelos com parâmetros adimensionais de um e dois rotores com pêndulos centrífugos, e nas análises não lineares, o Método de Múltiplas Escalas é utilizado; um método mais robusto e preciso do que o método que vem sendo utilizado nos principais trabalhos nesta área. Além disso, as análises são feitas considerando-se que os pêndulos possuem trajetória genérica, e ênfase é dada às trajetórias clássicas: circular, cicloide e epiciclóide. Com base nestas análises, duas metodologias de projeto de pêndulos centrífugos são propostas. Além disso, um protótipo de disco de embreagem com pêndulo é proposto. Então, baseando-se nas limitações do projeto, simulações são feitas utilizando o modelo proposto para o trem de potência e o modelo não linear do pêndulo. As primeiras simulações são feitas obedecendo as limitações do projeto, que propiciam um pequeno raio de instalação do pêndulo e permitem que ele possua massa muito menor do que o valor ideal. Estas simulações mostram que, neste caso o pêndulo se torna instável e ineficaz. Nas simulações seguintes, as limitações de projeto são desprezadas e ambos os projetos de pêndulo são testados. Com maior inércia, o absorvedor pendular é capaz de reduzir substancialmente a vibração torcional na transmissão sem que seja necessário introduzir atrito no disco de embreagem. Contudo, pêndulos com maior inércia podem comprometer a vida útil dos sincronizadores da transmissão, e por isso estudos devem ser realizados para verificar este efeito colateral / Abstract: Centrifugal Pendulum Vibration Absorbers (or CPVAs) are a technology which dates back to 1911, and which has brought excellent results on the reduction of torsional vibrations in many systems. Its application in automotive powertrains for the reduction of vibration on the crankshaft became impracticable by the second half of the 1940s due to the existence of silicone based viscous dampers, a cheaper solution that had similar performance in many applications. However, torsional vibration transmitted to manual or semi-automatic gearboxes may cause unacceptable noise in some critical speeds, and the current solutions for the mitigation of this kind of vibration are, in some cases, either not effective, as torsional friction in clutch disks, or too expensive, as dual mass flywheels. For this reason, in this work, the use of centrifugal pendulum vibration absorbers on a clutch disk of a vehicle powertrain equipped with a semi-automatic gearbox is studied, aiming at reducing torsional vibration at the gearbox, leading to possible reduction of rattle noise. For this means, firstly tests are performed on the vehicle under investigation in order to obtain torsional data from its powertrain, and a linear torsional model of it is proposed next, so that the torsional dynamics of the powertrain can be represented. Then, an extensive analysis of the main types of CPVA are performed. Linear and nonlinear analyses are made in models with dimensionless parameters composed by one of two rotors and centrifugal pendulums. For the nonlinear analyses, the Method of Multiple Scales is used; a more robust and precise method than the one which has been used on the main literature in this area. Besides, the analyses are performed considering general-path pendulums and emphasis is given to the classical paths: circular, cycloid and epicycloid. Based on these analyses, two design techniques for CPVAs are proposed. Furthermore, a prototype of a clutch disk with pendulum absorbers is proposed. Then, based on project limitations, simulations are performed using the powertrain model and the nonlinear model of the CPVA. The first simulations are performed taking into consideration the project limitations, which allow a small radius for pinning the pendulum and also for a small mass of the pendulum bob, much lower than the ideal value. These simulations show that, in this case, the pendulum becomes unstable and ineffective. On the forthcoming simulations, project limitations are neglected and both pendulum design techniques are tested. With higher inertia, the pendulum absorbers are capable of providing a substantial reduction on the amplitude of vibration of the gearbox without the need for adding torsional friction to the clutch disk. However, pendulum bobs with high inertia may harm the service life of the gearbox¿s synchronizers, and further studies must be performed to evaluate this side effect / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: José Roberto de França Arruda / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-28T12:34:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pugliese_DanielPerussi_M.pdf: 5689260 bytes, checksum: fc23e46a7c6b4785faef7e0a5f83078f (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A não uniformidade em pneus esta associada com o seu processo de fabricação e afeta todos os tipos de pneus, mas é mais relevante em pneus de veículos de passeio, dado que este setor exige elevados níveis de conforto a altas velocidades. As forças dinâmicas devido à rotação dos pneus variam de acordo com a velocidade do veículo. Em certas velocidades podem excitar frequências naturais do sistema pneu-suspensão. Este trabalho explora os efeitos dinâmicos das não uniformidades de um conjunto de pneu-roda de um veiculo de passeio. Seu impacto sobre as forças da roda nas direções radiais, transversais e longitudinais, em baixas e altas velocidades são investigados tanto numérica quanto experimentalmente. A principal contribuição deste trabalho é a geração de um modelo tridimensional dinâmico para o estudo da não uniformidade. O modelo é construído utilizando o método dos elementos finitos. A validação do modelo é realizada utilizando-se o modelo de pneu comercial mais amplamente utilizado, e com uma campanha experimental significativa. Os resultados numéricos preveem os principais efeitos observados experimentalmente da não uniformidade do conjunto pneu-roda no sentido vertical e longitudinal. Este último predominante a elevadas velocidades. O modelo numérico é útil para a análise dinâmica virtual de diferentes tipos de não uniformidade / Abstract: Tire non-uniformity is associated with the production process and affects all types of tires, but is more relevant for passenger tires, as this sector requires high levels of comfort at the high speeds achieved by vehicles in this segment. Dynamic forces due to tire rotation vary with the vehicle speed. At certain speeds they can excite natural frequencies of the tire-suspension system. This work explores the dynamic effects of non-uniformities of a car tire-wheel assembly. Their impact on hub forces at the radial, lateral and longitudinal directions, at low and high speeds are investigated both numerically and experimentally. The main contribution of this work is the generation of a dynamic three-dimensional model for the study of tire non-uniformity. The model is built using the Finite Element Method. The model is validated with the most widely used commercial tire model and with a significant experimental campaign, which is also described in the paper. Numerical results predict the main experimentally observed effects of non-uniformity of the tire-wheel assembly in the vertical and longitudinal directions. The latter predominate at higher speeds. The numerical model is helpful for the virtual dynamic analysis of different types of non-uniformity / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná / Este trabalho tem como objetivo desenvolver uma abordagem para auxiliar as montadoras na obtenção de informações sobre os problemas e falhas que ocorrem nos veículos durante o seu uso pelos motoristas, relacionando os dados obtidos com a leitura da telemetria do veículo, assim como as percepções do motorista sobre uma determinada falha. A exploração de técnicas que auxiliam o diagnóstico automotivo é um problema a ser discutido na engenharia. As técnicas de diagnóstico devem fornecer suporte à grande gama de sistemas que surgirão nos próximos anos. Assim, é possível também utilizar a conectividade que os celulares e veículo dispõem na atualidade, com o intuito de evoluir o produto oferecido e melhorar a experiência do cliente enquanto dirige. A inclusão do cliente no processo de diagnóstico, visa permitir que os projetistas identifiquem pontos que podem ser melhorados no carro, mesmo que não apresentem erro aparente. A opinião do cliente pode ser considerada, uma vez que ele é incluído no processo como um novo “sensor" (o mais inteligente e importante de todos) capaz de reportar suas percepções. Considerando este fato, a motivação deste trabalho se encontra em: (i) Procurar alternativas para aplicar de maneira eficiente a conectividade dos veículos no processo de diagnóstico; (ii)Permitir que as montadoras possam obter informações mais concretas dos veículos que comercializam. O objeto é fornecer um sistema de interface entre o usuário e o carro auxiliando a realização dos diagnósticos preventivos mais completos do que apenas usando a telemetria. Neste projeto busca-se que haja uma interação maior com o motorista, e que a experiência das montadoras possa entrar no processo de diagnóstico. Mesmo que o cliente não tenha tanta intimidade com o funcionamento do veículo, o sistema deve orientar o motorista no processo. A entrada de dados do cliente é realizada por texto ou comando de voz. Para a análise desta entrada de dados do cliente foi realizado um estudo de mineração de dados em bases que a montadora já possuía. Estas bases são entrevistas telefônicas nas quais a montadora pergunta ao cliente problemas percebidos no carro, e então as respostas são transcritas para a base. O estudo de mineração de dados foi realizado para a criação do classificador que é responsável por receber os dados de entrada do cliente e classifica-lo em um determinado problema ligado à multimídia ou relacionado ao motor do veículo. O software contido no celular será responsável por solicitar ao sistema de sensores do veículo as leituras necessárias para que o cliente obtenha as informações que deseja. Foi realizado um experimento no qual analistas de diagnóstico responderam a um questionário que buscava analisar se o sistema proposto realmente influenciava no processo de diagnóstico, fazendo com que a solução dos problemas no veículo seja realizada em menos etapas, se comparado com o processo atual. Os resultados mostraram que a abordagem diminuiu o número de etapas necessárias para a obtenção do diagnóstico correto. Dos três estudos de caso realizados, as etapas necessárias para se chegar ao diagnóstico apropriado diminuiu em uma etapa para o primeiro estudo de caso, diminuiu uma etapa para o segundo estudo de caso, e três etapas a menos para o terceiro estudo de caso. Com estes resultados foi possível demonstrar que a abordagem proposta influiu no processo de diagnóstico aplicado atualmente pelas montadoras e concessionárias analisadas. / The goal of this project is to develop an approach to assist automakers in obtaining information about the problems and failures that occur in the vehicles during their use by drivers, relating the data obtained by reading the telemetry of the vehicle, as well as the perceptions of the driver about a particular failure. The exploration of techniques to optimize automotive diagnosis is a problem to be discussed in Engineering. Diagnostic techniques should support the wide range of systems that will emerge in the coming years. Thus, it is also possible to use the connectivity that mobile phones and vehicles have today, in order to evolve the product offered and improve the customer experience while driving. The customer inclusion in the diagnostic process aims to allow engineers identifies points to be improved in the car, even if they dont present an apparent error. The customer opinion should be considered, since he/she is included in the process as a new "sensor"(the most intelligent and important of all) able to report his/her perceptions. Considering this fact, the motivation of this research is: (i) search for alternatives to efficiently apply vehicle connectivity in the diagnostic process, (ii) enable automakers to obtain more concrete information on the vehicles they sell. The object is provide an interface between the user and the car helping them to perform a more complete preventive diagnoses than only using telemetry. In this project it is sought that there is a greater interaction with the driver, and the experience of the automakers could be included the diagnostic process. Even if the customer isnt so accustomed with the operation of the vehicle, the system must guide the driver by the process. The customer input data is performed by text or voice command. The analysis of this customer input data, a data mining study was performed based on a base that automaker already had. These bases are telephone interviews in which the automaker asks the customer for perceived problems in the car, and then the answers are transcribed to the base. The data mining study was performed to create one classifier which was responsible for receiving the input data from the customer and sorting it into a particular problem related with the multimídia or related to the motor of the vehicle. The software contained in the mobile phone will be responsible asking to the vehicle sensor system for the readings necessary for the customer can to obtain the information he/she wants. An experiment was carried out in which diagnostic analysts answered a questionnaire that sought to analyze whether the proposed system actually influenced the diagnostic process, so the solution of the problems in the vehicle was performed on less steps compared to the current process. The results showed the approach reduced the number of steps required to obtain the correct diagnosis. Of the three case studies performed, the steps required to arrive at appropriate diagnosis decreased in one step to the first case study, one step to the second case study decreased, and three less steps to the third case study . With these results it was possible to demonstrate that the proposed approach influenced the diagnostic process currently applied by the automakers and concessionaires analyzed.