Orientadores : Janito Vaqueiro Ferreira, Alberto Luiz Serpa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T00:28:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Prado_AlexPereirado_M.pdf: 5812743 bytes, checksum: c681e9a8fe088369f73265d0c999123b (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Este trabalho apresenta uma investigação numérica e experimental de uma alavanca de transmissão mecânica considerando a presença de não-linearidades na estrutura. Na investigação experimental foram obtidas as curvas de resposta em freqüência não-lineares de primeira ordem da alavanca. As curvas experimentais foram obtidas com controle da amplitude da componente harmônica fundamental do sinal da força de excitação, usando a técnica de varredura em freqüência e o método de continuação arc-length. O programa de controle experimental foi validado primeiramente com simulações numéricas de modelos simplificados da alavanca de transmissão que consideravam efeitos não-lineares de atrito e folga. Os efeitos não-lineares, modelados por juntas, foram quantificados por funções descritivas que as linearizavam para definir funções de transferência que relacionaram as componentes fundamentais da entrada e da saída. Para que estes modelos simplificados se aproximassem cada vez mais do sistema físico, vários parâmetros do modelo foram determinados experimentalmente, inclusive os parâmetros do modelo de atrito empregado. Com os modelos simplificados da alavanca foram também obtidas as curvas simuladas de resposta em freqüência não-lineares de primeira ordem. Essas investigações mostraram a complexidade de modelar uma estrutura com características não-lineares e a necessidade de modelos mais completos. Já a investigação experimental demonstrou a potencialidade da aplicação do método de continuação arc-length no controle experimental aplicado à obtenção de curvas de resposta em freqüência não-lineares / Abstract: This work presents a numeric and experimental investigation of a gearshift lever of mechanical transmission considering the presence of nonlinearity in the structure. In the experimental investigation the first order nonlinear frequency response curves of the lever were obtained. The experimental curves were obtained by controlling the fundamental harmonic amplitude component of the excitation force signal, using the frequency sweeping technique and the arc-Iength continuation method. The program of experimental control was firstly validated with numeric simulations of simplified models of the gearshift lever, which considered nonlinear effects of friction and gap. The nonlinear effects, modeled by joints, were quantified by describing functions which linearized the joints to define transfer functions that related the fundamental components of the input and output. To make these simplified models more closely to the physical system, several parameters of the model were experimentally determined, including the parameters of the friction model adopted. With the simplified models of the lever the simulated curves of first order nonlinear frequency response were also obtained. These investigations showed the complexity of modeling a structure with nonlinear characteristics and the need of more complete models. The experimental investigation demonstrated the potentiality of the arc-Iength continuation method applied in the experimental control to obtain nonlinear frequency response curves / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Janito Vaqueiro Ferreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-08-04T09:11:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mariano_SilvioLuiz_M.pdf: 10538477 bytes, checksum: b5e594a3783a5571c8face1a74dae202 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho apresenta a análise numérica e experimental do índice de vibro-impacto em alavancas de transmissão mecânica. Foram desenvolvidos modelos de alavanca que consideram não-linearidades na estrutura. Métodos para quantificação do vibro-impacto foram obtidos na literatura e implementados para o levantamento de curvas, as quais indicam a variação do índice de Vibro-impacto com relação à variação dos parâmetros dos modelos desenvolvidos. A técnica da Transformada de Hilbert também foi implementada para levantamento das forças não-lineares atuantes nos modelos. Foram utilizadas três bancadas para identificação das forças não-lineares atuantes e validação da técnica salientada, que utiliza sinais de força, deslocamento, velocidade e aceleração. As curvas de rigidez não-Hnear foram identificadas coerentemente, as quais tiveram validação pelo levantamento da rigidez das mesmas bancadas por medições estáticas. Dois modelos numéricos de alavanca, utilizando massas concentradas, foram estudados. Nestes identificaram-se curvas de força não-Hnear e levantaram-se curvas de sensibilidade do índice de Vibro-impacto à variação dos parâmetros dos modelos. Mostrou-se que a técnica da Transformada de Hilbert pode ser utilizada para a identificação de sistemas não-lineares e que o estudo de sensibilidade em modelos de vibro-impacto pode ser obtido sem muita dificuldade / Abstract: This work presents a study about a numerical and experimental vibro-impact level analisys in mechanical gearshift levers. It was developed gearshift lever models which consider nonlinearities in the structure. Methods to vibro-impact quantification were obtained in the available literature and were implemented to obtain curves which show the vibro-impact level change with the modification of the parameters of the developed models. Hubert Transform techniques were also implemented to obtain nonlinear forces implemented on the models. To verify the efficiency of these techniques, three test rigs with nonlinearities were developed and the nonlinear forces were identified. The techniques need the displacement, velocity and acceleration signals to calculate the forces. The nonlinear forces curves were identified and validated with the static forces measured. Two models of gearshift levers were developed, using lumped masses. In these models the nonlinear forces curves and the sensibility to the vibro-impact level with modifications in the model parameters were obtained. It was showed that the Hubert Transform techniques are reliable to identify nonlinear systems and that the sensibility study in vibro-impact can be obtained easily / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica