Orientador: Itamar Ferreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-11T17:15:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alves_CleverGama_M.pdf: 6160446 bytes, checksum: 5afa2cd3848388247de70ceee21a3cf8 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O presente trabalho descreve um procedimento de aprovação de um braço de controle de suspensão automotiva sujeito a fadiga de alto ciclo, ao mesmo tempo em que propõe uma sistemática alternativa de validação baseada em conceitos e teorias estatísticas de confiabilidade. Nesse aspecto, a pesquisa não só avalia o procedimento seguido pelo fabricante, como também executa comparações gráfico-analíticas de distribuições probabilísticas (normal, lognormal e Weibull) a fim de caracterizar a massa de dados completos e suspensos obtidos em ensaios acelerados de bancada. Um espaço amostral constituído por quatro observações completas da configuração final da peça e oito da inicial, complementado por doze dados suspensos, foi usado para determinar os parâmetros dos modelos. Essa análise levou à escolha do modelo de Weibull bi-paramétrico para o tempo até a falha para as duas configurações em foco. A estimação final dos parâmetros foi feita pelo método da máxima verossimilhança, o qual superou um método alternativo específico para Weibull na comparação com a distribuição referencial de categoria. Dessa forma, calculou-se o ganho efetivo em confiabilidade conseguido com o esforço adicional de desenvolvimento da peça. O teste de hipóteses de Kruskal-Wallis permitiu concluir que as duas configurações realmente possuem performances de durabilidade diferentes. É notável o ganho em confiabilidade obtido por meio das mudanças que levaram à configuração final: em um universo de um milhão de peças, o número de falhas esperadas aos 30.000 ciclos caiu de 96.384 para 5 partes por milhão / Abstract: This dissertation aims at describing a procedure for approval of a suspension control arm subjected to high-cycle fatigue and, simultaneously, at proposing a validation alternative method based on reliability concepts and statistical theories. In that manner, the research provides not only an assessment of the procedure followed by the manufacturer, but also analytical and graphical comparisons of probabilistic distributions (normal, lognormal, Weibull) in order to characterize the set of complete and suspended data from bench accelerated tests. A sample space comprised by four complete final configuration observations and eight complete primary configuration ones, in addition to twelve suspended figures, was the basis for determining the model parameters. Such an analysis led to choose the bi-parametric Weibull for both focused configurations¿ time to failure. The ultimate estimation of the parameters was performed through the maximum likelihood method, which beat a specific alternative method for Weibull when compared with the referential category distribution. Thus, the effective gain in reliability resulting from the product development additional effort was calculated. The Kruskal-Wallis hypothesis testing guided the conclusion that the two configurations actually have different durability performances. It is impressive the gain in reliability brought by the changes that led towards the final configuration: taking an amount of one million parts into consideration, the expected number of failures at 30,000 cycles dropped from 96,384 to 5 parts per million / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Jefferson de Oliveira Gomes / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-18T21:19:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Salis_JoseInacio_M.pdf: 2122046 bytes, checksum: a3f3d2da343206638985fedfc73cf69f (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Este trabalho pretende avaliar se o processo de remanufatura de um determinado componente automotivo pode ser considerado como uma solução para algumas das principais questões relacionadas à sustentabilidade do respectivo processo de manufatura convencional. Como estudo de caso foi utilizado o processo de fabricação de um braço de controle de um sistema de suspensão veicular. A análise contextualizou as etapas de desenvolvimento de produtos de componentes automotivos, do seu ciclo de vida, da logística envolvida, sempre dentro de um ambiente sustentável. Em função do elevado número de parâmetros a serem avaliados e classificados em grau de representatividade ou contribuição, percebeu-se a necessidade de estudo de métodos para auxílio na tomada de decisão. Sendo assim, foram utilizados diferentes conceitos como a caracterização de Engenharia do Ciclo de Vida (ECV) e ferramentas inerentes para Análise do Ciclo de Vida (ACV) e determinação do Custo do Ciclo de Vida (CCV), além dos dois métodos multicriteriais diferentes, o Método de Função de Desdobramento da Qualidade ou Quality Function Deployment (QFD), assim como o Método de Análise Hierárquica ou Analytic Hierarchy Process (AHP). Os resultados foram apresentados por meio de um diagrama ternário, co-relacionando os critérios técnicos, econômicos e os impactos ambientais envolvidos / Abstract: This work wants to check if the remanufacturing process of a certain component automobile can be considered as a solution to some of the main issues related to the sustainability of its conventional manufacturing process. As a study case it was used to the analysis the manufacturing process of a control arm of the vehicle suspension system. Contextualized analysis stages of product development of automotive components, the life cycle of the same, the logistics involved, always within a sustainable environment. Due to the large number of parameters to be evaluated and classified as degree of representativeness or contribution, realized the need to study methods to aid in decision making. Therefore, different concepts were used to the characterization of Life Cycle Engineering (LCE) and associated tools for Life Cycle Analysis (LCA) and determining the Life Cycle Cost (LCC), in addition to the two different multicriterial methods, Method of Quality Function Deployment (QFD), as well as the Method of Analytic Hierarchy Process (AHP). The results were presented using a ternary diagram, co-relating the technical criteria, economic criteria and environmental impacts involved / Mestrado / Manufatura / Mestre em Engenharia Automobilistica

Orientador: Paulo Roberto Gardel Kurka / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-21T02:23:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MingotoJunior_CarlosRoberto_D.pdf: 4676498 bytes, checksum: f396cb633ba04f6ff1589cea747bb133 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O presente projeto de pesquisa aplica técnicas de visão estereoscópica computacional no desenvolvimento da configuração de um equipamento de medição de ângulos de alinhamento de suspensão veicular, usando câmeras de vídeo de baixo custo. Atualmente, a maioria dos dispositivos de medição de ângulos de alinhamento de suspensão de veículos baseia-se no uso de componentes eletromecânicos, como pêndulos resistivos, inclinômetros capacitivos, dispositivos opto-mecânicos (espelhos e raio de luz monocromática de baixa intensidade). Com a sequência aqui estabelecida dos fundamentos algébricos e técnicas de visão computacional, realizam-se estudos de viabilidade científica e proposta de construção de um equipamento de verificação de ângulos de alinhamento veicular. São apresentados testes virtuais e reais, ilustrativos da potencialidade operacional do equipamento / Abstract: This research project uses stereoscopic computer vision techniques to develop a system to measure alignment angles of vehicular suspensions, using low cost cameras. Currently, most of the devices intended to measure vehicular suspension angles are based on the use of electromechanical components, such as resistive pendulums, capacitive inclinometers or opticmechanical devices (mirrors and projection of beams of monochromatic light of low intensity). Fundaments of linear algebra and computer vision techniques, lead to studies of feasibility and practical implementation of a system used to measure vehicular suspension alignment angles. Virtual and real measurements are carried out to illustrate the operative potential of such a system / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

O tema do conforto na automobilística é bastante extenso e possuidor de muitas interpretações. A ideia central deste trabalho é definir e direcionar alguns métricos para que, durante as fases de conceituação e desenvolvimento de um veículo, seja possível ter um direcional de definição de componentes e atributos veiculares de modo a facilitar o direcionamento dos atributos no programa veicular, e assim atingir suas necessidades. Como exemplo empregado, é empregado um veículo de plataforma tipo B em desenvolvimento por uma montadora, o qual teve as molas de suspensão definidas e rigidezes laterais de eixos com base em material técnico interno equivalente aos estudos apresentados neste trabalho. É adotada uma abordagem inicialmente empírica conforme os primeiros estudos de suspensões independentes realizados neste continente, depois o trabalho é complementado com exigências de normas especificas para vibrações (ISO2361, ISO5008, BS6055) de modo a caracterizar energia vibracional e a interpretação pelo ser humano. Porém como hoje em dia as suspensões automotivas são muito mais complexas, existem componentes específicos para as várias condições de solicitação, deste modo a análise é limitada a situações de ride (conforto) primário e handling (dirigibilidade) em situações de sublimite na faixa linear (cerca de 0,5 g). Como conclusão dos estudos, é possível ter em um veículo atributos de estabilidade sem necessariamente prejudicar o conforto, pois sendo definidos corretamente os componentes elásticos da dinâmica vertical para situações estacionárias e de ride primário, é definido seu equilíbrio estacionário e assim não é necessário comprometimento dos atributos de outros componentes para compensar alguma deficiência existente. / The range of assumptions for ride comfort is considered very wide in the automotive world and they can assume lots of possible interpretations. The central idea in this work is define and manage some metrics that, during the concept and development phases of a vehicular program, be possible to follow a better direction for the attributes development and so reach the program targets. As the example in this work, a B platform typical vehicle is used and it is under development in a carmaker, its suspension springs and axle roll stiffness were setup with technical information similar to the ones presented in this work. The initial approach is empiric as occurred with the first independent suspension system studies in this continent and in the sequence, the work is complemented with standards for vibrational issues (ISO2361, ISO5008, BS6055), after this, finally how the vibrational energy is defined and perceived by human beings. The automotive suspensions of current days are very complex and there are lots of specific components to do a specific work, so the analysis are limited to primary ride and sub limit handling (up to 0,5 g). As conclusion, its possible setup a car that is comfortable and stable in the same time, since the elastic components for the vertical dynamics and steady state conditions are correctly set, so its correct balance is reached and no other components attributes are compromised to compensate any deficiency.

L'amortissement des déplacements et des déformations de l'avant-pays d'une chal ne de collision est étudié grâce à l'utilisation conjointe de plusieurs méthodes. Les déformations à l'échelle de l'affleurement sont analysées par des mesures microstructurales. Les déplacements horizontaux et les déformations à l'échelle des méga-structures sont quantifiés par l'analyse des bilans géométriques d'une coupe. Les déplacements verticaux du socle sont étudiés grâce à un modèle de flex ion d'une plaque Iithosphérique. La zonation des déformations de la couverture est reliée, grâce à des modèles mécaniques à l'influence respective des forces de surface et des forces de volume. Chacune de ces méthodes est d'abord présentée, puis détaillée de manière à faire partie d'une méthode d'aide à la conception de coupes géologiques, basées sur l'utilisation d'un micro-ordinateur. Le problème des relations entre la formation du Jura et celle des Alpes est ensuite étudié. Différentes hypothèses sur la genèse du Jura sont analysées grâce aux méthodes présentées précédemment. Ce travail conduit à exclure certaines d'entreelles, et à proposer un schéma cinématique et dynamique compatible avec les observations structurales et stratigraphiques, les données géophysiques disponibles, et les résultats de modèles. mécaniques. Si la déformation du Jura interne peut correspondre à un chevauchement Alpin propagé jusqu'à cette région périphérique par le décollement généralisé de la couverture du bassin molassique, la déformation du Jura Externe ne peut être reliée de la même manière à la formation des Alpes, et doit être expli- . quée par une tectonique du socle, liée aux régimes successifs d'extention (formation des fossés Bressan et Rhénan) et de corn· pression (formation des Alpes) qui se produisent régionalement.

Neste trabalho foram produzidas molas cerâmicas através do processo de moldagem por injeção em baixa pressão, utilizando-se como matéria-prima alumina submicrométrica, aditivada com ligantes a base de ceras. Dentro do tanque de uma injetora Pelstman, estes materiais foram homogeneizados e resultaram em uma suspensão de baixa viscosidade. Entre os objetivos deste trabalho estão a produção de molas cerâmicas helicoidais com perfil circular, a extração dos ligantes orgânicos utilizados durante a moldagem, a pré-sinterização das molas a 1000°C, o acabamento e a sinterização das molas em diferentes temperaturas e a medida de algumas de suas propriedades. A mudança na temperatura de sinterização é uma maneira simples de alterar as propriedades das molas cerâmicas, sem alterar sua composição ou suas dimensões. Foram produzidos três lotes de molas de alumina, que foram sinterizadas a 1550°C, 1600°C e 1650°C, com o objetivo de verificar os efeitos da temperatura sobre a constante de mola e a tensão de fratura. As molas de alumina sinterizada foram obtidas com densidades variando de 94,0% para 97,5% do limite teórico. As constantes de mola foram medidas desde a temperatura ambiente até 1100°C. Os dados obtidos nos ensaios de fratura sob compressão foram analisados de acordo com a estatística deWeibull e o método da máxima verossimilhança. Com o aumento da temperatura de sinterização, de 1550°C até 1650°C, foi observado que a constante de mola e a resistência característica de Weibull das molas de alumina aumentaram em 15% e 32%, respectivamente. Por outro lado, a temperatura de sinterização não teve muita influência sobre o módulo de Weibull. Isso acontece porque as bolhas internas e os defeitos superficiais introduzidos na fase de conformação das molas cerâmicas, possuem um efeito pronunciado na fratura das molas, mais importante do que a redução da porosidade com o aumento da temperatura de sinterização, e são fundamentais para determinar a resistência à compressão das molas cerâmicas. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-05T16:49:28Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Rodrigo Antonio Barbieri.pdf: 4044147 bytes, checksum: 645abe8dc3f878007d2ac1715ded418e (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-05T16:49:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Rodrigo Antonio Barbieri.pdf: 4044147 bytes, checksum: 645abe8dc3f878007d2ac1715ded418e (MD5) / In this work, ceramic coil springs was prepared by low-pressure injection molding using alumina submicrometer-sized powder. The powder are mixed with organic binders in the Pelstman machine tank for several hours resulting in a mixture with low viscosity. This work include the production of helical ceramic springs, thermal debinding, sintering in different temperatures and measure some properties. Sintering temperature was shown to be a simple way to change the spring constant and resistence to compression of ceramics without having a significant impact in the spring´s physical dimensions. Three sets of springs were sintered at different temperatures, from 1550°C to 1650°C, in order to observe the effects on spring constant and fracture stress. Sintered alumina springs were obtained with densities ranging from 94.0% to 97.5% of the theoretical limit. Springs constants were measured from room temperature up to 1100°C. Fracture stress data was analyzed according to Weibull statistics and the maximum likelihood method. Upon increase of sintering temperature from 1550°C to 1650°C, the spring constant and the Weibull characteristic strength of the alumina springs increases by 15% and 32%, respectively. On the other hand, sintering temperature has a negligible influence on Weibull modulus. This is because internal bubbles and surface defects introduced in the production stage of the ceramic springs - more than the reduction in porosity with increasing sintering temperature - are critical in determining the compression resistance of the ceramic springs.

O tema do conforto na automobilística é bastante extenso e possuidor de muitas interpretações. A ideia central deste trabalho é definir e direcionar alguns métricos para que, durante as fases de conceituação e desenvolvimento de um veículo, seja possível ter um direcional de definição de componentes e atributos veiculares de modo a facilitar o direcionamento dos atributos no programa veicular, e assim atingir suas necessidades. Como exemplo empregado, é empregado um veículo de plataforma tipo B em desenvolvimento por uma montadora, o qual teve as molas de suspensão definidas e rigidezes laterais de eixos com base em material técnico interno equivalente aos estudos apresentados neste trabalho. É adotada uma abordagem inicialmente empírica conforme os primeiros estudos de suspensões independentes realizados neste continente, depois o trabalho é complementado com exigências de normas especificas para vibrações (ISO2361, ISO5008, BS6055) de modo a caracterizar energia vibracional e a interpretação pelo ser humano. Porém como hoje em dia as suspensões automotivas são muito mais complexas, existem componentes específicos para as várias condições de solicitação, deste modo a análise é limitada a situações de ride (conforto) primário e handling (dirigibilidade) em situações de sublimite na faixa linear (cerca de 0,5 g). Como conclusão dos estudos, é possível ter em um veículo atributos de estabilidade sem necessariamente prejudicar o conforto, pois sendo definidos corretamente os componentes elásticos da dinâmica vertical para situações estacionárias e de ride primário, é definido seu equilíbrio estacionário e assim não é necessário comprometimento dos atributos de outros componentes para compensar alguma deficiência existente. / The range of assumptions for ride comfort is considered very wide in the automotive world and they can assume lots of possible interpretations. The central idea in this work is define and manage some metrics that, during the concept and development phases of a vehicular program, be possible to follow a better direction for the attributes development and so reach the program targets. As the example in this work, a B platform typical vehicle is used and it is under development in a carmaker, its suspension springs and axle roll stiffness were setup with technical information similar to the ones presented in this work. The initial approach is empiric as occurred with the first independent suspension system studies in this continent and in the sequence, the work is complemented with standards for vibrational issues (ISO2361, ISO5008, BS6055), after this, finally how the vibrational energy is defined and perceived by human beings. The automotive suspensions of current days are very complex and there are lots of specific components to do a specific work, so the analysis are limited to primary ride and sub limit handling (up to 0,5 g). As conclusion, its possible setup a car that is comfortable and stable in the same time, since the elastic components for the vertical dynamics and steady state conditions are correctly set, so its correct balance is reached and no other components attributes are compromised to compensate any deficiency.

Orientador: Paulo Roberto Gardel Kurka / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-22T04:30:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RojasRojas_OscarErnesto_M.pdf: 6796048 bytes, checksum: b8ed20ae8705d42b0bf18085a62d0b64 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Este trabalho tem como finalidade a implementação de um método de medição de ângulos de alinhamento de direção veicular, baseado em imagens estereoscópicas. São desenvolvidas soluções de processamento e análise de imagens, bem como a sua integração em um programa gerenciador da tarefa de medição dos ângulos. A implementação do programa de gerenciamento é feita utilizando os conceitos model-view-control (MVC) e programação orientada a objetos. Utilizam-se os pacotes de código livre framework C++ Qt®, Armadillo, OpenCV e DOxygen. São apresentados resultados de operação do sistema utilizando imagens virtuais e reais. / Abstract: The main objective of this work is the implementation of a measuring methodology to obtain the angles of alignment of the steering mechanism of a car, based on stereoscopic images. Solutions for image processing and analysis are proposed and implemented in the form of integrated operating software. Implementation of the software is done using the MVC (Model-View-Controller) and OOP (Object Oriented Programming) concepts. Free software packages are used, such as the Qt® C++ Framework, Armadillo, OpenCV and DOxygen. Results from the use of the operating software are presented, using virtual and real images. / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Neste trabalho foram produzidas molas cerâmicas através do processo de moldagem por injeção em baixa pressão, utilizando-se como matéria-prima alumina submicrométrica, aditivada com ligantes a base de ceras. Dentro do tanque de uma injetora Pelstman, estes materiais foram homogeneizados e resultaram em uma suspensão de baixa viscosidade. Entre os objetivos deste trabalho estão a produção de molas cerâmicas helicoidais com perfil circular, a extração dos ligantes orgânicos utilizados durante a moldagem, a pré-sinterização das molas a 1000°C, o acabamento e a sinterização das molas em diferentes temperaturas e a medida de algumas de suas propriedades. A mudança na temperatura de sinterização é uma maneira simples de alterar as propriedades das molas cerâmicas, sem alterar sua composição ou suas dimensões. Foram produzidos três lotes de molas de alumina, que foram sinterizadas a 1550°C, 1600°C e 1650°C, com o objetivo de verificar os efeitos da temperatura sobre a constante de mola e a tensão de fratura. As molas de alumina sinterizada foram obtidas com densidades variando de 94,0% para 97,5% do limite teórico. As constantes de mola foram medidas desde a temperatura ambiente até 1100°C. Os dados obtidos nos ensaios de fratura sob compressão foram analisados de acordo com a estatística deWeibull e o método da máxima verossimilhança. Com o aumento da temperatura de sinterização, de 1550°C até 1650°C, foi observado que a constante de mola e a resistência característica de Weibull das molas de alumina aumentaram em 15% e 32%, respectivamente. Por outro lado, a temperatura de sinterização não teve muita influência sobre o módulo de Weibull. Isso acontece porque as bolhas internas e os defeitos superficiais introduzidos na fase de conformação das molas cerâmicas, possuem um efeito pronunciado na fratura das molas, mais importante do que a redução da porosidade com o aumento da temperatura de sinterização, e são fundamentais para determinar a resistência à compressão das molas cerâmicas. / In this work, ceramic coil springs was prepared by low-pressure injection molding using alumina submicrometer-sized powder. The powder are mixed with organic binders in the Pelstman machine tank for several hours resulting in a mixture with low viscosity. This work include the production of helical ceramic springs, thermal debinding, sintering in different temperatures and measure some properties. Sintering temperature was shown to be a simple way to change the spring constant and resistence to compression of ceramics without having a significant impact in the spring´s physical dimensions. Three sets of springs were sintered at different temperatures, from 1550°C to 1650°C, in order to observe the effects on spring constant and fracture stress. Sintered alumina springs were obtained with densities ranging from 94.0% to 97.5% of the theoretical limit. Springs constants were measured from room temperature up to 1100°C. Fracture stress data was analyzed according to Weibull statistics and the maximum likelihood method. Upon increase of sintering temperature from 1550°C to 1650°C, the spring constant and the Weibull characteristic strength of the alumina springs increases by 15% and 32%, respectively. On the other hand, sintering temperature has a negligible influence on Weibull modulus. This is because internal bubbles and surface defects introduced in the production stage of the ceramic springs - more than the reduction in porosity with increasing sintering temperature - are critical in determining the compression resistance of the ceramic springs.