Ruídos em sistema de freio a disco: correlação da análise de autovalores complexos com métodos experimentais

• Autor(a) principal: Claudio Júnior Ferreto
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/RAOA-BCGHJ9
• topic: Vibração; Atrito; Squeal; Ruído; Autovalores complexos; Freio a disco; Autovalores; Vibração; Ruído; Engenharia mecânica; Automóveis Freios

À medida que a qualidade dos veículos melhora, os clientes exigem freios mais silenciosos. As reclamações de clientes resultam em custos de garantia significativos, motivando a necessidade de estudar o ruído dos freios nas fases iniciais do projeto. Durante a frenagem, o atrito entre as pastilhas e o disco de freio pode induzir uma instabilidade dinâmica no sistema. Essa instabilidade pode irradiar ruído, comumente conhecido como squeal. O squeal em freios a disco tem sido uma questão desafiadora para muitos engenheiros e pesquisadores devido à sua imensa complexidade. Essa instabilidade dinâmica está ligada a um modo de vibrar instável do sistema. Esse modo pode ser identificado durante a extração de autovalores complexos porque a parte real do autovalor correspondente é positiva. Esse método de elementos finitos (MEF), conhecido como Análise de Autovalores Complexos (CEA), também pode ser usado para interpretar resultados de testes, simular modificações na geometria ou nas propriedades dos materiais além de explorar ideias inovadoras. O objetivo deste trabalho é investigar a correlação desse método numérico com resultados experimentais. Além disso, uma mudança de geometria é proposta no modelo para eliminar um modo instável. No final, a eficácia dessa modificação é avaliada com o teste de ruído em dinamômetro. A máxima variação encontrada entre a frequência natural amortecida do autovalor instável e a frequência do squeal foi de 2,4%. Tratase de uma boa correlação entre o modelo de elementos finitos e os testes experimentais, comprovando que essa abordagem pode ser aplicada ao projeto de sistemas de freio a disco. Entretanto, a quantidade de modos instáveis previstos no modelo é superestimada e requer ao menos um teste experimental, em dinamômetro ou em veículo, para que se possa confirmar qual ou quais dos autovalores com parte real positiva serão de fato excitados nas condições operacionais do sistema de freio.