Attenuation of torsional vibration in an automotive gearbox using a periodic shaft : Atenuação de vibrações torcionais em uma transmissão automotiva usando um eixo periódico

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Leão, André Luís de Araujo Marques, 1988-
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1641169
Resumo: Orientador: José Roberto de França Arruda
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spelling Attenuation of torsional vibration in an automotive gearbox using a periodic shaft : Atenuação de vibrações torcionais em uma transmissão automotiva usando um eixo periódicoAtenuação de vibrações torcionais em uma transmissão automotiva usando um eixo periódicoVibraçãoCristais fonônicosVibrationPhononic crystalsOrientador: José Roberto de França ArrudaDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecânicaResumo: A geometria possui grande influência na vibração de componentes mecânicos. No caso de sistemas rotativos, os eixos usados na transmissão de torque e velocidade angular podem agir como amplificadores da vibração torcional. Entretanto, usando o conceito de estruturas periódicas, é possível obter faixas de frequência com significativa atenuação da vibração, chamadas de bandas de rejeição. Nelas a estrutura atua como filtro mecânico, impedindo a propagação de ondas elásticas e, desta forma, impossibilitando a formação de modos de vibrar. É sabido que a transmissão de potência por engrenagens gera uma vibração torcional na frequência de engrenamento, e também que motores de combustão interna são geradores de vibrações periódicas. O objeto de estudo dessa dissertação é a modelagem computacional e o teste experimental de um eixo periódico dentro de uma transmissão mecânica veicular com motor a diesel que atenue a vibração torcional tanto para a frequência de engrenamento quanto para as provenientes do motor. É mostrado que o eixo com engrenagens montadas de modo periódico produz uma ampla banda de rejeição e que o acoplamento do eixo periódico com outras inércias pode gerar modos de defeito dentro das bandas de rejeição, que podem comprometer a atenuação das vibrações. Resultados de simulação numérica e resultados experimentais são analisados tendo em vista discutir a viabilidade de aplicação deste efeito em transmissões veiculares.Abstract: The geometry has strong influence on the vibration of mechanical components. Shafts used in the transmission of torque and angular velocity can behave as torsional vibration amplifiers. However, using the concept of periodic structures, it is possible to obtain frequency bands with high attenuation, called band gaps. In these frequency bands, the structure acts as a mechanical filter, thus avoiding elastic wave propagation and, therefore, the building up of vibration modes. It is known that the gear mesh frequency causes torsional vibrations of a shaft system, and the internal combustion engine provides periodic vibration. The object of this investigation is the computational modeling and experimental test of a mechanical transmission with a periodic shaft designed to filter the both the gear mesh frequency and engine vibration. It is shown that a shaft with periodically mounted gears produces a wide band gap and that the coupling of such a shaft with other inertias can generate defect modes within the band gaps which can compromise the vibration attenuation. Numerical and experimental results are analyzed aiming at the application of this periodic design in automotive gearboxes.MestradoMecânica dos Sólidos e Projeto MecânicoMestre em Engenharia Mecânica[s.n.]Arruda, José Roberto de França, 1954-Santos, José Maria Campos dosSales, Thiago de PaulaUniversidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASLeão, André Luís de Araujo Marques, 1988-20202020-02-10T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online ( 82 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1641169LEÃO, André Luís de Araujo Marques. Attenuation of torsional vibration in an automotive gearbox using a periodic shaft : Atenuação de vibrações torcionais em uma transmissão automotiva usando um eixo periódico . 2020. 1 recurso online ( 82 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1641169. Acesso em: 15 mai. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1162352Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2021-04-28T14:12:16Zoai::1162352Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2021-04-28T14:12:16Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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