Estudo de uma bancada de vibrações para análise da resposta dinâmica de uma suspensão automotiva

• Autor(a) principal: Rigo, Lucas Henrique
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28102
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Harmônicos (Ondas elétricas); Dinâmica estrutural; Análise estrutural (Engenharia); Vibração; Molas; Harmonics (Electric waves); Structural dynamics; Structural analysis (Engineering); Vibration; Springs (Mechanism)

Este trabalho apresenta o estudo de uma bancada de ensaio de vibrações para análise da resposta dinâmica de uma suspensão automotiva. A dinâmica veicular de um carro pode ser representada pela análise de um modelo de suspensão de um grau de liberdade, sendo que o sistema de suspensão é composto por uma massa suspensa interligada à suspensão primária, conectada à massa não suspensa do eixo. Assim, através da realização de simulações numéricas é possível analisar a influência que os principais parâmetros envolvidos causam no sistema de suspensão, de modo que, ajustes podem ser realizados. A bancada de ensaio pode ser utilizada como uma ferramenta de ensino, visto que é possível visualizar e compreender os fenômenos físicos envolvidos com o sistema de suspensão quando altera-se suas características dinâmicas. Para o desenvolvimento da bancada utilizou-se um modelo de suspensão duplo A, bem como, o amortecedor, pneu, e roda de carrinho de aeromodelismo off road, sendo estes excitados harmonicamente através do perfil de um came projetado seguindo as equações de movimento harmônico simples, acoplado a um eixo e possuindo um sistema de redução utilizando polia e correia V, acionado por um motor elétrico. Foi desenvolvido o projeto de todos os componentes necessários ao sistema. Após isso, a bancada foi modelada como um sistema possuindo um grau de liberdade sendo excitado harmonicamente. Um modelo numérico também foi desenvolvido, possibilitando a realização de simulações com o intuito de compreender e analisar as características dinâmicas do sistema, e verificar a influência gerada quando altera-se as suas principais características, como, através da adição de massa, alteração das constantes de amortecimento e da mola, bem como, das condições iniciais. Modificando os parâmetros do sistema, é possível verificar a existência dos fenômenos do batimento, ressonância, assim como da resposta ao impulso do sistema. Além disso, através da bancada é possível demonstrar aos alunos do curso de Engenharia Mecânica da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – campus Pato Branco alguns dos conceitos vistos em sala de aula na disciplina de vibrações de forma prática. Assim, através da bancada é possível verificar as principais características dinâmicas presentes no sistema de suspensão de um veículo.