Descrição
A Engenharia Automotiva tem sido cada vez mais competitiva. Desta forma o desenvolvimento do produto precisa ser cada vez mais rápido, eficiente e de custo reduzido. Técnicas de modelagem e simulação numérica permitem realizar a avaliação do projeto básico de um veículo antes da construção do protótipo. Desta forma economiza-se tempo e recursos aumentando a eficiência no desenvolvimento do projeto.
Objetivo
Aplicação de modelagem e simulação de sistemas automotivos com a técnica de sistemas multicorpos visando a otimização do projeto de componentes e sub-estruturas. Sistema de tração (power train), tração hibrida, caixa de transmissão ou CVT, suspensão, controle de suspensão, sistema de direção, sistema de freio, pneus, etc. são alguns dos exemplos de estudo.
Alguns Tópicos de Aplicação:
Temas desenvolvidos no LDSV da Departamento de Engenharia Mecânica (PME) da Escola Politécnica ( POLI) da Universidade de São Paulo – USP.
Otimização do projeto da suspensão de veículos atendendo ao problema conjunto da dirigibilidade e conforto veicular.
Pode-se aplicar metodologias de otimização de suspensão para veículos de passageiro e comerciais leves, baseando-se em parâmetros de dirigibilidade e conforto veicular, através do uso de simulação numérica computacional. Existem métricas objetivas que podem ser utilizadas para a avaliação de um veículo com relação ao seu desempenho em termos de dirigibilidade e conforto e uma nova métrica global conjunta. Para tanto utiliza-se de modelos analíticos para quantificar as métricas de dirigibilidade. A validação de métodos pode ser obtida por comparação com medições experimentais e resultados de modelos multicorpos mais complexos. A modelagem dinâmica vertical do veículo possibilita avaliar as métricas de conforto, podendo ser feita em conjunto com os modelos analíticos de dirigibilidade. Ferramentas de otimização podem ser aplicadas ao problema de otimização global. Demonstra-se que a aplicação de métodos de otimização numérica proporciona resultados efetivos para melhoria do produto, trazendo ganhos de tempo e custo no desenvolvimento de um novo projeto de veículos. (fonte: Daniel Vilela)
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Controle de veículo com esterçamento nas quatro rodas
O projeto de controle para um veículo dotado de esterçamento nas rodas traseiras utilizando o controle moderno deve aplicar ao modelo o conceito de espaço de estados, determinado as matrizes da planta e as variáveis do sistema. Pode-se utilizar basicamente dois tipos controle para o projeto, alocação de pólos e linear quadrático. O conceito de observador de estados mostra-se necessário para a análise uma vez que não é possível determinar os estados de todas as variáveis de interesse por questões didáticas e econômicas. Foram sensoriadas duas variáveis de controle de interesse apenas, gerando a necessidade do estudo de observadores de estado e minimizando possíveis gastos no projeto.
O objetivo do controlador foi estabilizar o sistema em duas situações, desvio de obstáculo e mudança simples de faixa.
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OHARA, Erik (2011); Controle de um veículo equipado com esterçamento nas quatro rodas.
Conforto Veicular
O conforto veicular é a habilidade da suspensão de minimizar (filtrar) as ondulações do pavimento, quando o passageiro oscila dentro do veículo trafegando por superfície irregular. A norma ISO 2631-1 (1997) quantifica a exposição humana à vibração, classificando em diferentes níveis de conforto e de segurança (limites prejudiciais a capacidade de realizar tarefas e à saúde), de acordo com níveis ponderados de aceleração.
Essa norma relaciona a aceleração em função da frequência e tempo de exposição. O intervalo de frequências considerado é de 0,5 Hz a 80,0 Hz, mais indicado para o estudo de danos à saúde e conforto. A faixa de 0,1 a 0,5 Hz é indicada para o estudo dos enjoos típicos dos veículos marítimos ou aéreos.
Para saber mais consulte: Artigo relatório final do Luis Lima
As pesquisas em automotiva são:
- Estudo da Interação Dinâmica de Veículos em Pavimentos Irregulares
- Dirigibilidade Veicular
- Estudo do Efeito Canivete
- Estudo e Modelagem de Sistema Anti-travamento de Freio (ABS)
- Veiculo de Competição
- Suspensão Ativa
- Veículos Autônomos
- Comboio de Veículos
- Veículos Híbridos
- Engenharia Automotiva
- Bibliografia
Publicações:
