Aplicação de perfis de estrada na simulação de suspensões veiculares: uma abordagem baseada na ISO 8608

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dc.contributor.advisor1Moreno, Mariano Eduardo
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1307496862518321por
dc.contributor.authorMarques, Gabriel Alves
dc.date.accessioned2024-12-03T18:45:03Z
dc.date.available2024-12-03T18:45:03Z
dc.date.issued2024-09-17
dc.description.abstractGiven the need of the Dinamo E-Racing team for a tool to assist in the development and simulation of the suspension system, this work aims to develop a program capable of providing simulation software with inputs related to road surface irregularities. To achieve this goal, MATLAB was used to model a 1/4 car system and generate random road profiles based on ISO 8608, the standard for road surface roughness classification. Additionally, the Power Spectral Density (PSD) was calculated to provide a detailed analysis of the vehicle’s vibrational characteristics as it traverses different types of pavement This work presents the development and analysis of a simulation model to study the dynamic behavior of a vehicle using a quarter-car model, in accordance with ISO 8608, which classifies pavement roughness. The adopted methodology includes the parameterization of different road profiles, generated to represent realistic driving conditions, such as those encountered in Formula SAE competitions. The proposed model allows for the analysis of the dynamic response of the suspension system, focusing on the unsprung mass (wheel). Using MATLAB, algorithms were developed for generating random road profiles and simulating the response of the quarter-car model. The simulations confirmed that the generated profiles comply with the characteristics specified for roughness class B of the ISO 8608 standard. The Power Spectral Density (PSD) analysis helped identify critical frequencies that could cause undesirable resonances, guiding adjustments in the suspension system to enhance vehicle performance and safety under competitive conditions. The results demonstrated that the suspension system is effective in attenuating high-frequency vibrations. Comparative analysis between different road profiles of the same class indicated consistency in vibrational responses, suggesting that the conclusions of this study can be generalized to other similar driving conditions. Finally, the study proposes future validation of the models through experimental tests with the prototype under real competition conditions and the application of PSD data in more advanced simulations to further optimize the suspension system design.eng
dc.description.resumoDiante da necessidade da equipe Dinamo E-Racing de uma ferramenta que auxilie no desenvolvimento e simulação do sistema de suspensão, este trabalho tem como objetivo desenvolver um programa capaz de fornecer aos softwares de simulação inputs relacionados às irregularidades do asfalto. Para alcançar esse objetivo, foi utilizado o MATLAB para modelar um sistema de 1/4 de carro e gerar perfis de asfalto aleatórios, baseados na norma ISO 8608, que classifica a rugosidade de pavimentos. Além disso, foi calculada a Densidade Espectral de Potência (PSD), que permite uma análise detalhada das características vibracionais do veículo ao passar por diferentes tipos de pavimento. Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a análise de um modelo de simulação para estudar o comportamento dinâmico de um veículo utilizando o modelo de 1/4 de carro, em conformidade com a norma ISO 8608, que classifica a rugosidade de pavimentos. A metodologia adotada inclui a parametrização de diferentes perfis de estrada, gerados para representar condições realistas de rodagem, como as encontradas em competições de Fórmula SAE. O modelo proposto permite a análise da resposta dinâmica do sistema de suspensão, focando na massa não suspensa (roda). Utilizando o MATLAB, foram desenvolvidos algoritmos para a geração de perfis de estrada aleatórios e para a simulação da resposta do modelo de 1/4 de carro. A partir das simulações, verificou-se que os perfis gerados estão em conformidade com as características estipuladas pela classe de rugosidade B da norma ISO 8608. A análise da Densidade Espectral de Potência (PSD) permitiu identificar as frequências críticas que podem causar ressonâncias indesejadas, orientando ajustes no sistema de suspensão para melhorar o desempenho do veículo e a segurança nas condições de competição. Os resultados mostraram que o sistema de suspensão é eficaz em atenuar vibrações de alta frequência. A análise comparativa entre diferentes perfis de estrada da mesma classe indicou uma consistência nas respostas vibracionais, sugerindo que as conclusões deste estudo podem ser generalizadas para outras condições de rodagem semelhantes. Por fim, o estudo propõe a validação futura dos modelos através de testes experimentais com o protótipo em condições reais de competição e a aplicação dos dados de PSD em simulações mais avançadas para otimizar ainda mais o design do sistema de suspensão.por
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamentopor
dc.identifier.citationMARQUES, Gabriel Alves. Aplicação de perfis de estrada na simulação de suspensões veiculares: uma abordagem baseada na ISO 8608. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/21095.por
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/21095
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.publisher.addressCampus São Carlospor
dc.publisher.courseEngenharia Mecânica - EMecpor
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/br/*
dc.subjectFormula SAEpor
dc.subjectDensidade espectral de potência (PSD)por
dc.subjectNorma ISO 8608por
dc.subjectModelo de 1/4 de carropor
dc.subjectRugosidade de estradapor
dc.subjectPower spectral density (PSD)eng
dc.subjectISO 8608 Standardeng
dc.subjectQuarter-car modeleng
dc.subjectRoad roughnesseng
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROJETOS DE MAQUINASpor
dc.titleAplicação de perfis de estrada na simulação de suspensões veiculares: uma abordagem baseada na ISO 8608por
dc.title.alternativeRoad surface irregularities applied to vehicle suspension simulation: an approach based on ISO 8608eng
dc.typeTCCpor

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