Título: MODELAGEM E SIMULAÇÃO DO COMPORTAMENTO DINÂMICO DE UM VEÍCULO SOB A INFLUÊNCIA DE ULTRA-VOLANTES DE INÉRCIA

Autoria de: Rafael Cozol Martins

Orientação de: Henrique Leandro Silveira

Presidente da banca: Henrique Leandro Silveira

Primeiro membro da banca: Fábio Lúcio Santos

Segundo membro da banca: Belisario Nina Huallpa

Palavras-chaves: dinâmica não-linear, KERS, dinâmica veicular, modelagem multicorpos, MSC Adams

Data da defesa: 16/11/2021

Semestre letivo da defesa: 2021-1

Data da versão final: 18/11/2021

Data da publicação: 18/11/2021

Referência: Martins, R. C. MODELAGEM E SIMULAÇÃO DO COMPORTAMENTO DINÂMICO DE UM VEÍCULO SOB A INFLUÊNCIA DE ULTRA-VOLANTES DE INÉRCIA. 2021. 148 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2021.

Resumo: A população mundial de veículos ultrapassou um bilhão de unidades em 2016, sendo um dos principais agentes causadores das mudanças climáticas. Devido ao panorama atual, a busca por energias alternativas se intensificou. Carros híbridos tornaram-se uma opção favorável para a redução das emissões de poluentes e o aumento da eficiência energética. Dentro deste cenário, sistemas de recuperação e armazenamento de energia têm sido desenvolvidos buscando uma maior eficiência energética, evitando o desperdício da energia liberada durante o processo de frenagem de veículos. O sistema mais amplamente conhecido é o KERS - Kinetic Energy Recovery Systems, desenvolvido com o objetivo de reduzir o uso de combustível e aproveitar a energia cinética durante acelerações. Apesar de todas as vantagens associadas aos ultravolantes de inércia em termos de armazenamento e aproveitamento de energia, alguns problemas são inerentes ao seu uso em aplicações não estacionárias. Devido a isso, o presente trabalho trata do desenvolvimento e implementação computacional do modelo matemático de um sistema veículo equipado com ultravolante de inércia. Conceitos de cinemática e cinética de corpos rígidos são introduzidos, discutidos e implementados. Em seguida é discorrido sobre a formulação de Newton-Euler para a modelagem dos sistemas mecânicos do veículo suspenso por molas e veículo equipado com ultravolante de inércia. Foi criado um sistema mecânico similar, utilizando a plataforma MSC Adams para confrontar as respostas temporais obtidas durante as simulações com o modelo analítico desenvolvido. Testes computacionais com mudanças de condições iniciais e aplicação de força excitadora harmônica, foram feitos para estudar as respostas temporais à um comportamento de uma massa girante desbalanceada no sistema. As frequências naturais, resposta temporais angulares e translacionais são todas confrontadas com a plataforma comercial MSC Adams. Em seguida foram feitas simulações modificando as orientações do ultravolante e as condições iniciais de inclinação do veículo, para analisar a influência do ultravolante na dirigibilidade do mesmo. Foi constatado que o ultravolante de inércia com maior inércia polar, gera maiores torques giroscópicos e o melhor lugar para a posicionar o ultravolante é no centro geométrico do veículo, pois assim evita-se que ocorra acoplamento de graus de liberdade no sistema mecânico.

URI: sip.prg.ufla.br/publico/trabalhos_conclusao_curso/acessar_tcc_por_curso/
engenharia_mecanica/20211201610804

URI alternaviva: repositorio.ufla.br/handle/1/53751

Curso: G032 - ENGENHARIA MECÂNICA (BACHARELADO)

Nome da editora: Universidade Federal de Lavras

Sigla da editora: UFLA

País da editora: Brasil

Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso

Nome da língua do conteúdo: Português

Código da língua do conteúdo: por

Licença de acesso: Acesso aberto

Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras

URI da licença: repositorio.ufla.br

Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br

Detentores dos direitos autorais: Rafael Cozol Martins e Universidade Federal de Lavras

Baixar arquivo