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Type: DISSERTAÇÃO
Degree Level: Mestrado
Title: Simulação do fenômeno de gear rattle em modelos de trem de potência automotivos
Title Alternative: Simulation of the gear rattle phenomenon in automotive powertrain models
Author: Miyasato, Hugo Heidy, 1986-
Advisor: Dias Junior, Milton, 1961-
Junior, Milton Dias
Abstract: Resumo: Fenômenos de ruído, vibração e sua severidade (NVH) são uma grande preocupação da indústria automotiva desde o século 20. A fim de atingir uma vantagem competitiva, as montadoras têm se focado na melhora do desempenho de NVH dos seus produtos para lidar com um cenário de mercado global competitivo. No intuito de verificar o comportamento do sistema durante o processo de desenvolvimento, métodos computacionais são aplicados para encontrar melhores abordagens e na previsão de problemas, economizando tempo e orçamento da empresa gastos na construção de protótipos e testes. Nesse trabalho, gear rattle, um ruído induzido por impacto cuja causa são as engrenagens sem carga da transmissão, será modelado e simulado. É diagnosticado com maior intensidade em veículos com motores diesel em marcha lenta e excitado especificamente quando uma faixa de frequências que causa grande amplitude de vibração nos elementos internos da caixa de câmbio é alcançada. Modelos lineares do trem de potência em ponto morto ou em tração serão estudados, compreendendo as suas características básicas, tais como frequências naturais e modos associados que podem ser representativos do fenômeno. Esse sistema possui elementos com fortes não-linearidades, tais como a rigidez estratificada com histerese da embreagem e a folga entre os dentes dos engrenamentos. Uma caracterização mais realista será incluída no modelo com uma rigidez variante no tempo para o engrenamento helicoidal, utilizado em todas transmissões manuais, com uma componente dissipativa adequada aos impactos. Para verificar condições de operação que podem somente ser avaliadas segundo formulação não-linear, simulações serão realizadas para verificar a eficácia de orientações de solução e propostas de modificação encontradas na literatura

Abstract: Noise, Vibration and Harshness (NVH) phenomena are a great concern of the automotive industry since the twentieth century. In order to achieve a commercial advantage, manufacturers have focused on improving the NVH performance of their products to cope with a competitive global market scenario. To verify the behavior of the system during the design process, computational methods are applied to find a better approach and foresee problems, saving company budget and time spent in prototypes and tests. In this work, gear rattle, a impact-induced noise caused by the unloaded gear teeth inside the gearbox, will be modeled and simulated. It is diagnosed with a higher intensity in diesel vehicle engines at idle speed and in a more specific way excited when a range of frequency that causes large amplitude of vibration in the internal elements of the gearbox is reached. Linear models of the powertrain operating in idle and traction will be studied, in order to understand its basic characteristics, such as natural frequencies and associated vibration modes that could be representative to this phenomena. This system has elements with strong nonlinearities such as the stratified stiffness with hysteresis of the clutch and the backlash between the gear teeth. A more realistic feature will be included in the model with a time variable stiffness for the helical gear mesh, used in all manual transmissions, with a suitable dissipative component for the impacts. To verify operational conditions which can only be evaluated with nonlinear formulation, simulations will be made to verify the effectiveness of solution guidelines and modification procedures found in literature
Subject: Veículos a motor - Vibração
Veículos a motor - Dispositivos de transmissão
Veículos a motor - Dinâmica
Embreagens (Máquinas)
Mecânica não-linear
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: MIYASATO, Hugo Heidy. Simulação do fenômeno de gear rattle em modelos de trem de potência automotivos. 2011. 127 p. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/263727>. Acesso em: 17 ago. 2018.
Date Issue: 2011
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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