Dissertação

{pt_PT=Influence of Suspension Parameters on Vehicle Durability} {} EVALUATED

{pt=O principal foco deste trabalho é o estudo da influência de um conjunto de parâmetros de suspensão na vida à fadiga do chassis de um automóvel de passageiros. Os parâmetros analisados são a pressão dos pneus, a rigidez das molas da suspensão, o coeficiente de amortecimento dos amortecedores e a rigidez dos batentes da suspensão. Este estudo consiste numa análise factorial onde um modelo de corpos múltiplos de um Toyota Yaris é exposto a diferentes tipos de pavimento e obstáculos como estradas com irregularidades, depressões e lombas de forma a recriar as condições normais de utilização de um veículo. A durabilidade do chassis é calculada através da aplicacão da regra de Palmgren-Miner após a determinacão do registo temporal de tensões com o método de sobreposição modal. É prestada particular atenção a este método por ser uma alternativa eficiente à utilização do método de elementos finitos conjuntamente com análises dinâmicas transientes que geralmente se mostram bastante morosas e complexas. A influência de diferentes modelos de pneus no cáluclo da durabilidade do chassis é também avaliada, tendo sido estudados quatro modelos distintos: ADAMS’ 5.2.1., UA-Tire, Pacejka 2002 with belt dynamics e FTire. Por fim é apresentada uma anélise de sensibilidade para cada um dos parâmetros de suspensão em cada uma das classes de pavimento. , en=The main focus of this work is the study of the influence of a set of suspension parameters on the durability of a passenger vehicle’s chassis. The parameters analysed are tire inflation pressure, suspension spring stiffness, shock absorber damping ratio and bump stop stiffness. This study consists of a full factorial design of experiments where a multibody model of a Toyota Yaris is exposed to several road conditions such as rough roads, potholes, speed bumps and washboard tracks so as to simulate typical operating conditions. Durability is calculated by applying the Palmgren-Miner damage rule after obtaining a stress-time history with the modal superposition method. Particular attention is given to this approach as it is a time efficient way of avoiding complex and extensive finite element analysis to obtain stress from dynamic analyses of multibody systems. The influence of different tire models on durability and their respective suitability for damage purposes is also studied, with four models being investigated: Adams’ 5.2.1., UA-Tire, Pacejka 2002 with belt dynamics and FTire. Lastly, a sensitivity analysis of each suspension parameter is presented for each road and estimations of the durability rates (durability variation per parameter unit) and a function correlating durability with each parameter level are proposed.}
{pt=Planeamento de Experiências, Durabilidade em Automóveis, Método de Sobreposição Modal, Modelo de Pneus, Suspensão Automóvel., en=Design of Experiments, Modal Superposition Method, Tire Model, Vehicle Durability, Vehicle Suspension.}

Novembro 6, 2018, 16:30

Orientação

ORIENTADOR

Aurélio Lima Araújo

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado

ORIENTADOR

Virgínia Isabel Monteiro Nabais Infante

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar