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Modelagem da dinâmica vertical de coxins elastoméricos de motor através de método de redes neurais

Oliveira, Paulo Afonso Coppi Aquino De

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola de Engenharia de São Carlos 2011-10-03

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Título:
Modelagem da dinâmica vertical de coxins elastoméricos de motor através de método de redes neurais
Autor: Oliveira, Paulo Afonso Coppi Aquino De
Orientador: Costa Neto, Álvaro
Assuntos: Coxins De Motor; Redes Neurais; Modelagem; Dinâmica Vertical; Dinâmica Veicular; Coxins Elastoméricos; Elastomeric Mount; Engine Mount; Modeling; Neural Networks; Vehicle Dynamics; Vertical Dynamics
Notas: Dissertação (Mestrado)
Descrição: O escopo do trabalho é a modelagem de um coxim elastomérico de motor, elemento que possui papel fundamental no isolamento vibracional do conjunto motor e transmissão. O estudo do comportamento mecânico de materiais elastoméricos é um campo que é desenvolvido a muitos anos devida complexidade e não-linearidade desses componentes; e modelos matemáticos fiéis são diferenciais competitivos. Assim essa dissertação tem como objetivo principal propor a modelagem de um coxim de motor elastomérico utilizando a técnica de redes neurais para generalizar a função de transferência entre o deslocamento do coxim e a aceleração vertical de motor. Duas abordagens de treinamento - dados experimentais coletados em bancada hidráulica uniaxial e dados experimentais coletados em campo - são apresentadas com o intuito de identificar a condição que a rede neural apresenta melhor performance de generalização. Para tal comparação uma métrica baseada em área da densidade espectral de potência é apresentada para quantificar o desempenho do modelo na faixa de frequência estudada (0-40 Hz). Finalmente é realizada uma comparação com um modelo mecânico composto por molas e amortecedores combinados. Os resultados demonstram que tanto o treinamento realizado com dados de bancada quanto o modelo mecânico apresentam boa correlação de 0 Hz a 14 Hz enquanto o treinamento realizado com dados de campo tem boa correlação de 0 Hz a 14 Hz e de 23 Hz a 40 Hz uma vez que essa abordagem tem capacidade de capturar a histerese e parte da não linearidade da borracha. É demonstrado que na faixa de frequência na qual todos modelos não foram capazes de generalizar existe modo de vibrar onde um nó no coxim estudado que dificulta a modelagem. Conclui-se que a técnica de redes neurais possui grande potencial em sua utilização, apresentando resultados bastante satisfatórios, além de outras vantagens, como a velocidade de processamento da rede treinada.
DOI: 10.11606/D.18.2011.tde-22112011-204131
Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola de Engenharia de São Carlos
Data de criação/publicação: 2011-10-03
Formato: Adobe PDF
Idioma: Português

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Oliveira, Paulo Afonso Coppi Aquino De

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola de Engenharia de São Carlos 2011-10-03

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