dc.contributor.advisor | Corso, Leandro Luís | |
dc.contributor.author | Costa, Felipe Acordi | |
dc.contributor.other | Teixeira, Giovanni de Morais | |
dc.contributor.other | Luciano, Marcos Alexandre | |
dc.contributor.other | Nascimento, Vagner do | |
dc.date.accessioned | 2022-06-23T12:58:19Z | |
dc.date.available | 2022-06-23T12:58:19Z | |
dc.date.issued | 2022-06-23 | |
dc.date.submitted | 2022-02-25 | |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ucs.br/11338/10496 | |
dc.description | Essa dissertação apresenta o desenvolvimento de um método para a análise de vida em fadiga
em chassi de implementos rodoviários a partir de densidades espectrais de potência. Para isso
foram utilizados sinais de acelerômetros triaxiais e uniaxiais posicionados em dez pontos de
um chassi do implemento rodoviário, percorrendo variados tipos de pistas. Também foi
utilizado um modelo de elemento finitos do chassi que foi disponibilizado pela empresa
patrocinadora para a realização da pesquisa. Dentro do método proposto, três tipos de análises
foram realizados: a análise operacional modal; análises harmônica e modal; e análise de vida
em fadiga. Para a realização da análise operacional modal, os sinais foram tratados com filtros
de passa baixas e de janelas e convertidos para o domínio da frequência. Como resultado, os
dados modais referentes ao implemento são inseridos como propriedades de um modelo virtual
de chassi em elementos finitos para obter funções de resposta de frequências através das
análises harmônica e modal. Também se criou uma matriz de densidades espectrais de potência
a partir das acelerações obtidas para que, juntamente das funções de resposta de frequências e,
a partir de técnicas de cálculo de tensão (von Mises e Plano Crítico), os momentos espectrais
são obtidos. Para obter as funções de probabilidade de densidade foram utilizados métodos de
Dirlik ou Tovo-Benasciutti utilizando os momentos espectrais para, a partir das funções de
probabilidade de densidade juntamente com curvas S-N, para calcular a vida em fadiga. A vida
em fadiga foi calculada no domínio do tempo e da frequência para dois modelos de chassi, um
simplificado e um completo. O modelo simplificado apresentou resultados aproximados em
ambos os domínios, no domínio do tempo a pior vida se deu em 11.200 km e no domínio da
frequência, 8.900 km. O modelo completo houve uma variação nos resultados, no domínio do
tempo se obteve 847.000 km e no domínio da frequência 0.05 km. Futuros trabalhos para a
obtenção de resultados mais precisos incluem: mais coletas em testes de durabilidade incluindo
strain gauges; análises experimentais modais em cenários controlados; e avaliações de tensões
residuais. [resumo fornecido pelo autor] | pt_BR |
dc.description.abstract | This dissertation presents the development of a method for the fatigue life analysis in chassis
of road implements out of power spectral densities. For this, triaxial and uniaxial accelerometer
signals were used, which were positioned at ten points of a chassis of a road implement,
covering various types of tracks. A finite element model of the chassis was also used, which
was made available by the sponsoring company to carry out the research. Within the proposed
method, three types of analysis were performed: modal operational analysis; harmonic and
modal analysis; and fatigue life analysis. To perform the modal operational analysis, the signals
obtained were treated with low-pass and window filters and converted to the frequency domain.
As a result, modal data referring to the implement are entered as properties of a virtual finite
element chassis model to obtain frequency response functions through harmonic and modal
analysis. A power spectral density matrix was also created from the accelerations obtained so
that, together with the frequency response functions and, from stress calculation techniques
(von Mises and Critical Plane), the spectral moments are obtained. To obtain density probability
functions, Dirlik or Tovo-Benasciutti methods are used using the spectral moments so that the
fatigue life is calculated from the density probability functions together with S-N curves.
Fatigue life was calculated in the time and frequency domain for two chassis models, one
simplified and one complete. The simplified model presented approximate results in both
domains, in the time domain, the worst life presented itself at 11.200 km and, in the frequency
domain, 8.900 km. The complete model showed a variation in the results, 847.000 km in the
time domain, and 0.05 km in the frequency domain. Future work to obtain more accurate results
includes: more collections in durability tests including strain gauges; modal experimental
analysis in controlled scenarios; and residual stress assessments. [resumo fornecido pelo autor] | en |
dc.language.iso | en | pt_BR |
dc.language.iso | pt | pt_BR |
dc.subject | Análise estrutural (Engenharia) | pt_BR |
dc.subject | Metais - Fadiga | pt_BR |
dc.subject | Engenharia mecânica | pt_BR |
dc.subject | Método dos elementos finitos | pt_BR |
dc.subject | Structural analysis (Engineering) | en |
dc.subject | Metals - Fatigue | en |
dc.subject | Mechanical engineering | en |
dc.subject | Finite element method | en |
dc.title | Método para a análise de vida em fadiga em chassi de implementos rodoviários a partir de densidades espectrais de potência | pt_BR |
dc.type | Dissertação | pt_BR |
mtd2-br.advisor.instituation | Universidade de Caxias do Sul | pt_BR |
mtd2-br.advisor.lattes | http://lattes.cnpq.br/6844150048854252 | pt_BR |
mtd2-br.author.lattes | Costa, Felipe Acordi | pt_BR |
mtd2-br.program.name | Mestrado Profissional em Engenharia Mecânica | pt_BR |
mtd2-br.contributor.coorientador | Vieceli, Alexandre | |
mtd2-br.campus | Campus Universitário de Caxias do Sul | pt_BR |