Modelação de suspensões

Páginas: 26 (6310 palavras) Publicado: 27 de julho de 2011
Universidade do Algarve
Instituto Superior de Engenharia
Mestrado em Eng. Eléctrica e Electrónica
Sistemas de Energia e Controlo

Estudo e optimização de uma suspensão automóvel
13-02-2011

Índice
Introdução 1
Enquadramento 3
História da Suspensão 3
Problemas da suspensão 4
Tipos de suspensão 6
Suspensão Passiva 6
Suspensão Semi-activa 7
Suspensão activa 7
Teoria dossistemas 8
Influência do coeficiente de amortecimento 10
Suspensão Passiva 18
Suspensão Activa 20
Comparação da força do actuador com a aceleração da massa suspensa 25
Passiva vs Activa 26
Atenuador de vibrações 29
Observabilidade 34
Estabilidade 36
Controlabilidade 38
Conclusão 39

Índice de Figuras
Figura 1 - Modelo para o trabalho 2
Figura 2 - Molas utilizadas emsuspensões. Da esquerda para a direita - Mola helicoidal, mola de lâminas e barra de torção 5
Figura 3 - Construção de um amortecedor 6
Figura 4 - Na esquerda um boneco representando o corpo humano e as diversas frequências prejudiciais, na direita as acelerações máximas para cada frequência 9
Figura 5 - Modelo Passivo 10
Figura 6 - Modelo em simulink para a comparação 14
Figura 7 - Modelo dasuspensão passiva recorrendo ao bloco state-space 15
Figura 8 - Bloco com as diversas entradas 16
Figura 9 - Comparação com e sem bt 16
Figura 10 - Comparação com e sem bt - ampliada 17
Figura 11 - Modelo da suspensão passiva 18
Figura 12 - Aceleração da massa suspensa - a) frequência natural da massa suspensa b) frequência natural da massa não suspensa c) entrada em lomba 18
Figura 13 –Deformação do pneu - a) frequência natural da massa suspensa b) frequência natural da massa não suspensa 19
Figura 14 – Movimento relativo das massas - a) frequência natural da massa suspensa b) frequência natural da massa não suspensa c) entrada em lomba 19
Figura 15 - Modelo Suspensão Activa 20
Figura 16 - Modelo matlab para o sistema activo 21
Figura 17 - Modelização da suspensão activaagora com a entrada FA 22
Figura 18 - Movimento relativo das massas - a) frequência natural da massa suspensa b) frequência natural da massa não suspensa c) entrada em lomba 23
Figura 19 - Aceleração da massa suspensa - a) frequência natural da massa suspensa b) frequência natural da massa não suspensa c) entrada em lomba 23
Figura 20 - Força gerada no actuador - a) frequência natural damassa suspensa b) frequência natural da massa não suspensa 24
Figura 21 - Deformação do pneu - a) frequência natural da massa suspensa b) frequência natural da massa não suspensa 24
Figura 22 - Comparação entre a aceleração e a foça do actuador para uma entrada na frequência natural da massa suspensa 25
Figura 23 - Comparação na frequência natural da massa suspensa - a) aceleração b)deformação do pneu c) movimento relativo das massas – A azul está o sistema passivo 26
Figura 24 - Comparação na frequência natural da massa não suspensa - a) aceleração b) deformação do pneu c) movimento relativo das massas – A azul está o sistema passivo 27
Figura 25 - Comparação com um step de entrada - a) aceleração b) deformação do pneu c) movimento relativo das massas – A azul está o sistemapassivo 28
Figura 26 - Comparação para uma entrada em lomba - a) aceleração b) deformação do pneu c) movimento relativo das massas – A azul está o sistema passivo 28
Figura 27 - Modelo para a suspensão com atenuador de vibrações 29
Figura 28 - Comparação na frequência natural da massa suspensa - a) aceleração b) deformação do pneu c) movimento relativo das massas – A verde temos o sistema comatenuador 32
Figura 29- Comparação na frequência natural da massa não suspensa - a) aceleração b) deformação do pneu c) movimento relativo das massas – A verde tems o sistema com atenuador 32
Figura 30- Comparação com uma entrada em lomba - a) aceleração b) deformação do pneu c) movimento relativo das massas – A verde temos o sistema com atenuador 33

Introdução
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