Vibrações tácteis e visuais

Páginas: 24 (5954 palavras) Publicado: 9 de novembro de 2012
RIDE – VIBRAÇÕES TÁCTEIS
E VISUAIS

Ride – Vibrações tácteis e visuais

ENG 03031
Dinâmica de Veículos

1

DINÂMICA VERTICAL
(RIDE - VIBRAÇÕES)
Objetivos:
• Apresentar uma visão geral da dinâmica vertical de um veículo.
• Apresentar as fontes de excitação vertical.
• Apresentar a resposta do veículo perante às excitações
• Mostrar como os passageiros percebem e toleram asrespostas às excitações.

Ride – Vibrações tácteis e visuais

ENG 03031
Dinâmica de Veículos

2

Introdução

Fontes de vibrações

Os veículos trafegam a alta velocidade,
- Relevo do solo.
suportando um amplo espectro de vibrações,
que é transmitido aos passageiros como - Fontes embarcadas rotativas no veículo:
motor, cardam, montagem pneu/roda.
vibração visual/táctil chamado de ride(0-25
Hz) e ruído (25-25000 Hz).

Relevo do solo
O solo pode ser considerado como um sinal
aleatório de banda ampla, sendo descrito
pelo seu próprio perfil ou através de
propriedades estatísticas.
Uma representação útil do solo é através da
função Densidade Espectral de Potência
PSD (Power Spectral Density).
Sistema veicular dinâmico vibracional

O relevo do solo para um certocomprimento da estrada é decomposto pela
Transformada de Fourier em uma série de
ondas seno de amplitude e fase diversa.

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Dinâmica de Veículos

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Fontes de vibrações (cont)
Relevo do solo

(cont)

O gráfico das amplitudes versus a freqüência
espacial é o PSD.
A freqüência espacial é expressa como o
número de onda em ciclos/m (ouciclos/pé), é
o inverso do comprimento da onda seno no
qual se baseia.

Embora o PSD de cada trecho da estrada é
única, todas apresentam uma queda de
amplitude com o número de onda.
Amplitudes maiores no relevo da estrada se
correspondem com número de onda menor
(comprimento de onda maior).
Mostra-se números de onda de 0,016 a 1,6
ciclo/m (comprimentos onda de 61 m a 0,6 m)
A estrada é modeladacom uma amplitude que
diminui com a freqüência na 2da ou 4ta potência
aproximando as duas linhas da curva PSD.
  v0  2 
G0 1 +   
 v

G z (v ) = 
2
( 2πv)

Densidades espectrais típicas de relevos do solo

Gz(v): amplitude PSD (pol2/ciclo/pé)
v: número de onda (ciclos/pé)
G0: relevos (1,25e5 áspero; 1,25e6 suave)
v0: número de onda de corte (0,05 ciclos/pé
asfalto;0,02 concreto)

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Dinâmica de Veículos

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Fontes de vibrações (cont)
Relevo do solo

(cont)

Essa equação em combinação com uma
seqüência de números aleatórios gera um
perfil de estrada com relevos arbitrários.
A medida mais comum e significativa da
vibração vertical é a aceleração produzida.
Uma velocidade do veículo é assumida demodo que o perfil do relevo é transformado
em deslocamento função do tempo.
Diferenciando uma e duas vezes obtém-se a
velocidade e aceleração de excitação.
Apresenta-se a transformação da elevação do
perfil do solo como excitações de velocidade
e aceleração do veículo.
A conversão da freqüência espacial
(ciclos/pé) em freqüência temporal (ciclos/s
ou Hz) é obtida multiplicando o número deonda pela velocidade do veículo (pés/s).

PSDs de deslocamento, velocidade e aceleração de excitação
dos relevos da estrada num veículo trafegando a 50 mph

O espectro de aceleração tem uma amplitude
constante relativa em baixas freqüências e se
incrementa rápido acima de 1 Hz, com grande
potencial de excitar as altas freqüências.
A atenuação do veículo na excitação de altas
freqüênciasé obtida a através da suspensão
primária.

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Fontes de vibrações (cont)
Relevo do solo

(cont)

Para uma certa freqüência temporal a
amplitude da aceleração de excitação se
incrementa com o quadrado da velocidade.
Seja uma onda seno de relevo/excitação.

Z r = A sen( 2π v X )
Zr: amplitude do perfil
A:...
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