Road Vehicle Dynamics

Dukkipati, Rao V.; Pang, Jinhui; Qatu, Mohamad S.; Chen, Gang Sheng; Zuo, Shuguang

doi:10.4271/r-366

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“…Além disso, contribui também para otimizar processos de melhorias neste fundamental dispositivo de segurança veicular. Segundo DUKKIPATI et al (2008, p. 415) [5] a expectativa direta do uso de sistemas de frenagem é unicamente evitar acidentes de trânsito. Desta forma, sistemas de freio dimensionados sob criteriosas avaliações quanto aos principais parâmetros que influenciam a frenagem podem contribuir para que um sistema de freio não falhe quando submetido a condições extremas de aplicações, como em uma frenagem de emergência.…”

Section: Introductionunclassified

Aplicação de Técnicas de Planejamento de Experimentos para Otimização do Comportamento Tribológico e Térmico de Materiais de Atrito Durante o Processo de Frenagem

et al. 2018

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RESUMOSistemas de freio têm a finalidade de reduzir ou manter a velocidade de um veículo, levá-lo à imobilidade ou mantê-lo imóvel. O princípio básico dos sistemas de freios por atrito é a conversão da energia cinética do veículo em energia térmica. Neste estudo, buscou-se analisar os parâmetros de operação de um sistema de freio a disco para motocicletas utilizando-se um banco de ensaios baseado no procedimento Krauss, descrita pela norma ABNT NBR 6143/1995. Optou-se por conduzir um Experimento fatorial completo 2³, em que os três fatores de controle considerados (tipo de disco de freio, tipo de pastilha e o valor da pressão de acionamento da manete de freio) foram alterados deliberadamente em dois níveis cada. Analisou-se as propriedades dos materiais envolvidos novos e após um determinado tempo de uso, denominado materiais assentados. Para avaliar o desempenho do sistema de freio durante o processo de frenagem, analisaram-se duas variáveis de resposta simultaneamente: coeficiente de atrito e temperatura final. A partir dos experimentos, o desempenho tribológico mais satisfatório ocorreu para os materiais constituintes do par de atrito, disco e pastilhas, assentados, e um menor valor de pressão de acionamento da manete de freio. Já para a temperatura, o melhor resultado ocorreu para os materiais do par de atrito novo e um menor valor de pressão. Com o intuito de encontrar a melhor combinação dos níveis de cada fator que otimize o desempenho global destas duas variáveis resposta, foi proposta uma técnica de otimização de múltiplas respostas. Como resultado, obteve-se os níveis assentados do par de atrito e o menor valor de pressão como os capazes de otimizar as duas variáveis resposta simultaneamente. Por fim, o banco de ensaios foi adaptado com um motor de maior potência, o que possibilitou evidenciar e esclarecer mais sobre o efeito brake fade. Palavras-chave: Material de atrito, Frenagem, Sistemas de Freio, efeito fade ABSTRACTBrake systems are employed to reduce or maintain the speed of a vehicle, take it to stillness or keep it motionless. The basic principle of friction brake systems is the conversion of the kinetic energy of the vehicle into thermal energy. This study aimed to analyze the operating parameters of a disc brake system for motorcycles using a test bench based on the Krauss procedure described by ABNT NBR 6143/1995. It was decided to conduct a complete 2³ factorial experiment, in which the three control factors considered (type of brake disc, type of pad and the value of brake lever drive pressure) were deliberately altered in two levels each. The properties of the new materials were analyzed and after a certain time of use, called seated materials. To evaluate the performance of the brake system during the braking process, two response variables were analyzed simultaneously: friction coefficient and final temperature. From the experiments, the

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Section: Introductionunclassified

Aplicação de Técnicas de Planejamento de Experimentos para Otimização do Comportamento Tribológico e Térmico de Materiais de Atrito Durante o Processo de Frenagem

et al. 2018

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“…There are main criteria to improve the comfort parameter the vehicle suspension system which are vibration isolation on the vehicle body, suspension travel between vehicle body with the wheel and road holding between the tires with road surface. Numerous studies have been conducted on the suspension system in order to minimize the vertical motion, as well as pitch and roll movements, as the vehicle passes over an irregular road, performs turning manoeuvres, and is accelerated or brakes heavily and to achieve the stability and ride comfort in the vehicle [3,4].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Comfort Parameters Tuning Analysis for Vehicle Suspension Pitch Performance

Mohan¹,

Abdullah²,

Azmi³

et al. 2017

IJET

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Abstract-Suspension system is the mechanism that is applied between the tire and the body of a vehicle. It absorbs the undesirable force that exerted on the tire transmitted to the body of the vehicle. In order to reduce the undesirable force from uneven road, the spring stiffness and damping value of the suspension should be tuned to improve the passengers' comfort. The suspension is tuned at various values of spring stiffness and damping that initially verified from a commercial vehicle dynamic software. The tuning process considers the vertical and pitch performances of the vehicle through a simple step inputs. From the analysis, the values of overshoot for vertical and pitch motions are compared. The lower the values the better the performance of the tuned parameters. A sport utility vehicle (SUV) is used for this tuning analysis. The optimal values of spring stiffness and damping are determined and can be used for further dynamic control and comfort improvement study.

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“…In order to study vehicle-track interactions and to evaluate track quality, vehicle performance and loading conditions. It is necessary to represent the track geometry accurately [5]. The track pre-processor uses industry input data such as the curvature, super -elevation and development [28].…”

Section: Track Characterizationmentioning

confidence: 99%

“…In railway vehicle dynamics, when a wheel rolls over the rails exists a micro-slip in the contact zone, which called creep. This micro-slip together with the normal contact forces, cause the tangential contact forces, known as creep forces [5,6,20]. In the wheel-rail contact problem, the dimension of the contact area is small when compared with the typical dimensions of the contacting bodies.…”

Section: Wheel-rail Contact Forcesmentioning

confidence: 99%

“…The contact patch takes the shape of an ellipse shown in Fig The longitudinal and transversal semi axis of the contact ellipse can be calculated by knowing the radii of curvature, the properties of the both wheel and the rail, and the normal contact force between them. The formulations used in the bibliography [5,9], to calculate the contact ellipse semi axes can be written as…”

Section: Size and Shape Of The Contact Patchmentioning

confidence: 99%

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Multibody Approach for Railway Dynamic Analysis

Shaltout¹

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In the work presented, a computational tool used for the dynamic simulation of railway vehicle systems was developed using multibody systems formulations. The model based on the multibody techniques developed by Shabana. With respect to other exciting methodologies the proposed one make use of a combined frame of references that permit the use of independent coordinates, with out the possibility to have singularity configurations depending on the rotation sequence. The combined frame of references used as a base for the formulation and modeling of wheel-rail contact problem with high precision. The program was designed for considering with a flexible form the different configuration of railway vehicles. The main structure of the program has the ability of making changes for enhancement of the wheel-rail contact model or the implementation of dynamic structure of the track, which considered to be future aspects for a PHD dissertation. The model used was applied to make a simulation for single bogie , also for a complete vehicle with two bogies. The obtained results of the dynamic response for a defined track composed of, tangent segment, transition curve which take the form of a clothoid curve, and finally circular curve with constant radius. The calculations were made for different velocities, lower than the critical in which the vehicle responded in stable form, and higher than the critical at which the instability of the vehicle was studied.i ResumenEn este trabajo se ha llevado a cabo el desarrollo de una herramienta computacional para la simulación dinámica de vehículos ferroviarios. El modelo está basado en técnicas multicuerpo debidas a Shabana. Con respecto a otras metodologías existentes, la propuesta hace uso de un conjunto de sistemas de referencia que permite el uso de coordenadas independientes sin la posibilidad de configuraciones singulares debida a grandes giros. El conjunto de sistemas de referencia sirve de base para formular de manera precisa el problema de contacto rueda-carril. El programa está diseñado para considerar de forma flexible distintas configuraciones de vehículo así como diversas geometrías de trazado. La estructura del programa está abierta a cambios orientados a la mejora del modelo de contacto rueda-carril o a la implementación de la dinámica estructural de la vía, aspectos del modelado que serán hitos en el desarrollo de una futura tesis doctoral. Se han llevado a cabo simulaciones de un bogie y de un vehículo completo con bogies. Los resultados corresponden a la respuesta dinámica asociada al trazado de una vía definida por un tramo recto, clotoide de transición y plena curva. Los cálculos fueron realizados para velocidades subcríticas en las que el vehículo responde de forma estable, y supercríticas en la que se aprecia el fenómeno de inestabilidad dinámica.iii Resum En este treball s'ha dut a terme el desenvolupament d'una ferramenta computacional per a la simulació dinàmica de vehicles ferroviaris. El model està basat en tècniques multicossos desenvolupades per Sha...

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Road Vehicle Dynamics

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Aplicação de Técnicas de Planejamento de Experimentos para Otimização do Comportamento Tribológico e Térmico de Materiais de Atrito Durante o Processo de Frenagem

Aplicação de Técnicas de Planejamento de Experimentos para Otimização do Comportamento Tribológico e Térmico de Materiais de Atrito Durante o Processo de Frenagem

Comfort Parameters Tuning Analysis for Vehicle Suspension Pitch Performance

Multibody Approach for Railway Dynamic Analysis

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