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http://hdl.handle.net/1843/35657| Tipo: | Tese |
| Título: | Análise estatística das características superficiais de materiais de atrito, parâmetros de operação e desempenho na frenagem de um veículo automotivo por meio de ensaios experimentais |
| Autor(es): | Rafael Lucas Machado Pinto |
| Primeiro Orientador: | Juan Carlos Horta Gutiérrez |
| Primeiro membro da banca : | Pedro Paiva Brito |
| Segundo membro da banca: | Juan Carlos Campos Rubio |
| Resumo: | Este trabalho objetiva realizar caracterização dos platôs formados na superfície de materiais de atrito de freio, correlacionando-os com as propriedades tribológicas e térmicas alcançadas em diferentes condições de frenagem do veículo. Para isso foram executados experimentos tanto em veículo, sob condições reais de operação de frenagem, quanto em bancada de ensaios de sistemas de freio. Características dos platôs formados nas superfícies dos materiais de atrito, submetidos a diferentes condições operacionais em veículo real, foram analisadas em laboratório e correlacionadas com variáveis de desempenho durante a frenagem, caracterizadas por meio do coeficiente de atrito na interface do par tribológico e da temperatura. Já os ensaios conduzidos em bancada foram efetuados para analisar o desempenho do sistema de freio em relação às variáveis temperatura, coeficiente de atrito e desgaste. Para tanto, foi utilizada uma técnica de otimização para selecionar os níveis dos parâmetros que otimizam o desempenho do sistema de freio analisado e dois modelos de previsão do comportamento destas variáveis. Como resultados, constatou-se, por meio de ensaios em veículo real, que existe uma significativa correlação estatística entre as características dos platôs formados na superfície do material de atrito, parâmetros de rugosidade superficial do material de atrito e variáveis de desempenho durante a frenagem. Não foram verificadas diferenças nas composições químicas dos platôs entre os dois tipos de ensaios em veículo. Já para ensaios conduzidos em bancada, foi observado que o planejamento experimental proposto, combinado com uma técnica de otimização, possibilitou a seleção dos melhores níveis dos fatores envolvidos durante o processo de frenagem. Além disso, observou-se que tanto o modelo de predição por regressão múltipla (MRM), quanto por redes neurais artificias (RNA) são viáveis para predição do comportamento das variáveis de desempenho da frenagem, o que pode contribuir para melhorar o projeto, o desempenho, a confiabilidade e a manutenção de sistemas de freio. |
| Abstract: | This work aims to characterize the plateaus formed on the surface of brake friction materials, correlating them with the tribological and thermal properties achieved in different vehicle braking conditions. For that, experiments were carried out both in vehicle, under real conditions of braking operation, and in the test bench of brake systems. Characteristics of the plateaus formed on the friction material surfaces, submitted to different operating conditions in a real vehicle, were analyzed in the laboratory and correlated with performance variables during braking, characterized by the friction coefficient at the interface of the tribological pair and the temperature. The tests carried out on the bench were performed to analyze the performance of the brake system in relation to the variables of temperature, friction and wear. For that, an optimization technique was used to select the levels of the parameters that optimize the performance of the analyzed brake system and two models to predict the behavior of these variables. As a result, it was found, through tests in a real vehicle, that there is a significant statistical correlation between the characteristics of the plateaus formed on the surface of the friction material, parameters of surface roughness of the friction material and performance variables during braking. There were no differences in the chemical compositions of the plateaus between the two types of vehicle tests. For tests conducted on bench, it was observed that the proposed experimental planning, combined with an optimization technique, made it possible to select the best levels of the factors involved during the braking process. In addition, it was observed that both the multiple regression prediction model (MRM) and artificial neural networks (RNA) are feasible for predicting the behavior of the braking performance variables, which can contribute to improving the project, the performance, reliability and maintenance of brake systems. |
| Assunto: | Engenharia mecânica Automóveis - Freios Desgaste mecânico Estatística - Freios |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Sigla da Instituição: | UFMG |
| Departamento: | ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA |
| Curso: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecanica |
| Tipo de Acesso: | Acesso Restrito |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/35657 |
| Data do documento: | 11-Dez-2020 |
| Término do Embargo: | 11-Dez-2021 |
| Aparece nas coleções: | Teses de Doutorado |
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