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Type: Dissertação
Title: Desenvolvimento de modelo matemático capaz de prever o amortecimento de impacto realizado por um airbag motorista
Authors: Marina Ulisses da Silva
First Advisor: Rudolf Huedner
First Referee: Lúcio Barreto Pereira
Second Referee: Lucas Paglioni Pataro Faria
Abstract: Dezenas de novos modelos de veículos são lançados anualmente no Brasil, para cada um deles é necessário o desenvolvimento ou , no mínimo a calibração de um novo sistema de retenção do ocupante (ORS), sistema do qual faz parte o airbag motorista. Paralelamente, os consumidores têm se tornado cada vez mais conscientes com relação ao desempenho de segurança dos automóveis e padrões elevados de segurança se tornaram fator de competitividade para as montadoras. O desenvolvimento, otimização e validação do ORS é um processo complexo e dispendioso. Assim, a simulação numérica é essencial nas etapas iniciais e intermediárias do desenvolvimento dos airbags para minimizar o tempo e o alto custo associado a testes experimentais. De um modo geral, as simulações virtuais utilizadas na indústria automotiva demandam considerável esforço computacional, tempo de simulação e muitas vezes mão de obra especializada para lidar com algoritimos complexos. Assim, tendo em vista a crescente necessidade de avaliar o comportamento dos airbgas de maneira rápida e a baixo custo este trabalho visa desenvolver um modelo simplificado capaz de descrever de maneira satisfatória a interação entre um airbag motorista e o ocupante utilizando conceitos de mecânica clássica. O modelo foi implementado em linguagem de Matlab a fim de que os resultados fossem obtidos de maneira rápida e eficiente através do método iterativo. Algumas considerações foram feitas para simplificação do fenômeo: o gás no interior do airbag foi considerado um gás ideal, assumiu-se que o airbag é simétrico e que toda a deformações sofrida também se propagam de maneira simétrica, a compressão do gás no interior da bolsa ocorre adiabaticamente e a distribuição de temperatura em seu interior é uniforme. O modelo denvolvido foi correlacionado com o modelo de Zhang et all [17] com erro menor que 6% se mostrando eficiente para prever o comportamento do airbag quando a interação entre a bolsa e ocupante ocorre após o airbag está completamente inflado e posicionado.
Abstract: Dozens of new vehicles models are launched annually in Brazil, each of them requires the development or at least the calibration of a new occupant restraint system (ORS), driver airbag is part of this system. At the same time, consumers have become increasingly aware about car safety performance and high safety parameter became a competitive factor for automakers. The development, optimization, and validation of ORS is a complex and expensive process. Thus, numerical simulation is essential in the initial and intermediate stages of airbag development to minimize time and cost associated with experimental testing. In general, virtual simulations applied in automotive industry requires considerable computational effort, simulation time and often skilled labor to deal with complex algorithms. Thus, due to the increasing need to evaluate airbags behavior quickly and with low cost, this work aims to develop a simplified model able to describe in a satisfactory way the interaction between an airbag driver and the occupant applaing concepts from classical mechanics. The model was implemented in Matlab language so that the results could be obtained quickly and efficiently through the iterative method. Some considerations have been made to simplify the phenomenon: the gas inside the airbag was considered an ideal gas, it was assumed that the airbag is symmetrical and all the deformations suffered by it are also spread symmetrically, the gas compression inside the cushion occurs adiabatically and the temperature profile inside of it is uniform. The developed model was correlated with Zhang et all [17] model with less than 6% desvio , showing it was efficient to predict the airbag behavior when the interaction between cushion and occupant occurs after the airbag is fully inflated and positioned.
Subject: Engenharia mecânica
Amortecimento (Mecânica)
Modelos matemáticos
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecanica
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/47410
Issue Date: 27-Jun-2019
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado

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