Aulas_4_Rollover_ERE_2020

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Geometria da Suspensão:
“Rollover do Veículo”
Bibliografia: Gillespie,Cap 9, Pag. 309-331
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Dinâmica Veicular II
“Rollover do Veículo”
Modelo de “Tripping” (tropeçar)
Caso do veículo derrapando lentamente e colidindo com um objeto (meio-fio, terra fofa, etc.), o que leva o veículo ao tombamento.
Aqui é necessária uma modelagem específica.
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“Rollover do Veículo”
Exemplo de Modelo de “Tripping” (tropeçar)
- Modelo não linear com oito graus de liberdade (desenvolvido utilizando subsistemas lineares para modelar os pneus, suspensão e as forças de impacto).
- Veículo é representado por uma massa suspensa e outra não suspensa (combinando as suspensões traseiras e dianteiras).
- As massas têm graus de liberdade em roll e translação vertical e lateral; a guinada e a arfagem são analisadas para uma simples massa suspensa.
- O impacto lateral de roda/meio-fio é modelado usando tanto deformação plástica como elástica.
 - Efeitos de amortecimento são incluídos através da energia dissipada em pneus, buchas de suspensão e o impacto em si.
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“Rollover do Veículo”
- O modelo permite investigar as condições em que os veículos podem experimentar um tombamento, considerando a energia necessária para levar o CG do veículo ao ponto de tombamento.
- Quando o veículo impacta com o meio-fio, a rotação do veículo produz energia cinética (igual à metade dos momentos de inércia da massa suspensa e da não suspensa sobre seus pontos de rotação, vezes o quadrado das suas respectivas velocidades de rotação).
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“Rollover do Veículo”
- Ao mesmo tempo o CG levanta e isto adiciona energia potencial igual à massa vezes o acréscimo da altura do CG.
- Se o total dessas duas energias exceder a energia potencial necessária para levar o CG para cima das rodas do lado externo da curva, o tombamento acontecerá.
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“Rollover do Veículo”
Exemplo da utilização da análise energética para o estudo do rollover durante um impacto com meio-fio
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- Com uma velocidade inicial de 22pés/s (24km/h), o impacto causa um pequeno acréscimo da energia de rollover, mas que não é suficiente para que aconteça o rollover e acaba sendo absorvida pela suspensão.
- Na velocidade de 23,075pés/s (25km/h) a energia é suficiente para levar o veículo ao limiar de tombamento.
- Acima desta velocidade o rollover ocorrerá com certeza.
“Rollover do Veículo”
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Aqui o limiar de tombamento é o nível de energia potencial associado com o CG passando sobre as rodas do lado externo da curva. Se a energia de rollover exceder o limiar, o rollover ocorrerá.
 Fatores mais relevantes no desempenho aqui: geometria do veículo e características da deformação do veículo no impacto. Pouca influencia do peso e da suspensão.
Exemplo da utilização da análise energética para o estudo do rollover durante um impacto com meio-fio
“Rollover do Veículo”
MÉTODOS EXPERIMENTAIS
Tilt table (plataforma de inclinação):
A plataforma inclina o veículo lateralmente para medir o valor do ângulo para o qual acontece o rollover. Este será o limiar. É um método razoável para caminhões (apresentam alto CG e tombam com ângulos pequenos, 20º-25º).
“The cable pull teste” (cabo de tração) ou a aplicação de um momento puro ao corpo (carroceria) do veículo:
É utilizado em carros de passeio. O limiar de tombamento aqui é da ordem de 45º e não acima desse valor. Isto devido a que estes veículos, para esse valor de ângulo de inclinação, apresentam a elevação da carroceria além do normal (por redução significativa da carga sobre a suspensão e os pneus) e com isso é causado um rollover prematuro que invalida o teste.
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“Rollover do Veículo”
MÉTODOS EXPERIMENTAIS
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Suspension Design to Prevent Roll-over
Vehicle
Roll Stiffness/stabilize bar
Roll Stiffness Distribution
Roll Center Height
Tire Capacity
Mass, C.G.
Roll Inertia
Tread
Roll Angle
Rollover Threshold
 Step &
Sinusoidal
Steer
“Rollover do Veículo”
TAREFA
Ler sobre “Accidente Experience” na pág 327-331 do Cap 9 do Gillespie.
Ler sobre ensaios de rollover e indicadores de avaliação no livro de Dukipatti.
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