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Tese de Doutorado
Documento
Autor
Nome completo
Vânia Regina Velloso Silva
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 1999
Orientador
Banca examinadora
Costa Neto, Alvaro (Presidente)
Calil Junior, Carlito
Carvalho, Jonas de
Mattos, Heraldo Silva da Costa
Rochinha, Fernando Alves
Título em português
Análise estrutural de uma bicicleta através de simulação conjunta de técnica de multicorpos e elementos finitos
Palavras-chave em português
bicicleta
elementos finitos
sistemas multicorpos
Resumo em português
Existe uma grande dificuldade na obtenção dos carregamentos em condições reais a que uma bicicleta pode ser submetida. Este trabalho apresenta uma integração dos métodos de multicorpos e elementos finitos para a investigação dos esforços noscomponentes de uma bicicleta com e sem ciclista. Para obter estes esforços foram realizadas simulações computacionais do conjunto bicicleta e ciclista através de sistemas multicorpos (MBS), onde é possível determinar as condições dinâmicas decarregamento nos componentes da bicicleta. Para a simulação de sistemas de multicorpos utilizou-se o programa ADAMS, e o módulo ADAMS/Android para modelar os ciclistas simulando as condições reais a que o ciclista é submetido. O programa ANSYSfoi utilizado para a investigação de tensões e deformações nos componentes de uma bicicleta. A bicicleta foi modelada usando elementos tipo SHELL93 para o guidão, garfo e rodas e elemento BEAM4 para os demais componentes. A partir deste modelovárias análises foram realizadas, obtendo assim os resultados de deformações nos componentes da mesma. Um procedimento experimental foi estabelecido para a determinação experimental das tensões e deformações nos componentes da bicicleta atravésda técnica da extensometria a fim de validar o modelo. Os resultados de deformações nos componentes da bicicleta quando comparados com os resultados experimentais, proporcionaram valores satisfatórios. Portanto, esta metodologia é adequada para ser usada em projeto e análises de bicicletas
Título em inglês
Structural analysis of a bicycle through multi- body systems techniques and finite element integration
Palavras-chave em inglês
bicycle
finite elements
multibody systems
Resumo em inglês
It is very a great difficult to determine the load bicycle in a real use conditions. This work presents an integration of multíbody system techniques and finite element analysis for the study of the forces and deformation in the parts of the bicycle with and without a cyclist. Through multibody system simulation it is possible to determine dynamic loading in the bicycle parts. The computer program ADAMS is used for the multibody system simulation and the module ADAMS/Android to model the cyclist. The fimte element analysis program AN- SYS is used to study the stresses and strains m the bicycle parts. The bicycle was modeled using elements type SHELL93 for the handlebar, fork and wheels and element BEAM4 for the other parts. An experimental procedure was set using strain gages to obtain experimental strain data. These data were compared with the deformation obtained from ANSYS for model validation, and they showed good agreement. Therefore, this methodology is adequate for use in the design and analysis of bicycles.
 
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Data de Publicação
2024-06-17
 
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