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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.18.2010.tde-22012011-141441
Document
Author
Full name
Gerson Luiz Brand
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2010
Supervisor
Committee
Costa Neto, Álvaro (President)
Canale, Antonio Carlos
Fernandes, Claudio Gomes
Greco Junior, Paulo Celso
Prado, Marcelo
Title in Portuguese
Influência de carregamentos aerodinâmicos na estabilidade direcional de veículos rodoviários
Keywords in Portuguese
Aerodinâmica veicular
Dinâmica veicular
Estabilidade estática
Abstract in Portuguese
A busca por formas mais eficientes quanto ao arrasto aerodinâmico de veículos rodoviários resultou recentemente em uma maior quantidade de pesquisas para compreensão do escoamento sobre o veículo quando este apresenta um ângulo de escorregamento aerodinâmico diferente de zero. O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de uma metodologia para análise linear de estabilidade do modelo dinâmico do veículo sob manobras de baixa severidade e considerando carregamentos aerodinâmicos. Um modelo dinâmico não-linear simplificado foi também desenvolvido utilizando dados de um veículo típico visando à comparação entre as metodologias. Ensaios experimentais em túnel de vento e simulações de fluidodinâmica computacional foram realizados utilizando-se uma geometria simplificada de um veículo visando à obtenção de valores dos carregamentos aerodinâmicos de força lateral e momento de guinada e à compreensão dos mecanismos de formação dos carregamentos aerodinâmicos. Os resultados obtidos mostram uma boa correlação entre os modelos linear e não-linear e relevante influência dos carregamentos aerodinâmicos de força lateral e momento de guinada na estabilidade estática do sistema.
Title in English
Influence of aerodynamic loads on road vehicle directional stability
Keywords in English
Static stability
Vehicle aerodynamics
Vehicle dynamics
Abstract in English
The research for more efficient shapes regarding road vehicles aerodynamic drag resulted recently in an improved number of researches aiming at the understanding of the flow field over the vehicle when it has an aerodynamic slip angle different of zero. This work presents the development of a methodology for linear stability analysis of a vehicle dynamic model under low severity maneuvers and considering aerodynamic loads. A non-linear dynamic model has also been developed with information from a typical vehicle for comparison between the methodologies. Wind tunnel testing and computational fluid dynamics simulation have been carried out with simplified vehicle geometry in order to measure the aerodynamic side force and yawing moment and provide information for the understanding of the mechanisms generating the aerodynamic loads. The results show a good correlation between the linear and non-linear models and a relevant influence of the aerodynamic side force and yawing moment on the static stability of the system.
 
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TeseGersonBrand.pdf (5.33 Mbytes)
Publishing Date
2011-02-22
 
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