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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.3.2010.tde-17012011-104307
Documento
Autor
Nome completo
Marcos Jun Tsuchie
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2010
Orientador
Banca examinadora
Ponge-Ferreira, Walter Jorge Augusto (Presidente)
Garcia, Claudio
Kurka, Paulo Roberto Gardel
Título em português
Detecção e avaliação de impactos em mecanismos de direção automotivo servo-assistido através do uso da Transformada de Wavelets.
Palavras-chave em português
Análise de ondaletas
Direção veicular
Resumo em português
Sabe-se que folgas e impactos de partes internas reduzem o desempenho da transmissão, do sistema de controle e a qualidade global do mecanismo. Folgas causam instabilidade, mas impactos também geram ruídos estruturais que perturbam medições e causam ruído acústico que reduz o conforto. Sinais de movimento são frequentemente usados para realimentação e podem ser perturbados por ruídos de impacto. Para avaliar este problema, um procedimento capaz de detectar e quantificar a severidade e a frequência de ocorrência de impactos é proposto. Desta forma, o desempenho de diferentes sistemas em relação à sua robustez ao impacto pode ser comparado. Sinais de vibração na estrutura do sistema são medidos e o sinal é processado digitalmente e decomposto em múltiplas escalas pela Transformada de Wavelet. As wavelets Harmônicas e de Daubechies são comparadas. Escalas que correspondem aos níveis de detalhamento característicos dos impactos são extraídas do sinal de vibração e a severidade do impacto é avaliada. Após o processamento do sinal e a retirada do ruído, o sinal original é disponibilizado para posterior processamento e controle. Foi estudado o ruído de impacto em caixas de direção conhecido como knock noise. Ao final, tentou-se comparar a técnica de Transformada de Wavelet com a técnica de Emissão Acústica. Na sessão Transformada de Wavelets é feito um breve estudo de alguns conceitos necessários para o entendimento de wavelets e é explicada a técnica utilizada para a detecção dos ruídos de impacto. Na sessão Emissão Acústica é explicada a técnica utilizada para comparar com a técnica de wavelets. Na sessão Direção Hidráulica é explicado o mecanismo de direção estudado. Na sessão Resultados, são mostrados os sinais de ruídos de impacto detectados pela Transformada de Wavelet e Emissão Acústica e o método adotado para mensurar a severidade dos impactos e a frequência de ocorrência dos mesmos.
Título em inglês
Impacts detection and evaluation of steering system with servo assistance by the use of Wavelet Transform.
Palavras-chave em inglês
Impact
Noise
Vibration
Wavelet
Resumo em inglês
It is well known that backlash and impact of inner parts reduce the performance of transmission, control systems and overall quality of mechanism. Clearance causes instability, but impact also generates structural borne noise that disrupts measurements and cause acoustic noise that reduces the comfort. Motion signals are often used for feedback and can be disrupted by impact noise. In order to overcome this problem a procedure able to detect and quantify the severity and rate of occurrence of impacts is proposed. Thence performance of different systems in regard to their robustness to impact can be compared. A procedure to detect and evaluate impacts of inner parts of mechanical mechanism is presented. Therefore, vibration signals on the structure of the system are measured and the signal is digitally processed and decomposed into multiscales by the Wavelet transform. Both Daubechies and Harmonic Wavelet are compared. Scales that correspond to the impact response are extracted from the overall vibration signal, and the impact severity is rated. After signal processing and de-noising, the original signal without the impact is also available for further processing and control. The analysis technique was applied to study the impact noise in steering boxes known as knock noise. Finally, it was tried to compare the technique of wavelet transform with the Acoustic Emission. First, a brief study is presented of some concepts necessary to understand wavelets and Wavelet Transform technique is explained and the approach used for detection of impact noise is presented. In the following section the technique of Acoustic Emission is explained and how it was compared to the wavelet technique. The Hydraulic Steering System is explained in the next section. In the final section the Results of the study are show, the signal with impact noise, the impact detected by the Wavelet Transform and Acoustic Emission and the method used to measure the severity of impacts and to measure the frequency of their occurrence.
 
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Data de Publicação
2011-04-19
 
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