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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.3.2016.tde-21072016-102111
Document
Author
Full name
Sueli Kratz
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2015
Supervisor
Committee
Coelho, Tarcisio Antonio Hess (President)
Malvezzi, Fernando
Silva, Maíra Martins da
Title in Portuguese
Estudo de otimização de um sistema limpador de para-brisa.
Keywords in Portuguese
Desenvolvimento de produtos
Engenharia automotiva
Mecanismos
Otimização não linear
Veículos (Otimização; Equipamentos)
Abstract in Portuguese
A concorrência no mercado automotivo vem aumentando nos últimos 10 anos, o que tem exigido das montadoras maior agilidade no desenvolvimento e lançamento de novos veículos, os quais devem atender aos requisitos e desejos dos clientes. Devido a isso, o uso de recursos e métodos no desenvolvimento que objetivem o atendimento aos requisitos de projeto, exigindo menos tempo para alcançar resultados satisfatórios e com menor custo desde as primeiras fases são diferenciais positivos para o novo projeto. O objeto de estudo do presente trabalho é o sistema limpador de para-brisa, e tem por objetivo propor uma metodologia computacional de otimização do sistema limpador de para-brisa a fim de obter a maximização da área de limpeza ao mesmo tempo em que encontra a configuração ótima do mecanismo considerando a sua mobilidade, o espaço disponível na carroceria para sua fixação e a qualidade do movimento oscilatório das palhetas. O desenvolvimento do modelo de otimização foi realizado em duas etapas, sendo a primeira a da otimização do posicionamento e orientação das palhetas visando a maximização da área de limpeza, e a segunda, a da otimização do mecanismo, onde buscou-se encontrar as dimensões ideais das peças do mecanismo, com o objetivo de maximizar os cursos de atuação das palhetas, limitando as amplitudes máximas das velocidades e acelerações angulares destas peças. A avaliação da metodologia foi realizada utilizando o programa MATLAB®, e como dados de entrada foram considerados sistemas limpadores de para-brisa existentes. Os resultados apresentados foram satisfatórios, pois a área de limpeza foi maximizada como também o mecanismo foi otimizado respeitando os limites impostos através de restrições. A metodologia proposta se mostrou uma potencial ferramenta de apoio no desenvolvimento de novos projetos, desde suas fases iniciais.
Title in English
Windshield wiper system optimization.
Keywords in English
Automotive engineering
Mechanisms
Product development
Vehicles (Optimization; Equipments)
Abstract in English
The competition among several existent brands of automobile industry has highly increased over the last 10 years. It leads all the companies to adopt methods to develop new models in a shorter period of time, but also focused on project requirements, quality and costs in order to satisfy the costumer. The main goal of this work is to propose a computational methodology optimization of the windshield wiper system in order to achieve the maximum wiped area by optimizing wiper blades lengths and orientations. Parallel to that, constrains make the methodology finds the optimum kinematic design for the windshield wiper linkage in terms of mobility, available area to fix the linkage on body and the maximum range of the blades oscillatory motion. The development has two stages: the first is the positioning and orientation of the blades optimization in order to maximize the cleaning area, and the second is the mechanism optimization, where it tries to find the optimum length of the mechanism`s links, also in order to maximize the cleaning area, at the same time it controls the maximum amplitudes of the angular accelerations and speeds of these links. The methodology evaluation was performed using the MATLAB® applied on an existent windshield wiper system of a domestic passenger car The results were satisfactory, since the cleaning area was maximized as well as the mechanism has been optimized within the imposed limits by constrains. The developed methodology has proved to be a potential tool in developing new projects, since the early phases of vehicle development.
 
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SueliKratz2015.pdf (4.49 Mbytes)
Publishing Date
2016-07-21
 
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