Publicação: Otimização do comportamento dinâmico de veículos usando superfície de resposta
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
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Resumo
Este trabalho trata da aplicação de técnicas estatísticas voltadas a condensação de modelos
computacionais, de maneira que procedimentos de otimização sequencial possam ser usados
de forma mais eficiente. A aplicação destas técnicas é motivada pela possibilidade de uma
importante redução no tempo e nos custos de desenvolvimento de projetos de veículos. Um
modelo computacional sofisticado de um veículo do tipo Mini—Baja foi construído em ambiente
virtual utilizando softwares de CAD e CAE com o intuito de fornecer as informações
necessárias ao estudo de seu comportamento dinâmico e, para a construção de modelos
estatísticos aproximados. A construção do modelo computacional envolve a determinação de
propriedades físicas e geométricas, além da obtenção de parâmetros de rigidez e
amortecimento através de ensaios experimentais. A metodologia de superfícies de resposta
utiliza valores obtidos a partir das simulações da dinâmica do modelo original, para estabelecer
um modelo polinomial que aproxime uma resposta de interesse. Estas respostas são
determinadas por funções matemáticas que representam alguns aspectos importantes da
dinâmica de veículos, tais como conforto, estabilidade e segurança. Por fim, os resultados da
aplicação de procedimentos de otimização sequencial no modelo computacional original e nos
modelos de superfície de resposta, são comparados segundo critérios que levam em conta
principalmente, a diferença entre o número de avaliações da função objetivo realizadas com o
modelo original e o número de experimentos computacionais necessários para a construção
dos modelos de superfície de resposta.
Abstract
This work describes the application of statistic techniques related to computational
model condensation in such a way that sequential optimization procedures can be used in a
more efficient way. The application of these techniques is encouraged by the possibility of
an important reduction in time and cost associated to vehicle design. A s0phisticated
computational model of a Mini—baja vehicle was defined in a virtual environment by means of
CAD/CAE software, intending to provide data for dynamic behavior studies and to define
the approximated statistic models. The computational model construction deals with the
determination of physical and geometric properties, besides obtaining stiffness and damping
parameters through experimental procedure. The response surface methodology uses
values obtained from dynamic simulations of the original model, intending to establish a
polynomial model which approximate the response of interest. These responses are
determined by algebraic functions which represent some major aspects of the vehicle
dynamics such as: comfort, stability and safety. Finally, results of the sequential
optimization procedure applied to the original computational model are compared with those
obtained by means of the response surface method, taking into account the difference
between the number of object function evaluation of the first approach, and the number of
computational experiments necessary to obtain the response surface model.
Palavras-chave
Dinâmica de veículos, Método de Superfícies de Resposta, Otimização, Response Surface Methodology, Optimization, Vehicle dynamics
Citação
LEAL, Marcus de Freitas. Otimização do comportamento dinâmico de veículos usando superfície de resposta. 2001. 100 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2001.60.
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