Resumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a aplicação de um modelo dinâmico veicular voltado à análise do comportamento vibratório induzido pelo motor, com ênfase na avaliação de conforto e na otimização do coxim do motor. Inicialmente, é formulado um modelo matemático no domínio do tempo, baseado em sistemas de múltiplos graus de liberdade, capaz de representar o movimento vertical (bounce) e o movimento de arfagem (pitch) da carroceria, bem como a dinâmica associada ao conjunto motor–transmissão. As equações de movimento são obtidas a partir do equilíbrio dinâmico do sistema e resolvidas numericamente por meio do método das diferenças finitas.
A excitação proveniente do motor é modelada considerando as forças de combustão, representadas por funções periódicas dependentes da rotação do motor, permitindo a avaliação da resposta do sistema em diferentes regimes de operação. A partir das respostas dinâmicas obtidas, são analisadas grandezas de interesse relacionadas ao desempenho NVH, tais como aceleração vertical do chassi, deslocamento do motor, deslocamento relativo no coxim e forças transmitidas à estrutura.
Com o objetivo de melhorar o desempenho vibratório do sistema, é proposta uma metodologia de otimização baseada na varredura sistemática dos parâmetros do coxim do motor, especificamente a rigidez e o fator de amortecimento. Uma função objetivo composta é definida a partir de métricas normalizadas de conforto, durabilidade e limitação de deslocamentos, incorporando também restrições físicas para garantir a viabilidade do projeto. Os resultados são analisados por meio de mapas de sensibilidade, que permitem identificar regiões ótimas e avaliar a influência relativa de cada parâmetro no comportamento global do sistema.
Os resultados obtidos demonstram que a escolha adequada das propriedades do coxim do motor exerce influência significativa na redução das vibrações transmitidas à carroceria, contribuindo para a melhoria do conforto veicular sem comprometer a integridade estrutural. O modelo desenvolvido e a metodologia proposta mostram-se ferramentas eficazes para o suporte ao projeto e à otimização de sistemas de isolamento vibratório automotivos, podendo ser aplicados em estudos preliminares de engenharia veicular.
Palavras-chave: SAE. Vibrações Mecânicas. Coxim. NVH. Otimização. Dinâmica Vertical.;
BANCA EXAMINADORA: Vitor Mainenti Leal Lopes - Orientador - Professor DSc.
Flávio de Souza Barbosa - Professor DSc.
Paulo Henrique Dayrell Drummond de Oliveira - Engenheiro
Raphael Fortes Marcomini - Professor DSc.
Atenciosamente,