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Title in Portuguese: Modelagem para simulação e análise numérica do fenômeno Stick-slip em freios a disco
Title: Modeling for simulation and numerical analysis of the Stick-slip phenomenon in disc brakes
Author: Dalto, Gabriel Rodrigues Nobre
Rodrigues, Rômulo do Nascimento
Bezerra, Roberto de Araújo
Lamary, Pierre Maurice Christophe
Keywords: Stick-slip
Simulação
Freios a disco
Issue Date: 2020
Publisher: https://revistas2.uepg.br/index.php/ret
Citation: DALTO, Gabriel Rodrigues Nobre; RODRIGUES, Rômulo do Nascimento; BEZERRA, Rômulo do Nascimento; LAMARY, Pierre. Modelagem para simulação e análise numérica do fenômeno Stick-slip em freios a disco. Revista de Engenharia e Tecnologia, v. 12, n. 3, p.294-305, out. 2020.
Abstract in Portuguese: O fenômeno tribológico stick-slip consiste em um mecanismo de geração de ruídos presente em freios a disco e o estudo de sua ocorrência é de suma importância para a melhoria do conforto de motoristas e passageiros. Apesar de variados modelos estarem presentes na literatura, não há um consenso sobre qual modelo é mais próximo de sistemas de freios reais. O presente trabalho é baseado no modelo massa-mola de um grau de liberdade, relacionando este com diferentes modelos de transição entre coeficientes de atrito estático e dinâmico, dependente da velocidade relativa entre as superfícies. Desta forma, este trabalho contribui para essa discussão simulando variados modelos de transição entre coeficientes de atrito, por meio da simulação, avaliando a influência dos parâmetros relacionados e confrontando as simulações com dados experimentais encontrados na literatura. Os resultados das simulações apontam as diferenças entre os comportamentos dos modelos numéricos. A análise das propriedades indica que o fenômeno stick-slip é amenizado pelos aumentos de velocidade e de rigidez e pelas reduções de massa e de diferença entre coeficientes de atrito. Já o estudo de fatores de forma aponta que transições com menores descontinuidades e com decaimentos muito abruptos ou muito suaves também contribuem para a menor ocorrência do fenômeno. Enquanto a comparação das simulações com dados experimentais sugere que para determinadas condições diferentes modelos fornecem resultados mais aproximados.
Abstract: The stick-slip tribological phenomenon consists of a noise generation mechanism present in disc brakes and the study of its occurrence is extremely important to improve the comfort of drivers and passengers. Although several models are present in the literature, there is no consensus on which model is closest to real brake systems. The present work is based on the mass-spring model of a degree of freedom, relating it to different transition models between static and dynamic friction coefficients, depending on the relative speed between the surfaces. Thus, this work contributes to this discussion by simulating various transition models between friction coefficients, through the simulation, evaluating the influence of related parameters and comparing the simulations with experimental data found in the literature. The results of the simulations point out the differences between the behavior of the numerical models. The analysis of properties indicates that the stick-slip phenomenon is mitigated by increases in speed and stiffness and by reductions in mass and difference between friction coefficients. The study of form factors points out that transitions with less discontinuities and with very abrupt or very smooth decays also contribute to the less occurrence of the phenomenon. While the comparison of simulations with experimental data suggests that for certain conditions, different models provide more approximate results.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/61085
metadata.dc.type: Artigo de Periódico
ISSN: 2176-7270
Appears in Collections:DEME - Artigos publicados em revista científica

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