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dc.creatorFonseca, Marcos Roberto Ciarallo-
dc.date.accessioned2025-05-20T20:56:27Z-
dc.date.available2025-05-20T20:56:27Z-
dc.date.issued2025-03-14-
dc.identifier.citationFONSECA, Marcos Roberto Ciarallo. Optimization of a vehicle motor model for vibrational isolation via a primal-dual interior-point algorithm. 2025. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36853-
dc.description.abstractThe mount project is extremely important to ensure good isolation of equipment that generates vibration, be it a motor, a hydraulic pump, a compressor, among others. For the mount project, the positioning of the mount and its stiffness are very important characteristics, as they influence the behavior of the independence of the movement directions and also the isolation performance. For the application of mount project in powertrains, this is not different, as the high isolation performance of the mount is extremely important to ensure the reduction of vibration transmission from the powertrain and, for this, the stiffness of the mount and its attachment point must be adequately selected. Another important factor in the mount project is the modal purity, which quantifies the decoupling between the degrees of freedom, and the greater the modal purity, the greater the decoupling of each degree of freedom in each direction. This is important to reduce the vibrational effects transmitted from a given force in a given direction and also for better control of the vibrational distribution of the system. To describe the modal purity, it is necessary to have information on the natural frequencies and vibration modes of the powertrain suspended on the mounts. To evaluate the isolation performance, the stiffness and damping of the mount must be carefully determined to ensure good isolation. Analytical solutions are developed taking into account the parameters of stiffness, mount damping, mount position, mount angle, mass and the inertia tensor. With these analytical solutions, it was possible to develop an optimization process using optimization algorithms with the objective of finding the parameters that generate high vibrational isolation performance and high modal purity. With this optimization process, it will be possible to improve efficiency in project development by reducing the number of prototypes and tests. After optimization, an increase in vibrational isolation between 1 and 7 dB was observed through the results when compared with the isolation before the optimization. Regarding the modal purity performance, the results also showed significant improvements, where the modal purity of each degree of freedom was generally higher than 85%, whereas, before optimization, there were modal purities below 50%.pt_BR
dc.languageengpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/pt_BR
dc.subjectMateriais de amortecimentopt_BR
dc.subjectVibraçãopt_BR
dc.subjectAnálise modalpt_BR
dc.subjectOtimização estruturalpt_BR
dc.subjectAlgorítmospt_BR
dc.subjectModelos matemáticospt_BR
dc.subjectCushioning materialspt_BR
dc.subjectVibrationpt_BR
dc.subjectModal analysispt_BR
dc.subjectStructural optimizationpt_BR
dc.subjectAlgorithmspt_BR
dc.subjectMathematical modelspt_BR
dc.titleOptimization of a vehicle motor model for vibrational isolation via a primal-dual interior-point algorithmpt_BR
dc.title.alternativeOtimização de um modelo de motor veicular para isolamento vibracional usando um algoritmo de ponto interior primal-dualpt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoO projeto de coxinização é extremamente importante para garantir um bom isolamento de um equipamento que gera excitação vibratória, seja ele um motor, uma bomba hidráulica, um compressor, entre outros. Para o projeto de coxinização, o posicionamento do coxim e a sua rigidez são características importantes que influenciam no comportamento da independência das direções do movimento e também no desempenho de isolamento e devem ser adequadamente selecionados para garantir o alto desempenho de isolamento em motopropulsores. Outro fator no projeto do coxim é a “pureza modal”, a qual quantifica o desacoplamento entre os graus de liberdade. Quanto maior for a pureza modal, maior será o desacoplamento de cada grau de liberdade em cada direção. Isso é importante para reduzir os efeitos vibracionais transmitidos de uma determinada força em uma determinada direção e também para o melhor controle da distribuição vibracional do sistema. Para a descrição da pureza modal, é necessário ter a informação das frequências naturais e dos modos de vibração do motopropulsor suspenso nos coxins. Já para a avaliação do desempenho de isolamento, a transmissibilidade, que é dependente da rigidez, deve ser a mais alta possível pois ela quantifica o quanto a vibração da fonte será atenuada pelo coxim. Neste trabalho, soluções analíticas são desenvolvidas levando-se em consideração os parâmetros de rigidez, amortecimento do coxim, posição das coordenadas dos coxins, ângulo dos coxins, massa e tensor de inércia. Com essas soluções analíticas torna-se possível desenvolver um processo de otimização, realizado através de um algoritmo de ponto interior primal-dual com barreira logarítmica, com o objetivo de obter um alto desempenho de isolamento vibracional e alta pureza modal. Com esse processo de otimização será possível melhorar a eficiência no desenvolvimento do projeto reduzindo a quantidade de protótipos e testes. Após a otimização foi observado, por meio dos resultados, um aumento de isolação vibracional entre 1 a 7 dBs quando comparado com a isolação antes da otimização. Em relação à pureza modal, os resultados também apresentaram melhorias significativas onde a pureza modal de cada grau de liberdade foi, no geral, superior a 85%, sendo que antes da otimização existiam purezas modais abaixo de 50%.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0009-0002-8236-1872pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0306183742591393pt_BR
dc.contributor.advisor1Luersen, Marco Antônio-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-3769-8815pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4815765372448868pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Belo, Ivan Moura-
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-3266-8502pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3205666335316946pt_BR
dc.contributor.referee1Silva, Cláudio Tavares da-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0001-9127-6229pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5446588401443181pt_BR
dc.contributor.referee2Luersen, Marco Antônio-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-3769-8815pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/4815765372448868pt_BR
dc.contributor.referee3Kubo, Pablo Yugo Yoshiura-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0001-9515-6988pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/9270963806734701pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiaispt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICApt_BR
dc.subject.capesEngenharia Mecânicapt_BR
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