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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28063| Título: | Determinação do índice de irregularidade do pavimento por análise de vibrações |
| Título(s) alternativo(s): | Determination of the road irregularity index by vibration analysis |
| Autor(es): | Lucas Kffuri da Rocha |
| Orientador(es): | Bratti, Giovanni |
| Palavras-chave: | Pavimentos Vibração Modelagem Pavimentos - Defeitos Pavements Vibration Modelyng Pavements - Defects |
| Data do documento: | 13-Mai-2021 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Pato Branco |
| Citação: | ROCHA, Lucas Kffuri da. Determinação do índice de irregularidade do pavimento por análise de vibrações. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco, 2021. |
| Resumo: | Os pavimentos, devido ao trânsito de veículos, apresentam desgaste conforme são utilizados, e como forma de monitorar esse desgaste e serem feitas manutenções, as entidades responsáveis controlam o estado do pavimento a partir do índice de irregularidade de pavimento (IRI). Este índice proposto pelo Grupo Banco mundial (WBG) quantifica a qualidade do pavimento, e pode ser calculado por diversos métodos de forma a catalogar a pista conforme o valor de IRI. O objetivo deste trabalho é determinar esse índice através de medição de vibração das partes móveis, suspensas e não suspensas de um automóvel. Para isso, foi utilizado modelo analítico que representa um veículo, usando como base equações de movimento, originadas da área de vibrações. Este modelo foi transcrito para MATLAB, e comparado a um modelo desenvolvido através do método de Elementos Finitos, com o intuito de verificar a acurácia do modelo analítico. Posteriormente, foi implantada uma rotina de cálculo para o IRI através do MATLAB, de modo a só utilizar as respostas dinâmicas do modelo ao percorrer pistas que tenham seu IRI já determinado através dos métodos comparativos elencados. Esses métodos são através do programa ProVAL e o método proposto por Sayers et al. (1986), que utilizam como dado de entrada para o cálculo o perfil da pista a ser analisada. Os resultados comparativos entre o modelo analítico e o numérico demonstram o comportamento semelhante entre métodos, confirmando a acurácia do modelo analítico. Já o cálculo do IRI através das rotinas, apresenta valores muito próximos ou até mesmo iguais aos métodos comparados, com variações abaixo de 0,5% para ambos os métodos. A utilização de características de um veículo comum para o cálculo do IRI demonstra resultados diferentes das características propostas pela bibliografia para esse tipo de simulação, atestando que a aplicação deste método para o cálculo em campo necessitará de uma forma a deixar o veículo análogo ao proposto pela bibliografia. |
| Abstract: | The sidewalks, due to vehicle traffic, wear out as they are used, and as a way to monitor this wear and maintenance, the responsible entities control the sidewalk condition from the sidewalk irregularity index (IRI). This index proposed by the World Bank Group (WBG) quantifies the quality of the sidewalk, and can be calculated by several methods in order to catalog the road according to the IRI value. The objective of this work is to determine this index by measuring the vibration of the moving, suspended and unsuspended parts of a car. To do this, an analytical model that represents a vehicle was used, using as basis equations of motion, originated from the area of vibrations. This model was transcribed to MATLAB, and compared to a model developed through the Finite Element method, in order to verify the accuracy of the analytical model. Subsequently, a calculation routine for IRI was implemented through MATLAB, in order to only use the model's dynamic responses when traversing tracks that have their IRI already determined through the comparative methods listed. These methods are through the ProVAL software and the method proposed by Sayers et al. (1986), which use as input data for the calculation the profile of the runway to be analyzed. The comparative results between the analytical and numerical models show similar behavior between methods, confirming the accuracy of the analytical model. The calculation of the IRI through the routines, on the other hand, presents values very close or even equal to the compared methods, with variations below 0.5% for both methods. The use of the characteristics of a common vehicle to calculate the IRI shows different results from the characteristics proposed by the bibliography for this type of simulation, attesting that the application of this method for field calculation will require a way to make the vehicle analogous to the one proposed by the bibliography. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28063 |
| Aparece nas coleções: | PB - Engenharia Mecânica |
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