Projeto de pesquisa: Cátedra de Vagões
Objetivo: Aumento da disponibilidade de material rodante, o aumento da segurança do transporte, o aumento da carga transportada, a geração de conhecimento e inovação sobre os temas pesquisados, a formação de pessoal técnico qualificado e o desenvolvimento de uma rede de pesquisas sobre vagões com competência para apoiar a VALE na solução de problemas que possam surgir na operação ferroviária.
Desenvolvimento: A cátedra é responsável pela coordenação de outros cinco projetos: Parâmetros de Vagão instrumentado, Estudo e Modelagem de Carros de Passageiros, Dinâmica de Vagões de Carga, Drenos da Vagões de Carga, Estudo de Rodas Microligadas.
Desenvolvimento de modelos computacionais para simulação dinâmica de carros de passageiros da EFVM e EFC - Escopo UNICAMP
Objetivo: Desenvolver modelos matemáticos para os carros de passageiros da EFVM e da EFC.
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Resultados:
I- Levantamento das propriedades de inércia e mecânicas dos carros;
II - Criação dos modelos de simulação em Vampire e em Simpack;
III -Análises paramétricas das suspensões mostraram a secundária como mais relevante para inscrição em curva;
IIII- Estudos detalhados da mola polimérica da suspensão secundária em elementos finitos para aprimoramento da suspensão.
IV-Propostas para alterações nos truques visando ao aprimoramento do comportamento em curva e reduação de desgaste (EM ANDAMENTO).
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Avaliação de tensões por ultrassom
Objetivo: Modelar em elementos finitos, a propagação de ondas longitudinais criticamente refratadas e acustoelasticidade em materiais compósitos.
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Resultados:
I- O modelo desenvolvido para velocidade de ondas longitudinais criticamente refratadas possui alta aderência com os resultados experimentais, obtendo-se um erro menor que 0.5%. na direção da fibra.
II - A constante Acustoelástica depende das constantes elásticas de terceira ordem que experimentalmente são obtidas com grandes incertezas de medições, na ordem de 30%. Foi proposto um método, onde o erro das constantes elásticas de terceira ordem são estimadas com um erro menor que 1% em ligas de alumínio.
III - O Modelo desenvolvido apresenta um erro com os resultados experimentais da constante acustoaelástica menor que 2.6%.
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Desenvolvimento de Modelos para Simulação de Composições Ferroviárias
Objetivo: Desenvolvimento de Modelo longitudinal para Simulação de Composições Ferroviárias: condução, sistema de freios e aparelho de choque e tração.
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Resultados:
I- Desenvolvimento de Modelo do comportamento do escoamento de ar comprimido dentro de um sistema de freio ferroviário pneumático.
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II - Desenvolvimento de modelo de aparelhos de choque e tração.
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III - Modelo de dinâmica longitudinal completo buscando a proposição de melhorias na condução.
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Desenvolvimento e Análise do Efeito da Frenagem com modelos dinâmicos em Vampire
Objetivo: O objetivo do projeto é estudar as possíveis causas de desgaste desigual de friso de rodas em vagões de carga incluindo o efeito da frenagem nos modelos de dinâmica multicorpos.
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Resultados:
I- o procedimento de frenagem desigual pode causar um aumento de desgaste de friso especialmente em curvas;
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II - O desalinhamento de rodeiros, principalmente de ataque, aumenta o desgaste desigual de friso de roda;
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III - O desgaste do prato-pião e das molas a suspensão secundária possuem um efeito menor no desgaste de roda;
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IV -O parâmetro que mais influencia na dinâmica em curva do vagão é a suspensão primária, caracterizada pelo PAD.
captação de energia de sensores
Objetivo: Desenvolvimento de sensores com autonomia quanto à energia, através da coleta de energia disponível no ambiente, para monitoramento de sistemas
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Resultados:
I- Desenvolvimento de estrutura inovadora de coleta através da vibração para ambiente de baixa frequência.
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II - Exploração dos potenciais de uso de coletores vibracionais piezelétricos no ambiente ferroviário.
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III - Modelo analítico de predição, e otimização de coletor de energia piezelétrico em espiral
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Aprofundamento na Avaliação dos Parâmetros Medidos com o Vagão Instrumentado
Objetivo: O projeto tem como objetivo desenvolver estratégias para aprimorar a avaliação e o entendimento dos parâmetros dinâmicos medidos por um vagão instrumentado, visando aumentar a segurança operacional do transporte ferroviário. Este projeto é realizado em parceria com o Laboratório de Tribologia e Dinâmica Ferroviária (LabTDF) da Universidade Federal do Espírito Santo (UFES).
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Resultados:
I- Foi possível, por meio de simulação, relacionar as variáveis medidas pelo vagão instrumentado com o indicador L/V, que avalia a probabilidade de descarrilamento do vagão, com um alto coeficiente R² de 0,97
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II - Por meio de simulação, conseguimos calcular as irregularidades verticais geométricas com alta precisão (R² de 0,99) utilizando os dados do vagão instrumentado.
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III - Desenvolvemos um arranjo otimizado de sensores para obter o indicador L/V em um vagão instrumentado real, dispensando a necessidade do rodeiro instrumentado.
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IV - Utilizando os dados medidos pelo vagão instrumentado real, estabelecemos novos critérios de manutenção a serem aplicados na rotina operacional.
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