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Type: Dissertação
Title: Análise de sensibilidade das propriedades mecânicas e geométricas no fenômeno brake squeal e no desgaste de freios a disco de motocicleta
Title in English: Sensitivity analysis of mechanical and geometric properties in the brake squeal phenomenon and in motorcycle disc brake wear
Authors: Miranda, Matheus Henrique Pires
Advisor: Nogueira, Ricardo Emílio Ferreira Quevedo
Keywords: Brake squeal;Desgaste;Elementos finitos;Archard;Propriedades mecânicas
Issue Date: 2021
Citation: MIRANDA, Matheus Henrique. Análise de sensibilidade das propriedades mecânicas e geométricas no fenômeno brake squeal e no desgaste de freios a disco de motocicleta. 2021. 85 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) – Universidade Federal do Ceará, Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência de Materiais, Fortaleza, 2021.
Abstract in Brazilian Portuguese: O ruído é, certamente, um dos fatores de influência no conforto de motoristas. O ruído gerado pelos freios, além de causar desconforto, desperta dúvidas em relação a ocorrência de falhas mecânicas no sistema de freio. O Brake squeal é, entre os ruídos existentes, o objeto de maior interesse dos pesquisadores da área. O objetivo da presente dissertação é desenvolver um modelo de Freio a Disco de Motocicleta em Elementos Finitos, para melhor compreender a influência das propriedades dos materiais e parâmetros operacionais na geração de Brake squeal e no desgaste. Portanto, realiza-se a modelagem de desgaste de Archard e a análise de estabilidade do sistema de freio para encontrar os modos instáveis. Em seguida, é desenvolvido um estudo paramétrico para investigar o efeito de mudanças em propriedades mecânicas do Disco, do Back Plate e do Material de fricção, bem como de parâmetros geométricos como espessura do disco e da pastilha na geração do Squeal e no desgaste. Os resultados das simulações indicaram que tanto as propriedades dos materiais quanto os parâmetros geométricos têm um papel substancial na ocorrência do Brake squeal. O desgaste, por sua vez, é mais afetado pelas condições de operação do sistema e propriedades do material da pastilha.
Abstract: One of the factors of influence on driver comfort is undoubtedly the noise. The noise generated by the brakes, in addition to causing discomfort, can cause uncertainty as to the existence of mechanical failure in the brake system. Among the types of noise related to disc brakes, what has been generating a greater interest of researchers is Squeal noise. This thesis is concerned with the disc brake squeal problem for motorcycles, as well as the wear of brake pads. The aim of the present thesis is developing a finite element model of the motorcycle disc brake in order to improve the understanding of the influence of material and operational parameters on squeal and wear generation. Archard’s Wear modelling and Stability analysis of the disc brake assembly is accomplished to find unstable frequencies. A parametric study is carried out to investigate the effect of changing mechanical properties of the disc, back plate, friction material and geometric parameters, such as disc and pad thicknesses, on squeal generation. The results of simulation indicated that material and geometric parameters play a substantial role in generating the squeal noise. On the other hand, wear is most affected by operating conditions and pad material properties.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/61768
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