Metodologia de aplicação de forças para análise dinâmica estrutural de motores de combustão interna. - Nigro, Eduardo Bueno (1999)
Os motores de combustão interna devem atender a níveis cada vez mais exigentes de desempenho, tanto sob o aspecto de emissões de poluentes e ruído, quanto sob o de sua durabilidade. A interação entre pistão e cilindro constitui uma fonte significativa de vibração no motor e apresenta como possíveis conseqüências ruídos indesejáveis e o fenômeno de cavitação. O objetivo deste trabalho é desenvolver um método que permita interligar um programa de simulação de movimento secundário de pistão com um programa de elementos finitos de uso geral, de forma a se obterem as vibrações do cilindro e bloco necessárias aos estudos de ruído e cavitação em motores. As forças entre pistão e cilindro calculadas pelo primeiro programa, descritas por um campo de pressões sobre o pistão, são aplicadas no cilindro levando-se em conta a movimentação axial relativa. A metodologia desenvolvida foi traduzida em um programa computacional e os resultados numéricos obtidos foram avaliados através da comparação com a vibração da face do bloco, medida em um motor real. Uma vez que o método está inserido em um contexto mais abrangente de desenvolvimento de ferramentas de simulação, um esforço considerável foi dedicado ao modelamento do bloco através de elementos finitos. Vários aspectos que contribuem para o correto modelamento são analisados e incorporados à metodologia desenvolvida.