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Tipo: Dissertação
Título: Aplicação de uma rede neural artificial NARX para obtenção do comportamento dinâmico de um atenuador de impacto de alumínio do tipo Honeycomb
Autor(es): Souza, Felipe Maraschin Pereira de
Primeiro Orientador: Rodrigues, Marcelo Cavalcanti
Segundo Orientador: Mishina, Koje Daniel Vasconcelos
Primeiro Coorientador: Mishina, Koje Daniel Vasconcelos
Resumo: Na indústria automobilística, uma das maiores preocupações gira em torno da segurança dos ocupantes. Em virtude disso, em automóveis, existem vários equipamentos que são usados com o objetivo de torna-los cada vez mais seguro. Entre eles, um importante equipamento é o atenuador de impacto, que têm o propósito de absorver a energia do impacto no caso de uma colisão. Vários projetos de atenuadores de impactos empregados em carros de competição utilizam o honeycomb como matéria prima. Este trabalho propõe uma metodologia que avalia a aceleração, a energia absorvida e a deformação em função da dimensão do atenuador utilizando uma Rede Neural Artificial, uma rede neural recorrente (feedback) e uma rede neural alimentada diretamente com múltiplas camadas (feedforward). Para treinamento e validação da metodologia proposta foram utilizados os dados de aceleração, deformação e energia absorvida obtidos de análises numéricas realizadas por meio do Método dos Elementos Finitos (MEF) do atenuador de impacto. Os parâmetros de entrada das RNA’s se basearam nas regras do Formula SAE, no que se refere à velocidade, massa de impacto e a dimensão mínima do atenuador. Os resultados obtidos foram satisfatórios, mostrando que os dois tipos de redes neurais foram capazes de aprender o comportamento dinâmico do atenuador de impacto, sendo a rede recorrente com a melhor performance para aceleração, possuindo uma média absoluta percentual dos erros (MAPE) de 3,9%, e a rede feedforward com os melhores resultados para deformação e absorção de energia, MAPE de 6,3% e 2,29% respectivamente.
Abstract: In the automobilist industry, one of the biggest concern is about the safety of the passengers. Due to it, in automobiles, there are various equipments used with the goal to, increasingly, make them safer. Among them, an important equipment is the impact attenuator, which has the purpose of absorbing the energy of the impact in case of collision. Many projects of impact attenuators applied on racing cars utilize the honeycomb as the raw material. This paper proposes a methodology that evaluates the acceleration, the absorbed energy and the deformation in function of the dimension of the attenuator using an Artificial Neural Network, a recurrent neural network (feedback) and a directly fed neural network with multiple layers (feedforward). For training and validation of the methodology proposed it was utilized the acceleration data, deformation and energy absorbed obtained from the numerical analysis made through the Finite Element Method (FEM) of the impact attenuator. The input parameters of the ANNs were based on the rules of the Formula SAE, regarding the speed, mass of impact and the minimal dimension of the attenuator. The results obtained were satisfactory, showing that both types of neural networks were able to learn the dynamic behavior of the impact attenuator, being the feedback network best performance for acceleration with the mean absolute percentage error of 3.9%, and the feedforward network best results for deformation and energy absorption MAPE of 6.3% and 2.29% respectively.
Palavras-chave: Atenuador de impacto
Honeycomb
RNA
NARX
Impact Attenuator
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Engenharia Mecânica
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Tipo de Acesso: Acesso aberto
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/19437
Data do documento: 26-Ago-2019
Aparece nas coleções:Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica

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