Analise de confiabilidade em fadiga : estudo de caso : braço de controle de suspensão automotiva
Clever Gama Alves
DISSERTAÇÃO
Português
T/UNICAMP AL87a
[Fadigue reliability analusis]
Campinas, SP : [s.n.], 2008.
155p. : il.
Orientador: Itamar Ferreira
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Resumo: O presente trabalho descreve um procedimento de aprovação de um braço de controle de suspensão automotiva sujeito a fadiga de alto ciclo, ao mesmo tempo em que propõe uma sistemática alternativa de validação baseada em conceitos e teorias estatísticas de confiabilidade. Nesse aspecto, a...
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Resumo: O presente trabalho descreve um procedimento de aprovação de um braço de controle de suspensão automotiva sujeito a fadiga de alto ciclo, ao mesmo tempo em que propõe uma sistemática alternativa de validação baseada em conceitos e teorias estatísticas de confiabilidade. Nesse aspecto, a pesquisa não só avalia o procedimento seguido pelo fabricante, como também executa comparações gráfico-analíticas de distribuições probabilísticas (normal, lognormal e Weibull) a fim de caracterizar a massa de dados completos e suspensos obtidos em ensaios acelerados de bancada. Um espaço amostral constituído por quatro observações completas da configuração final da peça e oito da inicial, complementado por doze dados suspensos, foi usado para determinar os parâmetros dos modelos. Essa análise levou à escolha do modelo de Weibull bi-paramétrico para o tempo até a falha para as duas configurações em foco. A estimação final dos parâmetros foi feita pelo método da máxima verossimilhança, o qual superou um método alternativo específico para Weibull na comparação com a distribuição referencial de categoria. Dessa forma, calculou-se o ganho efetivo em confiabilidade conseguido com o esforço adicional de desenvolvimento da peça. O teste de hipóteses de Kruskal-Wallis permitiu concluir que as duas configurações realmente possuem performances de durabilidade diferentes. É notável o ganho em confiabilidade obtido por meio das mudanças que levaram à configuração final: em um universo de um milhão de peças, o número de falhas esperadas aos 30.000 ciclos caiu de 96.384 para 5 partes por milhão
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Abstract: This dissertation aims at describing a procedure for approval of a suspension control arm subjected to high-cycle fatigue and, simultaneously, at proposing a validation alternative method based on reliability concepts and statistical theories. In that manner, the research provides not only...
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Abstract: This dissertation aims at describing a procedure for approval of a suspension control arm subjected to high-cycle fatigue and, simultaneously, at proposing a validation alternative method based on reliability concepts and statistical theories. In that manner, the research provides not only an assessment of the procedure followed by the manufacturer, but also analytical and graphical comparisons of probabilistic distributions (normal, lognormal, Weibull) in order to characterize the set of complete and suspended data from bench accelerated tests. A sample space comprised by four complete final configuration observations and eight complete primary
configuration ones, in addition to twelve suspended figures, was the basis for determining the model parameters. Such an analysis led to choose the bi-parametric Weibull for both focused configurations¿ time to failure. The ultimate estimation of the parameters was performed through the maximum likelihood method, which beat a specific alternative method for Weibull when compared with the referential category distribution. Thus, the effective gain in reliability resulting from the product development additional effort was calculated. The Kruskal-Wallis hypothesis testing guided the conclusion that the two configurations actually have different durability performances. It is impressive the gain in reliability brought by the changes that led towards the final configuration: taking an amount of one million parts into consideration, the expected number of failures at 30,000 cycles dropped from 96,384 to 5 parts per million Ver menos
configuration ones, in addition to twelve suspended figures, was the basis for determining the model parameters. Such an analysis led to choose the bi-parametric Weibull for both focused configurations¿ time to failure. The ultimate estimation of the parameters was performed through the maximum likelihood method, which beat a specific alternative method for Weibull when compared with the referential category distribution. Thus, the effective gain in reliability resulting from the product development additional effort was calculated. The Kruskal-Wallis hypothesis testing guided the conclusion that the two configurations actually have different durability performances. It is impressive the gain in reliability brought by the changes that led towards the final configuration: taking an amount of one million parts into consideration, the expected number of failures at 30,000 cycles dropped from 96,384 to 5 parts per million Ver menos
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