Orientador: Marco Lúcio Bittencourt / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-18T00:20:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Salles_BrunoBarbosadeOliveiraFerreira_M.pdf: 1743784 bytes, checksum: 438a0b9981dbede83c23bbafd7f95964 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Este trabalho tem por objetivo desenvolver um algoritmo computacional para otimização de forma da superfície de mancais hidrodinâmicos. O algoritmo usa a teoria de lubrificação elastohidrodinâmica que leva em conta a deformação elástica do mancal devido à distribuição de pressão hidrodinâmica. Esta distribuição de pressão é calculada resolvendo-se a equação de Reynolds por meio do Método de Elementos Finitos (MEF). O MEF também foi usado para calcular a deformação radial do mancal. Uma metodologia de otimização foi então aplicada para obter um novo mancal com melhor desempenho, mudando-se apenas a geometria da superfície do mancal / Abstract: The aim of this work is to develop a computational algorithm for bearing surface shape optimization. The algorithm uses the elastohydrodynamic lubrication theory that takes into account the elastic bearing deformation due to the hydrodynamic pressure distribution. This pressure distribution is calculated by solving the Reynolds equation using the Finite Element Method (FEM). The FEM is also used to calculate the bearing radial deformation. An optimization methodology is applied to obtain a new bearing with better performance characteristics by changing only the geometry of the bearing surface / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Alberto Luiz Serpa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-12T19:17:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_GabrielHattorida_M.pdf: 1021601 bytes, checksum: 4cc8fdf21ddc6d423c4f3264c5c4a0f2 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Este projeto tem o objetivo de estudar o efeito dos principais parâmetros que afetam a solução do problema de contato entre corpos elásticos. Foi utilizado o software comercial ANSYS 11.0 para realizar as análises de contato. A influência dos principais parâmetros considerados pelo ANSYS no problema de contato, tais como a rigidez de contato normal, o limite de penetração, os algoritmos de contato e métodos de solução, é investigada no trabalho. Observou-se que a rigidez de contato normal influi diretamente na convergência e nos resultados obtidos. Foram estudados alguns exemplos com resultados conhecidos (analíticos ou numéricos) para uma comparação com a solução do ANSYS, e exemplos de maior interesse prático, como o problema de contato do olhal menor de uma biela automotiva. A partir dos casos analisados, algumas recomendações foram feitas para a escolha dos parâmetros de contato. No entanto, existem parâmetros que dependem do conhecimento do usuário ou da realização de testes preliminares, o que requer em muitas situações um maior tempo para se obter os resultados. Como alternativa, foi investigado o potencial das redes neurais para contornar esta limitação. As redes neurais foram treinadas com resultados obtidos da solução do problema de contato (penetração e variação da pressão de contato) de modelos simplificados, tendo como saída da rede a rigidez de contato normal, que é então usada para estimar a rigidez de contato normal de problemas mais complexos. Foi usada a implementação de redes neurais do software MATLAB 7.0 para o treinamento e a simulação das redes neurais / Abstract: The objective of this project is to study the effect of the main contact parameters that affect the solution of the elastic bodies contact problem. The commercial software ANSYS 11.0 was used to run the contact analysis. The influence of ANSYS main parameters in the contact problem, such as normal contact stiffness, penetration limit, contact algorithms and solvers, is investigated in this work. The normal contact stiffness acts directly in convergence and in the obtained results. Some examples with known results (analytic or numeric) were studied to be compared with ANSYS solution, and some examples of more practical interest, as the connecting rod small end contact problem, were also studied. With the analysed cases, some recommendations were done to the choice of the contact parameters. However, there are parameters that depend on the user's knowledge or it is necessary to run some preliminary tests. As an alternative, it was investigated the neural networks potential to overcome this limitation. The neural networks were trained with obtained results of the contact problem solution (penetration and contact pressure variation) of simplified models. The normal contact stiffness was used as output of the network, which was used to estimate the normal contact stiffness of more complex problems. It was used the neural network implementation of the softwareMATLAB 7.0 to the training and simulation of the neural networks / Mestrado / Mecanica dos Solidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Ana Maria Frattini Fileti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-13T11:28:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_PauloRobertoAlves_D.pdf: 4037300 bytes, checksum: da84be7f1c008bf7d365f44936f53414 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Um grande número de indústrias químicas, bioquímicas e farmacêuticas, utiliza reatores de polimerização em batelada para a produção de polímeros especiais de alto valor agregado. Para tanto, são requeridas ferramentas de controle que forneçam informações confiáveis e otimizem as principais variáveis envolvidas na reação, conferindo propriedades específicas aos polímeros. Para o presente trabalho, adotou-se a reação de polimerização em batelada do metacrilato de metila (MMA) via radicais livres em solução, formando o polimetacrilato de metila (PMMA). O peróxido de benzoíla foi usado como iniciador e o acetato de etila como solvente. Para as etapas da reação do MMA, utilizou-se um modelo matemático fenomenológico conhecido e testado experimentalmente. Para o controle ótimo da temperatura do reator (T), manipulou-se a vazão do líquido de resfriamento (Fcw) e a potência de aquecimento on/off (Q) para o reator em batelada, composto de vidro encamisado, com capacidade para um litro de mistura reacional e um litro de fluido de resfriamento em sua jaqueta. Para a otimização do sistema MMA-PMMA, optou-se pela metodologia IDP (Iterative Dynamic Programming). Desenvolveu-se um programa IDP em Matlab, cuja confiabilidade foi testada com sucesso por um exemplo disponível na literatura especializada. Os resultados mostraram que o programa IDP é capaz de otimizar diferentes características de interesse como a conversão do monômero (Xm), representando um potencial de melhoria econômica. A comparação dos resultados das trajetórias de T e de Fcw obtidos pela otimização off line via IDP, com os resultados experimentais obtidos por Nunes (2004) e Antunes et al. (2005), apresenta comportamentos discrepantes ao longo do tempo. Esta discrepância pode explicar o rendimento experimental de 0,4 para Xm, cujo setpoint para T foi fixado em 63 ºC (336 K) e o seu controle executado pelo modelo PIDFuzzy, contra 0,6 da otimização off line via IDP, que considera os valores de Xm obtidos em cada estágio P para indicar novos setpoints de T. Logo, pode-se inferir que não é o controle de T através de um setpoint fixo que irá permitir um valor máximo de Xm, mas o controle de T para setpoints variáveis em cada estágio de tempo P, definidos pela trajetória de Xm obtida na otimização off line. Esta constatação pode ser considerada a grande contribuição da metodologia IDP para este trabalho. Portanto, pode-se afirmar que o programa IDP desenvolvido é adequado para a otimização off line do processo de polimerização do MMA. / Abstract: A considerable number of chemical, biochemical and pharmaceutical industries, make use of batch polymerization reactors in their processes, mainly to produce polymers with special characteristics and high aggregated value. In order to supply products with high quality standards required by the market, control tools are necessary to provide as fast as possible reliable processes information and at the same time, to optimize the main variables involved in the reaction and attribute special properties to the polymers. This work is concerned with the methyl metacrilate (MMA) free-radical batch solution polymerization reaction, which produces the polymethyl methacrilate (PMMA). Ethyl acetate is used as solvent and benzoyl peroxide as the reaction initiator. To represent the MMA polymerization reaction, a known and experimented phenomenological mathematical model was used. For the reaction optimal temperature (T) control were defined as manipulated variables the inlet cooling water flow rate (Fcw) and the heating power (Q). The equipment is a glass reactor of one liter capacity surrounded by a glass jacket for the heat exchange with the cooling water. To optimize the MMA-PMMA system, a program based on IDP (Iterative Dynamic Programming) technique was developed in Matlab and successfully tested through an example from the specialized literature. The results showed that the IDP program is capable of optimizing different characteristics of interest as the monomer conversion (Xm), and may represent a potential of economic improvement. The comparison between the results of trajectories T and Fcw from the off line optimization via IDP, with the experimental results presented by Nunes (2004) and Antunes et al. (2005), shows discrepant behaviors along the reaction time. This discrepancy may explain the poor experimental value of 0.4 for Xm, once the set point for T was set up in 336 K and its control performed by a PID-Fuzzy model during the runs, against a value of 0.6 for Xm from the off line optimization trough IDP program, which suggests new set points based on the results of Xm for each stage P. Therefore, it is possible to affirm that the use of a fixed set point to control T during the reaction probably will not lead the reaction to a maximum value of Xm, but the use of variable set points for each time stage P, according to off line optimization results for Xm. This description may be considered the major contribution from the IDP methodology for this work. Therefore, the program IDP developed in this work can be considered suitable for the off line optimization of MMA polymerization reaction. / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Com o recente avanço do poder computacional, a amostragem de curvas indexadas espacialmente tem crescido principalmente em dados ecológicos, atmosféricos e ambientais, o que conduziu a adaptação de métodos geoestatísticos para o contexto de Análise de Dados Funcionais. O objetivo deste trabalho é estudar métodos de krigagem para Dados Funcionais, adaptando os métodos de interpolação espacial em Geoestatística. Mais precisamente, em um conjunto de dados funcionais pontualmente fracamente estacionário e isotrópico, desejamos estimar uma curva em um ponto não monitorado no espaço buscando estimadores não viciados com erro quadrático médio mínimo. Apresentamos três abordagens para aproximar uma curva em sítio não monitorado, demonstramos resultados que simplificam o problema de otimização postulado pela busca de estimadores ótimos não viciados, implementamos os modelos em MATLAB usando ondaletas, que é mais adequada para captar comportamentos localizados, e comparamos os três modelos através de estudos de simulação. Ilustramos os métodos através de dois conjuntos de dados reais: um conjunto de dados de temperatura média diária das províncias marítimas do Canadá (New Brunswick, Nova Scotia e Prince Edward Island) coletados em 82 estações no ano 2000 e um conjunto de dados da CETESB (Companhia Ambiental do Estado de São Paulo) referentes ao índice de qualidade de ar MP10 em 22 estações meteorológicas na região metropolitana da cidade de São Paulo coletados no ano de 2014. / The advance of the computational power in last decades has been generating a considerable increase in datasets of spatially indexed curves, mainly in ecological, atmospheric and environmental data, what have leaded to adjustments of geostatistcs for the context of Functional Data Analysis. The goal of this work is to adapt the kriging methods from geostatistcs analysis to the framework of Functional Data Analysis. More precisely, we shall interpolate a curve in an unvisited spot searching for an unbiased estimator with minimum mean square error for a pointwise weakly stationary and isotropic functional dataset. We introduce three different approaches to estimate a curve in an unvisited spot, we demonstrate some results simplifying the optimization problem postulated by the optimality from these estimators, we implement the three models in MATLAB using wavelets and we compare them by simulation. We illustrate the ideas using two dataset: a real climatic dataset from Canadian maritime provinces (New Brunswick, Nova Scotia and Prince Edward Island) sampled at year 2000 in 82 weather station consisting of daily mean temperature and data from CETESB (environmental agency from the state of São Paulo, Brazil) sampled at 22 weather station in the metropolitan region of São Paulo city at year 2014 consisting of the air quality index PM10.

Orientador: Vera Lúcia da Silveira Nantes Button / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-21T00:54:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gasparini_ReynaldoTronco_M.pdf: 4522453 bytes, checksum: a5e3883976604a06aa2fd8dcffb6cd3b (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O estudo do campo acústico gerado por um transdutor ultrassônico é fundamental para sua construção e caracterização, pois permite prever qual será seu comportamento antes mesmo de ser construído e indica se ele realmente é viável para aplicação para a qual foi projetado, e se são necessárias modificações para que se comporte como o esperado. O presente estudo teve como objetivo o desenvolvimento de um software, em ambiente MATLAB®, para a simulação computacional de campos acústicos gerados por transdutores ultrassônicos de diferentes configurações, utilizando dois modelos que descrevem o campo, o de Zemanek e o de Stepanishen. Os campos de transdutores com focalização, apodização e meios com atenuação também poderão ser simulados. Para a simulação do modelo de Zemanek é utilizado o método matemático de discretização e para o de Stepanishen é empregada uma solução analítica para a resposta impulsiva de cada geometria de transdutor. As simulações foram validadas com resultados obtidos anteriormente por alunos do DEB/FEEC/UNICAMP e os programas desenvolvidos foram agregados em um pacote computacional. Estes programas têm seus códigos abertos para que futuramente sejam implementadas outras funções e configurações de transdutor. O software pode auxiliar no projeto de transdutores e também no estudo da modelagem do campo acústico pelos diferentes modelos que o descrevem / Abstract: The study of the acoustic field generated by an ultrasonic transducer is fundamental to its construction and characterization, because it allows to predict how it will behave before being built and whether it is really feasible or not for the application to which it was designed, and to suggest modifications to behave as expected. The present study describes the development of a software implemented in MATLAB®, for computational simulation of acoustic fields generated by ultrasonic transducers, of different configurations, using two models that describe the field, Zemanek and Stepanishen. Transducers with focusing, apodization and attenuation environment may also be simulated. For Zemanek's model simulation is used the mathematical method of discretization and for Stepanishen's model, an analytical solution for the impulse response of each transducer geometry is employed. The simulations were validated with results obtained previously by students from DEB/FEEC/UNICAMP and the developed programs were aggregated into a computer package. These programs have their code available so that, in a near future, other functions and transducer configurations can be implemented. The software can support the transducer design and also the study of the acoustic field modeling by different models that describe it / Mestrado / Engenharia Biomedica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Franco Giuseppe Dedini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-22T04:27:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Eckert_JonyJavorski_M.pdf: 14458146 bytes, checksum: b2eb0f5d4618d1873858f49c66965bec (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Dinâmica veicular é o estudo das interações entre o veículo, condutor e o ambiente bem como as reações de carga, sendo esta dividida em 3 grandes áreas: dinâmica longitudinal, vertical e lateral. Existem variações entre os métodos propostos pela literatura para o cálculo da dinâmica longitudinal do veículo, sendo que o objetivo deste trabalho é, por meio de simulações, compararem os resultados obtidos pelas diversas metodologias. Por meio de um modelo gerado com auxílio do programa de análise dinâmica de multicorpos Adams®, juntamente com o Simulink Matlab®, foram implementados os métodos de cálculo propostos pela literatura de forma a simular o comportamento de um veículo em função de uma demanda de potência gerada por meio do padrão de velocidades imposto pelos ciclos das normas brasileiras NBR6601 e NBR7024. Os resultados encontrados foram comparados por meio da correlação linear entre as curvas de torque resultantes do modelo dinâmico, possibilitando uma avaliação entre os resultados encontrados pelos diferentes métodos. Também foram avaliados o consumo de combustível, a influência da variação da massa do veículo e da estratégia de condução no comportamento dinâmico do veículo, bem como modelos complementares referentes a veículos híbridos e o efeito da adição de um modelo de embreagem no conjunto simulado / Abstract: Vehicular dynamics is the study of interactions between vehicle, driver and load reactions. The vehicular dynamics is divided into three areas: longitudinal, vertical and lateral. There are variations between the methods proposed in the literature to calculate the longitudinal dynamics of the vehicle. The purpose of this study is, through simulations; compare the results obtained by different methods. By means of a model generated by Adams® (Software of Multibody Dynamics Analysis) together with Simulink Matlab® were implemented the calculation methods proposed by literature to simulate the behavior of a vehicle according to a power demand resulting from the default speeds cycles required by Brazilian Standards NBR6601 and NBR7024. The results were compared using linear correlation between the couple curves resulting from the dynamic model, allowing an evaluation of the results reported by different methods. Were also evaluated: the fuel consumption and the influence of the mass vehicle variation, the driving strategy in the vehicle dynamic behavior, some complementary models of hybrid vehicles and the effect of add a clutch model / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

The aim of the diploma thesis was to design an electromagnetic generator to the purpose of supplying signalling and safety devices on the rail tracks. The electromagnetic generator is a separate electrical source, which is mainly needed for safety in the case of not covered tracks by electrical installation. The thesis proposes two types of electromagnetic generator and one with non-linear stiffness, which are designed for the passage of trains with low frequency.

Generating C code from MATLAB can be a powerful tool for a wide range of engineering problems. Especially in cases where MATLAB excels, including matrix operations and some of the built-in functions, code conversion may represent a significant assistance in their development. The aim of this master's thesis is to explore the possibilities of generating C code using MATLAB Coder App. As the documentation for MATLAB Coder was not found sufficient a theoretical basis for the use of this tool was introduced along with simple examples of possible applications. Next, code generation for controlling a laboratory DC motor using a microcontroller dsPIC was made automatic and controlled directly from a single MATLAB script. Individual steps were described to supplement existing documentation and to allow for an easy use. Finally, selected functions were tested for code generation. As a result, certain limitations can be outlined, as well as suitability of both the created tool and the MATLAB Coder App.

This thesis describe approaches for autopilots for small unmanned aerial vehicles. Part of thesis is implementation of autopilot in Matlab/Simulink. The goal is to control computation model of the aircraft. Main part of thesis desribes high layer of control and navigation with focus on trajectory planning. Final algorithm is based on following the reference point between the aircraft and waypoint. Algorithm solves special positions of waypoints and error flag.

The doctoral thesis is divided into two main parts.The first part deals with optimalization of the equivalent circuit parameters of induction motor for calculation steady state characteristics:- - of the equivalent circuit parameters of induction motor with normal slots. - of the equivalent circuit parameters of induction motor with deep slots. -simulation of selected chracteristics and comparison with measured values. The second part of this work deals with optimalization of the equivalent circuit parameters of induction motor for calculation of dynamic characteristics of induction motor –simulation of selected chracteristics and comparison with measured values. The optimalization is based on mutual comparison of measured and calculated torque-speed and current-speed characteristics.