Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológio. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:10:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 320457.pdf: 20611469 bytes, checksum: 4931cb5c79a83ad14ac002009bc7a554 (MD5) Previous issue date: 2013 / Materiais porosos flexíveis como espuma, lã de vidro e lã de rocha são amplamente utilizados em tratamentos acústicos. Esses materiais apresentam sua capacidade de absorção sonora devido à dinâmica interna que converte a energia sonora e vibracional em energia térmica. As propriedades físicas desses materiais como resistividade ao fluxo, módulo de elasticidade, porosidade, tortuosidade, fator de perda e coeficiente de Poisson podem ser obtidas experimentalmente e utilizadas nas simulações da absorção sonora. Foram considerados os modelos analíticos de Ingard e de Biot-Dazel para a propagação de ondas em meios porosos e fibrosos. As propriedades físicas macroscópicas de três materiais, melamina, lã de rocha e fibra de vidro, com diferentes densidades foram determinadas experimentalmente. A absorção sonora foi medida em tubo de impedância e comparada com resultados analíticos. As curvas analíticas pelo modelo de Biot Dazel apesentaram melhor concordância com as curvas experimentais que as curvas analíticas geradas pelo modelo de Ingard. A fim de verificar o efeito do ar nos poros dos materiais, o módulo de elasticidade foi determinado com as amostras posicionadas em um ambiente com vácuo, indicando pequena variação do módulo quando na presença do ar. Quando a velocidade relativa do fluido em relação à estrutura è nula, a curva de absorção apresenta um valor mínimo em uma frequência específica. Este efeito foi observado nas curvas experimentais e analíticas <br>

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:52:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338249.pdf: 4347153 bytes, checksum: 59db61187240b302a71f5038f99837d7 (MD5) Previous issue date: 2015 / Este trabalho aborda a atenuação do ruído de dutos do sistema de ar- condicionado de aeronaves para fins de controle dos níveis de ruído interno de cabine. A atenuação do ruído de banda larga que se propaga no interior dos dutos desse sistema é tipicamente função dos atenuadores dissipativos, revestidos internamente com material poroso. Materiais fibrosos de baixa densidade e estrutura flexível, usados na indústria aeroespacial, se adequam às restrições de volume e massa impostas, sendo aplicados neste propósito. O objetivo deste trabalho é avaliar uma metodologia de predição da perda de transmissão de um atenuador dis-sipativo, composto por material fibroso de estrutura flexível, aplicado em duto de seção circular. Para isso, utiliza-se um modelo em elementos finitos, no qual o material poroso é considerado como um fluido equiva-lente. A caracterização acústica dos materiais porosos é feita através de um método inverso, que faz uso de medições em tubo de impedância e algoritmo de otimização. Uma discussão dos modelos analíticos de pro-pagação acústica em dutos dissipativos de comprimento infinito também é apresentada, primeiramente considerando o material poroso localmen-te reativo e, em seguida, não-localmente reativo. Dois procedimentos experimentais distintos, baseados nas normas ISO 7235 e ASTM E2611, foram empregados para validar o modelo desenvolvido. Os resultados de perda de transmissão obtidos por meio do modelo proposto apresenta-ram boa concordância em relação aos resultados experimentais.<br> / Abstract : This work covers the noise attenuation in ducts of the aircraft air-conditioning system with the purpose to control the noise levels in the cabin. Attenuation of broadband noise which propagates in the ducts of that system is typically a role of dissipative mufflers, lined with porous material. Porous materials with low density and limp frame, usually employed in the aerospace industry, are suitable to the imposed volume and mass constraints, being largely applied for that purpose. The objec-tive of this work is to predict the transmission loss of a dissipative muffler composed by limp frame fiber material applied in a round duct. To do so, a finite element model is developed in which the porous mate-rial is treated as a equivalent fluid. The acoustic characterization of po-rous materials is performed through an inverse method, which uses im-pedance tube measurements and an optimization algorithm. A discussi-on on the analytical models of acoustic propagation in dissipative ducts with infinite length is also presented, firstly using a locally reactive porous material assumption and, then, a non-locally reactive porous material assumption. Two different experimental procedures based on ISO 7235 and ASTM E2611 standards were conducted to validate the developed model. Transmission loss obtained through the proposed model have good agreement compared to the experimental results.

Orientador: Renato Pavanello / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T17:30:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SilvaJunior_FranciscoIlsonda_M.pdf: 2997546 bytes, checksum: 2ae80fc65b91714699db05b9df7fd3da (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado

Orientador : Renato Pavanello / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-31T21:52:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nunes_Alexandre_M.pdf: 10234250 bytes, checksum: b23f996b5cfd8fd277d5617e0bb9956c (MD5) Previous issue date: 2001 / Mestrado

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T08:32:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 188655.pdf: 9575761 bytes, checksum: 78ad975fff9c15d8b5ba76309b3a5dd2 (MD5) / Na área de transmissão sonora em edificações, uma recente ênfase tem sido dada ao estudo de freqüências audíveis, abaixo de 100 Hz. Isto se deve ao aumento do número de fontes de ruído de baixa freqüência, tais como uso de aparelhos domésticos de som ou TV com a capacidade de emitir sons graves cada vez mais potentes, etc. Existe uma preocupação especial com ruídos de baixa freqüência devido a sua eficiente propagação através do ar e eficácia reduzida de sua atenuação por parte de várias estruturas, como por exemplo, protetores auditivos e paredes entre residências. Contudo, em baixas freqüências, as abordagens teóricas mais utilizadas apresentam deficiências explicativas sobre a realidade estudada e precisam ser aprimoradas. Adicionalmente, observa-se que as normas referentes a isolamento sonoro não abrangem a região de freqüências abaixo de 100 Hz e nem mesmo a introdução do Anexo F da norma ISO 140/3 (1995) foi capaz de garantir um nível adequado de reprodutibilidade dos resultados. Nesse sentido, modelos de transmissão sonora entre salas que utilizam técnicas de EF têm demonstrado as características modais dos campos acústicos e vibratórios envolvidos no sistema sala-parede-sala, indicando a necessidade de modelos apropriados para a absorção sonora em baixas freqüências. Neste trabalho um novo modelo de EF foi utilizado para descrever as relações entre as características de absorção sonora das superfícies internas de uma sala e a resposta em freqüência desta sala, para o intervalo de freqüências de 20 Hz a 200 Hz. Inicialmente, o modelo numérico foi validado por comparação com resultados experimentais para uma pequena câmara reverberante vazia, denominada sala de referência. Adicionalmente, investigou-se o efeito da introdução de elementos de mobília no interior da sala, os quais foram abordados como obstáculos rígidos e macios, a fim de verificar possíveis modificações nas freqüências naturais e amortecimento seletivo dos modos do sistema. O efeito da localização de tais obstáculos também foi incluído nas investigações. Os resultados obtidos apresentaram um grau de concordância satisfatório entre valores medidos e simulados, permitindo a conclusão de que a absorção sonora não modifica significativamente as respostas em freqüência da sala em baixas freqüências.

Orientador: Renato Pavanello / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-09T13:01:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SilvaJunior_FranciscoIlsonda_D.pdf: 14371994 bytes, checksum: 62ec5e37c9e4a7e588b3e344df5a1542 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Neste trabalho, estudam-se os fenômenos de propagação de ondas elásticas e acústicas em meios poroelásticos acoplados e se propõe uma metodologia de projeto de isolação acústica em baixas freqüências, utilizando-se de técnicas de otimização topológica. Duas formulações para o método de elementos finitos são utilizadas, baseadas nas equações clássicas de Biot modificadas, escritas em termos do deslocamento estrutural (u) e da pressão acústica (p) nos interstícios preenchidos pelo fluido. O problema físico consiste em um material poroelástico absorvedor presente em um tubo de Kundt acoplado a um guia de onda no domínio das baixas freqüências. A célula representativa é composta por dois sub-domínios: Acústico e Poroelástico. Dois métodos para a maximização da absorção acústica são propostos. O primeiro método é uma seqüência evolucionaria baseada no número de sensibilidade determinado a partir dos valores de absorção elementar acústica. O segundo método é baseado na técnica SIMP (¿Simple Isotropic Material with Penalization¿) e envolve uma análise de sensibilidade e métodos de programação matemática. A análise de sensibilidade do sistema acoplado é feita através de três metodologias distintas. Um Método de Programação Linear Seqüencial, o SLP (¿Sequential Linear Programming¿) é utilizado na solução do problema de otimização para validar a metodologia proposta. Finalmente, as principais conclusões são apresentadas e algumas sugestões de investigações futuras são propostas / Abstract: This work aims to study the coupled poroelasticity and build a design methodology based on Evolutionary and Topological optimization techniques. Two version of the classical Biot equations are written in terms of solid phase structural displacements (u) and interstitial acoustic pressure (p). The problem is solved using a Kundt tube model coupled to an acoustic wave guide in the low frequency domain. Two methods for the maximization of the acoustic absorption at a specific frequency are proposed. The first method is an evolutionary sequence, based on a sensitivity number and obtained by acoustic elementary absorption determination. The second method is based on a SIMP technique (Simple Isotropic Material With Penalization). It involves a sensitivity analysis and mathematical programming methods. A sensitivity analysis of the coupled system is done by three different methodologies. A Sequential Linear Programming Method (SLP) is used to solve the optimization problem. Bidimensional and Tridimensional examples have been implemented and optimized to validate the proposed methodology investigations are proposed. Finally, the main conclusions are presented and some suggestions about future investigations are proposed. / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

A malha urbana das grandes cidades tem sido ocupada, principalmente nos grandes centros, por vários edifícios corporativos, localizados em pólos administrativos onde os ruídos urbanos são constantes. Além dos ruídos externos a que o edifício fica exposto, existem também os ruídos internos, ambos impactando no conforto e produtividade de seus ocupantes, trazendo problemas para a empresa. Tendo a situação brevemente descrita acima como preocupante, este trabalho tem por objetivo geral, investigar quais materiais industrializados para tratamento acústico e quais técnicas são utilizadas, para redução e controle, da propagação de ruídos aéreos em edifícios de escritórios, nos últimos dez anos. Incluem-se assim o estudo e apresentação das características técnicas para especificação de forros acústicos, barreiras acústicas, tratamento de paredes, pisos, layout e mobiliário, vidros acústicos, tratamento dos ruídos gerados pelo ar condicionado e mascaramento sonoro. O objetivo específico neste trabalho é analisar os materiais utilizados para tratamento acústico, baseado nos índices de classificação acústica, seja este de absorção ou isolamento, com relação ao desempenho do material. São eles: NRC (Índice de Redução Sonora), \'alfa\' (Coeficiente de Absorção), \'alfa\'w (Coeficiente de Absorção Sonora Ponderado) Rw (Índice de Redução Acústica) e STC (Classe de Transmissão Sonora). Esta pesquisa tem como resultado a centralização de dados técnicos referente à utilização de materiais acústicos para controle de ruídos aéreos em edifícios de escritórios; a análise das classificações e desempenhos e a avaliação da disponibilização de informações técnicas nos catálogos brasileiros de produtos. Tal resultado oferecerá uma base de consulta para obtenção de critérios durante a especificação e elaboração de projetos de espaços corporativos. O trabalho conclui apontando observações da autora, referentes à utilização dos materiais e técnicas e a necessidade de criação e produção de um maior portfólio de produtos. / Big cities have been taken the ground thought freeways and avenues, where constant and loud noise takes place. At theses ways, corporate edifices are also often established, so they naturally become exposed to the external noise interference, regardless the own internal facilities noising. The consequence is that people how work at these places are more prone to be less productive, turning it into a drawback to the corporate. The scenario described above is very concerning. This general research objective is to study techniques and industrialized material in order to reduce and control the noise propagation thought the air on for corporate facilities, focused at the last ten years time frame. It will focus on study and present the technical characteristics for acoustic absorption and/or isolation of roof lining, acoustic barriers, walls, floor, office layout, furniture, glasses, air-conditioner, and sound masking techniques. The specific research objective is to analyze the materials for acoustic handling, based on acoustic classification indexes that relate to the material performance, for absorption and isolation, as listed: NRC (Noise Reduction Coefficient), \'alfa\' (Sound Absorption Coefficient), \'alfa\'w (Pounder Sound Absorption Coefficient), Rw (Noise Reduction Index) and STC (Sound Transmission Class). The objective of this research is to be a single point of reference for technical data regarding the utilization of materials that can be used to control the sound propagation thought the air on corporate edifices; the classification of analysis and performance as well as the evaluation of technical information available on Brazilian product catalogs. The research result offers a baseline for those who look for criteria during the speciation and implementation of corporative spaces. The conclusion of this work is done with the Authors considerations regarding the utilization of materials and techniques, as well the necessity of creation and production of wider product portfolio.

A malha urbana das grandes cidades tem sido ocupada, principalmente nos grandes centros, por vários edifícios corporativos, localizados em pólos administrativos onde os ruídos urbanos são constantes. Além dos ruídos externos a que o edifício fica exposto, existem também os ruídos internos, ambos impactando no conforto e produtividade de seus ocupantes, trazendo problemas para a empresa. Tendo a situação brevemente descrita acima como preocupante, este trabalho tem por objetivo geral, investigar quais materiais industrializados para tratamento acústico e quais técnicas são utilizadas, para redução e controle, da propagação de ruídos aéreos em edifícios de escritórios, nos últimos dez anos. Incluem-se assim o estudo e apresentação das características técnicas para especificação de forros acústicos, barreiras acústicas, tratamento de paredes, pisos, layout e mobiliário, vidros acústicos, tratamento dos ruídos gerados pelo ar condicionado e mascaramento sonoro. O objetivo específico neste trabalho é analisar os materiais utilizados para tratamento acústico, baseado nos índices de classificação acústica, seja este de absorção ou isolamento, com relação ao desempenho do material. São eles: NRC (Índice de Redução Sonora), \'alfa\' (Coeficiente de Absorção), \'alfa\'w (Coeficiente de Absorção Sonora Ponderado) Rw (Índice de Redução Acústica) e STC (Classe de Transmissão Sonora). Esta pesquisa tem como resultado a centralização de dados técnicos referente à utilização de materiais acústicos para controle de ruídos aéreos em edifícios de escritórios; a análise das classificações e desempenhos e a avaliação da disponibilização de informações técnicas nos catálogos brasileiros de produtos. Tal resultado oferecerá uma base de consulta para obtenção de critérios durante a especificação e elaboração de projetos de espaços corporativos. O trabalho conclui apontando observações da autora, referentes à utilização dos materiais e técnicas e a necessidade de criação e produção de um maior portfólio de produtos. / Big cities have been taken the ground thought freeways and avenues, where constant and loud noise takes place. At theses ways, corporate edifices are also often established, so they naturally become exposed to the external noise interference, regardless the own internal facilities noising. The consequence is that people how work at these places are more prone to be less productive, turning it into a drawback to the corporate. The scenario described above is very concerning. This general research objective is to study techniques and industrialized material in order to reduce and control the noise propagation thought the air on for corporate facilities, focused at the last ten years time frame. It will focus on study and present the technical characteristics for acoustic absorption and/or isolation of roof lining, acoustic barriers, walls, floor, office layout, furniture, glasses, air-conditioner, and sound masking techniques. The specific research objective is to analyze the materials for acoustic handling, based on acoustic classification indexes that relate to the material performance, for absorption and isolation, as listed: NRC (Noise Reduction Coefficient), \'alfa\' (Sound Absorption Coefficient), \'alfa\'w (Pounder Sound Absorption Coefficient), Rw (Noise Reduction Index) and STC (Sound Transmission Class). The objective of this research is to be a single point of reference for technical data regarding the utilization of materials that can be used to control the sound propagation thought the air on corporate edifices; the classification of analysis and performance as well as the evaluation of technical information available on Brazilian product catalogs. The research result offers a baseline for those who look for criteria during the speciation and implementation of corporative spaces. The conclusion of this work is done with the Authors considerations regarding the utilization of materials and techniques, as well the necessity of creation and production of wider product portfolio.