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Obtenção e caracterização de materiais absorvedores de microondas flexíveis impregnados com polianilina.

Luiza de Castro Folgueras 21 December 2005 (has links)
Considerando o potencial uso dos polímeros condutores como Materiais Absorvedores de Radiação Eletromagnética (MARE), na faixa de microondas, vários estudos têm sido realizados. Dentre as principais características desses polímeros destacam-se a sua condutividade elétrica, que pode ser modelada, a baixa massa específica e a facilidade de processamento. A proposta deste trabalho envolve o desenvolvimento de MARE flexíveis e com baixa massa específica, visando novas aplicações, onde se faz necessário um transporte mais fácil e a redução de refletividade de alvos com geometrias complexas e de difícil acesso. Neste trabalho, tecidos e nãotecidos de PET, PAN, nylon, vidro e carbono foram impregnados com a polianilina (PAni), utilizando cinco diferentes técnicas de impregnação (denominadas de direta, in situ e baseadas em formulações com resinas de poliuretano (PU) e epóxi, respectivamente, e com o poli(ácido âmico)). Os resultados de refletividade, na faixa de freqüências de 8 a 12 GHz, mostram que os MARE obtidos apresentam bons valores de atenuação da radiação (90 a 99,9% de absorção) e baixa gramatura (<1000 g/m2). Análises morfológicas obtidas por MEV revelam aspectos típicos da profundidade de impregnação e das interfaces PAni-substratos. Dentre as técnicas avaliadas, observa-se que a relativa ao uso do poli(ácido âmico) apresenta os melhores resultados de dispersão da PAni. É também verificado que as técnicas in situ e com formulações de PU também apresentam resultados promissores. Os resultados obtidos também dão subsídios para compreender o comportamento da interação onda-matéria, de forma a permitir sugestões dos possíveis mecanismos dessa interação. Os comportamentos distintos de atenuação da radiação pelos MARE processados mostram que a condutividade elétrica está relacionada com a quantidade de polímero presente nos substratos e, também, que a atenuação da onda depende da estrutura intrínseca, do formato e da espessura do material suporte, além do tipo de configuração, no caso de absorvedores multicamadas.
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Síntese da poli(o-metoxianilina) in situ na presença de negro de fumo e sua utilização como material absorvedor de microondas.

Simone de Souza Pinto 23 April 2010 (has links)
Este trabalho apresenta o estudo do processamento de materiais absorvedores de radiação eletromagnética (MARE) pelo uso de compósitos condutivos de negro de fumo (NF) impregnado in situ com o polímero condutor poli(o-metoxianilina) (POMA). Para isto, inicialmente, estudou-se a rota de síntese química da POMA, pelo uso de o-anisidina em meio ácido. Resultados de análise de FTIR, espectroscopia Raman e de UV-vis, difração de raios X mostram que o referido polímero foi obtido com sucesso na sua forma condutora. A partir da definição da rota de síntese da POMA e do NF/POMA, ambos preparados em resina epóxi, indica que o compósito condutivo mostra-se muito mais adequado que a POMA na preparação de MARE. Compósitos de NF/POMA resina epóxi apresentam valores de condutividade elétrica até cem vezes maior que amostras de POMA-resina epóxi e valores de atenuação de microondas de até 99,5% na faixa de frequância de 8 a 12 GHz.
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Determinação da trajetória ótima de aeronaves no segmento de decolagem

Tarik Hadura Orra 30 April 2010 (has links)
O presente estudo tem como objetivo determinar a trajetória ótima de uma aeronave no segmento de decolagem, mais especificamente no segmento no ar, entre o descolamento e 35 pés de altitude. A trajetória ótima visa a obtenção do menor comprimento de decolagem possível para uma dada configuração, resultando em uma melhora no desempenho em pista da aeronave. Para obtenção da trajetória é utilizado o método de otimização, onde o controle de profundor é parametrizado em função da altitude através de uma razão de polinômios. A otimização tem como resultado os coeficientes da razão de polinômios que resultam no menor comprimento de pista. São impostas diversas restrições à otimização, com o intuito de se atender aos requisitos de desempenho estabelecidos pelos órgãos homologadores. O estudo é realizado com auxilio de um simulador de voo de engenharia, utilizado para análises de qualidade de voo de uma aeronave comercial de 110 passageiros. A decolagem é simulada considerando a falha de um dos motores, respeitando o procedimento estabelecido pelo requisito. Com base no resultado obtido, espera-se um ganho de até aproximadamente 100 kg no peso máximo de decolagem em uma dada pista, ou redução de 10 metros de pista para o mesmo peso.
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Estudo para homologação de uma fábrica aeronáutica nos Estados Unidos : o caso Embraer

Marcus Vinicius Ramalho de Oliveira 23 April 2010 (has links)
O sucesso de uma empresa fabricante de aeronaves está intrinsecamente ligado à estratégia corporativa seguida pela mesma, e não somente às características do produto, pois o mercado de aviação possui altos riscos envolvidos. É importante salientar que essas estratégias podem, em cenários adversos inesperados, gerar resultados negativos. Portanto, quanto melhor for a avaliação dos fatores envolvidos, menos suscetível estará a empresa. É nessa conjuntura que a Embraer determinou como uma possível estratégia a instalação de uma unidade fabril em Melbourne, nos Estados Unidos. Com isso a empresa, entre outros fatores, reduz os riscos de tornar-se alvo de políticas protecionistas, podendo até mesmo beneficiar-se destas políticas. Contudo, qualquer estratégia empresarial no mundo da aviação deve ser analisada dentro do escopo da certificação aeronáutica. Assim, o presente trabalho apresenta um estudo de caso em que é considerado, sob a perspectiva de certificação da unidade fabril, qual autoridade primária de certificação civil, a Agência Nacional de Aviação Civil (ANAC) ou a Federal Aviation Administration (FAA), adequar-se-ia melhor aos objetivos estratégicos da empresa. Portanto, um estudo dos cenários é realizado, através da metodologia SWOT, onde a análise das políticas, acordos e regras das autoridades do país de origem e do país de implantação da fábrica são consideradas de maneira a obter um panorama comparativo destes ambientes, de forma a validar ou não a decisão da empresa. Após as análises e considerações supracitadas, a certificação da unidade de Melbourne através da FAA foi definida como a mais adequada aos objetivos da Embraer, ratificando a posição da empresa.
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Proposta de método para rebalanceamento de linhas de montagem de conjuntos estruturais aeronáuticos e sua aplicação em um caso real

André Cordeiro Reckevícius 28 July 2010 (has links)
Na medida em que a manufatura enxuta ou Lean Manufacture é introduzida na indústria aeronáutica, processos originalmente concebidos no modelo em docas são transformados em linhas de fabricação ou montagem. Os processos dessa indústria têm características peculiares, sendo que a mais importante é o alto takt, ou seja, da ordem de dias. O objetivo deste trabalho é propor um método para rebalancear tais linhas de montagens, segundo um contexto industrial que impõe, ainda, um conjunto particular de premissas. O método proposto é chamado de MRL-ATT (Método de Rebalanceamento de Linha - Alto Tempo Takt) e pode ser entendido como um roteiro de atividades de um projeto. O método tem um enfoque abrangente do problema e foi desenvolvido a partir de diferentes teorias e ferramentas. Alguma delas originalmente criadas para as indústrias de baixo tempo takt (como a automobilística) tiveram de ser adaptadas para a indústria aeronáutica. O método foi aplicado em uma linha de montagem de um conjunto estrutural aeronáutico e obteve resultados superiores às metas pré-definidas.
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An assessment of three turbulence models for two airfoils on transonic flows using a commercial package

Eduardo Rafael Garcia Borota 16 July 2010 (has links)
The Computational Fluid Dynamics is extensively employed in aerospace industry, which has become feasible due to the evolution of the computers (increased capacity) and to the relatively low computational cost. A great challenge is the inclusion of viscosity effects in the flow simulations, also using a mesh fine enough to catch all the velocity fluctuations due to turbulence. The demand for computational power makes it unfeasible for aerospace applications. Due to the coming of the turbulence models and Reynolds-averaged Navier-Stokes equations, the use of CFD has become common in aerospace industry, allowing optimization and reducing cycles of wind tunnel testing. This work presents the results of two-dimensional flow simulations made using three different turbulence models, as well as two distinct airfoils - a conventional and a supercritical. The simulated cases were chosen taking into account the availability of data for validation. A discussion concerning the results is presented, as well as the conclusion.
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Síntese de um sistema de aumento de controle robusto para operação de lançamento de cargas a baixa altura

Erico Zerbinatti 09 April 2010 (has links)
O transporte de carga ocupa um espaço importante no cenário de aviação civil e militar. Do ponto de vista tático, é frequente na aviação de defesa a necessidade de aeronaves capazes de movimentar cargas relativamente pequenas com agilidade a zonas de conflito ou de difícil acesso. Em casos onde o pouso não é possível ou muito arriscado, o lançamento em voo pode ser uma solução adequada, embora leve a uma situação delicada do ponto de vista do controle da aeronave uma vez que tal operação acarreta uma variação rápida e de grande magnitude de diversos parâmetros ligados à estabilidade tais como centro de gravidade e momento de inércia. Uma solução baseada em técnicas de síntese robusta é proposta para a obtenção de uma lei de controle automático que leve em conta tal variação de parâmetros e seja capaz de garantir a estabilidade da aeronave durante a operação de extração e lançamento de carga. As especificações são explicitadas na forma de funções de ponderação escolhidas de forma adequada de maneira a permitir a síntese de um controlador robusto que respeite as restrições impostas ao projeto. A solução encontrada é avaliada através de análises de estabilidade e qualidade de voo.
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Síntese de polianilina em escala piloto para o processamento de absorvedores de micro-ondas com matriz de silicone

Joseane Mercia da Rocha Pimentel Gonçalves 05 July 2011 (has links)
A condutividade elétrica intrínseca e a baixa massa específica são propriedades que tornam os polímeros condutores aditivos atraentes no desenvolvimento de materiais absorvedores de radiação eletromagnética (MARE). Na classe dos polímeros condutores, a polianilina (PAni) se destaca pelo fato de sua produção não requerer condições especiais e o custo médio dos reagentes ser baixo. No entanto, a disponibilidade comercial deste polímero, com propriedades definidas, ainda é insuficiente para atender aplicações com grandes demandas. Assim, este trabalho tem como objetivo o estudo da obtenção em escala piloto da PAni, com a máxima repetibilidade suas características físico-químicas, em apoio ao processamento de MARE com matriz de silicone. Resultados de espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, espectroscopia Raman e difração de raios X mostram o sucesso da rota de síntese utilizada na escala piloto, com a obtenção de amostras de polímeros com características semelhantes. Dados de condutividade elétrica de diferentes lotes de PAni apresentam a mesma ordem de grandeza (3,96 a 5,63 x 10-3 S.cm-1), sendo que as variações dessa grandeza são atribuídas às mudanças não intencionais da temperatura do meio reacional (-3C a 5C). Amostras de MARE obtidas com matriz de silicone e os polímeros sintetizados em escala piloto mostram excelentes resultados de atenuação da radiação incidente (&gt;99,9%). Variações na máxima atenuação com a frequência estão atreladas com as diferentes espessuras das amostras de MARE processadas, como esperado.
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Proposição de projeto de materiais absorvedores de radiação eletromagnética multicamadas por meio de otimização evolutiva

Rafael Jorge Port 07 December 2011 (has links)
Este trabalho aborda o tema materiais absorvedores de radiação eletromagnética (MARE) multicamadas. Um estudo multidisciplinar é desenvolvido com o intuito de otimizar a perda por reflexão de sinais de micro-ondas incidentes sobre esses materiais, na banda X de frequências (8,2 a 12,4 GHz), sob incidência normal. Uma proposta para projeto e planejamento eficiente da fabricação de MARE é feita por meio da integração de metodologias de caracterização eletromagnética, simulação computacional e processamento de materiais. Este estudo tem como foco otimizar MARE compostos por 3 camadas, a partir de uma base de dados de dez materiais, ou seja, cinco dielétricos (negro de fumo) e cinco magnéticos (ferro carbonila). Tal estudo visa determinar a composição ótima de cada camada (espessuras, materiais, posicionamento) da estrutura absorvedora para obter a melhor atenuação da radiação eletromagnética incidente. A metodologia de busca utilizada é a otimização evolutiva por meio do algoritmo genético MOGA-II, instalado no software modeFRONTIER. Após as inserções, no algoritmo genético, de valores de medidas experimentais de permissividades elétricas e permeabilidades magnéticas dos 10 materiais, 18 simulações são realizadas, baseadas em 3 grupos de situações, quanto à composição das estruturas de 3 camadas: o primeiro composto apenas pelos 5 materiais dielétricos, o segundo pelos outros 5 materiais magnéticos e o terceiro grupo baseado em estruturas compostas pela combinação dos 10 materiais, dielétricos e magnéticos. As otimizações realizadas mostram que os melhores resultados foram obtidos para as estruturas com a presença de ferro carbonila e negro de fumo simultaneamente. O melhor resultado encontrado para a perda ótima por reflexão é -67,625 dB, com a espessura no valor de 0,0023 m. Bons resultados também são obtidos para as estruturas à base de ferro carbonila. Dentre esses podem ser citadas as perdas por reflexão de -46,298 dB e -54,703 dB, para as estruturas com espessuras de 0,0020 m e 0,0019 m, respectivamente. A estratégia de busca realizada por meio do software mostra-se satisfatória. É apresentado também um estudo comparativo entre as larguras de banda de frequências de operação dos absorvedores otimizados. Ao final, é feita uma análise de sensibilidade das espessuras do material multicamadas, em relação às perdas por reflexão obtidas após as simulações.
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Identificação e controle preditivo em multiescala

Marcelo do Nascimento Martins 06 December 2011 (has links)
Estratégias de controle preditivo vêm encontrando grande aceitação no meio industrial, principalmente devido à sua capacidade de tratar sistemas multivariáveis com restrições operacionais sobre as variáveis controladas e/ou manipuladas. Estudos têm revelado que o projeto de controladores preditivos pode se beneficiar do uso de formulações em multiescala quando a dinâmica da planta exibe modos com constantes de tempo substancialmente diferentes entre si. Entre alguns atrativos da abordagem em multiescala pode-se citar, por exemplo, menor complexidade computacional, fusão natural de medidas e ações de controle em diferentes escalas de tempo, bem como estimação em multiescala de perturbações e modelagem de ruídos não-estacionários. Apesar dos atrativos citados, o projeto de controladores preditivos em multiescala (MS-MPC) não tem sido muito explorado na literatura. O presente trabalho apresenta contribuições no campo de identificação em multiescala e, ainda, para o projeto de controladores MS-MPC e resolve alguns pontos dúbios levantados nas propostas encontradas na literatura, a saber: estrutura pré-definida para a matriz de controle $B$ e particularização das restrições de operação sobre o controle multiescala para o caso em regime permanente. Tais problemas foram sanados através de uma reformulação das equações multiescala e pelo uso de técnicas de mapeamentos (inversíveis e não-inversíveis) de polítopos, respectivamente. É proposto, ainda, um aprimoramento que permite o tratamento de problemas de condições terminais e a incorporação da estratégia de horizontes variáveis ao controlador preditivo.

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