Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2011

Made available in DSpace on 2016-05-17T16:51:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-08-31. Added 1 bitstream(s) on 2016-05-17T16:55:10Z : No. of bitstreams: 1 000864230.pdf: 1866850 bytes, checksum: 9ad28107377e11f0b8e5361f14581a46 (MD5) / Os sistemas produtivos modernos requerem, cada vez mais, confiabilidade e bom desempenho de seus equipamentos que, ao apresentarem níveis de vibração elevados, tendem a se deteriorar precocemente e produzir variações no processo produtivo, comprometendo assim sua utilização. Dado o interesse em mitigar os efeitos da vibração, nos últimos anos o estudo de sistemas que sejam capazes de controlar os deslocamentos e as forças dinâmicas geradas por equipamentos vem ganhando espaço considerável na engenharia. Este trabalho apresenta o estudo de uma técnica de controle semiativo que emprega a alteração das propriedades dinâmicas através da modificação da rigidez do sistema, para produzir o efeito de atenuação de vibrações. Foi desenvolvida uma metodologia para avaliação do efeito de alteração da rigidez do sistema através de análise adimensional dinâmica do sistema e, além disso, foram também equacionados analiticamente todos os parâmetros envolvidos no controle das propriedades do sistema. Foi desenvolvido o projeto teórico de um dispositivo capaz de realizar a modificação da rigidez de um sistema mecânico, sendo este simulado em condições de aplicação na atenuação de vibrações de um equipamento que atravessa sua frequência natural. Os resultados demonstram que o dispositivo tem aplicação bastante efetiva para pequenas estruturas e que o conceito pode ser estendido para experimentos com sistemas reais / Modern production systems increasingly require good reliability and performance of their machines and equipment. Those which have high vibration levels tend to deteriorate sooner and to produce poor production processes, which means that the maximum availability cannot be exploited. In recent years, due to the desire to mitigate the effects of vibration, systems which are capable of controlling the dynamic displacements and forces generated by equipment, have been studied. The work in this dissertation presents a study of a semi-active control technique which changes the dynamic properties of a machine, through the modification of the system stiffness, to produce the effect of vibration reduction. A methodology is developed to evaluate the effect of the system stiffness alteration through dynamic analysis. A potential implementation of a design capable of modifying the stiffness of a mechanical system is presented, and simulations are carried out into its performance as a machine passes through its natural frequency. The results show that the design works in principle and has the potential to work in a real experimental system

Submitted by Luís Fernando de Souza Dias (luisfernandodias.fs@gmail.com) on 2016-08-22T19:08:18Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_Luis_Fernando.pdf: 2924121 bytes, checksum: 89246811180dfdf0093975553cf44723 (MD5) / Approved for entry into archive by Escola Politécnica Biblioteca (biengproc@ufba.br) on 2016-08-23T16:51:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_Luis_Fernando.pdf: 2924121 bytes, checksum: 89246811180dfdf0093975553cf44723 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-23T16:51:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_Luis_Fernando.pdf: 2924121 bytes, checksum: 89246811180dfdf0093975553cf44723 (MD5) / FAPESB / A presença do amortecimento em sistemas estruturais pode ser de considerável relevância no comportamento dos níveis de vibração, respostas transientes, transmissibilidade, razão de decaimento e outras características que são influenciadas pela caracterização da dissipação de energia. Neste trabalho, está apresentado um estudo numérico que permite a estimativa do amortecimento presente em estruturas e sua influência nas respostas quando o carregamento é configurado na forma de um impulso, mostrando que a influência da matriz de rigidez nas equações do movimento pode, muitas vezes, ser desprezada sem considerável perda de informações a este respeito. A matriz de amortecimento foi construída com base no modelo viscoso de Rayleigh, fazendo uso dos modos normais extraídos do sistema a partir do método dos elementos finitos, através do método de Jacobi, que foi viável com a redução da ordem das matrizes dada pelo método de iteração por subespaços. Em seguida as respostas no domínio do tempo foram conseguidas pelo método de Newmark, feitas no FEMAP. Os métodos implementados, foram feitos em linguagem de alto nível C++ e Matlab e mostraram resultados satisfatórios, permitindo averiguar o distanciamento entre os níveis de deslocamento quando a matriz de amortecimento está presente nas equações do movimento.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-15T22:42:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T14:57:38Z : No. of bitstreams: 1 180845.pdf: 8094975 bytes, checksum: 92aa00820020ff22aab8de4bcd1c8101 (MD5)

Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T06:11:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Desenvolvimento de um modelo analítico-experimental para a determinação da história temporal da força de impacto entre o pistão e o cilindro em motores reciprocos de combustão interna, considerando a influência do filme de óleo de lubrificação. Extensivos testes experimentais foram conduzidos em três bancadas de teste especialmente desenvolvidas para o projeto. A história temporal da força de impacto foi determinada utilizando-se a teoria de Reynolds para filmes fluídicos, e o espectro desta força foi derivado de funções de transferência. Os resultados experimentais mostraram que a teoria de Reynolds pode ser utilizada para a determinação do coeficiente de amortecimento efetivo do filme de óleo, contudo, quando o filme de óleo esta contaminado com gás, a teoria de Reynolds super estima a magnitude da força de impacto. Um modelo teórico constituído por uma mola (bolhas de gás) conectada em série com um elemento de amortecimento viscoso (filme de óleo) mostrou representar bem o comportamento dinâmico da mistura de óleo com bolhas de gás. Este modelo permite a estimativa da força de impacto levando em consideração o filme de óleo de lubrificação.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2018. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-10-04T22:03:38Z No. of bitstreams: 1 2018_LucianodePaulaRodrigues.pdf: 3728505 bytes, checksum: 08c93aaad671f0e9b77bcfe80b6ccbd7 (MD5) / Approved for entry into archive by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-10-09T20:40:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_LucianodePaulaRodrigues.pdf: 3728505 bytes, checksum: 08c93aaad671f0e9b77bcfe80b6ccbd7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-09T20:40:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_LucianodePaulaRodrigues.pdf: 3728505 bytes, checksum: 08c93aaad671f0e9b77bcfe80b6ccbd7 (MD5) Previous issue date: 2018-10-09 / O presente trabalho utiliza técnicas MBS e MEF para avaliação de fadiga da bandeja inferior de uma suspensão independente do tipo Duplo “A”, visando a proposição de uma metodologia capaz de representar de maneira simplificada um perfil de pista experimental a partir de um sinal teórico, composto por parcelas senoidais. Para tanto, primeiro se realiza uma avaliação sobre o conjunto mola – amortecedor para obtenção da curva de amortecimento deste componente, com a utilização de uma bancada de testes desenvolvida para este fim. Em seguida, o sistema de suspensão é modelado em ambiente multicorpos, onde se desenvolve uma análise dinâmica do componente para aquisição do histórico de carregamento da estrutura. O método dos elementos finitos é empregado para modelagem da bandeja e análise de fadiga, para a qual é desenvolvido o Diagrama S-N utilizando-se do perfil de pista experimental e teórico. / This paper uses MBS and MEF techniques to evaluate fatigue life for the lower control arm of an independent Double “A” suspension, aiming the proposition of a methodology capable of representing, in a simplified way, an experimental road profile from a theoretical signal, composed of sinusoidal components. So, an evaluation of a shock absorber was carried out to obtain the damping curve of this component, using the test bench developed for this purpose. Then, the suspension system was modeled in a multibody environment, where a dynamic analysis was performed to acquire the load history of this structure. The Finite Element Method was used for modeling the lower control arm and to carry out the fatigue analysis. The S-N diagram was developed using the experimental and theoretical road profile.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Mecânica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-26T06:03:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 296896.pdf: 10598745 bytes, checksum: 2b5f71620ee0a3e4cc0b876cfbe212e2 (MD5) / Estruturas compostas metal/elastômero são uma importante ferramenta para a redução de vibrações mecânicas. Em geral apresentam-se na forma de vigas ou placas sanduíche, neutralizadores dinâmicos de vibração ou "links" viscoelásticos A principal conseqüência de uma construção metal/elastômero é a dependência do seu comportamento dinâmico da freqüência e da temperatura. Isto resulta em um problema de autovalores em que a matriz de rigidez é dependente da freqüência e da temperatura. A dinâmica de estruturas com parâmetros variaveis com a freqüência é elaborada e uma tecnica de solução numérica é apresentada. Tais estrutras apresentam matriz de rigidez complexa e dependente da freqüência. Uma solução que determine as freqüências naturais é apresentada na forma de um diagrama tipo Campbell. Os fatores de perda da estrutura são determinados para toda a banda de freqüência e não apenas os fatores de perda modais. Expressões para as respostas em freqüência são feitas. Comparação com resultados experimentais são realizados. A teoria acima é aplicada na formulação da dinâmica de um neutralizador tipo Stockbridge em que a haste é uma viga composta metal/elastômero. A potencialidade de tal neutralizador no controle de vibrações em linhas de transmissão de potência elétrica é discutida. / The main consequence of a metal/elastomer construction is the dependence of its dynamic performance on frequency and temperature. This results in eigenvalue problem in which the stiffness matrix depends on frequency and temperature. A structural dynamics model with the variable parameters dependent on the frequency is developed and a numerical solution technique is presented. Such structures present a complex and frequency dependent stiffness matrix. A solution that determines natural frequencies is presented in the form of Campbell's diagrams. Structure's loss factors are determined for all the band of frequencies and not only modal loss factors. Expressions for frequency response are developed. Comparisons with experimental results are carried out. The previous theory is applied in the formulation of a Stockbridge dynamic vibration neutralizer in which the pole is a metal/elastomer compound beam. The capacity of such neutralizer regarding vibration control in transmission lines of electric power is discussed.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-11-17T03:01:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 335888.pdf: 7684107 bytes, checksum: bcde2c3b76a58baffd70c875ffae66af (MD5) Previous issue date: 2015 / No presente trabalho foi realizado um estudo do comportamento dinâmico de alguns amortecedores de partículas de elastômero (EPD) com movimento vertical. Estes amortecedores compõem-se de um recipiente rígido que contêm um grande número de partículas de elastômero. Os EPDs são aderidos rigidamente à estrutura que se deseja ser controlada. Mediante ensaios foram obtidas curvas da impedância em função da frequência e da aceleração, tanto diretamente na base do EPD quanto este inserido em um sistema de 1 grau de liberdade (GDL). Quando o EPD foi submetido a acelerações perto de 1 g, as partículas adotaram um estado de fluidização, e foi evidenciado um grande amortecimento do sistema, tal como descrito na literatura. Os mecanismos de dissipação de energia aqui são devido ao atrito e colisões inelásticas das partículas. Porém, foi descoberto que o material granular se comporta como um sólido para níveis menores de 1 g de aceleração. Assim, ele possui um conjunto de modos de vibração produzidos por ondas longitudinais estacionárias. Em consequência, em cada uma das suas frequências naturais o EPD pode funcionar como um neutralizador dinâmico. Foram aplicados amortecedores EPD sintonizados a uma viga em balanço e a uma placa de aço para controlar um dos seus modos de vibração. O resultado foi que o pico da curva de mobilidade em ambos os casos foi praticamente eliminado. Além disso, foi conseguida uma elevada atenuação na maioria das frequências naturais superiores. Este tipo de amortecedor foi também aplicado a uma unidade de piso de avião e o seu desempenho foi comparado com outras técnicas de controle de vibração. Os EPDs aparecem como uma técnica de controle de vibração eficiente e econômica para este tipo de estrutura.

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2003 / Inclui bibliografias / Muitos trabalhadores estão trabalhando no desenvolvimento de técnicas de identificação de amortecedores estrutural. Geralmente essas técnicas são baseadas e testadas com simulações numéricas de modelos matemáticos e com a validação através de resultados e

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológio. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:44:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 318583.pdf: 4041808 bytes, checksum: 6034936f7cfba2f74e24faa0b0fa61f1 (MD5) Previous issue date: 2013 / A fenomenologia complexa dos mecanismos de amortecimento dos materiais e das estruturas impede a obtenção de modelos precisos para a predição de amortecimento da maior parte das estruturas e sistemas práticos. Isso quer dizer que, ainda hoje e na maioria das vezes, a determinação do amortecimento precisa ser feita de forma experimental, sujeita a diversas formas de erro e incertezas. Dentre as inúmeras formas de determinação de amortecimento, muitas das técnicas estão relacionadas a processos de extração de parâmetros modais que recorrem a processos de ajuste de curvas para a obtenção dos parâmetros modais. Estruturas com diferentes graus de complexidade e diferentes graus de amortecimento requerem o uso de diferentes técnicas de extração de parâmetros modais para minimizar os erros. Neste trabalho, conjuntos de dados analíticos e de simulação numérica, obtidos sob condições controladas, são utilizados para determinar a precisão dos métodos de ajuste de curvas na determinação do amortecimento estrutural. O uso de dados simulados permite calcular o erro percentual de cada um dos métodos. Por fim, dados experimentais serão utilizados para corroborar os resultados obtidos a partir dos dados controlados. <br> / Abstract: The complex phenomenology of the damping mechanisms of materials and structures is a hindrance to getting accurate models for the prediction of damping for most of structures and practical systems. This means that still today, in several cases, determination of damping must be done experimentally, subject to various forms of error and uncertainty. Among the several forms of damping determination, many of the techniques are related to methods of modal parameters extraction which use curve fitting to obtain the modal parameters. Structures with different degrees of complexity and different degrees of damping require the use of different techniques of modal parameters estimation to minimize errors. In this work sets of analytical and simulated data are obtained under controlled conditions and used to determine the accuracy of curve fitting methods to estimate the structural damping. The use of simulated data enables to calculate the percentage error of each of the methods. Lastly, experimental data will be used to corroborate the results obtained from the controlled data.