Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológio, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-24T22:59:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 287241.pdf: 4392773 bytes, checksum: 970f47baedcce5d16e82d950d35802fe (MD5) / Com a crescente exigência do mercado no aumento do conforto acústico, várias empresas estão investindo em trabalhos que envolvem auralização e aplicação de conceitos psicoacústicos em seus produtos. Pensando neste conceito, a empresa Embraco de compressores iniciou um projeto para auralizar um frigobar através da análise dos principais caminhos de transferência de energia do sistema de refrigeração. Os primeiros resultados mostraram grandes variações em algumas bandas entre os valores de ruído total auralizado e os valores reais medidos. Estas dispersões devem se a algumas simplificações feitas nas medições experimentais, entre elas a utilização de apenas um grau de liberdade ao invés dos seis graus de liberdade necessários para representar cada um dos pontos de acoplamento. Este trabalho visa esclarecer qual a importância dos graus de liberdade, o que acontece no ruído auralizado caso as impedâncias ou mobilidades e funções de transferência de cada um dos caminhos sejam calculados considerando translações e momentos e para os casos em que os momentos e/ou algumas das translações são retirados. Como o sistema de refrigeração é um sistema complexo que possui, por exemplo, materiais compostos, parafusos e borrachas que dificultariam a simulação numérica correta, resolveu-se utilizar um sistema vibroacústico simplificado. Formado por placas e chapas, que resumidamente é uma caixa com uma barra circular que fixa as duas laterais da caixa em um ponto central, onde a barra é presa à base da caixa por uma mola e também onde a estrutura é excitada. Para cada um dos caminhos de transferência serão calculadas as mobilidades e funções de transferência do sistema considerando as translações e os momentos nos pontos de conexão com a caixa utilizando seu modelo numérico em elementos finitos e elementos de contorno, a mola será representada por sua matriz quatro pólos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T00:06:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 290140.pdf: 6184015 bytes, checksum: fd460dd48e859ce9c4b275c50d9c8bac (MD5) / Nos últimos anos com o crescimento das grandes cidades observa-se a tendência de pessoas morando em lugares cada vez menores. Nessas situações, o ruído gerado por refrigeradores domésticos passa a exercer maior impacto sobre o conforto e mesmo sobre a saúde dos indivíduos. Posto isto, o objetivo deste trabalho é avaliar o potencial da modificação do movimento de abertura da válvula de sucção a fim de reduzir o nível de ruído de um compressor hermético usado em sistemas de refrigeração doméstica. A pulsação do fuido na câmara de sucção, a qual está diretamente relacionada ao movimento da válvula de sucção, excita a cavidade e esta excita a carcaça, a qual irradia ondas sonoras para o ambiente externo. Assim, a estratégia deste trabalho é modificar o movimento de abertura da válvula de sucção com o intuito de alterar a pulsação na câmara de sucção e reduzir o nível de ruído proveniente deste caminho. Para atingir estes objetivos, o compressor é simulado utilizando o programa de simulação RECIP. Diferentes movimentos são impostos sobre a abertura da válvula de sucção. Num passo seguinte é desenvolvido um sistema de controle para geração destes movimentos. Ao fim, os resultados da simulação do compressor considerando o sistema de controle do movimento da válvula de sucção são obtidos e avaliados. Atenuações da ordem de 10 dB foram observadas na pressão na câmara de sucção e na pressão externa com a utilização de curvas modificadas sobre o movimento da válvula de sucção.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T18:28:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 228796.pdf: 9600559 bytes, checksum: 242651d25776b4955856491e59e3c69a (MD5) / Materiais de absorção sonora consistem em meios porosos utilizados para reduzir o ruído em sistemas automotivos e industriais. Especialmente materiais fibrosos como a fibra de vidro, e porosos elásticos como espumas de poliuretano, são freqüentemente usados em controle de ruído, os quais transformam energia mecânica em calor através da interação entre suas fases sólida e fluida. A vantagem destes em relação aos ressonadores e outros elementos de controle consiste na atenuação numa ampla faixa de freqüência. Como os altos níveis de ruído gerados por máquinas e equipamentos industriais exigem um bom desempenho de seus filtros acústicos, propõe-se melhorar suas capacidades dissipativas a partir da inserção destes materiais em seus componentes. Desta forma, são desenvolvidos modelos numéricos que permitem identificar quais os parâmetros dominantes e quais componentes do filtro devem receber estes materiais para atenuar com eficácia o ruído gerado numa respectiva faixa de freqüência. As condições de contorno usadas nas simulações para representar a dissipação provocada pelos materiais de absorção são determinadas através da impedância acústica, calculada a partir de uma teoria que descreve o campo sonoro no interior de meios porosos de estrutura rígida a partir da determinação experimental de três parâmetros físicos característicos: a resistividade ao fluxo, a porosidade e o fator de estrutura. As avaliações dos resultados das diferentes configurações testadas são feitas a partir de uma função resposta em freqüência, que representa a razão entre a pressão sonora medida na saída e na entrada da geometria analisada. Finalmente, a comparação entre os resultados numéricos e experimentais indica que apesar das limitações presentes na teoria de propagação sonora em materiais porosos de estrutura rígida e das próprias incertezas presentes nas medições experimentais, os modelos numéricos fornecem bons resultados, constituindo uma importante, rápida e eficiente ferramenta de análise.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-24T06:24:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 263935.pdf: 10133426 bytes, checksum: 7cbcb4f5cbc79418e56fced5bd3647a1 (MD5) / This work describes the development and the application of an acoustical measurement system for identification of noise sources. Currently known techniques are able to map the noise radiation from a specific region in space using the sound field measured by a fixed array of microphones. The developed system uses a 32-microphones planar array processed by a classical frequency domain Beamforming algorithm. Different array geometries were studied using computational simulation and finally a multi-arm spiral array was designed based on the results from the simulations. To overcome some limitations of the available commercial systems, which are typically expensive and present a lot of operational constraints, low cost microphones and a flexible and portable signal acquisition platform were used. The microphones were designed and built using a commercially available electret cartridge coupled with a simple circuitry for the signal conditioning, making the easily integration with the acquisition system. Experiments on the microphones response characteristics allowed to select the most adequate samples, considering an expected operational range of 15 kHz. To validate the system, experiments were carried out in an anechoic chamber and it showed good agreement between the theoretical and experimental results. Finally, two different cases from the automotive industry were used to test the application of the system for the purpose of noise source identification. First, the sound transmission through a complex automotive structure with acoustic treatment was evaluated, showing clearly the regions of sound leakage, particularly at high frequencies. In a second experiment the radiated noise out of the engine compartment from a vehicle operating at a dynamometer was mapped. In this case the system was capable of presenting good results using the cross spectrum matrix diagonal removal technique, enabling the identification of the major noise sources.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2013-07-15T22:02:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2013-07-16T18:47:29Z : No. of bitstreams: 1 223227.pdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)

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, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:19:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 320236.pdf: 95694404 bytes, checksum: 82a5bb81c9e988f28f772b15cb7a8bba (MD5) Previous issue date: 2013 / Existe uma pressão contínua das pessoas e autoridades para a redução dos níveis de ruído das mais diversas áreas. Em muitos casos as fontes de ruído são bem conhecidas e as soluções para a redução de ruído podem ser aplicadas. Porém, em diversas situações, a origem do ruído não pode ser determinada. Para isto utilizam-se técnicas de visualização de campo acústico, sendo uma dessas técnicas o beamforming. O beamforming é capaz de identificar as fontes sonoras com a utilização de uma matriz de microfones, podendo ser aplicado em campo próximo ou campo distante. O objetivo deste trabalho é o de identificar as influências dos erros de posicionamento dos microfones e as influências da temperatura e umidade relativa nas medições de beamforming. Para isto, o nível de pressão sonora, os mapas de beamforming, a correlação de resposta entre a matriz correta e a matriz com erros de posição, a faixa dinâmica e a largura de lóbulo para diversas perturbações e diversas frequências foram avaliados e comparados <br> / Abstract: There is a continuous pressure from people and authorities to reduce noise levels from several areas. In many cases, the noise sources are well known and solutions for noise reduction can be applied. However, in many situations, the noise source can not be determined. With this purpose, it is used sound ?eld visualization techniques, being one of these techniques the beamforming. The beamforming is able to identify the sound source using an array of microphones, which can be applied in the near ?eld or far ?eld. This dissertation aims to identify the in?uence of microphones positioning errors and the in?uence of temperature and relative humidity in the measurements. With this aim, the sound pressure level, the beamforming maps, the correlation between the correct matrix array and the positioning errors matrix array, dynamic range and lobe wide for several disturbances and frequencies were evaluated andcompared.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T16:16:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 194337.pdf: 2335505 bytes, checksum: b59560e9b50a3d8b0dfb41b46d1775d7 (MD5) / Esta dissertação tem por objetivo a análise do campo sonoro interno de um protótipo de segmento de aeronave e sua relação com as propriedades vibro-acústicas do sistema cavidade/casca, quando este é excitado externamente por ruído de banda larga. Inicia-se este estudo apresentando-se os fundamentos teóricos de Análise Estatística de Energia - SEA, seu histórico, bem como as aplicações possíveis desta metodologia. Os parâmetros de SEA, densidade modal e fatores de perda, são descritos e determinados experimentalmente. Os resultados para um cilindro de alumínio são comparados com a teoria e resultados de simulação. O balanço de potência entre os subsistemas e a modelagem do sistema constituem a segunda parte da dissertação, sendo então apresentados os modelos utilizados na simulação por SEA. Através da comparação de valores de perda de transmissão e valores de nível de vibração da casca cilíndrica realiza-se a validação do modelo. Apontam-se as vantagens da modelagem híbrida utilizando-se dados analíticos e experimentais na construção do modelo. O estudo de Elementos Finitos (FEM), análise modal e iteração fluido- estrutura, e o estudo Elementos de Contorno (BEM), ruído irradiado, são realizados. Explica-se quais parâmetros de SEA podem ser extraídos de modelos de FEM e BEM, contribuindo para a acuidade das predições em fases inicias do projeto. Por fim, mostra-se que a integração das metodologias de simulação FEM, BEM, SEA, conjugada à inserção de dados experimentais no modelo contribuem para predições de alta precisão.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-19T17:09:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 185390.pdf: 900835 bytes, checksum: 546355e5f1094afea77c03a70378cde7 (MD5) / Atualmente o ambiente de trabalho tem sofrido transformações de modo a integrar cada vez mais a equipe de funcionários. Escritórios panorâmicos (open plan offices) com sala amplas têm sido cada vez mais adotados em substituição aos escritórios ditos estanques. As estações de trabalho são separadas por divisórias baixas, oferecendo separação visual e certo grau de isolamento acústico. O principal aspecto nestes escritórios, então, é a privacidade entre estações. Neste trabalho, o objetivo é avaliar de forma ampla o campo acústico destes espaços panorâmicos. Primeiramente, um levantamento das características de espaços panorâmicos e dos parâmetros que influenciam a qualidade acústica destes ambientes é apresentado. Uma investigação sobre os métodos numéricos empregados nas simulações complementa esta etapa inicial. A seguir, um modelo simples de escritório foi gerado e, através da análise de resultados de medições experimentais e simulações numéricas, o método de investigação foi validado e os parâmetros adequados à investigação posterior de modelos de maior complexidade definidos. Em etapa posterior, dois escritórios panorâmicos reais, de uma empresa comercial, foram objeto de estudo dos fatores que influenciam o conforto acústico nestes ambientes. Modelos virtuais foram gerados e processados pelo programa de acústica de raios Raynoise. Os resultados obtidos foram comparados a valores medidos em escritórios reais e os valores de coeficientes de absorção e de perda de transmissão dos diversos materiais e componentes foram ajustados até a convergência de dados ser obtida. Em conclusão, um escritório panorâmico composto por 64 estações de trabalho foi idealizado. Tendo como fonte sonora a fala, e considerando nove outros parâmetros de projeto desta tipologia de espaço, análises comparativas entre diferentes estações de trabalho permitiram analisar a relevância de cada variável de projeto na inteligibilidade e na privacidade entre estações. Junto as conclusões, também, tópicos para estudos futuros são sugeridos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-20T07:32:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 196578.pdf: 7245156 bytes, checksum: 603229c35eefe6ed42caddd8c82c0df7 (MD5) / O ruído de obras da construção civil é uma das principais fontes geradoras de reclamações da comunidade e um dos principais causadores de doenças ocupacionais enfrentados pelos trabalhadores do setor. O presente estudo visa, através da investigação de um estudo de caso em canteiro de obra típico da cidade de Maringá - PR, levantar os níveis de ruído gerados por diferentes tipos de equipamentos usados na área de construção civil. Analisam-se diferentes fases da obra e os seus respectivos mapas de ruídos. Levantam-se as características dos principais equipamentos geradores de ruído em cada fase estudada e elaboram-se curvas de nível de pressão sonora para a visualização do campo sonoro em todas essas etapas. Neste trabalho, também, são apresentados os níveis de pressão sonora equivalentes em cada ponto de medição e os resultados das doses de exposição ao ruído dos trabalhadores em diferentes atividades de trabalho dentro do canteiro de obra. Os resultados apresentados sugerem medidas de ação e controle de ruído em todas as fases. Finalmente, é recomendado o planejamento para o controle de ruído do processo construtivo em três etapas: atenuação na fonte, mudanças no layout e a proteção dos operários. Salienta-se, ainda, a importância da implantação de um programa nacional de controle de ruídos em equipamentos da construção civil.