Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte1.pdf: 4101005 bytes, checksum: 33757d5f02284fb047ef8012260c0b4a (MD5) Previous issue date: 2011-12-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The design and development of an automated system for inspection of weld in pipelines main objective to ensure portability in areas of difficult access, improved detectability of errors, accurate reports, scan speed, easy handling and greater flexibility for different configurations in diameter and thickness. From the geometry of the duct, the system is capable of circumferential and longitudinal movements in order to scan the entire surface of the pipeline being inspected. The system consists of two DC motors, gears, a programmable logic controller and a graphical interface to show the maintence of inspection process. The project is based on an interchargeable external gear that rotates and supports the transducers, driven by other gear. Another engine generates the longitudinal movement of the system mensuring that the entire surface of the pipe to be inspected. Experimental tests have demonstrated the effectiveness and applicability of the developed system. / O projeto e desenvolvimento de um sistema automático de varredura para inspeção em juntas soldadas de dutos tem como objetivo principal garantir uma portabilidade do sistema em áreas de difícil acesso, melhor detectabilidade de falhas, precisão nos laudos, velocidade de análise, fácil manuseio e maior flexibilidade para diferentes configurações de diâmetro e espessura. A partir da geometria do duto, o sistema é capaz de realizar os movimentos circunferenciais e longitudinais com o objetivo de varrer toda a superfície do duto a ser inspecionada. O sistema é composto de dois motores de corrente contínua, engrenagens e um controlador lógico programável, além de uma interface gráfica para mostrar o andamento do processo de inspeção. O projeto é baseado em uma engrenagem externa intercambiável que gira e suporta os transdutores, movida por um pinhão. Outro motor gera o movimento longitudinal do sistema garantindo que toda a superfície do duto seja inspecionada. Testes experimentais demonstraram a eficácia e aplicabilidade do sistema desenvolvido.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2036431 bytes, checksum: 88e5aa7eb3c25813fc9bdaac159e943a (MD5) Previous issue date: 2011-11-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This research aims at developing adaptive decentralized and centralized controllers for two links of an electromechanical manipulator robot of five degrees of freedom (5 DOF). The manipulator robot is consisted of five rotational joints, four links and a claw. Five DC motors are used to drive the robot and the motion transmission of the motors for the joints is achieved by gear trains. The measurements of the angular positions of the joints are made by potentiometers. Models of the manipulator robots, which are coupled and nonlinear, are obtained by using Newton- Euler and Lagrange equations. In this research, the models of the links of the manipulator robot are obtained in real time for each sampling period. The parameters of the links, to be controlled, are identified by recursive least squares (RLS) method resulted from imposed excitation to the motors which activate the links and the responses obtained by means of the joints. These parameters are used in the designs of adaptive controllers for the positions control of the link joints in question. Experimental results are presented, as well as evaluation of the achieved performance by the controlled links of the robot. / O objetivo do presente trabalho é apresentar o projeto de controladores adaptativos descentralizados e centralizados para dois elos de um robô manipulador eletromecânico de cinco graus de liberdade (5 GDL). O robô manipulador é composto por cinco juntas rotacionais, por quatro elos e uma garra. Cinco motores de corrente contínua são utilizados para o acionamento do robô. A transmissão do movimento dos motores para as juntas é realizada através de trens de engrenagens. As medidas das posições angulares das juntas são realizadas por potenciômetros. Modelos de robôs manipuladores são obtidos usando equações de Newton Euler ou de Lagrange; e são acoplados e não lineares. Neste trabalho, os modelos dos elos do robô manipulador são obtidos em tempo real, para cada período de amostragem. Os parâmetros dos elos, a serem controlados, são identificados pelo método dos mínimos quadrados recursivo (MQR), em função de excitações impostas aos motores que acionam os elos e das respostas obtidas nas juntas e são usados nos projetos dos controladores adaptativos, para o controle das posições das juntas dos elos em análise. Finalizando, são apresentados resultados experimentais bem como a avaliação do desempenho obtido pelos elos controlados do robô.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2036431 bytes, checksum: 88e5aa7eb3c25813fc9bdaac159e943a (MD5) Previous issue date: 2011-09-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work deals with an elastostatic, dynamic analysis of industrial buildings using the finite element method. The structural modeling for the beam-slab building is made by using frame finite elements to frame building sub-system and flat shell elements for the ( membrane plus flexure behavior) slab structural subsystem. Then, the coupled threedimensional structure is analyzed on a fully integrated way, so that sub-structural interactions are simultaneously taken into account. The bending effects in frame elements are based on Timoshenko beam theory where shear deformation is incorporated. The flat shell element assemblage is made by superposition membrane problem (using the classical 2D plane element CST) and bending problem (using DST element) in order to incorporate the shear deformation effect. Another focus of this work is concerned to study displacement changes due to excentricity between the beam neutral line and the plate median plane. In this work the dynamic analysis of beam-slab building and its structural subsystems is restricted to natural frequency evaluation. For these analyses both shear deformation and rotator inertia effects for mass matrix computation are taken into account for frame and flat shell elements. Numerical examples are presented and compared with other results taken from literature or run from commercial structural analysis packages. / Neste trabalho é discutida a análise elasto-linear em regime estático e dinâmico de edifícios industriais usando-se a técnica dos elementos finitos (MEF). A discretização e análise da estrutura são feitas com elementos finitos de barra para o subsistema do pórtico espacial e lâmina plana (chapa e placa) para os pisos. Assim, a estrutura tridimensional resultante (edifício) é analisada de forma totalmente integrada, assim permitindo que as interações sub-estruturais sejam incorporadas de forma simultânea, repercutindo no comportamento estrutural global. Na formulação dos elementos finitos de barra foi considerada a teoria de Timoshenko, que leva em conta a deformação por cortante. Já na formulação dos elementos finitos de lâmina plana, o efeito chapa foi levado em conta através do elemento finito CST e o efeito placa, contabilizado através do elemento finito DST, embasado na teoria de Reissner-Mindlin, que à semelhança com a teoria de vigas de Timoshenko, leva em conta a deformação por cortante. Outro enfoque do trabalho é a consideração da excentricidade existente entre o eixo médio longitudinal das barras e o plano médio das placas do piso, o que torna a modelagem mais realista. Neste trabalho a análise dinâmica do edifício e suas sub-estruturas se restringem apenas a determinação das freqüências naturais, onde as influências da deformação por cortante e inércia rotatória nas matrizes de massa de barra e placas são levadas em conta. Exemplos numéricos são apresentados e comparados com resultados de outros trabalhos ou de pacotes numéricos comerciais.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2470088 bytes, checksum: a35b3ce9aeae2f08a95fc6e8885618ea (MD5) Previous issue date: 2011-07-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Quasicrystalline materials have unique properties, such as: high hardness, excellent surface properties, good resistance to oxidation and corrosion and low electrical and thermal conductivities. These materials can be obtained by conventional methods of metallurgy. However, the quasicrystals are quitefragile which makes its use in the form of billets for the manufacture of mechanical components. Therefore, they are preferably used in powder form as reinforcements in composite materials or for use in surface layers by plasma spray. One technique for obtaining the quasicrystal, which is widely used, is the conventional casting technique. This technique is used to obtain the manufacture of alloys in this work. Evaluation of mechanical properties through conventional methods, such as tension, compression, fatigue, among others, is not feasible. This is due to the difficulty, in quasicrystals, in the development of specimens because of the high fragility of this material and testing. One of the ways to evaluate mechanical properties of quasicrystals is given by evaluating the fracture toughness, which is an important design criterion for making quasicrystalline alloys for use in industry. Through methods of Vickers indentation, it is possible to evaluate not only the hardness of the material, but also to evaluate qualitatively the evolution of cracks in materials. The measures of these cracks are used to evaluate some parameters such as Young's modulus (E) and fracture toughness (KIC. The main objective was to study the mechanical properties of Al59, 2Cu25,5Fe12,3B3 alloy obtained by conventional casting, using the method of instrumented indentation. It was seen that for loads of between 80mN and 100mN occur the appearance of cracks. The hardness reaches an almost constant level until a load of approximately 200mN, with a maximum value of 10.6 GPa and a value of 9.4 GPa for a maximum load of 500mN. The modulus of elasticity was calculated as E = 183 ± 6GPa for Berkovich indent and 186 ± 6GPa for Vickers indent, at room temperature. The estimated value of KIC was 0.78 and 2.37 Mpam-1 / 2. / Os materiais com estrutura quasicristalina apresentam propriedades singulares tais como: elevada dureza, excelentes propriedades superficiais, boa resistência à oxidação e corrosão e ainda baixas condutividades elétrica e térmica. Estes materiais podem ser obtidos através de métodos convencionais de metalurgia. Entretanto, os quasicristais são bastante frágeis o que dificulta seu uso na forma de tarugos para confecção de componentes mecânicos. Assim sendo, eles são preferencialmente utilizados em forma de pó como reforços em materiais compósitos ou para aplicação em camadas superficiais por plasma spray. Uma das técnicas de obtenção dos quasicristais, que é bastante usada, é a técnica de fundição convencional. Esta foi à técnica de obtenção usada para a fabricação das ligas neste trabalho. A avaliação de propriedades mecânicas dos materiais quasicristalinos através de métodos convencionais, como tração, compressão, fadiga, entre outros, é inviável. Isso ocorre devido à dificuldade, em quasicristais, na elaboração de corpos-de-prova dada alta fragilidade deste material e realização do ensaio. Uma das formas de avaliar as propriedades mecânicas dos quasicristais se dá através da indentação instrumentada, que é uma ferramenta bastante eficiente para o cálculo de propriedades como, o Módulo de Elasticidade, Dureza e Tenacidade à fratura, que é um importante critério de projeto para confecção de ligas quasicristalinas para o seu uso em indústria. Através de métodos de indentação Vickers, é possível avaliar não só a dureza do material, mas também avaliar, qualitativamente, a evolução de fissuras nos materiais. As medidas destas fissuras são utilizadas para avaliar alguns parâmetros como módulo de Young (E) e tenacidade à fratura (Kic). O objetivo principal deste trabalho foi estudar as propriedades mecânicas da ligas Al59,9Cu25.5Fe12.3B3 obtidos por fundição convencional, utilizando-se o método de indentação instrumentada. Foi visto que, para as cargas entre de 80mN e 100mN ocorre o surgimento de trincas. A Dureza atinge um patamar quase constante até uma carga de aproximadamente 200mN, com um valor máximo de 10,6GPa e um valor de 9,4GPa para uma carga máxima de 500mN. O módulo de Elasticidade foi determinado como sendo de E = 183±6GPa para identador Berkovich e 186±6GPa para identador Vickers, na temperatura ambiente. O valor estimado para Kic foi de 0,78 e 2,37 MPam-1/2.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2780411 bytes, checksum: 0329fcdeb165d275516bd7d7ab9092b9 (MD5) Previous issue date: 2011-10-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / One of the standard procedures for analyzing the dynamic behavior of a footbridge is to build a virtual model and do simulations considering the mechanics involved. Until recently, in terms of forces applied on structures by pedestrians, only the forces applied by the feet of the pedestrians while they walk were considered. For single individuals crossings a footbridge, the force model is a good representation of the dynamic action of the pedestrian, but in cases of crossings of groups and crowds there were differences between the response obtained from the responses of force model and measured responses on actual structures. Some studies have found evidence that groups of people change the system by adding mass and damping. To fill this gap between the force model and experimental response, the e pedestrian was modeled not only through the forces applied on the structure when walking, but also adding to this force a S1GL to take into account the contributions of mass and damping of the human body structure. This dynamic system that represents each individual is called biodynamic model and the crowd of pedestrians were formed by a group of these systems. The parameters of this model were determined through a process of minimization of equations obtained from the generic response of a S1GL, taking as input the forces applied by foot to the floor, the body mass of the individual, the step rate and the acceleration measured near the individual center of gravity while walking. This process led to correlation expressions where it was possible to obtain the parameters of S1GL from body mass and step rates for a given individual. In sequence, these models were coupled to the model of a footbridge in an amount corresponding to the occupancy rate, so as to compare the responses of the model with actual experimental measurements on the footbridge. It was observed that the responses of a footbridge model with the inclusion of biodynamic models showed a very close agreement to the corresponding response measured on the actual structure, confirming the initial premise. / Um dos procedimentos padrão para se analisar o comportamento dinâmico de uma passarela de pedestres consiste em construir um modelo virtual e fazer simulações considerando a mecânica envolvida. Até há pouco tempo, em termos de forças aplicadas pelos pedestres à estrutura, considerava-se apenas as forças que os pés destes aplicavam diretamente na estrutura no ato da pisada. Para travessias de indivíduos o modelo de força representa bem a ação dinâmica do pedestre, porém em casos de travessias de grupos e multidões vêm se observando discrepâncias entre a resposta obtida do modelo de força e as respostas medidas na estrutura real. Alguns estudos mostraram evidências de que grupos de pessoas modificam o sistema pela adição de massa e amortecimento. Para preencher esta lacuna entre o modelo e a resposta experimental, modelou-se o pedestre não apenas através das forças que os pés destes aplicam na estrutura ao caminhar, mas adicionalmente a esta força um sistema de 1 grau de liberdade (S1GL) para levar em consideração as contribuições de massa e amortecimento do corpo humano à estrutura. Os parâmetros deste modelo foram determinados através de um processo de minimização de equações obtidas da resposta genérica do S1GL, tendo como entrada as forças aplicadas pelos pés ao piso, a massa corpórea do indivíduo, a taxa de passos e aceleração medida próximo ao centro de gravidade de uma pessoa caminhando. Este processo gerou expressões de correlação onde é possível obter os parâmetros do S1GL a partir da massa corpórea e taxa de passos de um determinado indivíduo. Em seqüência, estes modelos biodinâmicos foram acoplados em um modelo de passarela de pedestres em quantidade correspondente à taxa de ocupação, comparando-se as respostas do modelo com as medições experimentais na passarela real. Foi observado que as respostas do modelo de passarela com a inclusão dos biodinâmicos apresentaram uma resposta bastante próxima à resposta correspondente medida na estrutura real, confirmando a premissa inicial.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3644722 bytes, checksum: e20bf7ab6319ef9aed02f134cd90a808 (MD5) Previous issue date: 2012-01-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Food drying is a process used to ensure the quality and stability of foods, considering that the decrease of water in the material reduces the biological activity and the chemical and physical changes that occur during storage. The objective of this research was to study the heat and mass transfer in drying process of slices of tomatoes and to evaluate the characteristics of drying kinetics in two resistive equipments and a heat pump. The operating conditions for dryers resistive were set at temperatures of 40 and 50 and 60°C with an air velocity of 2.5m/s to the heat pump and a dryer resistive temperature of 55°C and air velocity of 5.7m/s. The experimental results of drying kinetics were represented using mathematical models and are shown in terms of effective diffusivity and convective of the mass. The values found for the effective diffusivity of mass are in agreement with the literature. The convective coefficients mass are the order of 10-1. Those coefficients were not found references in literature. A comparative study between the heat pump and the dryer resistive showed that the first one was more efficient to perform the drying of tomato. We studied the sorption isotherm for tomatoes at temperatures of 50, 60, 70 and 80°C. The results were represented using mathematical models and the GAB model showed the best fit to the experimental data. A numerical study for heat transfer and mass during drying of the product was studied, through the development of a computational code, in configuring an infinite slab. In the modeling process were studied the Fourier Law for heat transfer and Law of Fick for mass transfer. For code validation were used results from the literature and from this present research. The results were satisfactory, but it is necessary to study the variables involved in the drying process for a better adjustment. / Secagem de alimentos é um processo utilizado para assegurar a qualidade e a estabilidade dos alimentos, considerando que a diminuição da quantidade de água do material reduz a atividade biológica e as mudanças químicas e físicas que ocorrem durante o armazenamento. O objetivo deste trabalho foi estudar a transferência de calor e massa na secagem de tomate cortado em fatias e avaliar as características da cinética de secagem em dois equipamentos resistivos e uma bomba de calor. As condições operacionais para os secadores resistivos foram fixadas nas temperaturas de 40, 50 e 60ºC, na velocidade do ar de 2,5m/s e para a bomba de calor e um secador resistivo na temperatura de 55ºC e velocidade do ar de 5,7m/s. Os resultados experimentais da cinética de secagem foram representados através de modelos matemáticos e são mostrados em termos de difusividade efetiva e convectiva de massa. Os valores encontrados para a difusividade efetiva de massa estão de acordo com os encontrados na literatura. Os coeficientes convectivos de massa estão na ordem de 10-1, não sendo encontrado referencial da literatura. Um estudo comparativo entre a bomba de calor e o secador resistivo e o primeiro se mostrou mais eficiente para realizar a secagem do tomate. Foi estudada a isoterma de sorção para o tomate nas temperaturas de 50, 60, 70 e 80ºC. Os resultados foram representados através de modelos matemáticos e o modelo de GAB mostrou o melhor ajuste aos dados experimentais. Um estudo numérico para a transferência de calor e massa durante a secagem do produto foi estudado, através do desenvolvimento de um código computacional, na configuração de uma placa plana infinita. Na modelagem foram estudadas a Lei de Fourier para a transferência de calor e a Lei de Fick para a transferência de massa. Para validação do código foram utilizados resultados obtidos na literatura e os do presente trabalho. Os resultados obtidos mostrou-se satisfatório, porém é necessário estudar as variáveis envolvidas na secagem em busca de uma melhor ajuste.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1749141 bytes, checksum: 1c9c3eb30ef41e016293911f596e4898 (MD5) Previous issue date: 2012-03-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The alloys Cu 78,3% - Al 9,8% - Mn 11,9 and 77.5% Cu - Al 9.8% - Mn 11,9% -% Nb 0.5 - 0.3% Ni (wt%) were prepared without the use of protective atmosphere. The first alloy was characterized using optical microscopy, scanning electron microscopy, differential scanning calorimetry and X-ray diffraction and its mechanical property was determinated by the tensile test, quantification of the shape memory effect and superelasticity. In the case of alloy with Nb and Ni, this was characterized by optical microscopy, differential scanning calorimetry and had their mechanical properties determined by tensile testing. / As ligas Cu 78,3% - Al 9,8% - Mn 11,9 e Cu 77,5% - Al 9,8% - Mn 11, 9% - Nb 0,5% - Ni 0,3% (% em peso) foram elaboradas sem utilização de atmosfera de proteção. A primeira liga foi caracterizada através de microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura, Calorimetria Diferencial de Varredura e difração de raios-X e suas propriedades mecânicas foram determinadas através de ensaio de tração, quantificação de efeito de memória de forma e superelasticidade. No caso da liga com Nb e Ni, esta foi caracterizada por microscopia ótica, Calorimetria Diferencial de Varredura e teve suas propriedades mecânicas determinadas através de ensaio de tração.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 5053819 bytes, checksum: 17706f3ce2da78369a2da9e99266b131 (MD5) Previous issue date: 2011-03-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In the chain of energy and motor fuel, in agreement with the policy to adopt green technologies, Brazilian government has encouraged the installation of biodiesel plants to produce an alternative, less polluting and less cost fuel to replace diesel and gasoline. In Paraíba State, the Biodiesel Program was created by the Law 7761 of June 15, 2005. This program initially aims to accomplish two goals: generating clean energy and social inclusion of family farmers. A plant will be built in Campina Grande and will occupy a total area of 704 m2 with a production capacity of approximately 134,000 liters/day (40 million liters/year). These biodiesel plants generate by product in the production process. Some of then, as the water from purification of the biodiesel, have high pH. It is necessary to find a way to avoid that these waste causes high environmental impact. The alkaline activation of certain materials has been studied as an alternative to Portland cement binder. In this work clay-based alkaline activated composites were investigated, with the aim to produce construction blocks. Soil available locally and metakaolin were used. As alkaline activators the Na2SiO3 (sodium silicate) and the NaOH (sodium hydroxide) were obtained commercially, but the KOH (potassium hydroxide) was obtained from the wash water from biodiesel production process. The activators and some small percentage of metakaolin are mixed with the soil and water, and the mix was compressed by a static strength of about 2 MPa, which is commonly provided by hand presses for the fabricate compressed earth blocks. The results show the feasibility of such use of liquid waste from biodiesel. The mechanical strength depends on the concentration of metakaolin, which can reach up to 17 MPa for composites with 22% activated alkaline soil. The durability, physical properties and microstructures of samples with different compositions were also studied. / Na cadeia da energia e do combustível automotor, dentro da política mundial de adoção de tecnologias verdes, o governo brasileiro vem incentivado à instalação de usinas de biodiesel, material que está sendo empregado como uma alternativa, menos poluente e de menor custo em substituição ao diesel e à gasolina. Na Paraíba, o Programa de Biodiesel foi criado através da Lei Estadual 7.761 de 15 de junho de 2005. O projeto visa inicialmente cumprir duas metas: geração de energia limpa e inclusão social de agricultores familiares. Uma usina será construída em Campina Grande, com capacidade de produção de cerca de 134 mil litros/dia. Estas usinas geram, no processo produtivo, resíduos. Faz-se necessário encontrar uma alternativa para que os resíduos tenham o menor impacto possível no ambiente. Aqueles provenientes da purificação do biodiesel são alcalinos. A ativação alcalina de certos materiais tem sido estudada como um ligante alternativo ao cimento Portland. Neste trabalho estudou-se a formação de um compósito à base de argila alcalinamente ativada para confecção de blocos para construção, nos quais foi usado um solo local e metacaulinita. Como ativadores alcalinos empregaram-se o silicato de sódio, hidróxido de sódio e o hidróxido de potássio proveniente da água de lavagem de biodiesel. Os ativadores são misturados com o solo e a mistura recebe uma compactação estática da ordem de 2 MPa, que é a comumente fornecida por prensas manuais para a fabricação de blocos prensados de terra crua. Os resultados mostram a viabilidade desse tipo de emprego do resíduo líquido de biodiesel. A resistência mecânica depende do teor de ligantes, podendo atingir valores de até 17 MPa para compósitos com 22%de solo alcalinamente ativado. A durabilidade, as propriedades físicas e microestruturais de amostras com diferentes composições foram estudadas.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1244428 bytes, checksum: d2b67119c59bcbd8e0b0f7c1bdf6fe9f (MD5) Previous issue date: 2012-04-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The thermal properties of materials are vital to the integrity of mechanical designs, mainly of thermal systems and their components. The simulation and determination of temperature field brings the representation of the thermal behavior, i.e., provides previous information on how the temperature varies with position and time in a given solid, subject to certain conditions, characterizing thermically the material, implying what are applications most appropriate for that object under study. For the solution of partial differential equations governing heat diffusion problems in the present study, we used the generalized integral transform technique (GITT), both for the one-dimensional model as the two-dimensional with harmonic oscillating temperature as a boundary condition, providing the temperature profile of the models under study. These were simulated by a computer code developed in Mathematica 8.0, and with the results obtained, an analysis of convergence with respect to temperature observing the number of eigenvalues was done. The one-dimensional model was reproduced by two-dimensional model, assuming the Biot number equal zero of the condition of the third kind of cylinder lateral surface in twodimensional model, for validation of both; and comparing the results of de model with the experimental results. / As propriedades térmicas dos materiais são de vital importância para integridade de projetos mecânicos, principalmente de sistemas térmicos e os seus componentes. A simulação e determinação do campo de temperatura nos trazem a representação do comportamento térmico, isto é, fornece informações prévias de como a temperatura varia com a posição e o tempo em um determinado sólido, submetido a certas condições, caracterizando o material termicamente, implicando quais são as aplicações mais apropriadas para aquele objeto em estudo. Para a solução das equações diferenciais parciais que governam os problemas de difusão de calor no presente trabalho, foi empregada a técnica da transformada integral generalizada (GITT), tanto para o modelo unidimensional quanto o bidimensional, com oscilação de temperatura harmônica como condição de contorno, fornecendo o perfil de temperatura dos modelos em estudos. Estes foram simulados por um código computacional desenvolvido no Mathematica 8.0, e com os resultados obtidos foi feita uma análise de convergência com relação a temperatura observando o número de autovalores. Além da reprodução do modelo unidimensional pelo bidimensional, para validação de ambos, em que o número de Biot da condição de terceiro tipo da superfície lateral do cilindro do modelo bidimensional foi assumido zero; e comparação dos resultados obtidos pelo modelo com resultados experimentais.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-07-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work proposes the thermal characterization of an opaque solid using the Flash Method as an estimation technique of thermophysical properties. Thermal characterization corresponds to the identification of heat transfer properties. The properties that most interest among researchers are: specific heat, thermal capacity, conductivity and thermal diffusivity. The characterization techniques have been evolving in parallel with the rise of new materials, as well as the necessity and accuracy of the intrinsic characteristics of each one. The use of the equations of heat and mass transfer is subject to the availability of data on the intrinsic characteristics of the materials involved, the thermophysical properties in particular. Estimates of energy exchange can be performed from the values of density, thermal diffusivity, specific heat and thermal conductivity of materials. In this context, there are countless failures in thermal projects by the unavailability of reliable data of thermodynamic and transport properties of the studied object. It is proposed in this research a numerical analysis, comparing it with experimental data on thermal characterization. Among the available experimental techniques, a transient pulse method was chosen, in particular, the Flash method, universally recognized for its accuracy and easy usage. Results are presented in terms of thermal diffusivity, thermal conductivity and specific heat. / Este trabalho propõe a caracterização térmica de um sólido opaco utilizando o Método Flash como técnica de estimação de propriedades termofísicas do mesmo. A caracterização térmica de materiais corresponde à identificação das propriedades de transporte de calor. As propriedades que despertam maior interesse entre os pesquisadores são: calor específico, capacidade térmica, condutividade, e difusividade térmica. As técnicas de caracterização vêm evoluindo paralelamente com o surgimento de novos materiais, assim como, a necessidade e a precisão das características intrínsecas de cada um. O uso das equações de transferência de calor e massa é condicionado à disponibilidade de dados sobre as características intrínsecas dos materiais envolvidos, em particular das propriedades termofísicas. Estimativas de trocas energéticas podem ser realizadas a partir dos valores de massa específica, difusividade térmica, calor específico e condutividade térmica do objeto de estudo. Neste contexto, inúmeros são os fracassos em projetos térmicos pela não disponibilidade de dados confiáveis das propriedades termodinâmicas e de transportes dos materiais. Propõe-se nesta pesquisa uma análise numérica, comparando-a com os dados obtidos experimentalmente na caracterização térmica. Entre as técnicas experimentais disponíveis, um método transiente de pulso, foi escolhido, em particular, o Método Flash, universalmente conhecido pela sua precisão e facilidades de uso. Os resultados serão apresentados em termos da difusividade térmica, da condutividade térmica e calor específico.