Tese (Doutorado) - Universidade Federal de SantaCatarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T13:18:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T17:03:19Z : No. of bitstreams: 1 161331.pdf: 8823409 bytes, checksum: b32f38b04a5608b79cfcf1dc8c06a3ae (MD5) / O presente trabalho propõe uma nova abordagem para o cálculo das perdas passo a passo no tempo, usando o método de Elementos Finitos em duas dimensões. A técnica apresentada permite calcular perdas em dispositivos com geometrias especiais alimentadas em tensão com uma forma de onda não senoidal. O software desenvolvido calcula as perdas no domínio do tempo, e dispensa a convencional decomposição em componentes harmônicos. Modelou-se o material magnético em quatro partes distintas: (a) curva de magnetização sem histerese; (b) histerese estática; (c) perda clássica por correntes de Foucault induzidas nas lâminas; e (d) perda anômala ou excedente. Uma das mais importantes contribuições deste trabalho é o modelo de histerese vetorial. Desenvolveu-se uma metodologia para determinar os parâmetros do modelo, ajustando-se as curvas simuladas e experimentais com mínimo erro quadrático médio. Os resultados mostram que esta técnica de simulação pode ser uma importante ferramenta para a análise e síntese de dispositivos eletromagnéticos considerando as perdas no ferro e nos condutores.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-25T23:28:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 300884.pdf: 3633458 bytes, checksum: a2e6e161a3fd413605f6e641b1dcc016 (MD5) / Com a crescente necessidade do aumento da precisão e rapidez de resposta dos sistemas hidráulicos de controle de posição, a pesquisa aprofundada do comportamento isolado de componentes hidráulicos tem crescido fortemente haja vista que o conhecimento comportamental detalhado de cada componente pode auxiliar na compreensão de desvios de desempenho do sistema como um todo. A presente dissertação realiza estudos sobre o comportamento de válvulas de controle contínuo dire-cional, especificamente de válvulas de carretel, que são largamente utili-zadas em sistemas hidráulicos de controle de posição, como por exem-plo, no posicionamento do anel distribuidor em usinas hidrelétricas. O trabalho avalia a influência de alguns parâmetros da geometria interna das válvulas em seu comportamento hidráulico. Para isso, é desenvolvi-do um modelo do escoamento interno do fluido tendo como base a e-quação da vazão através de orifícios que, combinado à modelagem da geometria interna e aos modelos do coeficiente de descarga, reproduz o comportamento das pressões e vazamentos no interior da válvula. A modelagem, que contempla diferentes geometrias e tamanhos nominais de válvulas, é validada pelo confronto entre os dados experimentais obtidos através de ensaios padronizados pela Norma ISO 10.770-1 e os resultados das simulações teóricas. As conclusões obtidas permitem estabelecer uma visão geral da influência da folga radial, sobreposição, excentricidade, volume das câmaras e tempo de estabilização do ensaio sobre características comportamentais como comportamento das pres-sões, magnitude do vazamento interno, nível de histerese e posição do centro hidráulico. / With the growing need to increase accuracy and speed response of the hydraulic positioning control systems, the detailed research of the isolated behavior of hydraulic components has grown quite considering that the detailed behavioral knowledge of each component can help to understand the deviations in system performance. This thesis conducts a research on the behavior of directional continuous control valves, spe-cifically spool valves, which are widely used in hydraulic position con-trol systems, for example, in positioning control systems of the distribu-tor ring in hydroelectric power plants. The study evaluates the influence of internal geometric parameters such as radial clearance, overlap length in the hydraulic behavior of the directional control valves. A theoretical model based on the internal fluid flow through orifices is developed that, combining modeling of the internal geometry and discharge coeffi-cient models, reproduces both pressure and leakages inside the valve. The modeling which includes different geometries and valve nominal size is validated by comparison between experimental data obtained from standardized tests by ISO 10.770-1 Standard and simulation results obtained with theoretical model. The conclusions lead to establish a global view of the influence of radial clearance, overlap, eccentricity, chambers volume and pressure settling time in behavioral characteristics such as pressure behavior, internal leakage magnitude, hysteresis and hydraulic center position.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2013-06-25T19:36:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 309799.pdf: 2805662 bytes, checksum: 31d9db459238a2dc478ed8f160bbb609 (MD5) / Este trabalho apresenta um estudo direcionado sobre perdas por histerese em dispositivos eletromagnéticos, através do desenvolvimento de um algoritmo que é a principal contribuição do trabalho. Um método utilizado para a estimação das perdas por histerese é realizado através da decomposição do sinal da indução magnética em séries de Fourier. Em cada componente identificada é aplicada a equação correspondente de perda e no final somam-se todas as parcelas. Inicialmente busca-se utilizar o método Rainflow como base para o desenvolvimento de um algoritmo eficiente. Para a comprovação da eficácia do método desenvolvido são realizados diversos testes. Em todos eles o método apresenta resultados coerentes e identifica corretamente todos os laços do sinal. Com o funcionamento adequado do algoritmo são realizados outros testes, porém desta vez comparando com resultados experimentais. Após, apresenta-se um novo método de estimação das perdas por histerese, no qual, se utiliza o sinal original sem que seja necessário decompô-lo em séries de Fourier. No final são feitas comparações entre os dois métodos e conclui-se que o método desenvolvido apresenta resultados mais próximos dos valores medidos. / This paper presents a directional study about hysteresis losses in electromagnetic devices, by developing an algorithm that is the main contribution of this work. The most utilized method to estimate the hysteresis losses is done by the decomposition of the magnetic induction signal in Fourier series. In each identified component is applied the right equation of the losses and in the end the parcels are summed. Initially the Rainflow method is used as a basis to develop an efficient algorithm. Some tests are done to verify the effectiveness of the method. In all of them, the method presents good results and it can find correctly all the formed loops. With the adequate functioning of the algorithm some tests are done, but this time making a comparison with some experimental results. Later, a new method to estimate the hysteresis losses is presented, utilizing the original signal, with no worry about the decomposition in Fourier series. In the end some comparisons are made between them and can be concluded that the developed method presents a closer result of the measured values.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T08:55:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T23:06:13Z : No. of bitstreams: 1 176206.pdf: 3640687 bytes, checksum: 33de7e2dd61f5fef0073d253c73038e3 (MD5) / O objetivo deste trabalho é descrever uma metodologia para o cálculo de campo magnético não linear, aplicada no método de elementos finitos em 2D, incluindo na mesma um modelo de histerese vetorial, considerando o campo rotativo e alternado. A formulação faz uso dos vetores de campo globais B, H e M , a qual pode ser combinada com o método de elementos finitos para resolução das equações de Maxwell. A magnetização M é diretamente introduzida na equação que governa o sistema. A equação resultante após aplicação do procedimento de Galerkin é combinada com a equação do circuito e resolvida pelo método de Newton-Raphson. Verifica-se que existe boa concordância entre os resultados simulados e os experimentais considerando os casos: a) eletroimã - barra de ferro; b) quadro de Epstein de 25 cm c) estrutura de ferro (rotor). O processo iterativo apresentou desempenho satisfatório e conclui-se que esta metodologia pode ser uma ferramenta importante para cálculo de campo magnético passo a passo no tempo levando em consideração a histerese.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Centro de Desenvolvimento Sustentável, Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento Sustentável, 2018. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-05-17T16:53:42Z No. of bitstreams: 1 2018_SheilaNaraBorgesdaSilva.pdf: 1443727 bytes, checksum: 945b24673cb24a4a608435aff547aa9e (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-05-21T15:21:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_SheilaNaraBorgesdaSilva.pdf: 1443727 bytes, checksum: 945b24673cb24a4a608435aff547aa9e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-21T15:21:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_SheilaNaraBorgesdaSilva.pdf: 1443727 bytes, checksum: 945b24673cb24a4a608435aff547aa9e (MD5) Previous issue date: 2018-05-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / As infecções causadas por microrganismos Gram-negativos são crescentes e preocupantes. Neste contexto, os peptídeos antimicrobianos (PAMs) representam uma classe de moléculas com potencial para atuar como agentes de controle microbiano, pois podem apresentar diferentes atividades funcionais no controle de infecções. A utilização desses compostos associados a diferentes estratégias terapêuticas, como a sua incorporação em sistemas de liberação controlada, pode ser um caminho viável na busca de novos agentes antimicrobianos. No presente trabalho foi realizada a produção heteróloga em sistema procarioto utilizando vetor de expressão pET25b+ modificado de dois peptídeos: Synoeca-MP e Mastoparano-MO, em diferentes construções - com sítio de clivagem e sem este sítio, fusionados a duzentas repetições da sequência codificadora da elastin-like polypeptide (ELP). Após a expressão heteróloga e produção de quatro litros de cada uma das construções, o material foi purificado por histerese térmica, em ciclos a 37ºC e a 4ºC. Seguido desse processo, foi realizada a clivagem da tag de ELP, confirmada por MALDI TOF. Os peptídeos produzidos heterologamente e aqueles produzidos quimicamente, foram avaliados quanto a sua atividade contra uma cepa resistente de K. peneumoniae (KPC1410503). Os testes apresentaram MIC de 80µM com Synoeca-MP-DP, comparado a 40 µM do mesmo peptídeo sintético, enquanto os Mastoparanos, tanto o biossintetizado quanto o sintético não apresentaram resultados de inibição microbiana in vitro. / Infections caused by Gram-negative microorganisms are increasing and worrying. In this context, antimicrobial peptides (AMPs) represent a class of molecules with potential to act as microbial control agents, once they can show many different functional activities and act in infections control. The use of these compounds associated with different therapeutic strategies, such as their incorporation in controlled release systems, may be a viable path in the search for new antimicrobial agents. In the present work the heterologous production was carried out in a prokaryotic system using the modified pET25b+ expression vector. Two peptides: Synoeca-MP and Mastoparano-MO, in different constructions - with the cleavage site and without this site, fused to two hundred replicates of the elastin-like polypeptide (ELP) coding sequence. After the heterologous expression and production of four liters of each construction, the samples were purified by thermic hysteresis, in different cycles of 37ºC and 4ºC. After this procedure, the cleavage of the tag of ELP was performed and confirmed by MALDI TOF. Biosynthesized and synthetically produced peptides were tested their activity against a resistant strain of K. peneumoniae (KPC1410503). The tests showed MIC of 80 μM with Synoeca-MP-DP, compared to 40 μM of the same synthetic peptide, while the biosynthesized and synthetic mastoparans presented no results of microbial inhibition in vitro.

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-03-30T18:26:27Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE DOUTORADO 2015.pdf: 3908748 bytes, checksum: 8a2a87bfded468f094cef82a4194b28a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-30T18:26:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE DOUTORADO 2015.pdf: 3908748 bytes, checksum: 8a2a87bfded468f094cef82a4194b28a (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / FACEPE / Um dos maiores desafios da Engenharia Geotécnica é a identificação de um sistema de cobertura final para aterro de resíduos sólidos urbanos (RSU) com a utilização de materiais de baixo custo, que minimize a infiltração de água e que possa reduzir as emissões de gases de efeito estufa (GEE). Esta pesquisa tem o objetivo de avaliar o comportamento hidromecânico de um solo e da sua mistura com composto orgânico. Amostras do solo da Formação Barreiras e do composto orgânico utilizado na camada de cobertura da célula experimental do Aterro da Muribeca, Pernambuco, foram coletadas. Os ensaios foram realizados em amostras compactadas em campo e em laboratório no solo natural e nas misturas solo-composto nas proporções, em volume, de 3:1 e 1:1. Em campo, foram avaliados o grau de compactação e a resistência de ponta com uso do penetrômetro dinâmico DPL (Dynamic Petermeter Light). Em laboratório, foram realizados ensaios de caracterização física e química. Nas amostras compactadas, em laboratório, na umidade ótima e peso específico aparente seco máximo foram obtidas as curvas de retenção de água no ramo de secagem e de umedecimento (histerese) e realizadas avaliação de velocidade da perda de umidade em relação à sucção, avaliação da resistência ao cisalhamento e da resistência de ponta. As camadas de cobertura de campo foram simuladas em lisímetros com as mesmas espessuras de campo e compactadas nas condições ótimas de laboratório e avaliada a resistência de ponta com uso dos penetrômetros dinâmico (DPL) e estático CPT (Cone Penetration Test). As curvas experimentais de retenção de água foram ajustadas utilizando o modelo de van Genuchten (1980). O solo natural e as misturas solos-composto apresentam granulometria similares constituída de silte de baixa compressibilidade. O acréscimo do composto ao solo natural provocou uma diminuição no peso específico aparente seco, um aumento na umidade ótima, um acréscimo na capacidade de retenção de umidade até a sucção de 1000 kPa, não apresentando diferenças significativas para sucções superiores. O aumento do composto ao solo elevou a saturação de base para valores acima de 50%, tornando as misturas eutróficas (férteis) propícias para o desenvolvimento de vegetais, aumento da histerese e redução da resistência ao cisalhamento e de ponta do solo. A condutividade hidráulica saturada do solo e das misturas solo-composto é da ordem de 10-8 m/s. O perfil formado por uma camada de 0,30 m de solo natural sobreposta por uma camada de 0,30 m de solo-composto na proporção de 3:1 foi o que apresentou melhor capacidade de retenção de água, maior resistência de ponta e ao cisalhamento. / Um dos maiores desafios da Engenharia Geotécnica é a identificação de um sistema de cobertura final para aterro de resíduos sólidos urbanos (RSU) com a utilização de materiais de baixo custo, que minimize a infiltração de água e que possa reduzir as emissões de gases de efeito estufa (GEE). Esta pesquisa tem o objetivo de avaliar o comportamento hidromecânico de um solo e da sua mistura com composto orgânico. Amostras do solo da Formação Barreiras e do composto orgânico utilizado na camada de cobertura da célula experimental do Aterro da Muribeca, Pernambuco, foram coletadas. Os ensaios foram realizados em amostras compactadas em campo e em laboratório no solo natural e nas misturas solo-composto nas proporções, em volume, de 3:1 e 1:1. Em campo, foram avaliados o grau de compactação e a resistência de ponta com uso do penetrômetro dinâmico DPL (Dynamic Petermeter Light). Em laboratório, foram realizados ensaios de caracterização física e química. Nas amostras compactadas, em laboratório, na umidade ótima e peso específico aparente seco máximo foram obtidas as curvas de retenção de água no ramo de secagem e de umedecimento (histerese) e realizadas avaliação de velocidade da perda de umidade em relação à sucção, avaliação da resistência ao cisalhamento e da resistência de ponta. As camadas de cobertura de campo foram simuladas em lisímetros com as mesmas espessuras de campo e compactadas nas condições ótimas de laboratório e avaliada a resistência de ponta com uso dos penetrômetros dinâmico (DPL) e estático CPT (Cone Penetration Test). As curvas experimentais de retenção de água foram ajustadas utilizando o modelo de van Genuchten (1980). O solo natural e as misturas solos-composto apresentam granulometria similares constituída de silte de baixa compressibilidade. O acréscimo do composto ao solo natural provocou uma diminuição no peso específico aparente seco, um aumento na umidade ótima, um acréscimo na capacidade de retenção de umidade até a sucção de 1000 kPa, não apresentando diferenças significativas para sucções superiores. O aumento do composto ao solo elevou a saturação de base para valores acima de 50%, tornando as misturas eutróficas (férteis) propícias para o desenvolvimento de vegetais, aumento da histerese e redução da resistência ao cisalhamento e de ponta do solo. A condutividade hidráulica saturada do solo e das misturas solo-composto é da ordem de 10-8 m/s. O perfil formado por uma camada de 0,30 m de solo natural sobreposta por uma camada de 0,30 m de solo-composto na proporção de 3:1 foi o que apresentou melhor capacidade de retenção de água, maior resistência de ponta e ao cisalhamento.

O trabalho trata da formulação, implementação e aplicação de um modelo para análise não-linear de estruturas reticuladas planas em concreto armado, baseado no conceito simplificado de localização dos processos físicos irreversíveis (dano, plasticidade e histerese) em zonas previamente definidas denominadas rótulas que se localizam nas extremidades de um elemento finito de barra. O modelo proposto tem por objetivo reproduzir os deslocamentos residuais relacionados tanto ao comportamento plástico do concreto danificado quanto ao escoamento do aço, além de possibilitar a reprodução de laços de histerese observados experimentalmente em diagramas momento-rotação, ou equivalentemente força-deslocamento, quando a história de carregamento incluir ciclos de descarregamento e recarregamento. A formulação termodinâmica é desenvolvida fazendo-se referência as variáveis de tensão e deformação generalizadas em razão de sua aplicação no âmbito da teoria clássica de flexão de barras. Neste modelo a não-linearidade do elemento estrutural é totalmente decorrente da dissipação de energia localizada nas rótulas e é representada por três variáveis escalares a elas associadas: a variável adimensional de dano, a rotação plástica e a rotação por escorregamento, que representa o fenômeno físico do escorregamento entre as faces das microfissuras no concreto (encaixe e desencaixe dos agregados). Na fase de aplicações as respostas numéricas obtidas com a utilização do modelo proposto foram avaliadas mediante o confronto com diversos resultados experimentais disponíveis na literatura para estruturas de concreto armado sob solicitações estáticas e dinâmicas. Os resultados obtidos evidenciam o bom funcionamento do modelo no caso das solicitações estáticas, tendo sido obtidos resultados limitadamente satisfatórios no caso das solicitações dinâmicas. / This work deals with the formulation, implementation and application of a model for nonlinear analysis of reinforced concrete planed frame structures, based on the simplified concept of localization of the irreversible physical processes (damage, plasticity and hysteresis) in zones previously defined called hinges which are located in the extremities of a bar finite element. The proposed model has as objective to reproduce the residual displacements related to the plastic behavior of the damaged concrete as well as to the steel yielding, moreover making possible the reproduction of hysteresis loops experimentally observed in moment-rotation diagrams, or equivalently force-displacement, when the loading history includes unloading and reloading cycles. The thermodynamic formulation is developed referring to generalized stress and deformation variables due to their application in the scope of the classic theory of bars bending. In this model the nonlinearity of the structural element is totally due to the energy dissipation in the hinges and is represented by three scalar variables associated to them: the non-dimensional damage variable, the plastic rotation and the sliding rotation, which represents the physical phenomenon of sliding between the microcracks faces in the concrete (aggregate interlocking). In the applications phase, the numerical solutions obtained with the use of the proposed model had been evaluated by confrontation with various experimental results available in the literature of reinforced concrete structures under static and dynamic solicitations. The obtained results evidence the good performance of the model in the case of static solicitations, having been obtained limited satisfactory results in the case of dynamic solicitations.

Estômatos são poros responsáveis pela troca gasosa entre a folha e o meio externo. A partir da década de 80, experimentos revelaram um complexo padrão espaço temporal na abertura e fechamento dos estômatos. As experiências apontam para uma possível coordenação entre estômatos em algumas áreas da folha chamada de patches. Esse fenômeno é conhecido na literatura como patchy stomatal conductance. Frequentemente a coordenação dinâmica dos estômatos está associada à oscilações temporais na condutãncia estomática (média especial da abertura dos estômatos). Em 1997 Haefner, Buckley e Mott (HBM) publicaram uma análise numérica de um modelo dinâmico para explorar o comportamento complexo dos estômatos. O modelo é baseado em algumas características conhecidas dos estômatos e assume transporte hídrico em uma rede definida por uma geometria simples e bastante restritiva. De acordo com os autores, o modelo reproduz qualitativamente os dados experimentais. Recentemente, Ferraz e Prado mostraram que esse modelo não é capaz de reproduzir os resultados experimentais. Usando ingredientes do modelo sugerido por HBM, Ferraz e Prado sugeriram uma geometria realística de distribuição reservatórios hídricos. Embora essa configuração reproduza os patches, eles permanecem estáticos e nenhuma oscilação é observada. Sem explorar detalhes significativos, Ferraz e Prado afirmaram que a histerese na abertura estomatal poderia explicar vários aspectos dos resultados experimentais. No presente estudo comprovamos, através de uma abordagem computacional baseada em transdutores histeréticos, que a hipótese de histerese na abertura dos estômatos de fato reproduz qualitativamente os dados experimentais. Em nossa abordagem a histerese na abertura dos estômatos é emulada através de operadores chamados de histerons. A robustez da hipótese é testada usando diferentes tipos de histerons. Analisamos a correlação entre os estômatos na rede que simula a superfície da folha. Observamos que a correlação entre estômatos depende da geometria da veia. Uma análise detalhada dos parâmetros envolvidos revela uma dependência entre o período de oscilação na condutância estomática e o déficit de vapor d\'água entre a folha e o meio ambiente. Esta característica subjacente ao modelo pode inspirar novas experiências para testar a hipótese da histerese na abertura dos estômatos. / Stomata are pores on the surface of leaves responsible for controlling the exchange of gas between the plant and the environment. Experiments revealed a complex spatial-temporal pattern in the opening and closing mechanism of stomata. The main feature of the phenomenon is that stomata appear to be synchronized into clusters, known as patches. The dynamical coordination of stomata often involves oscillations in stomatal conductance. In 1997 Haefner, Buckley, and Mott (HBM) published a numerical analysis of a dynamic model to explore the complex behavior of stomata. The model is based on some known features of the stomata, and assumes that water diffuses within the leaves according to a simple geometric arrangement. According to the authors, the model reproduces qualitatively the experimental data. Recently, Ferraz and Prado showed that the computational approach of HBM is not able to reproduce the experimental results. Inspired by this model, Ferraz and Prado introduced a new geometric features that leads to static patches of stomata; however no oscillation was observed and the patches remained static. The authors suggested that hysteresis in stomatal aperture could explain several experimental aspects. We now report a further investigation of the changes suggested by Ferraz and Prado in the original model of HBM. The theoretical approach confirmed that hysteresis in the aperture mechanism of pores reproduces a variety of behaviors of stomatal conductance described in experiments. We explore the hysteresis feature through the formalism of hysteretic transducer. The robustness of the hysteretic assumption is tested by different kinds of hysteresis operators. We analyzed the correlation among stomata in the lattice. We observed that the correlation depends on the geometry of the veins. Finally, the analysis of the model reveals a dependence between the period of oscillation in the stomatal conductance time series and water vapor pressure deficits Δω - an external parameter. Further experiments might explore this underlying feature of the model.

Orientador: Paulo José Paupitz Gonçalves / Co-orientador: Edson Antônio Capello Sousa / Banca: Marcos Silveira / Banca: Fabricio Cesar Lobato de Almeida / Banca: Douglas Domingues Bueno / Banca: Laercio Javarez Junior / Resumo: O objetivo principal desta tese é a análise de amortecedores não lineares, incluindo os efeitos da folga, assimetria e histerese. A tese também apresenta um estudo sobre a influência da temperatura sobre esses efeitos. O estudo baseia-se em testes experimentais realizados em três diferentes amortecedores, incluindo um de atrito seco, um hidráulico e um do tipo magnetoreológico. Esses amortecedores foram testados em uma máquina de teste universal utilizando excitação cíclica para diferentes condições de amplitude, frequência e corrente elétrica no caso do amortecedor magnetoreológico. Três modelos paramétricos foram utilizados para representar as forças de amortecimento que foram medidas durante os ensaios experimentais, onde os parâmetros que definem esses modelos foram ajustados utilizando um algoritmo de otimização. A tese propõe uma contribuição para o campo de engenharia ao representar fenômenos não lineares típicos de amortecedores através de testes experimentais e descrevendo uma metodologia para representar as forças de amortecimento não linear e os efeitos da temperatura nestes modelos. / Abstract: The main objective of this thesis is the analysis of nonlinear dampers including the effects of clearance, asymmetry and hysteresis. The thesis also presents a study on the temperature influence over these effects. The study is based on experimental tests performed on three different damping devices (dashpots), including a dry friction, a hydraulic and a magnetorheological dashpots. Theses dampers were tested on an universal testing machine using cyclic excitation for different conditions of amplitude, frequency and current in the case of the magnetorheological damper. Three parametric models have been used to represent the damping forces that were measured during the experimental testes, where the parameters defining these models were adjusted using an optimization algorithm. The thesis proposes a contribution to the engineering field by representing typical nonlinear phenomena of dampers through experimental tests and describing a methodology to represent the nonlinear damping forces and the effects of temperature on these models / Doutor

Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Programa de Pos-Graduação em Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2012-10-17T03:27:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T23:01:55Z : No. of bitstreams: 1 148231.pdf: 15167190 bytes, checksum: 113f3db67bc14629e12e25749047b7d0 (MD5) / Apresenta um sistema automatizado para a medição e a caracterização da perda em materiais magnéticos. Desenvolve a modelagem e a otimização da perda em enrolamentos. Apresenta um sistema automatizado para a medição desta perda e validação de modelos. Discute aspectos relacionados à modelagem e estabilidade térmica dos componentes magnéticos em estudo e propõe técnicas para a otimização de seu projeto. Abstract : The aim of this study is to contribute to the development of the core loss and winding loss modelling and design optimization techniques of the magnetic components used in high frequency static converters. In this context, an automated system for loss measurement and characterization in magnetic materials, particularly in ferrites, is, initially, presented. This system includes a specific software package that allows the accomplishment of these aims and the determination of the hysteresis loop, under sine wave or square wave excitation, within frequency and magnetic induction ranges and at different temperatures, as specified by the user. In order to minimize the measurement errors, Fourier transform algorithms and equivalent circuit parameters of some components of the system are used to compute the waveforms of interest. Experimental results illustrate the magnetic loss characterization in two ferrite grades. Next, the winding loss modelling and optimization is presented. A generalized approach, obtained through the exact solution of the problem in the cylindrical coordinate system, makes it possible to introduce some approximate solutions. Each of these solutions is studied in detail in order to establish the conditions under which it is valid. These analyses, initially carried out for sinusoidal excitation, are then extended to arbitrary periodic excitation. The winding loss modelling in multilayer windings with foil or round (single or bunched) conductors or litz wire, based on the orthogonality concept between skin and proximity effects, and an automated system for winding loss measurement and models validation are also described. Experimental results illustrate the validity of the models developed. Some aspects concerning thermal modelling and thermal stability of the magnetic components under research are emphasized and the thermal modelling of pot core magnetic components is presented. Experimental results make evident the difficulties in carrying out such modelling. Finally, new procedures are proposed for the design optimization of multiwinding transformers, energy storage inductors and coupled inductors, which take into account the optimization of the eddy-current losses in the windings.