Estuda-se o problema da emissão de gases por veículos automotores movidos a gasolina em trajetos curtos ercorridos em cidades pequenas e médias. Nessa situação, o tipo de percurso que ocorre com mais frequência é curto, o que significa circulação de veículos com os motores ainda frios. Sabe-se que esta circunstância constitui a condição menos favorável no que se refere à emissão de gases poluentes. Tecnologias recentes, como GPS e analisadores de gases portáteis, foram usados para se obterem dados fundamentais para o trabalho, como velocidade, tempo, coordenada espacial, aceleração, mensuração da emissão dos poluentes pelo escapamento do veículo e temperatura do motor. Os testes foram feitos com o motor frio e quente para que fosse possível descrever o comportamento da emissão dos gases nas duas condições. Determinou-se experimentalmente a emissão de CO e HC em diversas condições e construiu-se um banco de dados sobre como esses parâmetros interferem na geração desses gases nos percursos estabelecidos, fornecendo uma previsão mais realista. Os resultados pretendem conscientizar os administradores públicos acerca da necessidade de se mensurar a real emissão de poluentes em qualquer cidade, pois o número reduzido de automóveis não significa diretamente a inexistência de problemas com a poluição. Especialmente no caso das cidades pequenas e médias, esse resultado pode subsidiar uma política preventiva, para que não se alcancem os níveis catastróficos que hoje são encontrados nas grandes cidades. / This work studies the problem of gas emission by automotive petrol moved vehicles in short distances travelled in small and medium towns. In this situation, most distances are short. It means that vehicle circulates commonly with still cold engine, what is known to be the least favorable condition concerned to pollutant gas emission. Recent technologies like GPS and portable gas analyzers were used to obtain fundamental data, like speed, time, spacial coordinate, acceleration, pollutant emission by vehicle leakage and engine temperature. The tests were made with cold and hot engine, so that it would be possible to describe the gas emission behavior in both conditions. CO and HC emission were determined experimentally in several conditions and a data base was built after how these parameters interfere in the gas emission in the established routes, providing a more realistic view. These data can help public administrators to think about the need to measure the real pollutants emission in any town, because the reduced number of automobiles isn\'t directly related to the inexistence of pollution problems. Specially related to short and medium towns, this result may supply preventive politics, so that the catastrophic levels found in big cities nowadays won\'t be held.

Os condomínios empresariais são produtos imobiliários do período contemporâneo capazes de influenciar a decisão locacional de atividades econômicas, em especial, indústria e serviços. Esta dissertação tem como objetivo permitir a compreensão da relação entre a produção imobiliária e a localização industrial. Com base em entrevistas com agentes imobiliários responsáveis por estes empreendimentos e representantes de empresas que se instalaram nos condomínios, foi possível analisar alguns aspectos desta relação. A necessidade de caracterizar este fenômeno exigiu o monitoramento da produção e dispersão dos condomínios empresariais nas áreas metropolitanas do Estado de São Paulo, que permitiu ser feito seu mapeamento, bem com a elaboração de sua definição, classificação e periodização. Estes empreendimentos são expressão de um novo processo no que tange à localização de indústrias, pois implica considerar o agente imobiliário, interessado em influenciar estas decisões, diferentemente de momentos anteriores, quando estavam alicerçadas apenas no âmbito microeconômico ou a partir da ação do Estado. Participando deste processo, os condomínios intensificam o uso corporativo do território, já que permitem flexibilizar as localizações e dispõem de funcionalidades que tendem a facilitar a ação das empresas. Dessa forma, apontam para fatores de localização contemporâneos que permitem pensar a relação entre as empresas e o território no período técnico-científico-informacional. Além disso, estes empreendimentos são expressão de um processo de urbanização no qual as formas são fragmentadas por meio do estabelecimento de espaços exclusivos e de acesso controlado, resultando na conexão muito mais forte com o exterior por meio da elevada fluidez territorial de que dispõem, do que em relação à sua vizinhança adjacente, o que evidencia contradição na tendência da produção de espaços exclusivos em detrimento do espaço público. / Business condominiums are real estate products of the contemporary period that can be an influence to the locational decisions about economic activities, in particular to the industry and services activities. This dissertation aims to enable understanding the relation between real estate production and industrial location. Based on interviews with real estate agents responsible for these enterprises and representatives of companies that settled in the condominiums, was possible to analyze some aspects of this relationship. The need to characterize this phenomenon required the monitoring of production and dispersion of these enterprises in metropolitan areas of São Paulo, has allowed it mapping as well as the preparation of its definition, classification and periodization. These enterprises are an expression of a new process regarding industries location, because it implies considering the real estate agent, interested in influencing these decisions, unlike in previous occasions when they were grounded in microeconomic scope or only from the state action. By participating in this process, the condominiums enhance the corporate use of the territory, as they allow flexible locations and have features that tend to facilitate the actions of companies. Thus, point to contemporary location factors that allow the understanding of the relation between companies and territory in the technical-scientific-informational period. Moreover, these enterprises are an expression of urbanization process in which the forms are fragmented through the establishment of enclosed spaces and controlled access, resulting in much stronger connection with the outside through the territorial fluidity at their disposal, than in respect to their surrounding environment, which shows contradiction in the trend of production of exclusive areas at the expense of public space.

Este trabalho teve como objetivo avaliar a influência do ambiente competitivo na solução de problemas de localização de instalações e desenho da cadeia desenvolvendo um modelo matemático que captasse simultaneamente muitos dos aspectos práticos que impactam no funcionamento da cadeia de suprimentos. A seleção destes aspectos foi baseada nos comentários e sugestões que autores desta linha de pesquisa propuseram para aprofundamento da literatura da área. Foi desenvolvido um modelo de programação linear inteira mista (PLIM) aplicando-o em um problema exemplo para avaliar a hipótese de que a configuração de menor custo da cadeia não necessariamente proporciona maior acessibilidade ao mercado e, em seguida, o mesmo modelo foi aplicado a um problema real, de maior porte, no setor de fertilizantes. / The goal of this study was to evaluate the influence of a competitive environment in solving facility location and network design problems by developing a mathematical model that could capture several of the practical aspects that influence both decisions and operations of the supply chain. The selection of these aspects was based on the comments and suggestions proposed by several authors of this field of the literature. The mathematical program developed is based on mixed integer linear programming (MILP) and is firstly applied on an example problem to evaluate the hypothesis that the chain configuration that provides the lowest cost not necessarily also provides the greatest accessibility to the market. Afterwards, the same optimization model is applied to a larger real problem in the fertilizer industry.

Este trabalho apresenta um estudo experimental sobre o comportamento de dutos enterrados sofrendo perda de apoio ou elevação em uma determinada região ao longo do comprimento. Foram realizados ensaios com modelos físicos compostos por um maciço de areia pura contendo um tubo repousando sobre um alçapão localizado no centro do vão. A pesquisa envolveu dois programas experimentais distintos. O primeiro foi desenvolvido na Escola de Engenharia de São Carlos/USP e contou com o desenvolvimento e a construção de um equipamento de ensaios possuindo um sistema de alçapão. Os modelos eram dotados de instrumental capaz de medir as deflexões e as deformações específicas ao longo do duto, além das tensões totais no maciço de solo circundante e na base do equipamento. O segundo programa experimental foi conduzido na Universidade do Colorado em Boulder, EUA, e envolveu ensaios em centrífuga. Essa fase da pesquisa teve por finalidade realizar uma investigação visual dos mecanismos de ruptura do sistema composto pelo solo e pelo duto sujeito à perda de apoio. Ambas as etapas do trabalho contaram com a execução de testes com modelos sem tubo. Os ensaios realizados revelaram aspectos importantes do problema investigado. A movimentação ativa ou passiva do alçapão exerceu uma forte influência na redistribuição das tensões no maciço de solo exterior à estrutura, a qual abrangeu distâncias horizontais superiores a 5 B e verticais superiores a 4 B. Após a perda de apoio ou a elevação, o topo, a base e as demais partes do conduto assumiram perfis de deflexão distintos ao longo do comprimento, os quais foram consideravelmente influenciados pela densidade relativa do solo e pela sobrecarga aplicada. A movimentação ativa do alçapão revelou ainda padrões de ruptura incluindo localizações de deformação propagando-se para a região do maciço de solo fora do alçapão / This thesis presents an experimental study on the behavior of buried pipes undergoing a loss of support or elevation in a localized region along its length. Tests with physical models comprising a pure dry sand and a tube resting on a rigid trapdoor base located at the center of its length were performed. The research included two distinct testing programs. The first testing program was carried out at the School of Engineering of Sao Carlos/USP, and included the construction of a laboratory facility containing a trapdoor system. The models were equipped with devices for measuring deflections and strains in the pipe, and total stresses in the soil mass and in the lower boundary of the model. The second phase of this investigation was conducted at the University of Colorado at Boulder, USA, and involved centrifuge testing. The main goal of this part of the research was to assess the failure mechanisms that take place when the pipe experiences loss of support. Models without the pipe were also tested in both phases. Important aspects of the soil-structure interaction were verified with the testing programs carried out in this study. A strong influence on the stress redistribution within the soil mass in the vicinity of the structure was achieved after the active or passive conditions were established, encompassing horizontal distances greater than 5 B and vertical distances greater than 4 B. The crown, the base, and the other parts of the pipe assumed distinct deflection profiles after the loss of support or elevation, which were strongly influenced by the relative density of the surrounding soil and by the surficial applied surcharge. The imposed downward boundary movement included the formation of shear bands initiating at the edge of the void and propagating towards the soil mass in the vicinity of the trapdoor

Submitted by Geandra Rodrigues (geandrar@gmail.com) on 2018-03-27T13:16:05Z No. of bitstreams: 1 fabriciodeoliveiracoelho.pdf: 19075776 bytes, checksum: 5f9c07d95c6d348d64825d66fda1c6f3 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-03-27T13:40:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 fabriciodeoliveiracoelho.pdf: 19075776 bytes, checksum: 5f9c07d95c6d348d64825d66fda1c6f3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-27T13:40:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 fabriciodeoliveiracoelho.pdf: 19075776 bytes, checksum: 5f9c07d95c6d348d64825d66fda1c6f3 (MD5) Previous issue date: 2018-02-08 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Esse trabalho apresenta uma metodologia para a concepção de missões autônomas utilizando robôs móveis com tração diferencial em ambientes internos. As missões consistem em deslocar o robô até uma posição objetivo partindo de uma pose inicial. Para que as missões ocorram com sucesso, são implementados algoritmos de localização e planejamento de caminhos. Para localização, foi utilizado Filtro de Kalman Estendido (do inglês, Extended Kalman Filter EKF) para fundir a odometria com visão computacional. A visão é responsável por encontrar marcadores artificiais conhecidos como Ar codes que são alocados no ambiente. O planejamento é caracterizado por uma forma híbrida que corresponde a união de um método deliberativo e reativo. No Planejamento deliberativo, foi proposto e utilizado o método Direct-DRRT* cuja base é oriunda do RRT (Rapidly Exploring Random Tree). Além do RRT, esse planejador também apresenta características de dois outros métodos já presentes na literatura: RRT* e DRRT. O planejador deliberativo enviará para o reativo um conjunto de sub-objetivos que conecta a posição em que o robô se encontra até o objetivo final. O planejamento reativo é aplicado durante a missão e é o responsável pelo desvio de obstáculos dinâmicos que não foram mapeados. No Reativo, é utilizado o método dos Campos Potenciais Artificiais (CPA), que também se comporta como o controlador do robô durante a navegação. Para encontrar os obstáculos, utilizou-se o sensor de profundidade Asus Xtion, pois, a partir das imagens geradas por esse sensor, é possível encontrar as distâncias que os bloqueios se encontram. As informações desse sensor também será de grande valia na atualização do mapa. O sistema é integrado através da framework ROS (Robot Operating System). Todos os algoritmos foram implementados por meio da linguagem de programação Python. Os resultados do trabalho foram apresentados por meio do simulador Gazebo e testes práticos a partir da plataforma P3DX. Foram analisados o comportamento do robô em alguns problemas que podem ocorrer durante a navegação, como o sequestro e aparecimento mínimos locais. Ao final desse trabalho, apresentou-se a melhoria nos resultados do planejador de caminhos Direct-DRRT*, onde foi possível constatar a queda no tempo para obter um caminho, a quantidade de iterações, de nós e do comprimento do caminho em comparação aos outros métodos. No que tange à localização, essa dissertação obteve significativas melhoras comparado com o método que utiliza somente a odometria. Além desse resultado, esse trabalho também obteve sucesso em apresentar uma solução para a implementação de missões autônomas. / This work presents a design methodology for autonomous missions using mobile robots with differential traction in indoor environments. The missions consist of moving the robot to a goal position starting from an initial pose. For missions success, it is necessary to implement localization and path planning algorithms. For localization, Extended Kalman Filters (EKF) used to fuse odometry with computational vision. The view is responsible for finding artificial markers known as Ar codes that are presented in the environment. The planning is characterized by a hybrid form that corresponds to the union of a deliberative and reactive methods. In the Deliberative Planning, the Direct-DRRT * method, whose base is derived from the Rapidly Exploring Random Tree (RRT), is proposed and used. In addition to the RRT, this planner also presents characteristics of two other methods already presented in the literature, i.e. RRT * and DRRT. The deliberative planner sends to the reactive a set of sub-objectives that connects the initial position to the final goal. Reactive planning is applied during the mission and it is responsible for the dynamic obstacles avoidance that have not been mapped. In the reactive, the Artificial Potential Fields (APF) method is used, which also behaves as the robot controller during navigation. To find the obstacles, we use the sensor Asus Xtion, due to the possibility to find the distances that the locks are in the images generated by this sensor. All the algorithms were implemented through the programming language Python. The results of the work were presented through the simulator Gazebo and practical tests using the P3DX platform. We analyzed the robot behavior in some problems that may occur during navigation, such as kidnapped and local minimum appearance. At the end, the improvement in the results of the Direct-DRRT * path planner is also presented. It is possible to verify the decrease in the time to obtain a path, the number of iterations of nodes and the path length in comparison to other methods. Regarding the location, this dissertation has obtained significant improvements when compared to the methods that use only odometry. Besides, the work was also successful in presenting a solution for the autonomous missions implementation.

Orientador: Paulo Cardieri / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-25T07:30:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_LuizCarlosBranquinhoCaixeta_M.pdf: 2124526 bytes, checksum: 37c7efb238fc329c8008231ddd7d0372 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Este trabalho apresenta uma proposta de roteamento geográfico para Redes de Senso-res sem Fio (RSSF), onde a posição dos nós sensores é encontrada através do uso de um algo-ritmo de localização baseado em valores de RSSI (Received Signal Strength Indication). O objetivo é que o protocolo proposto crie um mapa da rede de sensores, analisando as condi-ções do ambiente de funcionamento, visto que os valores de RSSI são diretamente afetados pelos fenômenos que atuam sobre o sinal de rádio. No contexto deste trabalho, o algoritmo de localização não tem o objetivo de encontrar a posição física exata do nó sensor, mas sim fazer a rede se adaptar ao ambiente, já que as posições calculadas usando os valores de RSSI cole-tados serão afetadas pelos efeitos de degradação de sinal existentes. A proposta visa ser uma alternativa a protocolos adaptativos existentes, que usam o monitoramento dos valores de RSSI entre os sensores existentes em uma rede, buscando se adaptar ao meio. O trabalho é composto de simulação e experimental. Os resultados mostram que a estratégia adotada pelo protocolo descobre rotas de comunicação eficientes, com uma menor quantidade de troca de mensagens de controle e um menor consumo de energia, se comparados à outra técnica que usa o monitoramento dos valores de RSSI entre os enlaces / Abstract: This work proposes a geographic routing for Wireless Sensor Network ( WSN ), where the position of sensor nodes is found by the algorithm of a location based on RSSI values ( Received Signal Strength Indication ) . The goal is that the proposed protocol create a net-work map, analyzing the conditions of the operating environment, since the RSSI values are directly affected by phenomena acting on the radio signal . In the context of this work, the location algorithm does not aim to find the exact physical location of the sensor node, but rather make the network adapt to the environment, since the positions calculated using the RSSI values collected will be affected by the effects of signal degradation. The proposal aims to be an alternative to existing adaptive protocols, which use the monitoring of RSSI values between existing sensors in a network , seeking to adapt to the environment . The work con-sists of experimental and simulation . The results show that the strategy adopted by the proto-col discovers routes for efficient communication, with a minor overhead and lower power consumption , compared to the other technique that uses monitoring the RSSI values between sensors / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Katia Lucchesi Cavalca Dedini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-25T11:01:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Machado_TiagoHenrique_D.pdf: 3995652 bytes, checksum: f00b87b92c83f91394b947dc2de4ccee (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo identificar os parâmetros de um modelo de desgaste em mancais hidrodinâmicos, um dos problemas típicos e inerentes ao funcionamento repetido de máquinas rotativas, o qual pode ser acentuado em partidas e paradas ou durante a passagem pela velocidade crítica do rotor. Desta forma, é proposto um modelo matemático capaz de representar este desgaste em termos de alguns de seus principais parâmetros, que para este trabalho são: profundidade máxima e posição angular. O cálculo da distribuição de pressão e, consequentemente, das forças hidrodinâmicas geradas pelo filme de óleo, é feito através do método dos volumes finitos, adaptado para situações onde o filme de óleo é descontínuo. Na modelagem do sistema rotor-mancais, o modelo do rotor é representado pelo método clássico dos elementos finitos e os mancais são aproximados por coeficientes dinâmicos de rigidez e amortecimento, a fim de representar tais efeitos inerentes ao filme de óleo. A identificação dos parâmetros característicos escolhidos para representar o desgaste é feita a partir da resposta dinâmica, em coordenadas direcionais, do sistema rotor-mancais no domínio da frequência. Esta identificação é realizada através de um método de busca que visa minimizar uma função objetivo, a qual, por sua vez, compara a resposta obtida numericamente com a resposta experimental proveniente de uma bancada de testes instrumentada. Através da comparação com os dados experimentais provenientes desta bancada, os resultados apresentados mostram que o modelo de desgaste desenvolvido neste trabalho é capaz de representar, de forma satisfatória, o comportamento de um mancal desgastado, assim como a resposta do sistema rotativo na presença desse tipo de falha. Com relação ao processo de identificação, o método de busca empregado mostra-se suficientemente robusto para identificar os parâmetros do desgaste real nas diferentes configurações empregadas nos mancais montados na bancada de testes / Abstract: The present work aims to identify the wear parameters of hydrodynamic bearings, one of the typical and inherent problems due to repeated use of rotating machineries, which can be accentuated in starts and stops or during the passage through the critical speed of the rotor. Thereby, a mathematical model capable of representing the wear in terms of its main parameters is proposed, which in the present work are the maximum depth and the angular position. The pressure distribution calculation and, consequently, the hydrodynamic forces generated by the oil film are numerically obtained by the finite volume method, adapted for situations where the oil film is discontinuous. In the rotor-bearing system modeling, the rotor model is represented by classic finite element method and the bearings are approximated by dynamic coefficients of stiffness and damping, in order to represent such inherent oil film effects. The identification of the parameters chosen to represent the wear is taken from the dynamic response, in directional coordinates, of the rotor-bearing system in the frequency domain. This identification is accomplished through a search method that aims to minimize an objective function which, in turn, compares the numerical response with the experimental response taken from an instrumented test rig. The results show that the wear model developed in this work is able to satisfactorily represent the behavior of a worn bearing, as well as the response of the rotating system in the presence of this type of failure. With respect to the identification process, the search method proves to be robust enough to identify the real wear parameters into the different configurations employed in the bearings mounted on the test rig / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Jacques Wainer / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-24T02:06:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinheiro_PauloGurgel_D.pdf: 41476694 bytes, checksum: f3d5b1e2aa32aa6f00ef7ac689a261e2 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Localização de robôs móveis é uma das áreas mais exploradas da robótica devido a sua importância para a resolução de problemas, como: navegação, mapeamento e SLAM. Muitos trabalhos apresentaram soluções envolvendo cooperação, comunicação e exploração do ambiente, onde em geral a localização é obtida através de ações randômicas ou puramente orientadas pelo estado de crença. Nesta tese, é apresentado um modelo de planejamento para localização utilizando POMDP e Localização de Markov, que indicaria a melhor ação que o robô deve efetuar em cada momento, com o objetivo de diminuir a quantidade de passos. O foco está principalmente em: i) problemas de difícil localização: onde não há landmark ou informação extra no ambiente que auxilie o robô, ii) situações de performance crítica: onde o robô deve evitar passos randômicos e o gasto de energia e, por último, iii) situações com múltiplas missões. Sabendo que um robô é projetado para desempenhar missões, será proposto, neste trabalho, um modelo onde essas missões são consideradas em paralelo com a localização. Planejar para cenários com múltiplos ambientes é um desafio devido a grande quantidade de estados que deve ser tratada. Para esse tipo de problema, será apresentado um modelo de compressão de mapas que utiliza padrões arquiteturais e de design, como: quantidade de portas, paredes ou área total de um ambiente, para condensar informações que possam ser redundantes. O modelo baseia-se na similaridade das características de desing para agrupar ambientes similares e combiná-los, gerando um único mapa representante que possui uma quantidade de estados menor que a soma total de todos os estados dos ambientes do grupo. Planos em POMDP são gerados apenas para os representantes e não para todo o mapa. Finalmente, será apresentado o modelo hierárquico onde a localização é executada em duas camadas. Na camada superior, o robô utiliza os planos POMDP e os mapas compactos para estimar a grossa estimativa de sua localização e, na camada inferior, utiliza POMDP ou Localização de Markov para a obtenção da postura mais precisa. O modelo hierárquico foi demonstrado com experimentos utilizando o simulador V-REP, e o robô Pioneer 3-DX. Resultados comparativos mostraram que o robô utilizando o modelo proposto, foi capaz de realizar o processo de localização em cenários com múltiplos ambientes e cumprir a missão, mantendo a precisão com uma significativa redução na quantidade de passos efetuados / Abstract: Mobile Robot localization is one of the most explored areas in robotics due to its importance for solving problems, such as navigation, mapping and SLAM. In this work, we are interested in solving global localization problems, where the initial pose of the robot is completely unknown. Several works have proposed solutions for localization focusing on robot cooperation, communication or environment exploration, where the robot's pose is often found by a certain amount of random actions or state belief oriented actions. In order to decrease the total steps performed, we will introduce a model of planning for localization using POMDPs and Markov Localization that indicates the optimal action to be taken by the robot for each decision time. Our focus is on i) hard localization problems, where there are no special landmarks or extra features over the environment to help the robot, ii) critical performance situation, where the robot is required to avoid random actions and the waste of energy roaming over the environment, and iii) multiple missions situations. Aware the robot is designed to perform missions, we have proposed a model that runs missions and the localization process, simultaneously. Also, since the robot can have different missions, the model computes the planning for localization as an offline process, but loading the missions at runtime. Planning for multiple environments is a challenge due to the amount of states we must consider. Thus, we also proposed a solution to compress the original map, creating a smaller topological representation that is easier and cheaper to get plans done. The map compression takes advantage of the similarity of rooms found especially in offices and residential environments. Similar rooms have similar architectural design features that can be shared. To deal with the compressed map, we proposed a hierarchical approach that uses light POMDP plans and the compressed map on the higher layer to find the gross pose, and on the lower layer, decomposed maps to find the precise pose. We have demonstrated the hierarchical approach with the map compression using both V-REP Simulator and a Pioneer 3-DX robot. Comparing to other active localization models, the results show that our approach allowed the robot to perform both localization and the mission in a multiple room environment with a significant reduction on the number of steps while keeping the pose accuracy / Doutorado / Ciência da Computação / Doutor em Ciência da Computação

Orientador: Paulo Sollero / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-21T04:28:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fanton_Fabricio_M.pdf: 34307939 bytes, checksum: 90121f68d41d617f120ccb7aab340d41 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Na indústria aeronáutica o uso de juntas coladas, rebitadas, parafusadas e soldadas na união de partes estruturais é de extrema importância no projeto das aeronaves. No entanto, devido as suas vantagens, as juntas coladas representam uma das principais tecnologias disponíveis para a exploração de novos materiais e para o desenvolvimento de projetos inovadores de configurações estruturais. Atualmente muitas aplicações aeronáuticas de colagem estão em estruturas e peças secundárias, contudo esta tecnologia apresenta grandes potenciais que dependem de um processo robusto e do domínio do dimensionamento e certificação. A colagem de chapas adicionais, chamadas de doublers, em áreas mais críticas de fuselagem e asa conduz à redução de usinagem química e mecânica, provendo um melhor aproveitamento dos materiais. Portanto, o doubler colado é uma alternativa de junta bastante eficaz em substituição às outras alternativas presentes hoje na indústria aeronáutica, promovendo uma maior eficiência na transferência de carga, potencial de redução de custo, alta resistência à corrosão e à fadiga, característica de retardar a propagação de trincas e maior integração das peças. Desta maneira, este trabalho tem como objetivo estudar estruturas aeronáuticas metálicas reforçadas por doublers colados, usando modelos analíticos, numéricos e experimentais, com ênfase na análise de tensões do adesivo. Além disso, criou-se um software com interface amigável reunindo os modelos analíticos mais importantes na análise de doublers colados e o modelo analítico criado pelo autor deste trabalho, permitindo a comparação das tensões no adesivo com os modelos numéricos. Na parte experimental, por tratar-se de um estudo relativamente novo e sem normalização específica de ensaios disponíveis, foram desenvolvidas técnicas de análise com o uso do processamento digital de imagens e da extensometria, além do projeto dos corpos de prova. Foram também projetados e ensaiados subcomponentes utilizados para simular as aplicações reais de doublers colados, através do desenvolvimento de uma ferramenta de otimização paramétrica visando à redução do peso nas aeronaves / Abstract: In the aircraft industry the use of bonded, riveted, bolted and welded joints at the junction of structural parts are extremely important in aircraft design. However, due their advantages, bonded joints, represent one of the main technologies available for the exploration of new materials and to the development of innovative structural configurations. Nowadays several aircraft bonded applications are applied in structures and secondary parts, however, this kind of technology presents a huge potential that depends on a robust model, in an effective sizing process and in an accurate certification. The bonding process of additional plates, best-known as doublers, in critical fuselage areas and in wings lead to a reduction in chemical and mechanical machining, providing a better material use. Thus, to avoid chemical milling, in some critical areas of the fuselage, are installed additional plates. These plates are called doublers, and are bonded in the base plate as a reinforcement located to reduce the stress level. Therefore, the use of bonded doublers is a very effective alternative to replace other alternatives present today in the aviation industry, promoting greater efficiency in load transfer, lower cost, high corrosion resistance, lower crack propagation and greater integration of parts. Thus, this work aims to study aeronautical metal structural joints reinforced by bonded doublers, through the analysis by analytical, numerical and experimental models, with emphasis on stress analysis of adhesive. In addition, software was created with a friendly interface gathering the most important analytical models in the analysis of bonded doublers, and allowing within this software to make the comparison with numerical models. Due the lack of standard tests and its relatively new study, new proceedings were created. These techniques were developed by the use of digital image processing and strain gage. Several subcomponents were designed and tested to simulate the actual application of bonded doublers, through the development of an optimization process in order to reduce weight of the aircraft / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Applications that use sensor networks depends on knowing which position where each node is arranged in a particular geographic area. For this, there are algorithms that perform location calculations to estimate the exact position of each node. These algorithms use a different techniques and metrics to make it, for example: the measure of intensity of signal transmission between two nodes. In a sensor network with high density, it becomes infeasible to manually configuring each node positioning. To optimize this task, was developed different types of localization algorithms, with application in several areas, such as tracking, routing protocols, network density control, self organizing, monitoring remote areas, precision agriculture, among others. The basis for localization algorithms is to have a number of reference points, where from these, is calculated the position of each node. A network of sensors with a greater number of reference points, one can consider a network with higher accuracy for calculating the position of its nodes. This is due to being closer to the reference points. However, may result in a higher processing, thereby having a higher energy consumption. Developing a location algorithm with fewer reference points is not a trivial problem. This, because will increase the distance between the node and the reference point and may thereby inserting errors in the measurement of the criteria for the calculation of positioning. For calculation purposes, there are two types of algorithms, algorithms for centralized processing and distributed processing algorithms. Each with its advantages and disadvantages that will be discussed in this paper. The location algorithm is based on a calculation according to data coordinates in a coordinate system, which is raised according to the technique used to denote the distance between the sensor node and the reference points. The importance of knowing the location of each node, there is the need to know exactly where a particular event is occurring. For example, a forest that occupies a large geographic area is to principles of fire at different locations. / Aplicações que utilizam redes de sensores dependem de saber qual a posição onde cada nó encontra-se disposto em uma determinada área geográfica. Para isto, existem algoritmos de localização que efetuam cálculos a fim de estimar a posição exata de cada nó. Estes algoritmos utilizam-se de diferentes técnicas e medidas para realizar tal tarefa, como por exemplo: a medida de intensidade de sinal de transmissão entre dois nós. Em uma rede de sensores com alta densidade, torna-se inviável a configuração manual do posicionamento de cada nó. Para otimizar esta tarefa, foram desenvolvidos diferentes tipos de algoritmos de localização, com aplicação nas mais diversas áreas, como: rastreamento, protocolos de roteamento, controle de densidade da rede, auto organização, monitoramento de áreas remotas, agricultura de precisão, entre outros. A base para algoritmos de localização é possuir um número de pontos de referência, onde a partir destes, será calculado a posição de cada nó. Uma rede de sensores com maior número de pontos de referência, pode-se considerar uma rede com maior precisão para o cálculo de posição de seus nós. Isso, é devido aos nós estarem mais próximos aos pontos de referência. Porém, pode acarretar em um maior processamento, assim, tendo um maior consumo de energia. Projetar um algoritmo de localização com um menor número de pontos de referência não é um problema trivial. Isto porque irá aumentar a distância entre o nó e o ponto de referência, podendo desta forma, inserir erros na medição dos critérios para o cálculo de posicionamento. Para fins de cálculo, existem dois tipos de algoritmos, os algoritmos de processamento centralizado e os algoritmos de processamento distribuído. Cada um com suas vantagens e desvantagens que serão abordadas no decorrer deste trabalho. O algoritmo de localização baseia-se em um cálculo de acordo com as coordenadas em um dado sistema de coordenadas, que será levantada de acordo com a técnica utilizada para estipular a distância entre o nó sensor e os pontos de referência. A importância de conhecer a localização de cada nó, dá-se a necessidade de saber exatamente onde está ocorrendo determinado evento. Por exemplo, uma floresta que ocupa uma grande área geográfica está com princípios de incêndio em diferentes locais. É preciso avaliar quais são estes locais e qual significa um maior risco de destruição, para isto, é preciso saber a posição exata de cada local e assim tomar as devidas decisões de qual princípio deverá ser combatido primeiro. Neste caso, os nós sensores estariam estáticos, porém seria uma rede de sensores de alta densidade para cobrir uma área significativa de floresta. Pode-se também ter uma rede de sensores com nós móveis, onde então o objetivo é realizar o rastreamento da locomoção destes nós. A partir deste rastreamento, pode-se identificar o comportamento de um rebanho de animais por exemplo, verificando seu deslocamento, velocidade e direção. Com estes dados de comportamento, dependendo do animal pode-se deduzir se ele está doente, alimentando-se ou até mesmo morto se imóvel por um longo período de tempo.