Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T21:03:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 328958.pdf: 5734496 bytes, checksum: 7b3aaa55b72c7d410e662c678d43a986 (MD5) Previous issue date: 2014 / A utilização de motores brushless permanent magnet motors cresce com o aumento do número de residências que possuem lavadoras de roupa. Esses motores são utilizados principalmente em máquinas de carregamento frontal, as quais são consideradas mais eficientes. Pouca literatura é encontrada em relação aos níveis de potência sonora radiada em função da velocidade de rotação do rotor. Neste trabalho, um modelo vibroacústico desses motores é desenvolvido visando obter curvas de potência sonora radiada em função da rotação do motor. O motor foi divido em seus dois principais componentes para análise: estator e rotor. As forças eletromagnéticas são aplicadas num modelo estrutural dos componentes do motor, o qual utiliza o método dos elementos finitos. Os deslocamentos obtidos no modelo estrutural são utilizados num modelo numérico que utiliza o método dos elementos de contorno para obter a radiação sonora. Experimentos de análise de ordem são utilizados para validar o modelo.<br> / Abstract : The number of houses that hold a washing machine is increasing and the using of brushless permanent magnet motors are getting more popular. This kind of motor is mainly used in front load washing machines, which are considered to be more efficient. Little technical literature has been found regarding the sound power level radiated in function of the spinning speed of the motor. This paper has modeled a brushless permanent magnet motor aiming to achieve those results, sound power level versus rotation. The motor was divided in its two main components: rotor and stator. In a FEM structural model, the electromagnetic forces are applied to the two components and their displacements are imported to a BEM model, in which the sound radiation is calculated. Experiments such as order analysis are used to validate the model.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2014-08-06T18:12:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 326748.pdf: 1033730 bytes, checksum: c3f228f7e362bee90c87bab9f0b3cc01 (MD5) Previous issue date: 2014 / O objetivo do trabalho consiste na aplicação de técnicas de otimização multiobjetivo a um estudo de redução de custo do cesto de lavadora de roupas de eixo vertical por meio da redução de massa. Como este componente possui função mecânica nas operações de lavagem, faz-se necessário um estudo de dimensionamento estrutural que avalie tal proposta, utilizando como ferramenta de análise a modelagem virtual por elementos finitos. Os resultados estruturais são confrontados com dados experimentais retirados de testes realizados com a técnica da extensometria, de forma a qualificar o modelo em uso. Como o cesto possui interface com a roupa durante as etapas de lavagem, as alterações que se fizerem necessárias em sua geometria para atender à função estrutural poderão gerar impactos no desempenho de lavagem. Assim, utilizando conhecimentos experimentais que integram ao estudo uma melhoria do desempenho de lavagem, parte-se de um esboço de geometria capaz de integrar três elementos: redução de custo, manutenção da integridade mecânica e aumento da eficiência de lavagem. Utilizando algoritmos genéticos elitistas para a determinação do conjunto ótimo de solução, usualmente denominado fronteira de Pareto, chega-se a uma geometria de lateral capaz de reduzir a espessura da parede da lateral do cesto, e que gera uma melhoria de desempenho de lavagem, dentro de critérios aceitáveis para tensão e deformação mecânica. Como conclusão, foi possível, mediante o uso combinado de conhecimento adquirido em estudos industriais e de ferramentas de análise e síntese, realizar modificações de projeto que simultaneamente reduziram custo e melhoraram a qualidade de um componente do produto, atualmente em linha no mercado, incentivando o uso desta abordagem no contexto industrial.<br> / Abstract : The purpose of this study consists in introducing the multi objective optimization techniques to achieve cost reduction in vertical axes washer basket, considering mass reduction. As the washer basket has the mechanical functionality during the washing stages, a mechanical structural dimensioning must be done, performed virtually by finite element method (FEM). The structural results calculated by finite element analysis (FEA) tool are compared with experimental data, collected by extensometry tests in order to qualify the virtual model of FEA. Moreover, as the washer basket has contact with the clothes during the washing stages, any changes applied in basket wrapper profile which are necessary in its own geometry, to attend the structural functionality, can generate washing performance impact, for better or worse. Thus, from experimental background to improve the washing performance, make a draft proposal of basket wrapper geometric profile capable of integrating the three main objectives: cost reduction, mechanical structural maintenance and washing performance improvement. Using elitist genetic algorithms to determine the solution optimal set, usually called Pareto frontier, achieve a wrapper basket geometry profile capable of reducing the basket wrapper wall thickness, including the washing performance improvement regarding the acceptable structural criteria for stress and strain. As a conclusion, it was possible, combining use of knowledge gained by industrial studies, and tools of analysis and synthesis, to perform design modifications that simultaneously reduce costs and improve the quality of a product component, currently available in the market, encouraging the use of this approach in the industrial context.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:52:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6168.pdf: 5441066 bytes, checksum: 1fbcc2f25e02c22ea440b83bbd72289f (MD5) Previous issue date: 2014-02-03 / In the product development process, user-related issues have achieved increasingly more relevance as they are progressively being perceived as strategies for innovation and competitiveness. In defining product specifications, designers strive to meet user needs. However, in real-use situations, a number of variability factors will result in gaps between what was anticipated by designers and actual user activity (DANIELLOU, 2002). This research was deployed during a laundry machine development process. The aim was to understand the existing gap between the designer model and the user model with regard to laundry activity, as well as user strategies to circumvent these gaps. Starting from the assumptions in Situated Ergonomics, we applied the activity analysis method. The results presented multi-determinants of the design process, such as: market needs; user knowledge; deadlines; financial resources; and project team member expertise. These determinants influenced the drafting of usage requirements, which, in real-use situations, reflected some gaps between designer and user models. Field research uncovered user strategies, such as: resorting to other information sources; creating new ways of use in line with user habits or interaction conditioned by their environment; and ignoring product functions they did not understand. This study's contributions relate to the importance of activity analysis in the design process and the role of the ergonomist in product design. / No desenvolvimento de produtos, as questões relacionadas ao usuário tem tornado-se cada vez mais relevantes, pois são percebidas como estratégias de inovação e competitividade. Neste processo busca-se concretizar as necessidades dos usuários por meio das especificações elaboradas pelos projetistas. No entanto, a situação real apresenta diversos fatores de variabilidade que irão conduzir aos distanciamentos entre o que foi previsto pelos projetistas e a atividade desempenhada pelos usuários (DANIELLOU, 2002). Esta pesquisa ocorreu inserida no processo de desenvolvimento de uma lavadora de roupas. O objetivo do estudo foi compreender os distanciamentos existentes entre o modelo do projetista e o modelo do usuário em relação à atividade de lavar roupas. Bem como, conhecer as estratégias dos usuários para contornar estes distanciamentos. Partindo dos pressupostos da Ergonomia Situada, aplicou-se o método de análise da atividade. Os resultados apresentaram as multideterminações do processo de projeto, como: as necessidades do mercado; os conhecimentos sobre usuários; prazos; recursos financeiros; e, experiência dos membros da equipe de projeto. Tais determinantes influenciaram a elaboração das prescrições de uso, que em situação real, evidenciaram alguns distanciamentos entre o modelo do projetista e do usuário. Achados em campo demonstraram as estratégias dos usuários, que são: recorrer à outras fontes de informação; criar novas formas de uso de acordo com seus hábitos ou condições do ambiente de interação; e, não utilizar funções do produto que não compreendem. As contribuições deste estudo versam sobre a importância da análise da atividade para os processos de concepção e o papel do ergonomista no Design de produtos.