Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-03-03T13:09:08Z No. of bitstreams: 1 bernardolinodeoliveira.pdf: 2207336 bytes, checksum: 11a9525b863f45bfd41eb505e9f25791 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-03-06T20:07:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 bernardolinodeoliveira.pdf: 2207336 bytes, checksum: 11a9525b863f45bfd41eb505e9f25791 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-06T20:07:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 bernardolinodeoliveira.pdf: 2207336 bytes, checksum: 11a9525b863f45bfd41eb505e9f25791 (MD5) Previous issue date: 2011-01-17 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Doenças cardiovasculares estão relacionadas com um alto índice de mortalidade no mundo. Tendo isto em vista, a modelagem computacional cardíaca tornou-se uma ferramenta importante no suporte ao teste de novas drogas e no desenvolvimento de novos equipamentos e técnicas de diagnóstico. O objetivo deste trabalho é o estudo e desenvolvimento de novos modelos para o acoplamento eletromecânico de células e tecidos cardíacos, em especial do ventrículo esquerdo, que é a principal estrutura responsável pelo bombeamento do sangue para o corpo. Este trabalho foi dividido em duas principais etapas: 1) Desenvolvimento de um novo modelo para a eletromecânica dos cardiomiócitos do ventrículo esquerdo humano, a partir do acoplamento de dois modelos preexistentes, um para a eletrofisiologia e outro para a geração de força ativa nos miofilamentos. No desenvolvimento do modelo, técnicas de otimização como algoritmos genéticos foram utilizadas para o ajuste de parâmetros de forma que o modelo reproduzisse os escassos dados experimentais para humanos encontrados na literatura. 2) A incorporação deste modelo em simulações de maior escala, em nível de tecido. Tratamos neste trabalho os problemas numéricos e metodológicos que esta incorporação acarreta. Além disso, analisamos a influência da deformação mecânica em características eletrofisiológicas, como a forma da onda de eletrogramas ventriculares. / Cardiac diseases are associated with high mortality rates around the globe. With this in mind, cardiac computational modeling has become an important tool to support the test of new drugs, the development of new devices and of diagnostic techniques. The objective of this work is the study and development of new models for the electromechanical coupling of heart cells and tissues, in particular the left ventricle, which is the main structure responsible for pumping blood to the body. This work can be divided in two main steps: 1) The development of a new model for the electromechanics of human left ventricle cardiac myocytes, based on the coupling of two existing models, one for the electrophysiology and another for the myofilament active force generation. On the development of this model optimization techniques like genetic algorithms where used for the parameter adjustment to reproduce the few experimental data available in the literature. 2) This model was embedded in larger scale electromechanical simulations, i.e. tissue level. This work treats the numerical and methodological problems that this coupling brings. Furthermore, we analyze the influence of the mechanical deformation in important eletrophysiological features, such as the waveform of ventricular electrograms.

Orientador: Paulo Roberto Gardel Kurka / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-23T11:40:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Izuka_JaimeHideo_D.pdf: 4550690 bytes, checksum: d283c500cecbc7a038784ba35f0f73df (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A utilização de braços manipuladores flexíveis em veículos de exploração foi o motivador deste trabalho. Estas estruturas têm como vantagens a sua massa reduzida e a capacidade de suportar grandes deformações sem que o limite de elasticidade seja excedido. O controle das vibrações de sua extremidade livre é essencial para uma aplicação prática. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo a determinação de um modelo dinâmico para uma estrutura longa e flexível, visando o seu controle de vibração. A estrutura considerada possui seção variável, semelhante a uma viga telescópica. Considera-se ainda que a estrutura esteja sujeita a uma grande deformação causada pelas ações de tendão de tração, peso próprio e cargas concentradas. O modelo dinâmico consiste na adaptação de uma malha de elementos finitos de baixa ordem à configuração da linha de deformação estática da viga. A vibração a ser controlada consiste das pequenas oscilações que ocorrem em torno da posição de equilíbrio da viga deformada. O modelo dinâmico encontrado para a estrutura é utilizado no projeto de um controlador de vibrações, ativado por forças exercidas no tendão de tração, responsável pela deformação estática da própria viga. Comparações com a literatura, bem como resultados experimentais comprovam a validade do modelo empregado para a caracterização do sistema. Simulações numéricas mostram o sucesso de uso do modelo no projeto de um controlador ativo de vibrações / Abstract: The use of flexible manipulator arms in exploration vehicles was the motivation of this work. The advantages of such structures are their light weight and the capability to withstand large displacements without exceeding their specified elastic limit. The control of vibrations of its free end is essential for a practical application. In this context, the objective of this study is to determine a dynamic model for a long and flexible structure, aiming its vibration control. The structure has a variable section, similar to a telescopic beam. Large deformation behavior of the structure is considered. Concentrated loads, self-weight of the structure and tendon traction are the loads applied to the structure. The model dynamics is described by a low order finite element mesh, which is adapted to the geometry defined by the static deformation of the beam. The vibrations to be controlled are the small oscillations about the equilibrium position of the deformed beam. The dynamic model found for the structure is applied to design an active vibration controller. The controller forces are applied though the tendon traction cables, which is also responsible for the static deformation of the beam itself. Comparison with literature as well as experimental results prove the validity of the model used to characterize the system. Numerical simulations show the success of using the model in the design of an active vibration controller / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Janito Vaqueiro Ferreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-08-04T09:11:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mariano_SilvioLuiz_M.pdf: 10538477 bytes, checksum: b5e594a3783a5571c8face1a74dae202 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho apresenta a análise numérica e experimental do índice de vibro-impacto em alavancas de transmissão mecânica. Foram desenvolvidos modelos de alavanca que consideram não-linearidades na estrutura. Métodos para quantificação do vibro-impacto foram obtidos na literatura e implementados para o levantamento de curvas, as quais indicam a variação do índice de Vibro-impacto com relação à variação dos parâmetros dos modelos desenvolvidos. A técnica da Transformada de Hilbert também foi implementada para levantamento das forças não-lineares atuantes nos modelos. Foram utilizadas três bancadas para identificação das forças não-lineares atuantes e validação da técnica salientada, que utiliza sinais de força, deslocamento, velocidade e aceleração. As curvas de rigidez não-Hnear foram identificadas coerentemente, as quais tiveram validação pelo levantamento da rigidez das mesmas bancadas por medições estáticas. Dois modelos numéricos de alavanca, utilizando massas concentradas, foram estudados. Nestes identificaram-se curvas de força não-Hnear e levantaram-se curvas de sensibilidade do índice de Vibro-impacto à variação dos parâmetros dos modelos. Mostrou-se que a técnica da Transformada de Hilbert pode ser utilizada para a identificação de sistemas não-lineares e que o estudo de sensibilidade em modelos de vibro-impacto pode ser obtido sem muita dificuldade / Abstract: This work presents a study about a numerical and experimental vibro-impact level analisys in mechanical gearshift levers. It was developed gearshift lever models which consider nonlinearities in the structure. Methods to vibro-impact quantification were obtained in the available literature and were implemented to obtain curves which show the vibro-impact level change with the modification of the parameters of the developed models. Hubert Transform techniques were also implemented to obtain nonlinear forces implemented on the models. To verify the efficiency of these techniques, three test rigs with nonlinearities were developed and the nonlinear forces were identified. The techniques need the displacement, velocity and acceleration signals to calculate the forces. The nonlinear forces curves were identified and validated with the static forces measured. Two models of gearshift levers were developed, using lumped masses. In these models the nonlinear forces curves and the sensibility to the vibro-impact level with modifications in the model parameters were obtained. It was showed that the Hubert Transform techniques are reliable to identify nonlinear systems and that the sensibility study in vibro-impact can be obtained easily / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Milton Dias Júnior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-17T17:39:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Simionatto_ViniciusGabrielSegala_M.pdf: 5623305 bytes, checksum: 1fa9e5b17f2a168dfa754ee947f53417 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O desenvolvimento de novas tecnologias na área automotiva e as restrições cada vez mais apertadas com relação a emissões culminaram em veículos cada vez mais leves, silenciosos e potentes. Por este motivo, os trens de potência atuais são cada vez mais susceptíveis a fenômenos de NVH. Além disso, pelo fato de os motores atuais emitirem menor nível de ruído, alguns destes fenômenos tornam-se mais perceptíveis. Neste contexto se encaixa o trabalho atual. Sabe-se que muitos problemas desta área são solucionados realizando alterações no disco de embreagem, e por isto, neste trabalho estuda-se a influência dos parâmetros de seu pré amortecedor nos fenômenos de shuffle e clunk. São feitas análises do trem de potência linearizado, por este ser um procedimento muito comum na área de desenvolvimento deste sistema. Após isso, analisa-se o mesmo sistema, através de simulações numéricas, porém considerando não linearidades no disco de embreagem e nos engrenamentos, onde foi considerado o impact damping. Identifica-se os pares engrenados que mais contribuem para o surgimento do fenômeno de clunk, e a influência dos parâmetros do pré-amortecedor sobre ambos os fenômenos / Abstract: The development of new technologies on automotive engineering and the toughening emissions laws led to the design of lighter, more silent and more powerful vehicles. For this reason, today's powertrains are more prone to NVH phenomena. Furthermore, the noticeability of those phenomena is increased since newer engines produce lower noise levels. This is the subject in which this work fits into. It is known that many of the NVH phenomena can be attenuated by performing changes on the parameters of the clutch disc, and because of it, the influence of the parameters of the clutch damper on shuffle and clonk is studied in this work. For being a widely used procedure on the development of drivelines, a inear analysis is performed on a linearized model of a powertrain. After that, using umerical integration methods, further analyses are performed on a nonlinear model of the driveline, considering that the clutch disc and the gear meshes are nonlinearities. The latter's energy loss is modeled used impact damping. The geared pairs that contribute most for the clunk phenomenon are identified, and finally the influence of the parameters of the clutch damper on both phenomena are stated / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Milton Dias Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-17T18:54:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Miyasato_HugoHeidy_M.pdf: 3357683 bytes, checksum: 9fcd8bd237500580084498c606879165 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Fenômenos de ruído, vibração e sua severidade (NVH) são uma grande preocupação da indústria automotiva desde o século 20. A fim de atingir uma vantagem competitiva, as montadoras têm se focado na melhora do desempenho de NVH dos seus produtos para lidar com um cenário de mercado global competitivo. No intuito de verificar o comportamento do sistema durante o processo de desenvolvimento, métodos computacionais são aplicados para encontrar melhores abordagens e na previsão de problemas, economizando tempo e orçamento da empresa gastos na construção de protótipos e testes. Nesse trabalho, gear rattle, um ruído induzido por impacto cuja causa são as engrenagens sem carga da transmissão, será modelado e simulado. É diagnosticado com maior intensidade em veículos com motores diesel em marcha lenta e excitado especificamente quando uma faixa de frequências que causa grande amplitude de vibração nos elementos internos da caixa de câmbio é alcançada. Modelos lineares do trem de potência em ponto morto ou em tração serão estudados, compreendendo as suas características básicas, tais como frequências naturais e modos associados que podem ser representativos do fenômeno. Esse sistema possui elementos com fortes não-linearidades, tais como a rigidez estratificada com histerese da embreagem e a folga entre os dentes dos engrenamentos. Uma caracterização mais realista será incluída no modelo com uma rigidez variante no tempo para o engrenamento helicoidal, utilizado em todas transmissões manuais, com uma componente dissipativa adequada aos impactos. Para verificar condições de operação que podem somente ser avaliadas segundo formulação não-linear, simulações serão realizadas para verificar a eficácia de orientações de solução e propostas de modificação encontradas na literatura / Abstract: Noise, Vibration and Harshness (NVH) phenomena are a great concern of the automotive industry since the twentieth century. In order to achieve a commercial advantage, manufacturers have focused on improving the NVH performance of their products to cope with a competitive global market scenario. To verify the behavior of the system during the design process, computational methods are applied to find a better approach and foresee problems, saving company budget and time spent in prototypes and tests. In this work, gear rattle, a impact-induced noise caused by the unloaded gear teeth inside the gearbox, will be modeled and simulated. It is diagnosed with a higher intensity in diesel vehicle engines at idle speed and in a more specific way excited when a range of frequency that causes large amplitude of vibration in the internal elements of the gearbox is reached. Linear models of the powertrain operating in idle and traction will be studied, in order to understand its basic characteristics, such as natural frequencies and associated vibration modes that could be representative to this phenomena. This system has elements with strong nonlinearities such as the stratified stiffness with hysteresis of the clutch and the backlash between the gear teeth. A more realistic feature will be included in the model with a time variable stiffness for the helical gear mesh, used in all manual transmissions, with a suitable dissipative component for the impacts. To verify operational conditions which can only be evaluated with nonlinear formulation, simulations will be made to verify the effectiveness of solution guidelines and modification procedures found in literature / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Milton Dias Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-22T19:22:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RoldaoPerestrelo_LeandroTadeu_M.pdf: 15158370 bytes, checksum: 84a10bb14b3381b619db8ff9bb97be9c (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The abstract is available with the full electronic document / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica