Orientador: Katia Lucchesi Cavalca / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-25T15:57:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ReyesMojena_MiguelAngel_M.pdf: 9700494 bytes, checksum: 0f7ae201d49c3345200057d4f59d15bb (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: A avaliação da confiabilidade em sistemas toma-se complexa quando o número de componentes é elevado, ou ainda para o caso de sistemas de configuração complexa. Este trabalho teve por objetivo elaborar um procedimento de cálculo para estimativa da confiabilidade, nestes casos, através de um programa computacional desenvolvido em Visual Basic., que permite reduzir estes sistemas, a um componente equivalente com um valor de confiabilidade igual ao da estrutura completa. As estruturas simples são reduzidas empregando-se métodos, implementados segundo o tipo de conexão padronizada (série, paralelo, etc.). Para a análise das estruturas de configuração complexas, são empregados os métodos da inspeção modificado e da matriz conexão. A metodologia apresentada neste trabalho constitui uma ferramenta que pode ser empregada para estimar a confiabilidade em linhas de produção ou sistemas modelados como estruturas. O valor da confiabilidade nas estruturas analisadas pode ser estimada num instante de tempo, ou para vários intervalos de tempo num período de Oa t, obtendo, neste caso, os valores de confiabilidade e mortalidade da estrutura para cada intervalo, e as curvas destas funções no tempo de forma gráfica / Abstract: The evaluation of the reliability in systems becomes complex when the number of components is high, or for the case of systems of complex configuration. This work had the objective of elaborate the ca1culation procedure to estimate the reliability in these cases, through computational software developed in Visual Basic. That allows to reduce these systems to an equivalent component with a reliability value corresponding to the reliability of the complete structure. The simple structures are reduced using direct methods that were implemented according to the type of standardized connection (series, parallel, etc:). In the analysis of the structures with complex configuration, the modified inspection method and the connection matrix method are used. The methodology presented in this work constitutes a tool that can be used to evaluate the reliability in production lines or systems modeled as structures. The value of the reliability in the analyzed structures can be obtained for a certain instant of time, and for several times, giving the reliability and mortality curves of the structures graphically / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T13:18:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 87989.pdf: 12615407 bytes, checksum: 21991d7b51df721482ebf389b064b629 (MD5) Previous issue date: 1977 / É apresentado um roteiro de execução de testes de torção e flexão em estruturas tipo coluna de parede fina, para determinação dos valores das deformações sob carga. Descreve-se a construção dos modelos, formas de aplicação de carga e o sistema de medição utilizado. Comparam-se os valores determinados experimentalmente com os valores obtidos através das teorias que tratam o fenômeno e especialmente com o método de elementos finitos, mostrando se as formas resultantes das seções transversais deformadas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-15T19:06:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T12:57:59Z : No. of bitstreams: 1 180386.pdf: 7995054 bytes, checksum: 565c825aa9a9cb344f73e25e386e9c60 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T13:44:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T00:37:17Z : No. of bitstreams: 1 176268.pdf: 54063065 bytes, checksum: 79ae4d52863707703638b117ec6e4a88 (MD5) / Recentemente, diversas tecnologias de prototipagem rápida têm surgido para reduzir os tempos inerentes às re-iterações e ajustes necessários para criar um produto de alta qualidade. Estas tecnologias oferecem a capacidade de produzir, rapidamente, objetos sólidos tridimensionais diretamente a partir de dados gerados em sistemas CAD. Os modelos fabricados usando métodos de prototipagem rápida, possuem um enorme potencial na indústria de fundição. Estas tecnologias podem ser usadas com diferentes procedimentos de fundição e ser de grande valor para a fabricação de peças metálicas funcionais, bem como para a produção de ferramentas, que, no caso da indústria de componentes plásticos, poderia ser aplicada à fabricação de insertos para moldes de injeção. Uma destas técnicas de prototipagem rápida, e a que será mais diretamente estudada nesta pesquisa, é a estereolitografia (SL) que possibilita a construção de modelos destinados ao processo de microfusão ou investment casting, diretamente a partir do modelo CAD da pega desejada. Isto possibilita a substituição dos tradicionais modelos de cera pelos modelos em resina fotocurável, com a vantagem de não se necessitar de ferramentas para gerar os padrões para fundição. Para atingir os objetivos propostos foi utilizada uma sistemática baseada no desenvolvimento de estudos de casos direcionados tanto para a fabricação de protótipos metálicos funcionais quanto para a fabricação de insertos para moldes destinados ao processo de moldagem por injeção. São abordados aspectos relacionados com as características construtivas dos padrões de SL para microfusão e seu comportamento durante o processo de microfusão, bem como aspectos visando avaliar a potencialidade da técnica de 'QuickCast Tooling' utilizando padrões de SL e o processo de microfusão na fabricação dos insertos.

Orientadores : Janito Vaqueiro Ferreira, Alberto Luiz Serpa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T00:28:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Prado_AlexPereirado_M.pdf: 5812743 bytes, checksum: c681e9a8fe088369f73265d0c999123b (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Este trabalho apresenta uma investigação numérica e experimental de uma alavanca de transmissão mecânica considerando a presença de não-linearidades na estrutura. Na investigação experimental foram obtidas as curvas de resposta em freqüência não-lineares de primeira ordem da alavanca. As curvas experimentais foram obtidas com controle da amplitude da componente harmônica fundamental do sinal da força de excitação, usando a técnica de varredura em freqüência e o método de continuação arc-length. O programa de controle experimental foi validado primeiramente com simulações numéricas de modelos simplificados da alavanca de transmissão que consideravam efeitos não-lineares de atrito e folga. Os efeitos não-lineares, modelados por juntas, foram quantificados por funções descritivas que as linearizavam para definir funções de transferência que relacionaram as componentes fundamentais da entrada e da saída. Para que estes modelos simplificados se aproximassem cada vez mais do sistema físico, vários parâmetros do modelo foram determinados experimentalmente, inclusive os parâmetros do modelo de atrito empregado. Com os modelos simplificados da alavanca foram também obtidas as curvas simuladas de resposta em freqüência não-lineares de primeira ordem. Essas investigações mostraram a complexidade de modelar uma estrutura com características não-lineares e a necessidade de modelos mais completos. Já a investigação experimental demonstrou a potencialidade da aplicação do método de continuação arc-length no controle experimental aplicado à obtenção de curvas de resposta em freqüência não-lineares / Abstract: This work presents a numeric and experimental investigation of a gearshift lever of mechanical transmission considering the presence of nonlinearity in the structure. In the experimental investigation the first order nonlinear frequency response curves of the lever were obtained. The experimental curves were obtained by controlling the fundamental harmonic amplitude component of the excitation force signal, using the frequency sweeping technique and the arc-Iength continuation method. The program of experimental control was firstly validated with numeric simulations of simplified models of the gearshift lever, which considered nonlinear effects of friction and gap. The nonlinear effects, modeled by joints, were quantified by describing functions which linearized the joints to define transfer functions that related the fundamental components of the input and output. To make these simplified models more closely to the physical system, several parameters of the model were experimentally determined, including the parameters of the friction model adopted. With the simplified models of the lever the simulated curves of first order nonlinear frequency response were also obtained. These investigations showed the complexity of modeling a structure with nonlinear characteristics and the need of more complete models. The experimental investigation demonstrated the potentiality of the arc-Iength continuation method applied in the experimental control to obtain nonlinear frequency response curves / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Marcus Aloizio Martinez de Aguiar / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-31T15:40:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fonseca_AlexandreFontesda_D.pdf: 5824579 bytes, checksum: ede267f89f85df745d7f49a8f30e6010 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Apresentamos o chamado Modelo de Kirchhoff, que permite o estudo do comportamento elástico de cordas e filamentos. Aplicações deste modelo vão da Engenharia a Biologia Estrutural. Neste trabalho aplicamos o modelo no estudo de conformações espaciais, ou estruturas tridimensionais, da molécula de DNA considerando-a como um filamento elástico não-homogêneo. Primeiramente, consideramos não-homogeneidades na distribuição de massa ao longo de anéis planares torcidos em meios viscosos. Nós mostramos que a dinâmica perto do equilíbrio é afetada pela distribuição de massa, mesmo em meios bem viscosos. Consideramos, também, não-homogeneidades nos módulos de Young e de cisalhamento variando ao longo da molécula. Mostramos que, neste caso, as equações de Kirchhoff estacionárias, ou de equilíbrio, não são mais integráveis fazendo com que o sistema apresente comportamento caótico espacial. Comparamos os resultados com aqueles obtidos com cordas homogêneas. Finalmente, apresentamos um método novo para a resolução do problema de condições de contorno, presente em muitas situações biológicas, onde as posições das extremidades da corda são escolhidas e mantidas fixas. Utilizamos os parâmetros da molécula do DNA em todas as aplicações, comentando a relevância deste estudo na compreensão do comportamento elástico desta molécula / Abstract: We study the so called Kirchhoff rod model. It permits the study of the behavior of elastic thin rods and has large applications ranging from Engineering to Structural Biology. We apply the model to study the tridimensional structures of the DNA molecule considering it as a non-homogeneous elastic filament. The first non-homogeneity considered is the distribution of the mass along a twisted closed rod, namely, the twisted planar ring. We show that, even when imersed in a viscous medium, the dynamics of the unstable planar ring depends on its mass distribution. The second non-homogeneity considered is in the Young's and shear modulus. We show that these non-homogeneities produce spatial complex equilibrium solutions of the static Kirchhoff equations and we compare them with the solutions of the homogeneous case. Finally, we develop a method to solve the boundary value problem, commom in many biological situations. This method alow us to find equilibrium solutions for given positions of both ends of the rod / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T03:04:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 289167.pdf: 4067789 bytes, checksum: a0fb90e7165b763b04cfc3120cd7d50f (MD5) / O desenvolvimento de equipamentos miniaturizados, como celulares e aparelhos auditivos, torna-se cada dia mais comuns. Porém, a análise acústica destes sistemas apresenta complexidades adicionais e que limitam o uso dos modelos acústicos clássicos existentes. Estas dificuldades são originadas pelas pequenas cavidades internas existentes nestes sistemas onde os fenômenos de atrito viscoso e condutividade térmica influem na resposta acústica. Estes fenômenos são chamados na literatura de efeitos viscotérmicos e são negligenciados nos modelos acústicos clássicos. O objetivo deste trabalho é construir, avaliar e validar modelos acústicos viscotérmicos. A inclusão de efeitos viscotérmicos na modelagem acústica eleva a complexidade para solução analítica do problema que é possível apenas em geometrias e condições específicas. A solução para geometrias e condições mais complexas só é possível de forma numérica e este tipo de abordagem inexistente nos códigos comerciais de análise numérica mais difundidos. Neste trabalho, foram implementados dois tipos de modelos acústicos viscotérmicos pelo método de Elementos Finitos: o modelo Low Reduced Frequency (LRF) e o modelo Navier-Stokes-Fourier linearizado (NSFL). A implementação foi feita através da formulação fraca (weak form) aplicada no código comercial Comsol 3.5a. O modelo NSFL foi implementado com duas formulações diferentes para comparação. Os modelos LRF e NSFL foram aplicados em duas geometrias diferentes onde os resultados foram comparados com dados experimentais. O modelo NSFL possui maior robustez para análise de geometrias arbitrárias, porém o custo computacional de sua solução é alto. Este problema deu origem a um estudo da discretização mínima necessária para a uma solução adequada dos modelos NSFL. A comparação dos resultados obtidos pelos modelos viscotérmicos com dados experimentais apresentou discrepâncias que foram analisadas com mais critério com a análise das condições de contorno do modelo. Finalmente, um modelo de radiação acústica foi implementado com utilização do método Perfectly Matched Layer (PML) e acoplado com os modelos viscotérmicos para as analises da impedância de radiação e do efeito do erro de posição dos sensores. Com o ajuste da posição dos sensores nos modelos viscotérmicos os resultados obtidos apresentaram uma concordância muito boa com os dados experimentais.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T06:17:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 295365.pdf: 16526207 bytes, checksum: 64788183be3bea675cde3630533678e9 (MD5) / Os contatores são amplamente empregados na indústria para manobra dos mais diversos tipos de equipamentos elétricos, onde servem de interface entre o equipamento de controle e as cargas comandadas. Entretanto, durante eventos transientes na tensão de alimentação, os contatores são identificados como os pontos fracos em muitos processos industriais, chegando muitas vezes a causar a interrupção do sistema. Para prover um funcionamento seguro, um acessório de retenção é comumente acoplado ao contator. Através de um mecanismo de retenção mecânica, este dispositivo eletromecânico mantém o contator em sua posição "ligado" na ausência de tensão de comando e através de um atuador magnético, permite o comando de desarme à distância, liberando o contator que retorna à sua posição "desligado". O presente trabalho trata da modelagem e simulação dinâmica do funcionamento do dispositivo eletromecânico que compõe o acessório para contatores comercialmente chamado de Módulo de Retenção Mecânica, embasado pela apresentação das fases iniciais do processo de desenvolvimento. Apresentam-se o resumo do benchmarking de produtos da concorrência e os requisitos de projeto elencados, além de algumas considerações da fase do projeto informacional e preliminar. Apresentam-se a modelagem e a simulação da força eletromagnética do atuador de desarme empregado, que é validada através de medições. Empregando o resultado anterior, realiza-se também a simulação dinâmica do modelo desenvolvido para o mecanismo de retenção. São apresentados também os leiautes preliminares e o leiaute funcional desse mecanismo. A fim de melhor representar a situação real, um modelo simplificado de contator também desenvolvido no presente trabalho é acoplado ao modelo do mecanismo durante a simulação dinâmica. Na etapa de desenvolvimento, alguns passos sistemáticos foram seguidos, conforme sugerido nas bibliografias de projeto integrado de produtos, e que resultaram na definição de requisitos de projeto mais completos. Na sequencia, tais requisitos foram confrontados com os resultados da simulação, o que permite concluir que o acessório de retenção mecânica desenvolvido cumpre os requisitos de projeto elencados e atende os objetivos iniciais do trabalho. Apesar desse relativo sucesso, identificam-se possibilidades de aperfeiçoamento através do emprego de métodos sistemáticos durante a etapa de geração de leiautes alternativos da concepção. Espera-se que tais métodos sistemáticos quando aplicados também na fase de projeto preliminar, contribuam no processo e sejam efetivos, principalmente quando a complexidade e o número de peças do mecanismo desenvolvido sejam superiores em relação ao apresentado no presente trabalho. As práticas adotadas no presente trabalho, principalmente relativas à parte de projeto informacional, contribuíram significativamente para a empresa, e foram prontamente absorvidas às práticas correntes de desenvolvimento. Atualmente elaboram-se as especificações de projeto e desenvolvem-se os produtos com base em decisões conjuntas de um grupo de apoio e atenta-se para a necessidade de aplicar a metodologia de projeto nas demais fases do processo de desenvolvimento de produtos. / Contactors are widely used in industry for switching of various types of electrical equipment, where they serve as an interface between control equipment and the loads to be switched. However, during transient events in the supply voltage, contactors are identified as the drawback in many industrial processes, often causing the system interruption. To provide reliable operation, a latching accessory is commonly used in combination with the contactor. Due to its mechanical latching mechanism, this electromechanical device keeps the contactor in its "on" position in the absence of control voltage and, due to a magnetic actuator, allows the remote control of the ensemble, switching the contactor that returns to its "off" position. This text focus on a modeling and dynamic simulation work for the mechanical latch block for contactors, which is grounded by the presentation of the initial phases of the product development process. It presents the product benchmarking and the design requirements listed, in addition to present some considerations taken in the informational and embodiment phases. It presents the modeling and simulation of the electromagnetic force of the actuator and the measurements to validate the results. Using the previous result, the dynamic behavior of the model developed for the latch mechanism is simulated. It's also presented the preliminary lay-outs that were done and helped to obtain the functional lay-out for this mechanism. In order to obtain a better representation, a simplified contactor model has also been developed and then coupled to the latch mechanism in the dynamic simulation. In the development phase, some systematic steps were followed, as suggested in the references of methodology for process project, which resulted in the definition of more complete project requirements. These requirements were compared with simulation results, which showed that the mechanical latch accessory developed meets the design requirements listed, which means the initial targets were accomplished. Besides of these accomplishments, it's identified opportunities for improvement if more systematic methods were applied for the phase of generating alternative lay-outs for the concept. It is expected that such systematic project methods, when applied to the embodiment phase, can contribute in the process and can be effective, especially when the complexity and number of parts of the developed mechanism is larger than the one presented in this work. The practices adopted in this work, mainly on the informational phase of the process project, have brought a significant contribution to the company and were readily absorbed into the current development practicing. Currently, the company develops design specifications and develops products based on a common decision of a support group and identifies the need to implement the project methodology in other phases of product development.

Orientador: Franco Giuseppe Dedini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:41:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Albuquerque_AlfredoAlvesde_M.pdf: 7060747 bytes, checksum: ac5a0e2edc33942c1d100cc4c1240d03 (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado

[pt] Neste trabalho descreve-se um procedimento para o desenvolvimento de modelos reduzidos de sistemas mecânicos lineares baseado na técnica dos Grafos de Ligação. A partir da análise da estrutura topológica dos principais modelos mecânicos descritos por esta técnica estabeleceu- se uma nova formulação que possibilita a obtenção de variadas formas de representação matemática e definiu-se um grafo genérico, formado por hipercampos armazenadores e dissipadores de energia, onde se encontram as matrizes que caracterizam a dinâmica do sistema. Sobre o grafo genérico, com algumas restrições, foi aplicada uma metodologia de normalização e desacoplamento dos campos armazenadores, com base nos seus modos locais, o que permitiu a criação de um grafo particionado, acoplado através do campo dissipador. A análise dos coeficientes do campo de acoplamento leva ao grafo de Ligação Reduzido do sistema. Comprova-se a validade do procedimento através de exemplos de fácil compreensão. / [en] It is described in this work a Bond Graph based procedure to the development of linear mechanical systems reduced order models. From the analysis of the topological structure of the main mechanical models represented by this technique it was established a new formulation that permits to obtain several mathematical representation forms and it was defined a generic graph, formed by energy storage and dissipative hiperfields, where the matrices that characterizes the system dynamics are included. On the generic graph, with some constraints, it was applied a methodology for the normalization and decoupling of the energy storage fields, based on its local modes, that permits to develop a partioned graph, couplec through the dissipative field. The analysis of the coupling field coefficients permits to define the system Reduced Bond Graph. The procedure was comproved by easy comprehensive examples.