Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Programa de Pós-graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-08-23T15:30:36Z No. of bitstreams: 1 2016_GabrielaCristinaCândidodaSilva.pdf: 5251139 bytes, checksum: 49cbe17b0bcce33d3d6e1a3e2d2f1d70 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-10-24T15:44:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_GabrielaCristinaCândidodaSilva.pdf: 5251139 bytes, checksum: 49cbe17b0bcce33d3d6e1a3e2d2f1d70 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-24T15:44:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_GabrielaCristinaCândidodaSilva.pdf: 5251139 bytes, checksum: 49cbe17b0bcce33d3d6e1a3e2d2f1d70 (MD5) / O objetivo desse trabalho é apresentar uma metodologia para estimativa analítica e numérica do desempenho acústico de silenciadores reativos na presença de escoamento médio incompressível em seu interior. Inicialmente, a perda de transmissão (TL) de quatro modelos de silenciadores foi estimada sem a presença de escoamento. A análise analítica foi realizada pelo método da matriz de transferência e também por equações analíticas, avaliando diferentes fatores de correção. A análise numérica foi realizada utilizando o método de elementos finitos em dois softwares comerciais: Ansys Mechanical® 16.0 e LMS Virtual.lab® 13.5. Os resultados numéricos e analíticos apresentaram boa concordância. Na segunda etapa, considerou-se a presença de fluxo adotando três valores distintos para velocidade do escoamento. Na análise numérica foi obtido o campo de velocidade de fluxo no interior do silenciador através de simulação CFD, considerando regime permanente e utilizando o software comercial Ansys CFX® 16.0. Os dados de velocidade de fluxo são importados no Virtual.lab®, onde integram a formulação de elementos finitos para determinação da TL. Essa metodologia não avalia os efeitos da viscosidade do escoamento na propagação do som, mas fornece uma distribuição de velocidade no interior do silenciador mais realista e detalhada, que não é considerada na análise analítica. Os resultados revelam uma maior sensibilidade da TL ao escoamento com aumento da descontinuidade geométrica do silenciador. Pelo método numérico, verifica-se que a amplitude de atenuação diminui com o aumento da velocidade de fluxo, porém a frequência de máxima atenuação se mantém a mesma. _________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The aim of this paper is to present a methodology for analytical and numerical estimation of acoustic performance of reactive silencers in the presence of incompressible mean flow. At the first step, the transmission loss (TL) of four types of silencers was estimated with no mean flow. The analytical analysis was performed by the transfer matrix method and by analytical equations, evaluating different correction factors. Numerical analysis was performed using the finite element method in two commercial softwares: Ansys Mechanical® 16.0 and 13.5 Virtual.lab® LMS. The numerical and analytical results presented good agreement. In the second step, It was considered the presence of mean flow. Three different flow velocities were adopted. In numerical analysis, the 3D mean flow field is computed by firstly using computational fluid dynamic performed by the software Ansys CFX® 16.0 and then the obtained mean flow data are imported to an acoustic solution undertaken using FEM using the software Virtual.lab®. The numerical and analytical results did not show good agreement, but show greater sensitivity TL to flow with increased geometric discontinuity muffler. This methodology does not evaluate the viscous effect of mean flow on sound propagation but gives a more realistic and detailed flow velocity distribution inside the silencers, which is not considered by the analytical method. The results show that the geometric discontinuities tends to be more sensitive to the mean flow. The amplitude attenuation decreases with increasing flow rate, but the frequency of maximum attenuation stays the same.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Faculdade de Tecnologia, Programa de Pós-graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-05-06T16:33:30Z No. of bitstreams: 1 2016_SaienyHauakCardoso.pdf: 6463926 bytes, checksum: f6beaa161a830b4ffcaf8a92d185413f (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-05-26T16:39:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_SaienyHauakCardoso.pdf: 6463926 bytes, checksum: f6beaa161a830b4ffcaf8a92d185413f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-26T16:39:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_SaienyHauakCardoso.pdf: 6463926 bytes, checksum: f6beaa161a830b4ffcaf8a92d185413f (MD5) / Em meio ao crescimento urbanístico vivenciado atualmente, é fácil notar a presença de um elemento estrutural comum, seja no meio residencial ou industrial: os dutos. Estes são componentes essenciais no nosso cotidiano, presente desde o processo de transporte de matérias prima imprescindíveis para a sobrevivência humana, na mobilidade sistema de exaustão dos veículos automotores, até a utilização destes no contexto do conforto humano, sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado. Apesar de ser de extrema importância nas aplicações de engenharia, os dutos são considerados como um dos principais responsáveis por transportar para o meio externo o ruído gerado por importantes fontes sonoras, como motores e ventiladores. Técnicas passivas e ativas de controle de ruído são comumente aplicadas aos dutos com o intuito de mitigar o ruído irradiado. No entanto, para um projeto efetivo deste controle, se faz necessário o conhecimento do comportamento acústico das ondas sonoras que se propagam em seu interior. Um importante exemplo pode ser citado: o projeto de um controlador ativo de ruído (CAR) em dutos, no qual a completa identificação do sistema acústico se faz necessário, por exemplo, para evitar instabilidades no sistema de controle e consequentemente aumentar sua eficiência. Neste trabalho, as funções de transferência (FT) acústicas entre fonte de ruído e microfone localizado no interior do duto, são estimadas para algumas configurações e condições de contorno. A FT analítica é desenvolvida no domínio da frequência, derivada da equação fundamental da onda e utilizando a transformada de Laplace e suas propriedades. Para isto, considera-se meio fluido contínuo, homogêneo, perfeitamente elástico, processo isentrópico, e ainda sistema linear e invariante no tempo. Além disso, o modelo de elementos finitos do sistema considerado é desenvolvido para comparação dos resultados. Ambos os modelos apresentaram respostas semelhantes, embora a condição de contorno aberto adicione algumas diferenças entre as FTs quando do aumento da frequência de análise. No contexto do CAR, este trabalho também apresenta o desenvolvimento matemático para estimativa da pressão sonora no domínio do tempo no interior de dutos acústicos. Partindo de FTs no domínio da frequência, utiliza-se transformada inversa de Laplace para estimativa da pressão sonora em determinada localização no interior do duto, devido a uma fonte sonora caracterizada pela sua velocidade de volume. As equações resultantes são implementadas em Matlab e os gráficos são discutidos em termos dos fenômenos físicos envolvidos. ______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Amidst the urban growth currently experienced, it is easy to notice the presence of a common structural element, whether in residential or industrial environment: the ducts. These are essential components in our daily lives, present from the transport process of raw materials essential for human survival in the exhaust system mobility of vehicles, to the use of these in the context of human comfort, heating, ventilation and air conditioning . Despite being extremely important in engineering applications, the products are considered as one of the main responsible for transport to the outside noise generated by major noise sources such as motors and fans. Technical passive and active noise control are commonly applied to products in order to mitigate the radiated noise. However, for effective design of this control, the knowledge of the acoustic behavior of sound waves that propagate inside is necessary. An important example can be cited: the design of an active noise control (CAR) in pipelines, in which the complete identification of the acoustic system is necessary, for example, to prevent instabilities in the control system and thus increase efficiency. In this work, the transfer function (TF) between acoustic noise source and microphone located inside the duct, are estimated for some configurations and boundary conditions. The analytical FT is developed in the frequency domain derived from the fundamental equation of wave and using the Laplace transform and its properties. For this, it is considered continuous medium fluid, homogenous, perfectly elastic, isentropic process, and further linear time-invariant system. In addition, the finite element model of the system under consideration is designed to compare the results. Both models showed similar response, although the open boundary condition add some differences between TFs when increasing the frequency analysis. In the context of the CAR, this work also presents the mathematical development to estimate the sound pressure in the time domain within acoustic ducts. From the TFs in the frequency domain, it uses inverse Laplace transform to estimate the sound pressure in a particular location within the pipeline due to a sound source characterized by a volume velocity. The resulting equations are implemented in Matlab and graphics are discussed in terms of physical phenomena involved.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-08-10T15:13:44Z No. of bitstreams: 1 Olga Camila da Silva.pdf: 1380055 bytes, checksum: 78c74a0b19920b018ff4e65c2be7890b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-10T15:13:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Olga Camila da Silva.pdf: 1380055 bytes, checksum: 78c74a0b19920b018ff4e65c2be7890b (MD5) Previous issue date: 2013-07-29 / The interest in the study of animal communication has grown substantially in recent years. It is known that the order Primates has a rich communication system, allowing them to obtain a wide range of information. Callithrix jacchus, popularly called "common marmoset", is a small Neotropical primate that occurs both in humid environments (Atlantic and humid forests) and in semi-arid environments (Caatinga and Cerrado). Studies on the propagation of sound produced by a primate species that inhabit different biomes, such as C. jacchus, are still missing. Thus , this paper aims at investigating how one of the main sounds produced by C. jacchus (the phee call) propagates in two different habitats (Caatinga and Atlantic Forest) during the dry and rainy seasons. To accomplish this task we used playback experiments to evaluated how amplitude, duration and frequency of maximum energy (FME) of the phee call degraded in both habitats during the dry and wet season. The calls were played using a laptop computer (Lenovo G475) connected to a speaker (Roland Micro-Cube RX) and then re-recorded at 10, 20, 40, 60, 80, 120 and 160m distance from the speaker. We used a unidirectional microphone (Sennheiser ME66) connected to a digital recorder (Zoom H4) to re-record the calls. The calls started degrading completely at 80m distance from the speaker in both Caatinga and Atlantic Forest. As distance increased, up to 60m, amplitude, frequency range and duration of the call usually degraded more in the Atlantic Forest than in the Caatinga in dry season. Caatinga in wet season showed results similar to those found in the Atlantic Forest in dry season. Unlike the duration and the amplitude of the call, the FME did not show a significant loss according to the different re-recording distances in all sites and seasons. It indicates that FME of the call may be important for long distance communication. The phee call could be heard up to a maximum distance of 120 meters (as re-recorded at one point in the Caatinga - during the dry period). The results showed that the phee call covers the home range of the common marmoset. Despite challenging, the Caatinga environment in dry season showed advantages with respect to the propagation of the phee call. Studies suggest that the phee call is usually uttered to help with group organization. Our results show that it also can be used for territorial defense without constraints in the Caatinga. Thus, the coordination of these activities through vocalisations may be benefitted in the Caatinga in the dry season. / O interesse pelo estudo da comunicação animal vem crescendo substancialmente nos últimos anos. Sabe-se que a ordem Primates possui um rico sistema de comunicação, permitindo-lhes, através deste, a obtenção de uma vasta gama de informações. Callithrix jacchus, comumente chamado sagui comum, é um pequeno primata neotropical que ocorre tanto em ambientes úmidos (Mata Atlântica e Mata Úmida) como em ambientes de clima seco (Caatinga e Cerrado). São animais que possuem uma considerável plasticidade de adaptação ao seu meio. Estudos que tratam da propagação de sons de uma mesma espécie, que tenha se adaptado em habitar biomas distintos, como o C. jacchus, ainda são ausentes. Dessa forma, o presente trabalho teve por objetivo principal realizar um estudo inovador ao avaliar a forma pela qual um dos principais sons produzidos pelo C. jacchus (o phee, chamada longa em forma de assobio) se propaga em dois habitat diferentes (Caatinga e Mata Atlântica), durante as estações de seca e chuva. Dentro de cada ambiente, foram selecionados três pontos. Em cada ponto, regravação do playback a 10, 20, 40, 60, 80, 120 e 160 metros de distância do ponto emissor do som, contudo, só foram avaliados estatisticamente até os 60 metros de distância. Os sons foram transmitidos com um computador portátil (Lenovo G475), acoplado a uma caixa de som amplificada (Roland Micro-Cube RX). Em cada distância da fonte sonora, os sons foram regravados através de um microfone unidirecional (Sennheiser ME66) acoplado a um gravador digital (Zoom H4). As estruturas físicas dos sons regravados apresentaram uma perda gradual de acordo com as distâncias, atingindo o máximo em perda a 80m, independentemente da vegetação e estação. Foi na Caatinga (período seco) onde ocorreram as menores perdas. A Mata Atlântica (período seco) também apresentou perdas menos acentuadas do que a mesma vegetação e do que a Caatinga, no período de chuvas. A chamada phee pode ser escutada até o limite de distância utilizado 120 metros em um ponto da Caatinga no período seco, o que significa que ele cobre a área de uso do sagui comum. Embora a Caatinga seja um ambiente desafiador para qualquer mamífero, apresentam, no período mais crítico, vantagens do ponto de vista da comunicação dos saguis comuns. Isso pode auxiliar nas atividades desses primatas em tal ambiente. Os resultados indicam também que a chamada phee pode ter sido moldada evolutivamente tanto para a defesa territorial como para as interações entre os membros do grupo.