Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T00:06:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 290140.pdf: 6184015 bytes, checksum: fd460dd48e859ce9c4b275c50d9c8bac (MD5) / Nos últimos anos com o crescimento das grandes cidades observa-se a tendência de pessoas morando em lugares cada vez menores. Nessas situações, o ruído gerado por refrigeradores domésticos passa a exercer maior impacto sobre o conforto e mesmo sobre a saúde dos indivíduos. Posto isto, o objetivo deste trabalho é avaliar o potencial da modificação do movimento de abertura da válvula de sucção a fim de reduzir o nível de ruído de um compressor hermético usado em sistemas de refrigeração doméstica. A pulsação do fuido na câmara de sucção, a qual está diretamente relacionada ao movimento da válvula de sucção, excita a cavidade e esta excita a carcaça, a qual irradia ondas sonoras para o ambiente externo. Assim, a estratégia deste trabalho é modificar o movimento de abertura da válvula de sucção com o intuito de alterar a pulsação na câmara de sucção e reduzir o nível de ruído proveniente deste caminho. Para atingir estes objetivos, o compressor é simulado utilizando o programa de simulação RECIP. Diferentes movimentos são impostos sobre a abertura da válvula de sucção. Num passo seguinte é desenvolvido um sistema de controle para geração destes movimentos. Ao fim, os resultados da simulação do compressor considerando o sistema de controle do movimento da válvula de sucção são obtidos e avaliados. Atenuações da ordem de 10 dB foram observadas na pressão na câmara de sucção e na pressão externa com a utilização de curvas modificadas sobre o movimento da válvula de sucção.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-22T16:44:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 231334.pdf: 17305413 bytes, checksum: 53b56e7f94fab2eb8f87e7ef3e30a66c (MD5) / Equipamentos industriais geramente são sujetos a vibrações mecânicas não desejadas que comprometem sua operação e integridade. Além disso, causam incômodo para o operador na forma de ruído. Desta observação surge a necessidade de controlar as vibrações e o ruído radiado. Atualmente existem várias abordagens de atenuação de ruído e vibrações as quais podem ser dividas em dois grupos: atenuação utilizando o controle passivo e o controle ativo. Quando o controle passivo não chega a ser possível ou eficiente, o controle ativo se torna necessário. Um sistema de controle ativo atenua a vibração ou ruído acústico medindo e contra-atuando a perturbação não desejada. O primeiro foco desta tese é prever a atenuação da perturbação, dependando do algorítmo de controle utilizado. A possibilidade de atenuar a radiação sonora de uma estrutura fechada é investigada nesse trabalho. O controle ativo é geralmente focalizado na região de baixas freqüências, porém este trabalho de pesquisa propõe uma solução para controlar globalmente a vibração de uma estrutura complexa em qualquer faixa de freqüência desejada. Todas as teorias desenvolvidas nesse trabalho foram comprovadas com experimentos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológio. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T17:55:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 227254.pdf: 7812961 bytes, checksum: e6529ac6bde7ea60c83189cf01da7d70 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T18:28:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 228796.pdf: 9600559 bytes, checksum: 242651d25776b4955856491e59e3c69a (MD5) / Materiais de absorção sonora consistem em meios porosos utilizados para reduzir o ruído em sistemas automotivos e industriais. Especialmente materiais fibrosos como a fibra de vidro, e porosos elásticos como espumas de poliuretano, são freqüentemente usados em controle de ruído, os quais transformam energia mecânica em calor através da interação entre suas fases sólida e fluida. A vantagem destes em relação aos ressonadores e outros elementos de controle consiste na atenuação numa ampla faixa de freqüência. Como os altos níveis de ruído gerados por máquinas e equipamentos industriais exigem um bom desempenho de seus filtros acústicos, propõe-se melhorar suas capacidades dissipativas a partir da inserção destes materiais em seus componentes. Desta forma, são desenvolvidos modelos numéricos que permitem identificar quais os parâmetros dominantes e quais componentes do filtro devem receber estes materiais para atenuar com eficácia o ruído gerado numa respectiva faixa de freqüência. As condições de contorno usadas nas simulações para representar a dissipação provocada pelos materiais de absorção são determinadas através da impedância acústica, calculada a partir de uma teoria que descreve o campo sonoro no interior de meios porosos de estrutura rígida a partir da determinação experimental de três parâmetros físicos característicos: a resistividade ao fluxo, a porosidade e o fator de estrutura. As avaliações dos resultados das diferentes configurações testadas são feitas a partir de uma função resposta em freqüência, que representa a razão entre a pressão sonora medida na saída e na entrada da geometria analisada. Finalmente, a comparação entre os resultados numéricos e experimentais indica que apesar das limitações presentes na teoria de propagação sonora em materiais porosos de estrutura rígida e das próprias incertezas presentes nas medições experimentais, os modelos numéricos fornecem bons resultados, constituindo uma importante, rápida e eficiente ferramenta de análise.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-22T20:55:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 233947.pdf: 2431435 bytes, checksum: eb7fe922f52cad0dd817a5e98de6b86a (MD5) / No presente trabalho foram avaliadas, em laboratório, as características de absorção sonora de amostras de concreto asfáltico com superfície drenante e densa. As amostras foram fabricadas com materiais granulares de mesma origem. As superfícies drenantes analisadas possuem granulometrias com diâmetros máximos diferentes, a saber, 12,5 e 9,5 mm. No processo de mistura das amostras fabricadas, utilizaram-se ligantes modificados com dois diferentes materiais: o asfalto modificado por borracha e o polímero SBS, para as misturas drenantes, e ligante comum de cimento asfáltico de petróleo 50 - 70, para as misturas densas. Após o processo de fabricação das amostras, verificou-se o comportamento acústico das mesmas, utilizando um sistema de medição em laboratório com o tubo de impedância, montado verticalmente sobre a superfície das amostras. Os dados dos resultados dos ensaios de absorção sonora foram então compilados com o auxílio do software Matlab, através de um programa que utiliza o método de função de transferência para este fim. Este programa forneceu os espectros de absorção sonora com a freqüência, função coerência com a freqüência, e impedância acústica normalizada com a freqüência. Pôde-se então verificar as tendências de comportamento da absorção sonora das amostras, comparando-as dentro de grupos com mesmo tamanho máximo de agregados e diferentes materiais de mistura, e ainda dentro de grupos com diferentes tamanhos máximos de agregado e diferentes materiais de mistura. Além disso, as amostras foram analisadas quanto ao coeficiente de absorção sonora na freqüência mais problemática com relação à emissão de ruídos emitidos por veículos automotores. Ainda verificou-se, nesta pesquisa, a permeabilidade das amostras de concreto asfáltico com superfície drenante, e aspectos ligados à porosidade das superfícies.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T05:46:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 241253.pdf: 6656944 bytes, checksum: 4dd7aeef47946e24b58f48b229c967f8 (MD5) / Esta tese apresenta uma análise teórica e experimental sobre as causas do aumento do ruído acústico de origem magnética em motores de indução trifásicos devido à excentricidade. São apresentados os fundamentos teóricos e conceituais referentes à geração do ruído acústico de origem magnética em máquinas elétricas e a metodologia para determinar as diversas harmônicas de indução presentes no entreferro de motores de indução trifásicos a partir das ondas de permeância e de força magnetomotriz. Através do tensor de Maxwell, são determinadas as ondas de força que atuam no entreferro devido à excentricidade, com ênfase no cálculo do modo de excitação e da freqüência de cada onda. A influência do enrolamento e da carcaça nas freqüências naturais de vibração do pacote de chapas do estator é considerada. Mostra-se que o aumento do ruído acústico de origem magnética devido à excentricidade é devido à geração de modos de excitação de baixa ordem, principalmente o modo dois. Isto acontece porque, para grandes excentricidades, não se pode desprezar a segunda harmônica de permeância de excentricidade. É analisada também a influência da excentricidade não uniforme ao longo do comprimento axial do rotor no ruído acústico e na vibração de origem magnética. A influência da excentricidade sobre a geração dos torques síncronos é analisada teoricamente. É apresentado um motor especialmente projetado e construído, incorporando um dispositivo que permite a variação da excentricidade independentemente nos dois mancais. A tese apresenta diversos aspectos de originalidade sobre o referido tema.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo. / Made available in DSpace on 2012-10-23T12:39:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 252108.pdf: 3564158 bytes, checksum: 5713a248a34d87fc307b39774c31a706 (MD5) / A história das cidades vem mostrando uma tendência mundial de concentração de diferentes atividades nos centros urbanos, tais como trabalho, moradia, comércio, lazer, etc. Isso aumenta excessivamente o valor dos imóveis nessas áreas, tornando cada vez mais freqüente a tipologia arquitetônica dos edifícios residenciais multifamiliares. Em paralelo, o volume de tráfego aumenta continuamente e estudos, em diferentes partes do mundo, demonstram que essa é a maior fonte de ruído urbano. Em outras palavras, existem mais fontes sonoras no ambiente urbano e elas estão cada vez mais próximas ao local de moradia da população. A indústria da construção civil toma partido de novos materiais e do aprimoramento de técnicas construtivas no sentido de acelerar o tempo de obra e diminuir custos. No entanto, no Brasil, tal evolução não refletiu na qualidade das edificações no que se refere o conforto acústico das habitações. Esta dissertação confronta a evolução do ruído urbano, a partir do estudo de caso da Avenida Beira Mar Norte, e o desempenho do índice de redução sonora das fachadas frontais das edificações residenciais multifamiliares dessa via. Foram levantados os parâmetros que influenciam o isolamento das fachadas das edificações do caso de estudo e esses dados foram inseridos no programa Acoubat Sound. Os resultados dessa simulação foram comparados, correlacionando-os aos anos de construção dos edifícios. Concluiu-se que o isolamento médio das fachadas frontais das edificações do caso de estudo diminuiu 3dB com o passar dos anos enquanto o ruído urbano no local aumentou pelo menos 6dBA.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2008 / Made available in DSpace on 2012-10-23T23:43:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 269691.pdf: 5896720 bytes, checksum: 588ff9a49f353d30ef1477496e9d696f (MD5) / Como parte do desenvolvimento das aeronaves comerciais, modelos numéricos em Análise Estatística da Energia (SEA) têm sido desenvolvidos com o objetivo de predizer, desde a fase de projeto, o comportamento vibro-acústico das mesmas. O objetivo é dotá-las de um adequado tratamento, para obter baixos níveis de ruído e de vibrações. As estruturas aeronáuticas são constituídas por uma casca cilíndrica, a qual é reforçada através de vigas longitudinais (reforçadores) e vigas transversais (cavernas). Estas estruturas estão submetidas a vibrações provenientes principalmente dos motores e das induzidas pela camada limite turbulenta. Um tratamento comum para atenuar as vibrações nestas estruturas é através da aderência de materiais viscoelásticos. O objetivo deste trabalho é mostrar uma metodologia para representar o efeito do material viscoelástico de camada restrita nos modelos numéricos desenvolvidos através de SEA. Para o estudo, foi utilizado um painel reforçado proveniente da fuselagem de uma aeronave comercial. O material viscoelástico em estudo é do tipo de camada restrita, comumente usado pelas indústrias aeronáuticas para este tipo de aplicações. Na primeira fase deste trabalho são determinadas as propriedades do material viscoelástico e os parâmetros da estrutura. O fator de perda por amortecimento e o módulo de elasticidade do material viscoelástico são estimados através da norma ASTM 756-98 (Viga Oberst), em diferentes temperaturas. Os parâmetros da estrutura, por sua vez, são determinados através do Método da Potência Injetada (PIM). A aplicação do PIM nesta estrutura é estudada em detalhes. São analisados os efeitos do número de pontos de resposta e de excitação sobre o valor do fator de perda. Também é analisado o efeito do campo vibratório direto sobre as respostas dos pontos próximos aos pontos de excitação. Utiliza-se o PIM para determinar as propriedades da estrutura, com material viscoelástico aderido, em diferentes temperaturas. Na segunda fase, são desenvolvidos dois modelos utilizando Análise Estatística da Energia através do programa AutoSEA2. No primeiro modelo a estrutura é representada como um sistema único (painel reforçado), e o material viscoelástico é representado como um tratamento para o controle do ruído (Noise Control Treatment, NCT). No segundo modelo, a estrutura é dividida em vários subsistemas (modelo semi-implícito) e o material viscoelástico é representado por um material multicamada fortemente acoplado a certos subsistemas. Os resultados dos modelos são comparados com os resultados obtidos dos ensaios experimentais. O modelo multicamada apresenta resultados mais coerentes que o modelo com tratamento NCT, principalmente nas freqüências acima de 2,5 kHz. / As part of the development of commercial aircrafts, numerical models in Statistical Energy Analysis (SEA) have been developed to predict the vibroacoustic behavior. The objective is to achieve an adequate treatment in order to obtain low noise and vibration levels. Aeronautic structures are comprised of a cylindrical skin which is stiffened through longitudinal beams (stiffeners) and transversal beams (frame beams). These structures are submitted to vibrations mainly coming from the engines and those induced by the turbulent boundary layer. One commom treatment to attenuate the vibrations in these structures is through the adherence of viscoelastic materials. The objective of this work is to demonstrate a methodology to represent the effect of constrained layer viscoelastic material in the numeric models developed through SEA. For this study, a stiffened panel from a commercial aircraft fuselage was used. The viscoelastic material studied is used in the aeronautics industry. In the first part of this study the viscoelastic material properties and the parameters of the structure are determined. The damping loss factor and the Young´s modulus of the viscoelastic material are estimated using the standard ASTM 756-98 (Oberst Beam), at different temperatures. The structural parameters are determined through the Power Injection Method (PIM). The PIM application in these structures is studied in detail. The structure behavior, with viscoelastic material, is also analyzed at different temperatures. In the second part, two numerical models are developed using the AutoSEA2 program. In the first model, the structure was modeled simply as one subsystem and the viscoelastic material was represented for a noise control treatment (NCT), across the entire structure. In the second model, the structure was divided into several subsystems and the viscoelastic material was represented by a multilayer material on certain subsystems. The results obtained with the numerical models were compared with the experimental results. The multilayer model presents better results that the NTC model, mainly at frequencies above 2.5 kHz.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-23T23:55:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 262526.pdf: 659110 bytes, checksum: af1bef8fbb7d4edfa78ec0b1c1c6076b (MD5) / O objetivo da pesquisa é verificar se a utilização do ambiente ergonômico, onde as condições ambientais são adequadas, interfere na aprendizagem da matemática aplicada, para o aluno do curso superior em tecnologia da Fatec Internacional. A pesquisa é um estudo de caso. A primeira parte da pesquisa é uma revisão bibliográfica para o referencial teórico, enfocando conceitos de ergonomia e de aprendizagem da matemática aplicada e do ensino tecnológico. A segunda parte, o estudo de caso, teve como objetivos específicos realizar entrevista para identificar a influência do ruído no desempenho dos alunos com dificuldade no aprendizado da matemática aplicada, e a medição do grau de ruído da sala de aula, complementado com um levantamento do nível de pressão sonora; e utilizar o ambiente ergonômico para o desenvolvimento de atividades de apoio a esse aluno. Foi realizado um roteiro de entrevistas de apoio psicopedagógico para obtenção de dados quanto à influência do ruído no desempenho dos alunos. Constatou-se que a maioria dos entrevistados alegou como uma das causas do mau desempenho, o ruído com origem em fontes externas, tráfego de veículos e pedestres na rua em frente à sala de aula, e internas, como a conversação entre os colegas. Foi montada uma sala ambientada para que os alunos com queixas de dificuldades na aprendizagem tivessem aulas individualizadas com um professor-tutor especialista na área, e encontros de apoio psicopedagógico.Houve então a comparação do desempenho dos alunos que foram expostos à sala de aula normal e à sala de aula ambientada Como resultado, constatou-se, ao final de três meses, que houve sensível melhora no desempenho dos alunos que participaram da pesquisa, permitindo concluir que um ambiente que considere os aspectos ergonômicos, interfere positivamente na realização de atividades, neste caso especifico, a aprendizagem

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-24T06:24:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 263935.pdf: 10133426 bytes, checksum: 7cbcb4f5cbc79418e56fced5bd3647a1 (MD5) / This work describes the development and the application of an acoustical measurement system for identification of noise sources. Currently known techniques are able to map the noise radiation from a specific region in space using the sound field measured by a fixed array of microphones. The developed system uses a 32-microphones planar array processed by a classical frequency domain Beamforming algorithm. Different array geometries were studied using computational simulation and finally a multi-arm spiral array was designed based on the results from the simulations. To overcome some limitations of the available commercial systems, which are typically expensive and present a lot of operational constraints, low cost microphones and a flexible and portable signal acquisition platform were used. The microphones were designed and built using a commercially available electret cartridge coupled with a simple circuitry for the signal conditioning, making the easily integration with the acquisition system. Experiments on the microphones response characteristics allowed to select the most adequate samples, considering an expected operational range of 15 kHz. To validate the system, experiments were carried out in an anechoic chamber and it showed good agreement between the theoretical and experimental results. Finally, two different cases from the automotive industry were used to test the application of the system for the purpose of noise source identification. First, the sound transmission through a complex automotive structure with acoustic treatment was evaluated, showing clearly the regions of sound leakage, particularly at high frequencies. In a second experiment the radiated noise out of the engine compartment from a vehicle operating at a dynamometer was mapped. In this case the system was capable of presenting good results using the cross spectrum matrix diagonal removal technique, enabling the identification of the major noise sources.