Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2013-06-25T19:22:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 307747.pdf: 2624849 bytes, checksum: 3afe0c1e6fd95746bf980920a37f7a07 (MD5) / A deficiência auditiva é um mal que atinge parcela significativa da população mundial. Sistemas de auxílio à audição têm se apresentado como importantes aliados na redução dos problemas de comunicação decorrentes dessa deficiência. No entanto, ainda hoje apresentam consideráveis limitações, tais como problemas de realimentação acústica e efeito de oclusão. Esse trabalho apresenta a proposta de um sistema adaptativo de controle ativo de ruído para redução do efeito de oclusão em aparelhos auditivos. O efeito de oclusão é causado pelas vibrações das porções cartilaginosas nas paredes do canal auditivo e acarreta desconforto acústico durante a fala do usuário. Para reduzir esse problema, um microfone posicionado internamente ao canal auditivo e um filtro adaptativo são utilizados de forma a produzir uma estimativa do sinal de oclusão em anti-fase. Esta estimativa é aplicada conjuntamente com o sinal processado de fala no alto-falante do dispositivo. Como resultado, obtém-se uma diminuição do desconforto acústico. Resultados de simulações e de experimentos em condições reais demonstram a viabilidade e a funcionalidade da arquitetura proposta. / Hearing impairment is a disease that affects a significant amount of the world's population. Hearing aids have become important allies in reducing communication problems arising from such disabilities. However, hearing aids present some limitations, such as acoustic feedback and occlusion effect. This work presents a proposal of an adaptive active noise control system to reduce the acoustic occlusion effect in hearing aids. Occlusion effect is caused by vibrations at the cartilaginous ear canal walls, and causes discomfort, especially during user's speech. To reduce this problem, a microphone is placed inside the ear canal and an adaptive filter are used to generate an anti-phase estimate of the occlusion signal. This estimate and the processed speech signal are applied to the hearing aid's receiver. The end result of this process is the reduction of the acoustic discomfort. Computer simulations and experiments under real operation conditions illustrate the feasibility and functionality of the proposed architecture.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológio, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2003. / Made available in DSpace on 2013-07-15T22:30:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 274161.pdf: 1910003 bytes, checksum: 92654d95f674f59c240f285f0ee41b8b (MD5) / O objetivo do presente trabalho é avaliar a influência do escoamento na geração de ruído em filtros acústicos de sucção, típicos de compressores herméticos. Estes sistemas têm a função de atenuar a pulsação do gás quando excitados pela válvula de sucção devendo contudo, apresentar mínima resistência à passagem do gás através de seu interior. Devido à complexidade geométrica envolvida na construção de um filtro acústico real, adotou-se um modelo simplificado composto por um único volume e dois tubos. O problema foi abordado sob duas metodologias numéricas distintas. Para a solução do campo acústico, utilizou-se o conceito de acústica linear através do Método dos Elementos Finitos. O escoamento foi modelado através do Método dos Volumes Finitos. Diferentes formulações foram investigadas com o objetivo de identificar a que melhor representa o escoamento no interior dos filtros em condições de trabalho normais. Verificou-se também o comportamento do escoamento quando submetido a condições de contorno diferentes. Experimentos foram conduzidos com o objetivo de verificar a influência do fluxo de massa nos níveis de pressão sonora e nas curvas de resposta em freqüência de filtros acústicos. Efetuou-se, também, o mapeamento da pressão no interior dos mesmos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:04:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 229659.pdf: 1022907 bytes, checksum: ff363db3b6597596eab67c4e735946b7 (MD5) / Neste trabalho, é apresentado um simulador de ruídos impulsivos assíncronos, os quais estão presentes nos sistemas de transmissão de dados pela rede de distribuição de energia elétrica (PLC - Power Line Communications). O simulador leva em conta tanto as características temporais como as espectrais do ruído impulsivo e baseia-se nos métodos de Mann et al., para sistemas xDSL (Digital Subscriber Line), e de Degardin et al. As estatísticas dos parâmetros modelados são derivadas de observações de ruído impulsivo na rede de energia elétrica de um dos laboratórios do Instituto de Eletrônica de Potência (INEP) da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Apesar de serem utilizadas apenas 68 observações, os resultados de simulação permitem comprovar que o sistema de modelagem e simulação proposto pode ser usado na geração de ruído impulsivo assíncrono para testar as técnicas de modulação e codificação de canal dos sistemas PLC.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T09:18:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O ruído de frenagem é um problema que vem confrontando a indústria automobilística há décadas. Em alguns casos, os custos com garantia de veículos que apresentam sistemas de freio ruidosos atingem valores altíssimos, direcionando os fabricantes a dedicarem atenção especial a estes sistemas. Ao longo dos anos, numerosos esforços de pesquisa têm sido feitos para modelar, analítica e experimentalmente, a dinâmica de um sistema de freio. Entretanto, a maior parte dos modelos de predição de instabilidade e ruído têm sido de natureza semi-empírica, devido à complexidade do mecanismo de excitação. O objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de uma metodologia de análise de problemas de ruído e vibrações em sistemas de freio a disco, utilizando métodos numéricos e matemáticos conjugados com ensaios experimentais, para que parâmetros vibro-acústicos possam ser determinados ainda na fase de projeto. A análise de autovalores complexos é utilizada para determinar os modos instáveis, com base num modelo em elementos finitos de um sistema de freio a disco. Estudos paramétricos são conduzidos, variando-se parâmetros como coeficiente de fricção entre disco e pastilha, rigidez de contato, pressão de frenagem, propriedades dos materiais dos componentes, temperatura do sistema, desgaste e introdução de materiais de amortecimento, de modo a indicar caminhos de redução de ruído. Métodos inéditos para representação dos efeitos de temperatura, desgaste e pressão de frenagem são apresentados. Além disso, a necessidade de métodos dinâmicos para a caracterização das propriedades elásticas dos materiais dos componentes é discutida, levando-se em consideração sua aplicação como dados de entrada em modelos numéricos para análise em altas freqüências. Dados de medição de ruído para um sistema de freio a disco obtidos em dinamômetro serão apresentados com o objetivo de serem correlacionados com os resultados obtidos através dos modelos numéricos. Brake squeal noise has been under investigation by the automotive manufacturers for decades due to consistent customer complaints and high warranty costs. In most cases, the customer perceives the noise as a vehicle problem and demand having it fixed by their dealer. J. D. Power surveys consistently show brake noise as one of the most critical vehicle quality measurements. Furthermore, the development of methods to predict the noise occurrence during the design of a brake system has been the target of many researchers in the last years. Brake squeal is a problem that has been faced by several methods in the last decade. Among then, finite element analysis is proving to be a useful tool to predict the noise occurrence of a particular brake system during the design stage. The Finite Element Method (FEM) has been employed to detect unstable frequencies using a complex eigenvalue analysis. These unstable frequencies are related, in most cases, with high sound pressure levels generated during the brake system operation and its detection is an important step in order to produce quiet brake systems. The aim of this work is to develop a methodology to analyze the noise and vibration problems from disc brake systems, using numerical methods together with analytical and experimental tools, to predict the vibro-acoustic parameters in the early stages of the brake design. The complex eigenvalue analysis is used to determine the unstable modes, based in a coupled model of the brake system assembly developed using the Finite Element Method. Parametric studies are carried out, analyzing the effect of parameters like friction coefficient between rotor and pads, contact stiffness, braking pressure, brake temperature, wear, elastic properties of the component materials and the introduction of damping materials as a noise control method. The results obtained act as a guideline for a brake design, regarding the vibro-acoustic behavior of the brake system. New methods to represent the effect of the brake temperature, braking pressure and wear on the numerical model are presented. In addition, the lack of dynamic methods specifically developed to evaluate the elastic properties of the component materials is discussed, taking into account its application as input data to numerical models for high frequency analysis. Experimental noise data for the brake system measured in inertial dynamometers are presented to be used as a correlation tool for the numerical model.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T16:01:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T02:06:08Z : No. of bitstreams: 1 192285.pdf: 101649091 bytes, checksum: b90362d343d41980bde2a0e107057422 (MD5) / Ruído de alta freqüência (acima de 2000 Hz) em sistemas de freios tem recebido grande atenção por parte da indústria automobilística. Este tipo de ruído, também conhecido como "squeal", é percebido pelos usuários como um problema no sistema de freios. Esta percepção afeta de modo substancial não só índices de qualidade e satisfação, mas principalmente os custos relacionados à garantia e assistência técnica. O ruído de alta freqüência em sistemas de freios é resultado do acoplamento de dois modos de vibração dos componentes do freio, tais como disco, pastilha e pinça. Entre as técnicas utilizadas para o controle deste tipo de ruído, o aumento do amortecimento modal tem-se mostrado uma solução eficiente. O método mais comumente utilizado para aumentar-se o amortecimento modal do sistema tem sido a utilização de materiais multicamadas, também conhecidos como "shims", colados na parte anterior das pastilhas de freio. A configuração destes "shims" consiste de um ou mais materiais viscoelásticos (polímeros) restringidos entre duas camadas metálicas, usualmente aço. Em algumas configurações, uma camada viscoelástica, geralmente borracha sintética, é aplicada sobre a face externa destas camadas metálicas, com o objetivo de melhorar ainda mais as características de amortecimento do sistema. Estas configurações, com material viscoelástico na face externa do "shim", tem-se mostrado útil no controle de ruído de alta freqüência em alguns casos, sendo, porém, aplicadas sem sucesso em outros. O objetivo principal desta pesquisa é investigar a influência de tais configurações no amortecimento modal introduzido pelos materiais multicamadas. Para isto, a compreensão do mecanismo de geração do ruído de alta freqüência torna-se necessária. Neste trabalho, primeiramente, o mecanismo de amortecimento de materiais viscoelásticos é descrito. Em materiais multicamadas, este mecanismo é dependente, além dos parâmetros geométricos da configuração, da presença ou não de uma camada metálica restringindo o material viscoelástico. As medições das propriedades dinâmicas dos materiais viscoelásticos utilizados nesta pesquisa são também apresentadas.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-20T08:29:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 210159.pdf: 5736070 bytes, checksum: 18c4377c2dd93df7c21f395d30d3a9e1 (MD5) / Novas leis ou normas, cada vez mais rigorosas, estão sendo formuladas e postas em prática em todo o mundo para limitar o ruído acústico emitido por máquinas e equipamentos, levando-o a níveis menos prejudiciais ao homem. Com o crescimento substancial da frota automobilística, o ruído gerado por automóveis passou a ser considerado como extremamente importante visto que há, em um veículo automotivo, diversas fontes de ruído tais como motor, engrenagens, sistema de arrefecimento dentre outros além do número de automóveis existentes. Assim, estudos que venham a possibilitar o controle de emissão de ruídos têm sido propostos e realizados.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T14:51:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 193863.pdf: 3014632 bytes, checksum: 92ab47618ce274fb1d72727fd8466d26 (MD5)

Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-19T02:37:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T01:28:53Z : No. of bitstreams: 1 150526.pdf: 29154827 bytes, checksum: d44d01cadf23db2db40084d7864492ca (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológio, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2009. / Made available in DSpace on 2012-10-19T03:02:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 271252.pdf: 4720608 bytes, checksum: a844354bdc2aba2cbb0faba7ad42694e (MD5) / A principal fonte de ruído e de vibrações em sistemas domésticos de refrigeração é o compressor. Um grande esforço da indústria e dos pesquisadores nesta área tem sido direcionado visando à atenuação dos níveis de vibração e, conseqüentemente, de ruído destes sistemas, nos quais o compressor continua sendo a principal fonte geradora de ruído e vibrações. Os compressores herméticos são geralmente constituídos de um conjunto interno, que contem um motor elétrico e um compressor alternativo de único pistão, ligado a carcaça através de uma suspensão de quatro molas, parcialmente mergulhadas em lamina de óleo lubrificante, e através do tuba de descarga. Pelos mecanismos básicos geradores de vibrações observa-se que os principais meios de propagação de energia vibratória são o tubo de descarga, as molas de suspensão e o gás que ocupa a cavidade. A carcaça e a irradiadora final do ruído. A abordagem fundamental deste trabalho e o fluxo de energia vibratória do conjunto moto-compressor para a carcaça através das molas de suspensão, utilizando-se o método dos elementos finitos através do software comercial MSC/PATRAN 9.0 e MSC/NASTRAN 70.5. As quantidades de energia total e por cada tipo de esforço que fluem através das molas foram calculadas, e os efeitos das alterações na geometria da carcaça na sua media espacial quadrática da velocidade foram analisados. As relações entre as excitações transversais e longitudinais nas molas com as medias espaciais da velocidade da carcaça também são apresentadas e analisadas. A carcaça foi modelada por elementos de placa quadrangulares, as molas por elementos de viga e o volume de óleo como uma matriz de massa acoplada a fronteira da carcaça. Experimentos foram conduzidos de modo a validar os modelos.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico / Made available in DSpace on 2012-10-19T10:42:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T23:29:07Z : No. of bitstreams: 1 179173.pdf: 5759438 bytes, checksum: 4af013b2880f06392e6f5a30d2cdbea2 (MD5) / Este trabalho apresenta um estudo sobre o comportamento do algoritmo LMS Filtrado (FXLMS) quando o caminho secundário (saída do filtro adaptativo) é modelado por um sistema Wiener-Hammerstein. Essa configuração é de especial interesse em aplicações de controle ativo de ruído acústico e vibrações, onde a característica não-linear do tipo saturação representa as distorções introduzidas pelos transdutores e amplificadores de potência. São obtidas equações determinísticas para o comportamento médio dos coeficientes, erro médio quadrático e momentos de segunda ordem para sinais gaussianos. A partir dessas, soluções para o regime permanente são obtidas. Simulações Monte Carlo demonstram excelente concordância com o comportamento previsto pelos modelos teóricos. Os resultados analíticos e as simulações apresentados neste trabalho demonstram o impacto significativo que caraterísticas não-lineares podem ter sobre o comportamento do sistema adaptativo