Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-04-13T13:06:10Z No. of bitstreams: 1 2017_LuisAlejandroPérezPeña.pdf: 15303544 bytes, checksum: 5bf0c81c22e4dd29e8d6f4ab1caf9491 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2017-04-25T15:48:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_LuisAlejandroPérezPeña.pdf: 15303544 bytes, checksum: 5bf0c81c22e4dd29e8d6f4ab1caf9491 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-25T15:48:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_LuisAlejandroPérezPeña.pdf: 15303544 bytes, checksum: 5bf0c81c22e4dd29e8d6f4ab1caf9491 (MD5) / Nos últimos anos tem sido implementada uma técnica de controle de vibrações chamada de acoplamento estrutural. Essa técnica consiste em ligar duas edificações vizinhas por meio de um dispositivo de acoplamento, com o objetivo de diminuir os efeitos dinâmicos em função das propriedades mecânicas de cada estrutura. Ao fazê-lo, em princípio, é possível controlar a resposta de ambas as estruturas simultaneamente, o que é precisamente a atratividade da técnica. Muitos pesquisadores examinaram a eficácia de vários dispositivos de controle sísmicos para a interconexão de dois edifícios adjacentes considerando que as estruturas estão apoiadas sobre uma base fixa. Porém, toda estrutura, em geral, interage com o solo circundante o qual modifica substancialmente a resposta dessa estrutura. Este processo é conhecido como a interação solo – estrutura (ISE) e os efeitos dessa interação na técnica de acoplamento estrutural são incipientes. Assim, este trabalho tem como objetivo estudar numericamente a influência da interação solo-estrutura no desempenho da técnica do acoplamento para o controle das respostas dinâmicas de duas edificações adjacentes, representadas por meio de pórticos planos, e avaliar a possibilidade de trabalhar com modelos que não considerem essa interação. Os resultados encontrados no presente trabalho evidenciam a importância da consideração dos efeitos de ISE na análise dinâmica de estruturas acopladas. Do mesmo modo, os resultados encontrados mostraram que as análises envolvendo a interação solo – estrutura são de alto grau de complexidade devido a ser a representação mais precisa do problema, razão pela qual a sua consideração ou não depende do grau de precisão que se desejem os resultados. Todas as análises foram realizadas com o programa MATLAB (MathWorks, R2009b). / In recent years, a vibration control technique, called structural coupling, has been studied. This technique consists on linking two neighboring buildings, through a coupling device, with the purpose of reducing dynamic response. It is possible to control both structures response simultaneously, which is precisely the attractiveness of the technique. Several researchers explored the effectiveness of various seismic control devices, in connecting two adjacent buildings, considering they are supported on a fixed base. However, in general, all structures interacts with the surrounding soil, what substantially affects the dynamic response, it is called soil-structure interaction (SSI). Considering SSI on structural coupling is still incipient in literature. Thus, the aim of this research is to study the coupling technique for the control of vibrations of neighboring buildings considering the soil - structure interaction to understand the complete phenomenon and to evaluate the possibility of working with simplified numerical models that do not consider this interaction. The results found show that SSI effects cannot be neglected on dynamic analysis of coupled structures. Furthermore, the results showed that the analyzes involving soil - structure interaction are highly complex due to be the most accurate representation of the problem, reason why its consideration or not depends on the degree of precision that the results are desired. All analyzes were performed with the MATLAB program (MathWorks, R2009b).

Edifícios altos e estruturas são propensos a experimentar efeitos dinâmicos induzidos pelo vento, ação sísmica, e outras fontes de vibração. Pontes, estádios e outras estruturas sujeitas à ação de cargas móveis ou sísmicas, também podem apresentar resposta dinâmica que comprometa a confiabilidade das mesmas ou cause desconforto aos seus usuários. Amortecedores passivos são uma alternativa econômica, eficaz e rápida para reduzir ou eliminar tais vibrações. Dentro dos vários tipos de amortecedores passivos propostos ou já em uso, destacam-se aqueles que funcionam por atrito entre dois corpos sólidos, devido à sua simplicidade, grande poder de dissipação e baixo custo. Na presente dissertação, é apresentado um estudo teórico e experimental sobre amortecedores de vibração por atrito. São discutidos aspectos importantes da física do atrito bem como métodos que facilitam o cálculo de sistemas que envolvem atrito. Também foram projetados e ensaiados modelos diferentes de amortecedores de vibração por atrito. O conceito é aplicado em um edifício metálico com seis pavimentos submetido à excitação sísmica. Com a elaboração de programas computacionais, é verificado que a resposta máxima da estrutura é consideravelmente reduzida após a instalação dos dissipadores.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-05-09T16:27:36Z No. of bitstreams: 1 2017_GledistonNepomucenoCostaJúnior_TERMO.pdf: 1942602 bytes, checksum: 33371bdcfc0233cefe10a18e9c540af6 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-05-16T21:04:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_GledistonNepomucenoCostaJúnior_TERMO.pdf: 1942602 bytes, checksum: 33371bdcfc0233cefe10a18e9c540af6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-16T21:04:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_GledistonNepomucenoCostaJúnior_TERMO.pdf: 1942602 bytes, checksum: 33371bdcfc0233cefe10a18e9c540af6 (MD5) Previous issue date: 2017-05-16 / Com o crescente progresso científico e tecnológico, que proporcionou avanços no desenvolvimento de novos materiais e métodos de análise, estão sendo projetadas e construídas estruturas cada vez mais altas e esbeltas. Essas estruturas sob a ação de cargas dinâmicas, como terremotos e ventos, ficam sujeitas a vibrações excessivas não só do ponto de vista de segurança, mas também do conforto humano. Uma alternativa para combater essas vibrações excessivas nas estruturas de engenharia civil é o controle estrutural. Dentre os dispositivos existentes, destacam-se os amortecedores metálicos, como por exemplo: o Added Damping And Stiffness - ADAS e o Triangular Plate Added Damping And Stiffness - TADAS, amplamente utilizados na prática, que aumentam significativamente a capacidade de dissipação de energia das estruturas e podem ser facilmente substituídos sem grandes custos. No presente estudo foi realizada uma análise experimental de um dissipador metálico do tipo Triangular, para a obtenção dos parâmetros de Bouc-Wen. Posteriormente foi realizado um estudo numérico utilizando o software SAP 2000 em dois sistemas estruturais distintos submetidos a um sismo e equipado com três dissipadores metálicos, X Shape, Bottle Shape e Triangular. Com isso um estudo dinâmico comparando a eficiência dos três dissipadores foi realizado, mostrando que para o sistema estrutural I o melhor dissipador é o X Shape, e para o sistema estrutural II o melhor dissipador é o Bottle Shape. / The recent scientific and technological progress, made it possible the advances in the development of new materials and methods of analysis. Taller and more slender structures are being designed and built. These structures under the action of dynamic loads, such as earthquakes and winds, are subject to excessive vibrations not only from the point of view of safety, but also of human comfort. An alternative to combating these excessive vibrations in civil engineering structures is structural control. Among the existing devices, the metal dampers, such as the Added Damping And Stiffness (ADAS) and the Triangular Plate Added Damping And Stiffness (TADAS), widely used in practice, significantly increases the energy dissipation capacity of the structures, and can easily be replaced without great cost. In the present study, an experimental analysis of a triangular metal damper was carried out to obtain the Bouc-Wen parameters. Subsequently, a numerical study was carried out using SAP 2000 software in two different Structural Systems submitted to an earthquake and equipped with three metallic dampers, X Shape, Bottle Shape and Triangular. A dynamic study comparing the efficiency of the three dampers was carried out, showin that the best damper for the the Structural System I is the X Shape, and for Structural System II the best is the Bottle Shape.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-10-26T15:05:13Z No. of bitstreams: 1 2017_WescleyOliveiraVianaBarbosa.pdf: 2895493 bytes, checksum: 771a1e7aa2e09c63a5dabba06f723028 (MD5) / Rejected by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br), reason: Boa tarde, Por favor, adicione o título alternativo. on 2018-01-22T16:51:19Z (GMT) / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-01-22T19:21:02Z No. of bitstreams: 1 2017_WescleyOliveiraVianaBarbosa.pdf: 2895493 bytes, checksum: 771a1e7aa2e09c63a5dabba06f723028 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-03-22T18:48:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_WescleyOliveiraVianaBarbosa.pdf: 2895493 bytes, checksum: 771a1e7aa2e09c63a5dabba06f723028 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-22T18:48:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_WescleyOliveiraVianaBarbosa.pdf: 2895493 bytes, checksum: 771a1e7aa2e09c63a5dabba06f723028 (MD5) Previous issue date: 2018-03-22 / Os materiais piezelétricos pertencem a uma classe de materiais inteligentes (“smart materials”) que exibem acoplamento eletromecânico, convertendo energia mecânica em energia elétrica ou vice-versa. Essa possibilidade, aliada à facilidade de integrar esses materiais em variados tipos de estruturas, torna a sua aplicabilidade bastante interessante nas engenharias. Ao serem usados na conversão da energia mecânica em elétrica, esses materiais, além de outras aplicações, podem operar como colheitadores da energia presente nas vibrações mecânicas, processo denominado na literatura como “Power Harvesting” ou “Energy Harvesting”, atuando como geradores elétricos. Ao se explorar a possibilidade de converter eletricidade em esforço mecânico, tais materiais podem atuar como controladores de vibrações. É importante ressaltar que o comportamento caótico que pode ocorrer nas vibrações mecânicas, embora seja indesejado em diversas situações, pode ser bastante útil para se conferir flexibilidade ao sistema. Isso ocorre porque o comportamento caótico apresenta uma riqueza intrínseca devido à existência de um número infinito de órbitas periódicas instáveis (OPIs). Nesse contexto, a combinação do processo de colheita de energia com o controle do caos pode estabelecer sistemas autônomos onde a energia colhida pode ser empregada nas atuações para o controle das vibrações. Este trabalho propõe alcançar dois objetivos combinando colheita de energia e controle simultaneamente: reduzir vibrações mecânicas e obter comportamentos mais adequados para a geração de energia elétrica. Além disso, explora-se a possibilidade de alternar esses processos conforme a necessidade. Tanto as atuações de controle quanto a colheita de energia são obtidos através da utilização de materiais piezelétricos. A estrutura estudada consiste em uma viga piezomagnetoelástica biestável submetida a excitações de base. O sistema é investigado numericamente a partir de um modelo simplificado regido por equações diferenciais ordinárias. Os resultados mostram situações onde é possível realizar o controle do caos usando energia colhida para alimentar parcial ou completamente o controlador. / Piezoelectric materials belong to a class of "smart materials" that exhibit electromechanical coupling, converting mechanical energy into electrical energy or vice versa. This possibility, coupled with the ease of integrating these materials into various types of structures, makes their applicability quite interesting in engineering. When used in the conversion of mechanical energy to electrical energy, these materials, besides other applications, can operate as harvesters of the energy present in the mechanical vibrations, a process called in the literature as "Power Harvesting" or "Energy Harvesting", acting as electric generators. By exploring the possibility of converting electricity into mechanical effort, such materials can act as vibration controllers. It is important to emphasize that the chaotic behavior that can occur in mechanical vibrations, although it is unwanted in several situations, can be very useful to give flexibility to the system. This is possible because the chaotic behavior presents an intrinsic richness due to the existence of an infinite number of unstable periodic orbits (OPIs). In this context the combination of the energy harvesting process with the chaos control can establish autonomous systems where the energy harvested can be used in the actions to control the vibrations. This work aims to achieve two objectives combining energy harvest and control simultaneously: reduce mechanical vibrations and obtain behaviors more suitable for the generation of electric energy. In addition, it explores the possibility of alternating these processes as needed. Both control and energy harvesting performances are obtained through the use of piezoelectric materials. The structure studied consists of a bistable piezomagnetoelastic beam subjected to basic excitations. The system is investigated numerically from a simplified model governed by ordinary differential equations. The results show situations where it is possible to control chaos using harvested energy to partially or completely feed the controller.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-11-14T14:47:39Z No. of bitstreams: 1 2017_HugoFerreiraMoore.pdf: 8257141 bytes, checksum: 0a133cd9e3c11d8976125dc4bb8ffcac (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-11-21T18:29:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_HugoFerreiraMoore.pdf: 8257141 bytes, checksum: 0a133cd9e3c11d8976125dc4bb8ffcac (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-21T18:29:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_HugoFerreiraMoore.pdf: 8257141 bytes, checksum: 0a133cd9e3c11d8976125dc4bb8ffcac (MD5) Previous issue date: 2017-11-21 / A indústria automotiva vem buscando desenvolver melhores produtos aos seus consumidores, fornecendo-lhes mais conforto e segurança. Dentre as constantes melhorias almejadas nos projetos veiculares, a redução de vibração que chega ao condutor e aos passageiros é uma delas. Estas vibrações são provenientes principalmente do sistema de transmissão, da interface pneu/pista e do atrito do ar com a carroceria, sendo transmitidas para o banco e consequentemente ao ser humano. Por ser um dos principais elementos que está em contato com o motorista, o banco automotivo vem sendo constantemente estudado e pode ser avaliado experimentalmente de duas formas: através de medições realizadas in situ, ou seja, no próprio veículo e através de medições realizadas em bancadas laboratoriais. Avaliações de vibração em bancos automotivos realizadas in situ possuem o benefício de fornecerem condições de ensaio idênticas às condições de uso do veículo, entretanto, limitam maior variabilidade nas condições de ensaio. Por sua vez, a utilização de bancadas experimentais laboratoriais podem fornecer condições de ensaios próximas às condições de uso, além de gerar inúmeras possibilidades de estudo. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo a proposição, construção de uma bancada experimental de vibração em assentos automotivos e a realização de testes experimentais de vibração de corpo inteiro em assentos automotivos baseados na Norma de Higiene Ocupacional 09 (NHO 09). A princípio, a bancada foi utilizada para o estudo em assentos de condutores de ônibus do tipo rodoviário e urbano, entretanto a mesma é funcional para adaptação a diferentes modelos de assentos. A estrutura da bancada em questão foi construída de forma a ser resistente suficiente para suportar as cargas dinâmicas geradas nos experimentos, de tamanho suficiente para simular o espaço interno do posto de trabalho de um motorista de ônibus e flexível para permitir vibrações no eixo vertical promovidas por um shaker eletrodinâmico. Sobre a estrutura da bancada, tem-se a opção de se posicionar um assento de ônibus rodoviário ou urbano, instrumentando-os conforme a (NHO 09) para realização de testes de vibração de corpo inteiro (VCI). Dessa forma, foram aferidos em testes experimentais se a bancada fornece os níveis de vibração exigidos pela normativa, além de ter sido realizado um estudo no domínio da frequência para os dois tipos de bancos disponíveis. / The automotive industry has been seeking to develop better products for its consumers by providing them with more comfort and safety. Among the constant improvements in vehicle projects, the reduction of vibration that arrives into the driver and passengers is one of them.These vibrations come mainly from the transmission system, the tire / track interface and the friction of the air with the body, being transmitted to the seat and consequently to the human being. Being one of the main elements that is in contact with the driver, the automotive seat has been constantly studied and can be evaluated experimentally in two ways: through measurements carried out in situ, ie in the vehicle itself and through bench measurements Laboratory tests. Vibration evaluations in automotive seats performed in situ have the benefit of providing identical test conditions to the conditions of use of the vehicle, however, they limit greater variability in the test conditions. In turn, the use of experimental laboratory benches can provide test conditions close to the conditions of use, besides generating numerous possibilities of study. In this context, the present work aims at proposing the construction of an experimental vibration bench in automotive seats and the realization of experimental tests of whole body vibration in automotive seats based on the Occupational Hygiene Standard 09 (OSH 09). At the beginning, the bench was used for the study in driver and bus seats of the road and urban type, however it is functional for adaptation to different models of seats. The structure of the bench in question was constructed to be resistant enough to withstand the dynamic loads generated in the experiments, of sufficient size to simulate the internal space of the work station of a bus driver and flexible to allow vibrations in the vertical axis promoted by an electrodynamic shaker. On the bench structure, one has the option to position a road or urban bus seat, instrumenting them according to (OSH 09) for performing full body vibration tests (WBV). In this way, it was verified in experimental tests if the bench provides the vibration levels required by the regulations, besides a frequency study was done for the two types of seats available.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-12-05T17:35:44Z No. of bitstreams: 1 2017_MansourHassanAlkmim.pdf: 6536659 bytes, checksum: a2b50e55330740bf1e8586b274d984c6 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-02-05T17:03:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_MansourHassanAlkmim.pdf: 6536659 bytes, checksum: a2b50e55330740bf1e8586b274d984c6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-05T17:03:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_MansourHassanAlkmim.pdf: 6536659 bytes, checksum: a2b50e55330740bf1e8586b274d984c6 (MD5) Previous issue date: 2018-02-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / Os sistemas passivos de dissipação de energia abrangem uma variedade de materiais e dispositivos para melhorar o amortecimento de estruturas. Entre os atuais sistemas de dissipação de energia passiva, o amortecedor de coluna de líquido sintonizado (TLCD), uma classe de controle passivo que utiliza líquido em um reservatório de forma “U”, tem sido amplamente pesquisado em diversas aplicações. O principal objetivo desta dissertação é desenvolver técnicas de análise numéricas e experimentais para um TLCD com aplicação em turbinas eólicas submetido a cargas de vento aleatório. A análise numérica está dividida em duas etapas. A primeira etapa considera o modelo determinístico da turbina e TLCD. Um algoritmo de otimização é utilizado para encontrar parâmetros ótimos do TLCD submetido a espectros de vento aleatório. Em seguida, um exemplo numérico com um modelo de turbina eólica simplificado é estudado para ilustrar a eficácia do TLCD e é mostrado que diferentes espectros de vento podem afetar significativamente os resultados de otimização, isto é, os parâmetros do TLCD. Os resultados no tempo e frequência da análise de vibração aleatória mostram uma redução satisfatória dos níveis de vibração de resposta. Na segunda etapa, considera-se o modelo não determinista com objetivo de quantificar incertezas nos parâmetros do TLCD e da estrutura. A função de resposta em frequência do sistema com TLCD é investigada considerando dois casos de incerteza de parâmetros. Para o primeiro caso, os resultados mostraram que a incerteza só é predominante perto da região de ressonância e antirressonância e pode interferir na condição ideal do TLCD. Para o segundo caso, as incertezas estão presentes em todas a faixa de frequência. Finalmente, uma análise experimental é realizada. A caracterização dos parâmetros modais do TLCD e da estrutura é realizada e os resultados numéricos e teóricos se mostram em boa concordância. Em seguida, A resposta do sistema acoplado é investigada. Os resultados mostram que o efeito da massa adicional é o predominante. Embora o efeito do TLCD tenha sido pequeno, ele apresenta uma redução de vibração próximo a sua frequência natural. / Passive energy dissipation systems encompass a range of materials and devices for enhancing damping. Among the current passive energy dissipation systems, tuned liquid column damper (TLCD), a class of passive control that utilizes liquid in a “U” shape reservoir to control structural vibration of the primary system, has been widely researched in a variety of applications. The main objective of this thesis is to develop numerical and experimental analysis techniques for a liquid column damper subjected to random wind loads with particular application in wind turbines. The numerical analysis in this thesis is divided in two stages. The first stage consider the deterministic model of the wind turbine and TLCD. An optimization approach is used to search for optimized parameters considering different wind spectrums. Then, a numerical example with a simplified wind turbine model is given to illustrate the efficacy of TLCD and it is shown that different wind spectra can significantly affect the optimization results, i.e. the TLCD parameters. Time and frequency domain results from the random vibration analysis are shown with satisfactory reduction of the response vibration levels. In the second stage, nondeterministic model is studied with goal to quantify uncertainties in the damper and structure parameters. The frequency response function is investigated considering two cases of parameter uncertainty. The results showed that, for the former, the uncertainty is only predominant near the resonance and anti-resonance region and can indeed interfere in the optimum condition of the absorber. For the latter, the uncertainties are presented in frequency range. Finally, an experimental characterization of the TLCD and structure is carried out. The characterization of the modal parameters of the TLCD and the structure is performed and the numerical and theoretical results that show good agreement. Then, the response of the coupled system is investigated. Results showed that the effect of added mass is predominant. While the effects of TLCD were minimal, it showed a vibration reduction which validated the correctly tuned TLCD near its natural frequency.

As empresas, cada vez mais, buscam a redução de custo, para serem mais competitivas. A necessidade de aumentar a vida útil dos equipamentos, através de técnicas apropriadas é prioritário para manutenção dos ativos. Neste trabalho estudou-se o método para implantação da análise e monitoramento da vibração em equipamentos rotativos, com base nos conceitos da manutenção centrada em confiabilidade, usando técnicas preditiva e pró-ativa de manutenção pela condição, com foco na tarefa. Primeiramente foi analisado o comportamento dos componentes em relação ao processo de falha, como as falhas atuam, os tipos de modos de falha, falhas funcionais e seus efeitos. Após foram analisados e selecionados os critérios de níveis de vibração para os equipamentos rotativos em função da potência e rotação. Também, foi determinado em que condições os espectros seriam analisados em função da amplitude e freqüência de rotação. Então, foram preparados os locais para coletas dos dados de vibração. Assim, os níveis de vibração global foram coletados em função das amplitudes, em cada posição específica do equipamento em seu plano. Isto faz com que, análise dos níveis globais de vibração e o diagnóstico através do espectro e a forma de onda, permitissem encontrar a causa do problema. Finalmente, são apresentados os resultados em níveis de amplitude, espectro após ações, a correção da causa do problema e os tipos de defeitos de tendência de falhas e a implementação do método.

A exposição do ser humano a vibrações mecânicas é um tema relacionado com a mecanização do trabalho e à proliferação de veículos automotores, e é, portanto, um assunto que só começou a ganhar importância em meados do século XX. Atualmente, a vibração é amplamente reconhecida como um fator de risco para a saúde de trabalhadores de todo o mundo. Além disso, fatores de grande relevância no mundo atual, como o desempenho na realização de tarefas e a qualidade de vida, podem ser afetados pela presença de vibração em ambientes de trabalho e em outros locais do cotidiano. As soluções das questões relacionadas com o tema passam pelo entendimento de como o ser humano reage física, fisiológica e psicologicamente à presença da vibração, e muito se tem estudado para entender este fenômeno extremamente complexo. A maioria dos trabalhos publicados sobre o tema foi desenvolvida em grandes centros de pesquisa norte-americanos e de alguns países europeus. Sendo as características individuais, como o biótipo, fatores importantes na reação do corpo ao movimento, é necessário que populações externas a estes centros de pesquisa sejam envolvidas nos estudos experimentais, cujo objetivo é levantar informações que permitam a evolução dos conhecimentos na área. Os objetivos deste trabalho foram (1) desenvolver um aparato experimental com custo acessível para realização de experimentos que permitam medir parâmetros do comportamento dinâmico humano de corpo inteiro e (2) utilizar este equipamento para realizar medições em uma população exposta à vibração de corpo inteiro em sua atividade profissional, e utilizar estes dados para desenvolver um modelo do comportamento dinâmico da população amostrada. Foi desenvolvida uma mesa vibratória baseada em um acionamento pneumático, com custo inferior aos sistemas hidráulicos e eletro-mecânicos tradicionalmente utilizados, capaz de produzir vibração na direção vertical com as características necessárias à realização dos experimentos em questão. O sistema foi utilizado para medir parâmetros biodinâmicos em um grupo de controle e um grupo de motoristas da SOUL, uma empresa de transporte coletivo da região metropolitana de Porto Alegre. Os resultados das medições mostraram diferenças no comportamento dinâmico das duas populações amostradas. São apontadas e discutidas no texto algumas possíveis causas para estas diferenças, como a influência da idade e a mudança da reação ao estímulo nos indivíduos expostos à vibração em seu ambiente de trabalho.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-10-21Bitstream added on 2014-06-13T20:35:23Z : No. of bitstreams: 1 000740391.pdf: 3050391 bytes, checksum: a8c46856114d4e5e5f67e81c1feb384d (MD5) / Nesta dissertação investiga-se o comportamento de um sistema de isolamento de vibrações de um grau de liberdade com amortecimento não linear. As transmissibilidades das forças e de movimento deste sistema são comparadas com as de um sistema de isolamento de vibrações linear. O sistema não linear é composto por uma mola e um amortecedor viscoso, ambos lineares, que estão acoplados a uma massa de modo tal que o amortecedor é perpendicular à mola. O sistema é excitado harmonicamente por um deslocamento da base ou por uma força na direção da mola. Quando o sistema é excitado por uma forca harmônica, as forças transmitidas através da mola e do amortecedor são analisadas separadamente, decompondo-as em termos dos seus harmônicos; permitindo assim determinar a contribuição individual de cada elemento no comportamento não linear do sistema como um todo. A transmissibilidade do sistema de isolamento não linear é calculada por meio de expressões analíticas validas para excitações com pequenas amplitudes, já para excitações com amplitudes grandes, calcula-se por meio de simulações numéricas. / In this work the behaviour of a single degree of freedom (SDOF) passive vibration isolation system with a geometrically nonlinear damper is investigated, and its displacement and force transmissibilities are compared with that of a linear system. The nonlinear system is composed of a linear spring and a linear viscous damper which are connected to a mass so that the damper is perpendicular to the spring. The system is excited with either a harmonic force or an imposed displacement of the base in the direction of the spring. When excited with a harmonic force, the forces transmitted through the spring and the damper are analysed separately by decomposing the forces in terms of their harmonics. This enables the effects of these elements to be studied and to determine how they contribute individually to the nonlinear behaviour of the system as a whole. The transmissibilities of the nonlinear isolation system are calculated using analytical expressions for small amplitudes of excitation and by using numerical simulations for high amplitudes of excitation.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-11-29Bitstream added on 2014-06-13T20:37:36Z : No. of bitstreams: 1 braga_gw_me_guara.pdf: 3089752 bytes, checksum: 837118811a801f0f57c8d0d5994cdd4c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / No desempenho de suas atividades aéreas, os pilotos de helicópteros são submetidos a posturas que impõem tensões contínuas em determinados grupos musculares, ao mesmo tempo em que deixam outras musculaturas em desuso. Diante disso, observam-se inúmeros casos de lombalgia que acometem pilotos de helicópteros Esquilo, principalmente nas Forças Armadas, sendo prováveis causas a ergonomia do assento e a vibração que o corpo sofre. Diante de tal fato, este estudo teve os seguintes objetivos: (1) mensurar os níveis de aceleração (vibração), na direção longitudinal (eixo z) da coluna lombar a que os pilotos de helicópteros As-350 L1 Esquilo estão expostos durante o voo; (2) verificar a atividade muscular dos eretores da espinha dos pilotos de helicópteros As-350 L1 Esquilo, com um aparelho de eletromiografia, durante a exposição à vibração em voo; (3) analisar os dados dos pilotos, da aceleração, os sinais de eletromiografia dos músculos eretores da espinha e a sua correlação. A fim de atingir esses objetivos, foram distribuídos 60 questionários para os pilotos de Esquilo do Complexo de Aviação do Exército em Taubaté-SP. Posteriormente, foram selecionados dois pilotos do sexo masculino, de estatura média e acima da média, na faixa etária de 30 a 35 anos de idade, com mais de 300 horas de voo e com classificações morfológicas corporais diferentes, de acordo com a tabela IMC. Após a coleta dos dados, os resultados foram analisados através da norma ISO 2631: 1997 e tratados estatisticamente. No estudo, observou-se que esses pilotos estão expostos a uma vibração de corpo inteiro que requer cautela em relação ao risco à saúde, pois os valores de aceleração encontrados no estudo encontraram-se compreendidos na... / The helicopter pilot’s posture while operating an aircraft can cause continuing strain on certain muscle groups while leaving others unused. Many Esquilo helicopter pilots, especially in the military, are reported to suffer from low back pain, the probable causes being seat ergonomics and the effect of aircraft vibration on the body. With this in mind, this study proposed the following objectives: (1) measure the levels of acceleration (vibration) in the longitudinal direction (z axis) to which the L1-350 Esquilo pilot lumbar spine is exposed during flight, (2) check the L1-350 Esquilo pilot spinal erector muscle activity while exposed to vibration during flight, using electromyography and (3) analyze the data pertaining to the pilot and acceleration, the spinal erector muscle electromyography signals and the correlation between them. In order to achieve these goals, 60 questionnaires were distributed to Esquilo pilots from the Army Aviation Compound of Taubaté (Complexo de Aviação do Exército de Taubaté) in São Paulo. Then, two male pilots were selected, between the ages of 30 and 35, each with more than 300 flight hours, with different body morphological classifications according to the BMI table, one of average height and the other above average height. The collected data was analyzed according to ISO 2631:1997 and statistically studied. It was observed that the pilots’ whole-body vibration levels are such that caution is required to avoid health problems, especially considering those pilots who are members of the military whose exposure is higher due to the number of operational flights. The electromyogram also showed that pilot muscle activity was insignificant due to the small variation in the activity potential of the analyzed muscle. It was... (Complete abstract click electronic access below)