Orientador: Manoel Cleber de Sampaio Alves / Banca: Marcos Tadeu Tiburcio Gonçalves / Banca: Ivaldo de Domenico Valarelli / Resumo: A utilização de processos de usinagem para dar forma e acabamento é madeira tem sido ampliada muito nos últimos anos, levada pela necessidade de peças que contenham um melhor acabamento superficial atrelado à boa produtividade que é conseguida pelo aperfeiçoamento contínuo de equipamentos e de ferramentas para processar a madeira. Este trabalho utilizou um sistema experimental de torneamento com um novo cabeçote porta-ferramenta, contendo sensores de potência, vibração e emissão acústica acoplados em um torno EMCO Compact 5, muito comum para procedimentos didáticos, adaptados para o processamento de madeiras de pinus spp, a fim de demonstrar pela utilização da instrumentaçãodo processo, pode influenciar positivamente na análise de algum parâmetros como a rugosidade média (Ra) e rugosidade total (Rt), além dos valores de emissão acústica, potência de corte e vibração. A coleta dos dados se mostrou eficiente e precisa para os parâmetros principais de velocidade de avanço em 40 mm/min, 70 mm/min e 100 mm/min e variações de profundidade de corte em 0,5mm; 1,0 mm; e 1,5 mm; com velocidade de corte constante, e o uso de duas ferramentas de metal duro, uma constituída por metal duro polido e sem revestimento e outra ferramenta revestida com diaboreto de titânio. Entre os principais resultados obtidos, nota-se que a ferramenta com revestimento não influenciou na rugosidade média, e proporcionou menor rugosidade total e potência consumida, mas apresentou maiores valores para a vibração e emissão acústica captada durante os experimentos. Com relação ao tipo de madeira, os dados aquisitados estão coerentes, exceto pelos valores de potência consumida, que podem estar ligados a características próprias das peças de madeira usadas / Abstract: The use of machining processes to shape and finish will wood has been greatly expanded in recent years, driven by the need for parts that contain a better surface finish tied will good productivity is achieved by continuous improvement of equipment and tools to process wood. This study used an experimental turning system with a new tool holder head, containing power sensors, vibration and acoustic emission engaged in a lathe EMCO Compact 5, very common for teaching procedures, adapted for the processing of wood pinus spp and eucalyptus spp, to demonstrate the use of the process instrumentation, can positively influence the analysis of some parameters such as the average roughness (Ra), total toughness (Rt), plus the acoustic emission values, cutting performance and vibration. Data collection was efficient and accurate for the main parameters of forward speeds at 40 mm/min, 70 mm/min and 100 mm/min and variations of the cutting depth of 0.5 mm; 1.0 mm; and 1.5 mm; with constant surface speed, and the use of two carbide tools, consisting of a polished carbide and uncoated and coated other tool with titanium diboride. The main results obtained, it is noted that the coating tool did not influence the average roughness, and provided lower total roughness and consumed power, but showed higher values for vibration and acoustic emission captured during the experiments. Regarding the type of wood, obtained data are consistent, except for the consumed power values, which may be linked to characteristics of used pieces of wood / Mestre

Orientador: José Manoel Balthazar / Banca: Angelo Marcelo Tusset / Banca: Bento Rodrigues de Pontes Junior / Resumo: Alves Godoy, Willians Roberto, análise de um oscilador não linear acoplado a um absorvedor tipo "snap through truss" (stta). Bauru: Faculdade de Engenharia Mecânica, Universidade Estadual Paulista "Julio de Mesquita Filho", 2011, 102 pp., Dissertação (Mestrado). Recentemente os estudos sobre os absorvedores de energia vêm ganhando importância e destaque, principalmente na indústria automobilística e aeronáutica. Esse tipo de absorvedor permite fazer o controle passivo de um sistema vibratório. Na busca por melhores resultados, verificou-se a ansiedade da utilização de absorvedores não lineares, já que estes demonstraram poder receber energia além de uma pequena faixa de freqüencia de vibração do oscilador. Neste trabalho, considera-se o sistema vibratório constituído de um controlador passivo, o absorvedor tipo "snap-through truss" (STTA) acoplado a um oscilador submetido à excitação de um motor elétrico com uma excentricidade e potência limitada, caracterizando um oscilador não ideal (NIO). Busca-se utilizar o absorvedor STTA como um absorvedor não linear, aproveitando sua não linearidade geométrica, e estabelecer condições para que as amplitudes de movimento do sistema principal se tornem menores em determinadas condições. O principal objetivo nesse trabalho é obter as condições em que as amplitudes de movimento do NIO são menores durante a passagem pela ressonância, atenuando o efeito Sommerfeld. Os resultados obtidos nessa situação mostraram que o STTA é eficiente na redução das amplitudes de movimento do NIO antes e dentro da região de ressonâcia. Em contrapartida, ao sair da ressonância ficou evidente que o absorvedor deve ser retirado do sistema por implicar grandes amplitudes ao NIO. Além disso, um breve estudo da atuação do STTA sobre um sistema... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In recent years studies on energy absorver in order to reduce some systems vibration amplitudes has been gaining importance and prominence. This type of absorber allows vibrating system passive control. In order to better results, it was verified the need to use non-lienar absorbers as these have been shown to receive power more than a small band of vibration frequency of the oscillator. This work considers the vibrating system that consists of a snap-through truss absorber (STTA) coupled to an oscillator under excitation of an electric motor with an eccentricity and limited power, characterizing a non-ideal oscillator (NIO). it is aimed to use the absorver STTA as non-linear absorber and establish the conditions for the motion amplitudes become smaller under certain conditions the mian system. Therefore, this work aims to determine the conditions in which the main system, while it passes through resonance, has attenuated its amplitude of moviment and do not waste energy working in this condition. The main objective of this work is to obtain the conditions under which amplitudes motion of NIO are smaller in the passage through resonance, reducing the Sommerfeld effect. The results obtained in this situation showed that the STTA is effectie to reduce amplitudes motion of NIO before and within region of resonance. In contrast, out of resonance, it was evident that absorber must be removed from the system by imply large amplitudes to the NIO. In addition, a brief study of the performance of STTA on an ideal system was performed. In this situation, the STTA showed significant results in the attenuation of amplitudes motion of the oscillator. Therefore, this work shows that the use of snap-through truss absorber is a good alternative among passive abserbers in attenuation of Sommerfeld effect in non-ideal systems / Mestre

Orientador: João Eduardo Guarnetti dos Santos / Coorientador: André Luiz Andreoli / Banca: Kleber Pereira Lanças / Resumo: A mecanização na agricultura brasileira vem crescendo, cada vez mais, ao longo das últimas décadas. Como consequência dessa mecanização, o cuidado com a segurança em relação aos operadores de máquinas agrícolas deve estar presente, já que esses veículos expõem o trabalhador a uma série de riscos, tais como: físicos, químicos, biológicos, ergonômicos de acidentes e, especificamente, os relacionados às vibrações do equipamento. O presente trabalho teve como objetivo comparar os níveis de vibração em um trator agrícola ensaiado em pista normatizada em diferentes velocidades de deslocamento. O experimento foi conduzido nas dependências da Faculdade de Ciências Agronômicas/UNESP no Campus de Botucatu-SP. Empregou-se um trator agrícola de 92 kW de potência e os parâmetros avaliados foram: valor da dose de vibração, nível de energia equivalente da medição, níveis máximo, médio e mínimo de aceleração RMS resultantes nos 3 eixos (x, y e z), nível máximo do pico durante a medição, fator de crista total e a aceleração normalizada para jornada de trabalho de 8 horas. A aquisição dos dados foi realizada com o registrador de vibração HVM 100. As grandezas propostas foram avaliadas em quatro velocidades de deslocamento (V1=2,5 km/h, V2=3,0 km/h, V3=3,6 km/h e V4=4,4 km/h). Os dados foram analisados estatisticamente por meio de comparação global ANOVA a um critério e quando a análise apresentou diferença estatística realizouse uma comparação individual por meio do teste de Tukey (p<0,05). Observou-se que os valores de dose de vibração foram crescentes com o aumento da velocidade de ... / Abstract: The brazilian agriculture mechanization has grown increasingly in recent decades. As a result of mechanization, great care for safety of agricultural machine operators must be present, as these vehicles expose workers to various risks, such as physical risks related specifically to the vibration of the equipment. This study aimed to evaluate the vibration levels in an agricultural tractor tested on standard roadway at different speeds accomplished in Agricultural Sciences Faculty of UNESP in Botucatu. Was used a farm tractor with 92 kW of power, and the parameters evaluated in this research were vibration dose value, equivalent power level measurement (RMS) maximum, medium and minimum acceleration resulting in 3 axes (x, y, and z), maximum peak level during the measurement, crest factor normalized acceleration and total for workday of eight hours. The data acquisition was performed with vibration recorder HVM100. The proposed data were evaluated in four forward speeds (V1=2.5 km/h, V2=3.0 km/h, V3=3.6 km/h and V4=4.4 km/h). The data were statistically analyzed using ANOVA overall comparison to one criterion and when the analysis showed statistical significance was performed an individual analysis compared by Tukey test ( p<0.05). It was observed that vibration dose values increased with increase of the speed. The x-axis was the one that presented highest vibration dose values. Values of maximum and minimum acceleration, acceleration equivalent weighted and the weighted average acceleration had their highest values at V=4.4 km/h / Mestre

Este trabalho apresenta um método para detectar falhas no funcionamento de máquinas rotativas baseado em alterações no padrão de vibração do sistema e no diagnóstico da condição de operação, por Lógica Fuzzy. As modificações ocorridas são analisadas e servem como parâmetros para predizer falhas incipientes bem como a evolução destas na condição de operação, possibilitando tarefas de manutenção preditiva. Utiliza-se uma estrutura mecânica denominada de Sistema Rotativo (Figura 1), apropriada para as simulações das falhas. Faz-se a aquisição de dados de vibração da máquina usando-se um acelerômetro em chip biaxial de baixa potência. As saídas são lidas diretamente por um contador microprocessador não requerendo um conversor A/D. Um sistema de desenvolvimento para processamento digital de sinais, baseado no microprocessador TMS320C25, o Psi25, é empregado na aquisição dos sinais de vibração (*.dat), do Sistema Rotativo. Os arquivos *.dat são processados através da ferramenta matemática computacional Matlab 5 e do programa SPTOOL. Estabelece-se o padrão de vibração, denominado assinatura espectral do Sistema Rotativo (Figura 2) Os dados são analisados pelo sistema especialista Fuzzy, devidamente calibrado para o processo em questão. São considerados, como parâmetros para a diferenciação e tomada de decisão no diagnóstico do estado de funcionamento pelo sistema especialista, a freqüência de rotação do eixo-volante e as amplitudes de vibração inerentes a cada situação de avaria. As falhas inseridas neste trabalho são desbalanceamentos no eixovolante (Figura 1), através da inserção de elementos desbalanceadores. A relação de massa entre o volante e o menor elemento desbalanceador é de 1:10000. Tomando-se como alusão o conhecimento de especialistas no que se refere a situações normais de funcionamento e conseqüências danosas, utilizam-se elementos de diferentes massas para inserir falhas e diagnosticar o estado de funcionamento pelo sistema fuzzy, que apresenta o diagnóstico de formas qualitativa: normal; falha incipiente; manutenção e perigo e quantitativa, sendo desta maneira possível a detecção e o acompanhamento da evolução da falha.

Esta dissertação apresenta uma contribuição à compreensão e quantificação do amortecimento em amortecedores, como uma base para o projeto e construção de um amortecedor viscoelástico e determinação experimental de suas propriedades, para aplicação na redução das amplitudes de vibração, em estruturas submetidas a excitações dinâmicas. Uma breve revisão histórica do uso de amortecedores viscoelásticos, na indústria de construções, é inicialmente apresentada. Modelos reológicos são então discutidos, com ênfase sobre a influência da temperatura, freqüência, amplitude de deslocamento, envelhecimento e pré-carga sobre os parâmetros de amortecimento. Modelos matemáticos disponíveis necessários para a descrição do fenômeno e métodos para a medida do amortecimento são, a seguir, descritos. Finalmente, um amortecedor viscoelástico é projetado e construído, utilizando-se recursos locais. Seu comportamento é experimentalmente determinado em uma máquina de teste servo-hidráulica MTS-810. A influência de vários fatores, tais como temperatura, freqüência e amplitude de vibração são avaliados, e conclusões são tiradas sobre a aplicação deste tipo de amortecedor, em construções e estruturas industriais.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2018. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAPDF). / Os avanços da engenharia estrutural têm propiciado estruturas com grandes vãos e com dimensões cada vez mais esbeltas, contudo, estas se tornam mais suscetíveis a fenômenos que até então não lhes eram comuns. É o que ocorre com casos de vibrações excessivas em estruturas de concreto armado para determinados tipos de utilização. Frente a necessidade de atender satisfatoriamente o bom desempenho das estruturas em suas situações de serviço, busca-se entender a influência das diversas decisões de projeto nos parâmetros dinâmicos da estrutura e na resposta desta frente a seus carregamentos corriqueiros e às particularidades do concreto armado. Dentre as tipologias estruturais mais utilizadas em pavimentos de edifícios de concreto armado (lajes apoiadas sobre vigas, lajes apoiadas sobre pilares com e sem capitéis e lajes nervuradas), estudar-se-á quais são mais suscetíveis a vibrações e quais decisões de projeto mais afetam os parâmetros dinâmicos dentro de uma mesma tipologia. Características do concreto armado como fissuração, fluência, armaduras não constantes nas seções, resistência e módulo de elasticidades variáveis no tempo são de consideração fundamental em análises estáticas e podem influir na análise dinâmica. Essa consideração frequentemente se dá em pavimentos por meio de ferramentas computacionais baseadas na analogia de grelha, portanto, esse tipo de modelagem computacional será aplicado no estudo dos parâmetros dinâmicos tanto para viabilizar a modelagem de pavimentos reais, quanto para utilizar este grande volume de dados oriundos da análise estática no momento da verificação dinâmica. Com base no estudo destes parâmetros, almeja-se concluir se as vibrações excessivas podem ser o fator limitante de dimensionamento de pavimentos de concreto armado em comparação com deformações estáticas e esforços, e quais as melhores alternativas o projetista dispõe durante a etapa de concepção estrutural para evitar esse tipo de problema. / The advances in structural engineering have been providing structures with large spans with increasingly slender dimensions, however, these become more susceptible to phenomena that until now were not common to them. This occurs in cases of excessive vibration in reinforced concrete structures for certain types of use. In view of the need to satisfactorily provide the good performance of the structures in their service situations, it is sought to understand the influence of the various design decisions on the dynamic parameters of the structure and in its response when submitted to frequent loadings while considering the particularities of the reinforced concrete. Among the structural typologies most used in reinforced concrete floors (slabs supported by beams, flat slabs with and without capitals and waffle slabs), a study will happen regarding which ones are most susceptible to vibrations and which design decisions most affect the dynamic parameters within the same typology. Characteristics of reinforced concrete such as cracking, creep, non-constant reinforcement in the sections, time-varying resistance and modulus of elasticity are fundamental considerations in static analysis. This consideration is often used in floors through the usage of computational tools based on grillage analysis, so this type of computational modeling will be applied in the study of the dynamic parameters in order to make feasible the modeling of real pavements as well as to use this large volume of data originated in the static analysis, during the dynamic verification. Based on the study of these parameters, it is desired to conclude if excessive vibrations may be the limiting factor of dimensioning in comparison to static deformation and stress, and which are the designer’s alternatives during the structural conception to avoid this kind of problem.

Desde o final da década de 1980 até os dias atuais a utilização de materiais inteligentes em sistemas de controle de vibrações e em problemas de conversão de energia mecânica em energia elétrica tem sido amplamente investigada. Entre os materiais inteligentes destacamos os piezelétricos, apresentando acoplamento entre os domínios elétrico e mecânico. Em casos de controle passivo de vibrações utiliza-se o efeito piezelétrico direto e a energia de vibração é dissipada em um circuito elétrico passivo. Apesar de não utilizarem uma fonte externa de energia, a faixa de frequências onde o controlador passivo tem bom desempenho é limitada em relação aos controladores ativos. Em problemas de controle ativo de vibrações o efeito piezelétrico inverso é utilizado. Neste caso, uma tensão elétrica de controle é aplicada aos piezelétricos para a atenuação de vibrações. Os sistemas híbridos de controle (ativo-passivo) associam circuitos passivos e uma fonte de tensão elétrica. Nesse caso, os efeitos piezelétricos direto e inverso são utilizados simultaneamente. Espera-se que a parte ativa do sistema híbrido necessite de menor potência elétrica de atuação (se comparado com um controlador ativo) além do sistema híbrido proporcionar melhor resposta estrutural que o sistema passivo isoladamente. Entretanto, os controladores ativos e híbridos apresentam desvantagens relacionadas com complexidades de uma lei de controle, necessidade de equipamentos externos e podem exigir elevada potência de atuação. Os controladores semi-passivos surgiram como uma alternativa aos pontos negativos dos controladores passivos, ativos e híbridos. Uma técnica semi-passiva chamada SSD (synchronized switch damping) consiste no chaveamento do material piezelétrico entre a condição de circuito aberto e a condição de curto-circuito (SSDS) ou a uma indutância (SSDI), em momentos específicos da vibração da estrutura. Em geral, a conversão eletromecânica de energia é amplificada assim como o efeito shunt damping. Dessa forma, os circuitos semi-passivos, assim como os passivos, têm sido utilizados tanto como controladores de vibração quanto em problemas de coleta piezelétrica de energia. O objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho de controladores piezelétricos passivos, semi-passivos, ativos e híbridos na atenuação de vibrações e também em problemas aeroelásticos. O modelo piezoaeroelástico é obtido com um modelo por elementos finitos (placa de Kirchhoff) eletromecanicamente acoplado que associado a um modelo aerodinâmico não-estacionário (método de malha de dipolos) resulta um modelo piezoaeroelástico. Casos de excitação harmônica de base, entrada impulsiva e também condição de flutter são estudados. / From the late 1980s until the present date, the use of smart materials as actuators in vibration control systems and as conversers of mechanical energy into electricity has been widely investigated. Among these smart materials, the piezoelectric ones stand out, presenting a coupling between the electrical and mechanical domain. In passive vibration control, the direct piezoelectric effect is used and vibration energy is dissipated (or harvested) in a passive circuit. Although no external power source is required, the frequency bandwidth in which passive controllers have good performance is limited when compared to active controllers. In active vibration control problems, the inverse piezoelectric effect is used. In this work, a voltage source is applied on the piezoceramic patches in order to attenuate vibration. Hybrid (active-passive) vibration controllers combine passive shunt circuits with the voltage source. In this case, the direct and inverse piezoelectric effects are used simultaneously. It is expected that the active part of the hybrid system will require less energy (when compared to an active controller) and a better structural response will be obtained than the purely passive system. Nevertheless, the active and hybrid controllers present disadvantages such as complexity of a control law, require external equipment and potentially require large amounts of energy. The semi-passive controllers are a recent alternative to the drawbacks of passive, active and hybrid controllers. A semi-passive technique called SSD (synchronized switch damping) consists of using an electronic switch that the piezoelectric element is briefly switched to an electrical shunt-circuit that can be a simple short-circuit (SSDS), or a small inductance (SSDI) at specific times in the structure\'s vibration cycle (Mohammadi, 2008). In general, the electromechanical energy conversion is enhanced as well as the shunt effect damping. Therefore, the switching techniques, as well as the passive circuits, have been used both in vibration control problems and in piezoelectric energy harvesting problems. The goal of this work is to assess the performance of passive, semi-passive, active and hybrid piezoelectric controllers to attenuate vibration in aeroelastic problems. The aeroelastic model is obtained by combining an electromechanically coupled finite element model (Kirchhoff\'s plate) with an unsteady aerodynamic models (the doublet-lattice method and Roger\'s model). The case studies are carried out on an elastic wing response to a base excitation, impulse force, and the flutter condition.

O objetivo do presente estudo foi investigar o efeito do treinamento de vibração na força e na potência musculares a 60º.s-1 e a 180º.s-1 e na funcionalidade de idosos. Participaram do estudo quarenta e sete idosos que já freqüentavam um programa de exercícios físicos. Os sujeitos foram divididos em dois grupos: grupo experimental (GE) (n=24, 70.7±5.8 anos, 62.7±12.3 kg e 155.9±8.0 cm ) e grupo controle (GC) (n=23, 70.0±5.7 anos, 65.3±10.7 kg e 157.9±6.6 cm). Adicionalmente ao programa de exercícios físicos, o GE realizou o treinamento de vibração durante 13 semanas, sendo 2 vezes por semana, enquanto que o GC continuou apenas com o programa regular de exercícios físicos. O treinamento de vibração não foi efetivo em melhorar força, potência e o desempenho nos testes funcionais dos idosos. No entanto, encontramos efeito de tempo para os testes de força dos flexores de cotovelo, distância percorrida no teste de caminhada de 6 minutos e redução no tempo para realizar o percurso no teste de agilidade/equilíbrio. Concluindo, o treinamento vibratório não foi efetivo em melhorar a funcionalidade de idosos fisicamente ativos / The aim of this study was to investigate the effect of a whole body vibration training program in the knee extensors isokinetic peak torque and average power, and in functional tests of physically active elderly. Forty seven elderly, whom participated of a training program for the elderly, were recruited. The subjects were divided into two groups; the whole body vibration group (TV) (n=24, 70.7±5.8 years, 62.7±12.3 kg e 155.9±8.0 cm ) and the control group (GC) (n=23. 70.0±5.7 years, 65.3±10.7 kg e 157.9±6.6 cm). The TV performed the whole body vibration exercises and their regular training program for 13 weeks, 2 x per week, while the GC performed the regular training program only. The TV was not effect in increasing both isokinetic peak torque and average power. On the other hand, their regular training program was effective in increasing elbow flexors strength endurance, distance covered in the 6 min walk test, and in speed in the time up and go test. As a conclusion, TV was not effective in improving physically active elderly functionality

Tese de mestrado. Estruturas de Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2004

Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012