Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Ciências Mecânicas, 2014. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2014-08-12T12:45:10Z No. of bitstreams: 1 2014_HugoSouzaOliveira.pdf: 5403935 bytes, checksum: 68162f40637544fe12a99a0988f31120 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-09-17T14:53:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_HugoSouzaOliveira.pdf: 5403935 bytes, checksum: 68162f40637544fe12a99a0988f31120 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-17T14:53:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_HugoSouzaOliveira.pdf: 5403935 bytes, checksum: 68162f40637544fe12a99a0988f31120 (MD5) / O absorvedor dinâmico de vibrações (ADV) é um dispositivo de controle de vibração passivo bem estabelecido na literatura que busca a redução das amplitudes de vibração de um sistema primário sujeito a um forçamento harmônico externo. Quando acoplado a um sistema primário, o ADV promove a redução dos níveis de vibração em uma frequência de projeto específica. Todavia, surgem dois novos picos de ressonância, introduzindo comportamentos críticos que devem ser evitados. Dessa forma, os ADVs tradicionais funcionam como supressores de vibração em estreitas bandas operacionais de frequências. O uso de ligas de memória de forma (Shape Memory Alloy - SMAs) consiste em uma alternativa para buscar uma melhora do desempenho do ADV clássico, aumentando a banda operacional do ADV ou mitigando os níveis de vibrações nas frequências de ressonância introduzidas pelo acoplamento do absorvedor. Nesse contexto, esta dissertação apresenta uma análise da dinâmica não linear de um absorvedor de vibrações passivo peseudoelástico composto por SMA. Inicialmente, apresenta-se uma análise dinâmica de um oscilador 1GL com SMA, representando o ADV. Em seguida, esse ADV pseudoelástico é acoplado a um sistema de um grau de liberdade, que representa o sistema primário. O desempenho do ADV é analisado através da análise das amplitudes máximas de vibração do sistema primário para diferentes amplitudes e frequências de forçamento. O comportamento histerético introduz características complexas na dinâmica do sistema, mas também altera a resposta do absorvedor em relação ao ADV clássico, permitindo reduções dos níveis de vibração nas frequências relacionadas aos novos picos de ressonância. Comparações entre os desempenhos do ADV linear clássico e do ADV pseudoelástico são apresentadas por meio de simulações numéricas. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The tuned vibration absorber (TVA) is a well-established passive vibration control device for achieving vibration reduction of a primary system subjected to external excitation. When coupled to a primary system, the TVA promotes vibration reduction at its design forcing frequency. Nevertheless, two new resonance peaks appear introducing critical behaviors that must be avoided. The use of shape memory alloys (SMAs) can improve the performance of the classical TVA. This dissertation deals with the nonlinear dynamics of a passive pseudoelastic tuned vibration absorber (PTVA) with an SMA element. At first, an one-degree of freedom oscillator with an SMA element, representing the PTVA, is dynamical analyzed. After that, this pseudoelastic oscillator is coupled to a single-degree of freedom linear oscillator that represents the primary system. The SMA-PTVA performance is evaluated by analyzing primary system maximum vibration amplitudes for different forcing amplitudes and frequencies. The influence of the hysteretic behavior due to stress-induced phase transformation is considered. The hysteretic behavior introduces complex characteristics to the system dynamics but also changes the absorber response allowing vibration reduction related to the new resonance peaks introduced when coupling the TVA. Numerical simulations establish comparisons of the SMA-PTVA results with those obtained from the classical TVA.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2013. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-01-15T18:07:37Z No. of bitstreams: 1 2013_CeciliadeCastroBolina.pdf: 6719556 bytes, checksum: d98c67c97aac19a5b7e60f3fbc7513dd (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-02-06T17:28:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_CeciliadeCastroBolina.pdf: 6719556 bytes, checksum: d98c67c97aac19a5b7e60f3fbc7513dd (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-06T17:28:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_CeciliadeCastroBolina.pdf: 6719556 bytes, checksum: d98c67c97aac19a5b7e60f3fbc7513dd (MD5) / As edificações concebidas nos últimos anos são cada vez mais leves e esbeltas, e em geral com baixo fator de amortecimento estrutural, provocando redução nas frequências naturais das estruturas e tornando-as mais suscetíveis a carregamentos dinâmicos, já que suas frequências naturais passam a ficar cada vez mais próximas das frequências de excitação. Assim, ao projetar-se uma edificação é necessário quantificar em que níveis de vibração os ocupantes serão expostos. As estruturas são dimensionadas de modo a atender os requisitos referentes ao estado de ruína, contudo, pode estar suscetível a vibrações que proporcionem desconforto humano. No entanto, não é esperado que ocupantes de edifícios estejam expostos a níveis da vibração que causam danos físicos diretamente ao corpo. Portanto, admite-se que a vibração de um edifício pode afetar a saúde de forma indireta, causando, por exemplo, uma diminuição da concentração nas pessoas ou um estresse ambiental adicional que possa afetar a saúde mental, o estado emocional e etc. Na prática torna-se difícil fornecer um modelo ou método apropriado de verificação e análise que prediga estes efeitos no corpo humano. Este trabalho tem como objetivo realizar um estudo experimental para determinação da transmissibilidade das vibrações na cabeça/assento e cabeça/laje com vistas de verificar se atendem os requisitos de conforto, no tocante a adequabilidade das edificações quanto às vibrações e propor um modelo biodinâmico para o corpo humano. Na primeira etapa, os ensaios são realizados com oito indivíduos sobre a laje, com a sua excitação produzida pela caminhada de dois, quatros e seis pessoas e uma na postura sentada; e, na segunda etapa pelo pulo dos indivíduos sobre a laje mantendo a postura sentada; Posteriormente, o indivíduo monitorado permanece na postura em pé, realizando novamente as excitações de caminhada e pulo. Em todas as etapas, os níveis de vibração são aplicados de forma progressiva, aumentado aos poucos o número de indivíduos que caminham ou pulam sobre a laje para quantificar os efeitos da vibração em seres humanos. As aferições são realizadas ao longo do eixo z, de acordo com as definições das normas ISO 2631 (1997), utilizando-se de acelerômetros triaxiais, com sinais adquiridos por meio do ADS 2000, amplificador de sinais e o equipamento Human Vibration Meter (HVM 100 - medidor de vibração no corpo humano). Um modelo linear de seis graus de liberdade foi desenvolvido para representar o comportamento biodinâmico de indivíduos submetidos à vibração e ajustado com base nos resultados experimentais da transmissibilidade da vibração. Os resultados indicaram que a curva de transmissibilidade numérica e experimental para a população amostrada entre o assento e a cabeça apresentaram ajustes muito próximos. _____________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The design of buildings has become increasingly slim in recent years, with greater flexibility, and generally with low structural smoothing factor, causing the natural frequency of structures to decrease and become more susceptible to dynamic loads as they approach the excitation frequencies associated with human activities. Nonetheless, building occupants are not expected to be exposed to vibration levels that cause direct physical damages to the body. Thus, the project of a building requires the quantification of the vibration levels that the occupants will be exposed to. The structures will be dimensioned in order to meet the requirements referent to the state of ruin; however, they could be susceptible to vibrations that provide human discomfort. Therefore, the vibration of a building is regarded as indirect influence on health, for example when causing a decrease in human concentration or an additional environmental stress that could affect mental health, emotional state, etc. In practice, it is difficult to provide a proper predictive model or method to verify and analyze such effects on the human body. The objectives of this study are to conduct an experimental study to establish the transmissibility of head and seat vibrations, as well as head and slab vibrations, in order to verify whether they meet the requirements of comfort associated with the suitability of buildings regarding vibrations, and finally to propose a biodynamic model of the human body. The first stage involved tests on eight individuals on the slab with excitation provided by two, four and six individuals walking and one subject sitting; at the second stage, the individuals jumped on the slab maintaining sitting posture; posteriorly, the monitored subject remains in standing posture, once more carrying out the excitations when walking and jumping. The vibration levels at all stages are progressively applied gradually increasing the number of individuals walking or jumping on the slab to have the effects of vibration on human beings quantified. The measurements are carried out along the ‘z’ axis according to definitions by ISO 2631 (1997) using triaxial accelerometers with signals acquired through ADS 2000, signal amplifier and the equipment Human Vibration Meter (HVM 100 – human vibration meter). A six-degree of freedom linear model was developed to represent the biodynamic behavior of individuals subjected to vibration and adjusted based on the experimental results from vibration transmissibility. The results indicated that the numerical and experimental transmissibility curve for the population sampled between head and seat presented very similar adjustments.

Dissertação (Mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2012. / Submitted by Sabrina Silva de Macedo (sabrinamacedo@bce.unb.br) on 2012-06-21T15:39:09Z No. of bitstreams: 1 2012_AnaLuisaPereiraMaldonado.pdf: 16636700 bytes, checksum: 6256a0305b50e80f76cdf9c60239e421 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2012-08-09T13:21:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_AnaLuisaPereiraMaldonado.pdf: 16636700 bytes, checksum: 6256a0305b50e80f76cdf9c60239e421 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-08-09T13:21:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_AnaLuisaPereiraMaldonado.pdf: 16636700 bytes, checksum: 6256a0305b50e80f76cdf9c60239e421 (MD5) / O presente trabalho tem tres objetivos principais. O primeiro e entender a naturezamodal da geracao e da propagacao tonal do som em fans atraves de uma visao integradaentre as teorias de geracao e propagacao modal em fans existentes. O segundo e simularo problema da interacao entre a cascata de estator e a rajada proposto no Fourth CAAWorkshop on Benchmark Problems e validar os resultados num_ericos obtidos utilizandoo codigo VAT (Virtual Aeroacoustic Tunnel), baseado no metodo da fronteira imersade alta ordem proposto pelo Laboratorio de Aeroacustica Computacional da Universidadede Brasília (Computational Aeroacoustics Laboratory - CAALab). Os resultadosobtidos neste benchmark bidimensional para as utuacoes de press~ao e de velocidadeaxial, bem como os níveis de pressao sonora totais, sao apresentados para o primeiro, osegundo e o terceiro harmonicos da frequencia de passagem das pas. O terceiro objetivodeste trabalho e desenvolver e validar uma metodologia numerica capaz de predizer ageracao e a propagacao em fans reais. Esta metodologia numerica e implementada naferramenta de simulacao PowerFLOW, baseada no metodo de LatticeBoltzmann, e osresultados numericos são validados atraves da comparacao com resultados experimentaisde alta qualidade disponibilizados para o Advanced Noise Control Fan (ANCF)pelo departamento de Aeroacustica do NASA Glenn Research Center. Os resultados numericos e experimentais mostram o mesmo modo rotativo dominante, ambos emconcordancia com as teorias de geracao e propaga_c~ao modal em fans. Alem disso,os espectros de SPL dos resultados numericos sao comparados com os resultados experimentaispara 7 sondas de campo distante, sendo tres delas localizadas no arco amontante e 4 delas no arcoa jusante do ANCF. Uma vez que os resultados numericose experimentais s~ao comparados para 7 sondas diferentes para o primeiro e o segundo harmonicos da frequencia de passagem das pas, um total de 14 pontos de comparacao sao gerados e para quase 2/3 destes pontos a magnitude do erro e inferior a 3dB. Esses numeros mostram uma excelente concordancia entre os resultados numericos e experimentais,validando a metodologia numerica proposta neste trabalho para a predião do ruído tonal em fans. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work has three main objectives. The first one is to understand the modalnature of tonal sound generation and propagation in fans, by presenting an integratedreview of fan mode generation and propagation theory. The second one is to simulatethe cascade-gust interaction problem proposed in the Fourth CAA Workshop onBenchmark Problems and to validate the numerical results obtained using the VirtualAeroacoustic Tunnel (VAT) code, based on a high order immersed boundary methodproposed by the Computational Aeroacoustics Laboratory (CAALab) of the Universityof Brasilia. The results obtained in this two dimensional benchmark for the pressureand axial-velocity uctuations, as well as the overall sound pressure levels, are presentedfor the rst, second and third harmonics of the bladepassing frequency. Thethird objective of this work is to develop and validate a numerical methodology thatis able to predict the noise generation and propagation in actual fans. This numericalmethodology is implemented in the simulation tool PowerFLOW, based on theLattice-Boltzmann method and the numerical results obtained are validated by comparisonwith the high quality experimental results made available for the AdvancedNoise Control Fan (ANCF) by the Aeroacoustics Branch of NASA Glenn ResearchCenter. The numerical and experimental results show the same dominant spinningmode, both in accordance with the fan mode generation and propagation theory. Also,the SPL spectra of the numerical results are compared with the experimental measurementsat 7 farfield probes: 3 located in the forward arc and 4 located in the aft arcof the ANCF. Since the experimental and numerical data are compared at 7 di_erentlocations for the rst and second harmonics of the blade-passing frequency, a total of14 comparison points are generated and for almost 2/3 of these points the error magnitudeis less than 3 dB. These comparisons show a very good agreement between thenumerical and experimental results, validating the numerical methodology proposed inthis work for the for tonal noise prediction in fans.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2011. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2012-03-06T13:41:36Z No. of bitstreams: 1 2011_AntonioJoseSilvaJunior.pdf: 3411957 bytes, checksum: 40f217c86a6239f6bfe462358ae396a4 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2012-03-07T12:42:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_AntonioJoseSilvaJunior.pdf: 3411957 bytes, checksum: 40f217c86a6239f6bfe462358ae396a4 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-03-07T12:42:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_AntonioJoseSilvaJunior.pdf: 3411957 bytes, checksum: 40f217c86a6239f6bfe462358ae396a4 (MD5) / Absorvedores dinâmicos de vibração do tipo stockbridge são amplamente utilizados para minimizar vibrações eólicas em cabos aéreos de transmissão de energia elétrica. Uma das principais limitações desse tipo de absorvedor é a faixa de frequência relativamente estreita na qual ele apresenta um desempenho satisfatório. Devido a essa limitação entre outras provocadas por mudanças climáticas, de ventos e provocadas por danos ambientais causados por desmatamentos, queimadas e outros se faz necessário o desenvolvimento de novos modelos de stockbridges, utilizando outros tipos de materiais como as ligas com memória de forma. Esses novos modelos devem possuir maior capacidade de dissipação de energia e serem aplicáveis em faixas de frequências mais amplas que os modelos convencionais. O objetivo do presente trabalho é comparar, por meio de uma análise experimental, o desempenho de absorvedores de vibrações do tipo stockbridge convencional a outros baseados no comportamento pseudoelástico das ligas com memória de forma (Shape Memory Alloys - SMA). O desempenho dos absorvedores convencionais, bem como o dos protótipos será avaliado por meio da dissipação de energia em função da frequência de excitação. Os métodos utilizados para medir a dissipação serão Inverse Standing Wave Ratio Method (ISWR), Power Method e Forced Response Method previstos nas normas IEEE Std 563™-1978 (R2007), IEEE 664™ 1993 (R2007) e IEC 61897 1ªED 1998-09. Os resultados obtidos ilustram o potencial das SMA para este tipo de aplicação. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Dynamic vibrations absorbers such as the stockbridge dampers are largely used to minimize the aeolian vibration in overhead electrical power transmission lines. One of the main limitations of this type of absorber is the relatively narrow frequency band in which its satisfactory performance is observed. Because of this limitation among others caused by climate change, wind change and provoked by environmental damage done by deforestation, wild fires and others, it’s necessary to develop new models of stockbridge dampers, using other materials such as the Shape Memory Alloy (SMA). These new models should have greater capacity to dissipate energy and should be applicable in wider frequency bands than the conventional models. The objective of this work is to compare, based on an experimental analysis, the performance of different stockbridge vibration dampers: the conventional and the others based on the pseudoelastic behavior of the SMA. The prototype’s performance will be evaluated by the energy dissipation measured according to the Inverse Standing Wave Ratio Method (ISWR), the Power Method and the Forced Response Method according to the IEEE Std 563™-1978, IEEE 664™ 1993(R2007) and IEC 61897 1ªED 1998-09 Standards. The obtained results show the potential of the SMAs for this type of application.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-03-19T14:22:09Z No. of bitstreams: 1 2013_AndreMiazakidaCostaTourinho.pdf: 14761717 bytes, checksum: 65c0d9be2e4d3d504cdd90194b722fad (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-03-19T14:34:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_AndreMiazakidaCostaTourinho.pdf: 14761717 bytes, checksum: 65c0d9be2e4d3d504cdd90194b722fad (MD5) / Made available in DSpace on 2014-03-19T14:34:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_AndreMiazakidaCostaTourinho.pdf: 14761717 bytes, checksum: 65c0d9be2e4d3d504cdd90194b722fad (MD5) / O uso de materiais compósitos e estruturas sanduíche vem crescendo com o passar do tempo. Este crescimento gera, por sua vez, uma demanda por formas de se detectar defeitos e danos, e avaliar a integridade de estruturas feitas com esses materiais de maneira prática e confiável. Neste contexto, o presente trabalho busca iniciar o desenvolvimento de novos métodos de ensaio não destrutivo de materiais compósitos e estruturas sanduíche, baseando-se no comportamento vibro-acústico da estrutura. Isto foi feito por duas abordagens distintas: experimental e numérica. Na abordagem experimental, estudou-se a possibilidade de usar parâmetros obtidos com base no som radiado pela estrutura para fazer a identificação de defeitos em uma placa-sandu íche, na qual defeitos foram deliberadamente introduzidos durante a fabricação. Foram testados dois parâmetros psicoacústicos — loudness e sharpness — e o chamado Índice de discrepância. Com estas três métricas foi possível identificar falhas. Contudo, dificuldades como indicações de defeito em locais onde não há nenhum e o tempo de duração do ensaio permanecem como obstáculos a serem vencidos. Na abordagem numérica, utilizou-se o método dos elementos finitos para modelar placas laminadas com delaminações. Foram consideradas duas formas diferentes de se modelar a delaminação. Também foram consideradas delaminações de diferentes tamanhos e em diferentes posições na placa, para estudar como a presença da delaminação afeta frequências e modos de vibração da placa, além de frequências e distribuições modais de pressão de uma cavidade com cinco paredes rígidas e com a placa ocupando a posição da parede restante. Foi observado que frequências e modos são (de uma forma geral, para os casos avaliados) pouco sensíveis á presença de delaminações. ______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The use of composite materials and sandwich structures is increasing with time. This increase results in a greater need to detect defects and damage, and assess the overall integrity of structures made with these materials. Within this context, the present work seeks to initiate the development of new methods of nondestructive evaluation of composite materials and sandwich structures, based on the vibro-acoustic behavior of the structure. This problem was approached in two different ways — experimental and numerical. In the experimental study, the possibility of detecting defects in a sandwich plate (in which defects were deliberately introduced during the manufacturing of the plate) with parameters obtained from the sound radiated by the plate was evaluated. Two psychoacoustic parameters were tested —loudness and sharpness. A parameter named \discrepancy index" was also tested. With these parameters, defects were detected on the test piece. However, the time required to complete the test and the fact that indications of defects were made on parts of the test piece where there were none, remain as obstacles to be surpassed. In the numeric study, the finite element method was used to model laminated plates with delaminations and study how the delaminations affect the natural frequencies and modes of vibration of the plate, as well as the natural frequencies and modal distribution of pressure of a rectangular cavity with five rigid walls and the laminated plate covering the opening. It was observed that the frequencies and modes were little affected by the presence of delaminations in most of the cases studied.

Nesta dissertação foi realizada uma análise teórico-experimental de isoladores ao choque do tipo U metálicos colocados na posição horizontal, com o objetivo de elaborar um procedimento de projeto e verificação com base em gráficos. Cinco conjuntos de isoladores foram submetidos a ensaios de impacto em uma máquina de choque do tipo queda-livre, que junto com uma instrumentação adequada, forneceram resultados em termos de acelerações e deslocamentos. A análise numérica. desses ensaios foi realizada através de um programa computacional que utiliza um algoritmo de integração direta das equações de equilíbrio dinâmico de um modelo de batTas rígidas em linha com massas concentradasnos nós. O programa leva em conta, ainda, as não..linearidadesfisica e geométrica Comparando-se os resultados da análise teórica em relação à experimental constatou-se uma boa aproximação, a qual possibilitou que vários casos fossem analisadosnumericamentealém dos ensaiados. Com a finalidade de obter um procedimentográfico de verificação e projeto de isoladores, os princípios da análise dimensionalforam usados na construção de gráficos adimensionais que podem ser usados, até mesmo, por projetistas não especializadosou não familiarizadoscom a análisedinâmicade estruturas. / This dissertation presents a theoretical-experimentalanalysis of U shaped shock absorbershorizontallymounted,withthe objectiveof elaborationof a graphical design and verificationprocedure. Five groups of absorbers were submitted to impact tests in a ftee fall machine. Test results were given in terms of accelerations and displacements. The system composedby the absorberswas analyzed as a rigid body spring modeI (RBSM) and the dynamic response was obtained by the direct integration of the equilibrium equations, using a computer program that uses the central fmite difference method. The numerical and experimental results showed good agreement, allowingthe analysisof severalother casesthat were not previouslytested. Dimensionless graphs were constnlcted using dimensional analysis principIes, ín order to obtain a graphical design and verification procedure for shock absorbers, that could be used even by non-experienceddesignersor by designerswithout familiarity with dynamics.

Orientador: Jaime Frejlich / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-21T22:25:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barbosa_EduardoAcedo_M.pdf: 5667363 bytes, checksum: c07c54b23f3db17644f3397cd59b2226 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Este trabalho descreve o funcionamento de um interferômetro holográfico auto-estabilizado para medidas de vibração de superfícies. O método é baseado na técnica de interferometria holográfica por média temporal e o registro holográfico é feito em um cristal fotorrefrativo de Bi12TiO20. As imagens são processadas usando-se propriedades de difração anisotrópica deste cristal da família das silenitas / Abstract: This work describes the performance of a self-stabilized holographic interferometer for measuring surface vibrations. The method is based on time-averaged holographic interferometry and the holographic recording is carried out in real-time in a Bi12TiO20 photorrefractive crystal. Image processing is based on the anisotropic diffraction properties of these sillenite family crystals / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador : Jose Roberto de França Arruda / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-27T19:32:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Piva_JoseInacio_M.pdf: 5935429 bytes, checksum: a7636c69f2426a50141431aaaeeab328 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Este trabalho se propõe a fazer uma revisão do equacionamento matemático envolvido em métodos de cálculo de fluxo de potência para vigas sob flexão. Vários métodos são apresentados e suas diferenças são comentadas. Alguns dos métodos apresentados são mais tradicionais e se utilizam da aproximação por diferenças finítas para calcular o fluxo de potência. Outros, porém, se utilizam de modelos paramétricos para este mesmo cálculo. Uma formulação alternativa para estes modelos paramétricos é apresentada, utilizando uma aproximação pela série discreta regressiva de Fourier unidimensional para modelar o campo de vibração e calcular então o fluxo de potência em uma viga sob flexão. A avaliação dos diversos métodos é feita através da comparação da relação de dispersão obtida pelas várias técnicas com o valor teórico. Devido ao fato do amortecimento interno da viga ser muito pequeno, a potência propagativa estimada pelos vários métodos é comparada com a potência injetada no sistema. Estas comparações são realizadas para um sistema simples constituído por uma viga sob flexão, na qual uma extremidade é excitada por um vibrador eletrodinâmico com uma força aleatória ou senoidal e a outra extremidade é enterrada parcialmente em uma caixa de areia, simulando uma terminação quasi anecóica. Para validação dos métodos estudados as comparações realizadas foram aplicadas tanto aos dados experimentais como ao modelo numérico representativo do sistema experimental / Abstract: The objective of this work is to review the mathematical equations involved in the methods of calculation of power flow in beams under bending vibration. Several methods are presented and compared. Some of these methods are traditionally employed and use approximation through finite differences in order to ca1culate power flow. Other methods use parametric models for the same calculations. This paper also presents an alternative formulation for such methods, which is based on an approximation through Unidimensional Regressive Discrete Fourier Series, in order to mo dei the vibration field and compute the power flow in a beam subjected to bending vibration. The evaluation of the various methods is done by comparing the theoretical value of the dispersion relation against the ones obtained through the several implemented techniques. As the internal damping of the beam is very low, the power flow can also be compared with the input power in the system. Such comparisons are made for a simple system composed by a beam under bending vibration, in which one end is excited by an electromagnetic shaker driven by random or sinusoidal force, and the other is partially buried into a sandbox, which simulates a quasi anechoic termination. The comparisons conducted were applied to experimental data as well as to a numerical model which is representative of the experimental system, in order to provide validation of the methods studied. / Mestrado / Mecanica Computacional / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Inacio Maria Dal Fabbro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-08T06:46:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vieira_MarcioAlexandrePinto_M.pdf: 3890763 bytes, checksum: ec176daee99c277e022ce62c1efe297e (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O fenômeno de vibração é de ocorrência comum na mecânica, geralmente associado à membros estruturais assim como elementos de maquinas. Particularmente, no campo da engenharia agrícola, vibração vem associada à ferimentos em vegetais nas operações de campo, que claramente inclui colheita, transporte e processamento. A escolha de membros estruturais simples, como as viga engastada, para validar o método, quando uma estrutura mais complexa for ser considerada. O nome moiré tem sua origem na língua francesa, referindo-se ao padrão de onda formado. O fenômeno é gerado quando telas são sobrepostas, produzindo padrões de ondas ou franjas, que se movem quando suas posições relativas são alteradas. O método selecionado é chamado método geométrico de moiré, que consiste em projetar uma grade sobre a superfície do objeto em estudo e superpor a foto original e a grade deformada. Software's especificos são empregados na análise de imagens. O objetivo do presente trabalho é determinar o deslocamento transversal da linha elástica na Teoria da viga engastada de Euler-Bernoulli, excitada por um excitador eletromagnético, utilizado em analise modal, utilizando a técnica de moiré descrita acima / Abstract: Vibration phenomena are of common occurrence in mechanics, generally associated to structural members as well as to machine elements. Particularly, in the field of agricultural engineering, vibration comes also associated to vegetable bruising during field operations, which clearly includes harvesting, transportation and processing. The selection of a simple structural member as a cantilever beam to support the utility of a moiré technique in studying vibration analysis is to validate the method when more complex structures are being considered. Vibration modes of a cantilever beam are easily determined by analytical methods. The name moiré has its origin in the French language, referring to wave like pattern. The phenomenon is generated when screens superposed, producing wave like patterns or fringes, which move when its relative positions are displaced. The selected method is named geometric moiré, which consists in projecting a grid onto the object in study and superposing both, the original and the deformed grid. Specific software's were employed in the image analysis. The objective of the present work is to determine the transversal displacement of the elastic line of Euler-Bernoulli cantilever beam being excited by an electromagnetic varying field using the moiré technique described above. Keywords: vibration, geometric moiré / Mestrado / Projetos, Desenvolvimento e Otimização de Maquinas Agricolas / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador: Anselmo Eduardo Diniz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-02T03:35:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hassui_Amauri_D.pdf: 9075263 bytes, checksum: 4169d82ffc4dbbb521f9b0e08a40d131 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: O objetivo principal deste trabalho é o estudo da utilização do sinal de vibração do processo de retificação como parâmetro de determinação do momento de dressagem. Para isto, utilizou-se a retificação cilíndrica externa de mergulho, com 3 tempos de centelhamento, 2 velocidades da peça e 2 condições de dressagem diferentes. Além disso, foram utilizados dois tipos de rebolos. Os parâmetros avaliados na peça foram rugosidade, circularidade e presença de queima. Um acelerômetro foi fixado ao contra ponto da máquina e foram adquiridos sinais de vibração durante o corte e durante o final do centelhamento. Dos sinais adquiridos extraíram-se o RMS e o espectro de freqüências. A análise dos resultados experimentais mostrou que, para o rebolo de óxido de alumínio, o tempo de centelhamento influencia fortemente a rugosidade das peças, o mesmo ocorrendo com a condição de dressagem. A velocidade da peça não tem relação com a rugosidade, o mesmo ocorrendo com a vibração do corte. As vibrações obtidas no final do centelhamento em freqüências mais baixas (entre 50 Hz e 700 Hz), apresentaram uma melhor relação com o desgaste do rebolo do que aquelas em freqüências mais altas (entre 1000 Hz e 2000 Hz). O rebolo SG apresentou um desgaste mais acentuado e em nenhuma condição o sinal de vibração mostrou-se viável para o monitoramento da dressagem. Neste trabalho, o caráter inédito foi o estudo do final do centelhamento e a indicação de que, para as condições ensaiadas, a prática de definir o momento de dressagem pelo ruído do processo não tem relação com os parâmetros de qualidade da peça e, portanto, não é um critério técnico de estabelecimento do momento de dressagem do rebolo / Abstract: The main objective of this work is to analyse the use of the vibration of the grinding process to determine the dressing moment. To reach this goal a cylindrical plunge grinding process was used. Three sparkout times were tested, as well as 2 workpiece velocities and 2 dressing overlap factors. Beside this, the grinding was done with 2 different grinding wheels. The parameters evaluated in the workpiece were roughness, circularity and the burning presence. An acelerometer was attached to the tailstock of the machine and it was acquired vibration signals during the grinding as well as during the final second of the sparkout. From the vibration signals it was extracted the RMS and the frequency spectrum. Analysing the experimental results, one can conclude that, to the aluminum oxide grinding wheel, the sparkout time influences the mean roughness of the workpieces, the same happening to the dressing condition. The velocity of the workpiece has no relation with the roughness, the same happening with the grinding vibration. Related to sparkout, the low frequency vibration (between 50 Hz and 700 Hz), presented a better relationship to wheel wear than high frequency vibration (between 1000 Hz and 2000 Hz). The SG grinding wheel presented a higher volumetric loss than the aluminum oxide grinding wheel and with the conditions used, the vibration of the process was not able to detect the wheel wear. The original feature of this work, is the study of the final of the sparkout and in the indication that, for the conditions tested, the practical of defining the dressing moment through the sound of the process has no relation with the workpiece quality parameters and, therefore, it is not a technical criterion for establishing the moment to dress the wheel / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica