Orientador: Paulo José Paupitz Gonçalves / Banca: Marcos Silveira / Banca: Carlos de Marqui Junior / Resumo: Um sistema de tensegrity é composto por dois tipos de elementos, elementos de tração e compressão, os quais promovem a estabilidade estrutural do sistema, neste trabalho as partes de tração são cabos (cabos de aço), e as partes compressivas são barras de aço. Uma característica atrativa de uma estrutura de tensegridade é a capacidade de ser retrátil, por esta razão, é interessante para aplicações espaciais devido ao pequeno volume que ocupa um possível transporte para uma estação espacial. Em geral, essas estruturas podem ser grandes com muitas células repetitivas. Neste trabalho, estuda-se uma estrutura de tensegrity composta por dez células periódicas de barras e cabos. O modelo matemático, obtido pelo método dos elementos finitos, é validado experimentalmente considerando o caso de uma célula estrutural. Para tornar o sistema adaptável à excitação externa, um dos cabos de aço na célula elementar é substituído por um fio de liga de memória de forma (SMA) que permite que as características dinâmicas do sistema sejam alteradas de acordo com uma corrente elétrica aplicada no SMA, para que através do efeito Joule a liga seja aquecida. Diferentes configurações para a colocação do cabo SMA são estudadas com o objetivo de reduzir as amplitudes de vibração para uma excitação de força harmônica. / Abstract: A tensegrity system is composed by two types of elements, tensile and compressive parts, which promotes the structural stability of the system, in this case the tensile parts are cables (steel cables), and the compressive parts are bars, in this work made of steel. An attractive characteristic of a tensegrity structure is the capability to be deployable, for this reason, is interesting for space applications due to the small volume that it occupies in a possible transport to a station outside the Earth. In general, these structures can be large with many repetitive cells. In this work, a tensegrity boom structure consisting of ten periodic cells made of bars and cables is studied. The mathematical model, obtained by finite element method is validated experimentally considering the case of one structural cell. In order to make the system adaptable to external excitation, one of the steel cables in the elementary cell is replaced by a SMA (shape memory alloy) wire (Nitinol) allowing the dynamics characteristics of the system to be changed according to an electrical current applied to the SMA, to heat the alloy through Joule effect. Different configurations for placing the SMA cable are studied with the objective of reducing the vibration amplitudes for harmonic force excitation. / Mestre

Os principais impactos ambientais decorrentes de desmontes de rochas com explosivos estão associados à geração de vibrações no maciço circundante e pressão acústica. Para o monitoramento sismográfico apropriado, é fundamental que o sensor esteja bem acoplado ao meio, possibilitando a medição acurada da vibração do terreno. Devido à existência de diversas recomendações a respeito da montagem dos sensores de vibração (geofones) em campo, este estudo tem o intuito de avaliar os métodos de acoplamento de geofone mais comuns, determinando quais são aceitáveis para um adequado monitoramento sismográfico. Dessa forma, foi estudada a influência de quatro métodos de fixação nos parâmetros de vibração. Para este propósito, o primeiro geofone foi colocado sob um saco de areia, o segundo foi enterrado no solo, o terceiro foi cravado no solo e o quarto foi livremente colocado sobre o solo. Estes geofones foram dispostos lado a lado e as vibrações de desmontes com explosivos de uma mina de carvão a céu aberto foram monitoradas. As vibrações foram analisadas em termos de velocidade de vibração de partícula de pico, históricos temporais e frequência associada à vibração. Os resultados obtidos indicaram o desacoplamento do geofone sob saco de areia, descartando o método. O enterramento do geofone se mostrou preferível, entretanto, o uso de cravos registrou bom acoplamento. A colocação do geofone sobre o solo se mostrou aceitável de acordo com o nível de aceleração de vibração, decorrente do desmonte. / The main environmental impacts from rock blasting are ground vibrations and air overpressure. For proper blast vibration monitoring, it is critical that the sensor be coupled to the medium, enabling accurate measurement of ground vibration. Due to the existence of several recommendations regarding the mounting of vibration sensors (geophones) in the field, this study intends to evaluate the most common geophone coupling methods, determining which are acceptable for adequate vibration monitoring. The influence of four mounting methods on vibration parameters was studied. For this purpose, the first geophone was sandbagged, the second one was buried in soil, the third one was spiked and the fourth one was placed freely on the ground. These geophones were mounted side by side and ground vibrations at an opencast coal mine were monitored. The vibrations were analyzed in terms of peak particle velocity, time histories and frequency spectra. The results indicated the decoupling of the sandbagged geophone, discarding the method. The burial of the geophone proved to be preferable, however, the use of spikes recorded good coupling. The free placement of geophone proved to be acceptable according to the expected acceleration level.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi estudar o ruído e a vibração ocupacional para a função de operador de máquina agrícola. As análises foram realizadas em dois tratores, um de 55,2 kW e outro de 80,9 kW, sendo utilizados três tipos de pistas: uma de asfalto, uma de concreto e uma de solo firme; quatro pressões de inflação dos pneus dos tratores: 103,4 kPa, 137,9 kPa, 172,4 kPa e 206,8 kPa; e em três marchas de operação: II-2, II-3 e II-4, que correspondem às respectivas velocidades médias de 1,0 m/s, 1,4 m/s e 1,9 m/s. A análise da vibração foi feita no corpo inteiro, na posição sentada e nos membros superiores, utilizando um acelerômetro. A vibração no corpo inteiro foi obtida por meio de um acelerômetro fixado ao assento do operador, e a vibração nos membros superiores foi obtida por meio da fixação do acelerômetro no pulso do operador. O aumento da vibração foi diretamente proporcional ao aumento da potência no trator. O tempo levado para entrar no nível de alerta vibracional, assim como no nível limite, é inversamente proporcional à velocidade de deslocamento do trator. A velocidade média de 1,9 m/s não permitiu o trabalho por oito ou mais horas diárias. As pistas de asfalto e solo firme absorveram mais as vibrações geradas pelo trator do que a pista de concreto. A velocidade média de 1,0 m/s gera menor vibração ao operador. A pressão de inflação do rodado agrícola de 206,8 kPa absorve em maior quantidade a vibração gerada pelo trator. A sensação de conforto do operador do trator piorou quando houve o aumento da velocidade de deslocamento e da potência do motor e a diminuição da pressão de inflação do rodado agrícola. O nível de pressão sonora gerada pelo trator não foi influenciado pelo tipo de solo, pressão de inflação dos pneus agrícolas e da velocidade média, sendo apenas 2 influenciado pela potência do motor... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aim of this research was to study the occupational noise and vibration to the agricultural machine operator. The analyses took place in two types of tractors, one with 55,2 kW, and other with 80,9 kW, in three different soil surfaces: asphalt, concrete and hard soil; with four different tire inflation pressure in the tractors tires: 103,4 kPa, 137,9 kPa, 172,4 kPa and 206,8 kPa; with three different gears: II-2, II-3 and II-4, each one corresponding to the respectively media velocity of 1,0 m/s, 1,4 m/s and 1,9 m/s. The vibration analysis was made over the whole body and hands-arms. The noise level was measured through the sounding pressure in time and transformed by the equivalent noise level. The whole body vibration was obtained using the accelerometer in the seat, and the hands-arms vibration was obtained using the accelerator in the operator's fist. The vibration rise was proportional to the tractor power rise. The time it took to enter the in vibration alert level, and so to enter the limit level, is indirectly proportional to the tractor dislocation velocity. The media velocity of 1,9 m/s did not allow 8 hours of work in a day. The asphalt and hard soil surfaces absorbed more vibrations generated by the tractor than the concrete soil. The media velocity of 1,0 m/s generates minor vibration to the operator. The 206,8 kPa tire inflation pressure absorbs a bigger vibration amount generated by the agricultural machine. The 4 operator comfort got worse with the increasement of dislocation velocity and engine power, and with the tire inflation decrease in the agricultural machine. The noise sound pressure generated by the tractor was not influenced by the type of soil, neither tire inflation of the agricultural machine, nor the average velocity, but I has been influenced by the engine power and if the tractor had or not a cabin, and the existence or not of this cabin was the most important factor to the operator noise exposition. / Orientador: Kléber Pereira Lanças / Coorientador: João Alberto Borges de Araújo / Banca: Paulo Roberto Arbex Silva / Banca: Saulo Philipe Sebastião Guerra / Banca: Flávio Rielli Mazetto / Banca: Fabrício Leite / Doutor

Os principais impactos ambientais decorrentes de desmontes de rochas com explosivos estão associados à geração de vibrações no maciço circundante e pressão acústica. Para o monitoramento sismográfico apropriado, é fundamental que o sensor esteja bem acoplado ao meio, possibilitando a medição acurada da vibração do terreno. Devido à existência de diversas recomendações a respeito da montagem dos sensores de vibração (geofones) em campo, este estudo tem o intuito de avaliar os métodos de acoplamento de geofone mais comuns, determinando quais são aceitáveis para um adequado monitoramento sismográfico. Dessa forma, foi estudada a influência de quatro métodos de fixação nos parâmetros de vibração. Para este propósito, o primeiro geofone foi colocado sob um saco de areia, o segundo foi enterrado no solo, o terceiro foi cravado no solo e o quarto foi livremente colocado sobre o solo. Estes geofones foram dispostos lado a lado e as vibrações de desmontes com explosivos de uma mina de carvão a céu aberto foram monitoradas. As vibrações foram analisadas em termos de velocidade de vibração de partícula de pico, históricos temporais e frequência associada à vibração. Os resultados obtidos indicaram o desacoplamento do geofone sob saco de areia, descartando o método. O enterramento do geofone se mostrou preferível, entretanto, o uso de cravos registrou bom acoplamento. A colocação do geofone sobre o solo se mostrou aceitável de acordo com o nível de aceleração de vibração, decorrente do desmonte. / The main environmental impacts from rock blasting are ground vibrations and air overpressure. For proper blast vibration monitoring, it is critical that the sensor be coupled to the medium, enabling accurate measurement of ground vibration. Due to the existence of several recommendations regarding the mounting of vibration sensors (geophones) in the field, this study intends to evaluate the most common geophone coupling methods, determining which are acceptable for adequate vibration monitoring. The influence of four mounting methods on vibration parameters was studied. For this purpose, the first geophone was sandbagged, the second one was buried in soil, the third one was spiked and the fourth one was placed freely on the ground. These geophones were mounted side by side and ground vibrations at an opencast coal mine were monitored. The vibrations were analyzed in terms of peak particle velocity, time histories and frequency spectra. The results indicated the decoupling of the sandbagged geophone, discarding the method. The burial of the geophone proved to be preferable, however, the use of spikes recorded good coupling. The free placement of geophone proved to be acceptable according to the expected acceleration level.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-03-05Bitstream added on 2014-06-13T20:02:15Z : No. of bitstreams: 1 tosin_rc_dr_botfca.pdf: 6265485 bytes, checksum: 9b1a363319ed41da5e1097a9ab866eaa (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O objetivo deste trabalho foi estudar o ruído e a vibração ocupacional para a função de operador de máquina agrícola. As análises foram realizadas em dois tratores, um de 55,2 kW e outro de 80,9 kW, sendo utilizados três tipos de pistas: uma de asfalto, uma de concreto e uma de solo firme; quatro pressões de inflação dos pneus dos tratores: 103,4 kPa, 137,9 kPa, 172,4 kPa e 206,8 kPa; e em três marchas de operação: II-2, II-3 e II-4, que correspondem às respectivas velocidades médias de 1,0 m/s, 1,4 m/s e 1,9 m/s. A análise da vibração foi feita no corpo inteiro, na posição sentada e nos membros superiores, utilizando um acelerômetro. A vibração no corpo inteiro foi obtida por meio de um acelerômetro fixado ao assento do operador, e a vibração nos membros superiores foi obtida por meio da fixação do acelerômetro no pulso do operador. O aumento da vibração foi diretamente proporcional ao aumento da potência no trator. O tempo levado para entrar no nível de alerta vibracional, assim como no nível limite, é inversamente proporcional à velocidade de deslocamento do trator. A velocidade média de 1,9 m/s não permitiu o trabalho por oito ou mais horas diárias. As pistas de asfalto e solo firme absorveram mais as vibrações geradas pelo trator do que a pista de concreto. A velocidade média de 1,0 m/s gera menor vibração ao operador. A pressão de inflação do rodado agrícola de 206,8 kPa absorve em maior quantidade a vibração gerada pelo trator. A sensação de conforto do operador do trator piorou quando houve o aumento da velocidade de deslocamento e da potência do motor e a diminuição da pressão de inflação do rodado agrícola. O nível de pressão sonora gerada pelo trator não foi influenciado pelo tipo de solo, pressão de inflação dos pneus agrícolas e da velocidade média, sendo apenas 2 influenciado pela potência do motor... / The aim of this research was to study the occupational noise and vibration to the agricultural machine operator. The analyses took place in two types of tractors, one with 55,2 kW, and other with 80,9 kW, in three different soil surfaces: asphalt, concrete and hard soil; with four different tire inflation pressure in the tractors tires: 103,4 kPa, 137,9 kPa, 172,4 kPa and 206,8 kPa; with three different gears: II-2, II-3 and II-4, each one corresponding to the respectively media velocity of 1,0 m/s, 1,4 m/s and 1,9 m/s. The vibration analysis was made over the whole body and hands-arms. The noise level was measured through the sounding pressure in time and transformed by the equivalent noise level. The whole body vibration was obtained using the accelerometer in the seat, and the hands-arms vibration was obtained using the accelerator in the operator’s fist. The vibration rise was proportional to the tractor power rise. The time it took to enter the in vibration alert level, and so to enter the limit level, is indirectly proportional to the tractor dislocation velocity. The media velocity of 1,9 m/s did not allow 8 hours of work in a day. The asphalt and hard soil surfaces absorbed more vibrations generated by the tractor than the concrete soil. The media velocity of 1,0 m/s generates minor vibration to the operator. The 206,8 kPa tire inflation pressure absorbs a bigger vibration amount generated by the agricultural machine. The 4 operator comfort got worse with the increasement of dislocation velocity and engine power, and with the tire inflation decrease in the agricultural machine. The noise sound pressure generated by the tractor was not influenced by the type of soil, neither tire inflation of the agricultural machine, nor the average velocity, but I has been influenced by the engine power and if the tractor had or not a cabin, and the existence or not of this cabin was the most important factor to the operator noise exposition.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-11-22Bitstream added on 2014-06-13T18:07:42Z : No. of bitstreams: 1 000732529.pdf: 1749909 bytes, checksum: a5ef6c0fb72830578e614d5dcc16a3a5 (MD5) / O objetivo deste trabalho foi analisar a fadiga muscular do músculobraquiorradial através do sinal eletromiográfico e da frequência mediana,assim como mensurar a frequência de oscilação da manobradevibração torácica manual realizadapor 09 fisioterapeutas em um boneco de treinamentoadulto para medidas de reanimaçãocardiopulmonar por 16 minutos. A manobra de vibração torácica é uma técnica usada na fisioterapia respiratória com a finalidade de higienização brônquica, a qual propicia a mobilização,eliminação de secreçõese permite otimizar a função pulmonar. Por este serum recurso muito utilizado em pacientes com patologias de origem respiratória, é importante analisar e mensurar tais parâmetros para que possa ser avaliada aefetividadeda técnica e do período de execução. A vibração torácica manualé proporcionadapela contração isométrica dos músculos do antebraço. Omúsculo braquiorradial foi selecionado para análise, pois apresenta maior atividade em um ângulo de aproximadamente 120º de flexão do cotovelo, posição adotada pelo profissional durante oprocedimento. Aatividade muscular deste músculodo membro superior através da EMG de superfície foiregistrada em 3 etapas(1ª, 2ª e 3ª medidas). Simultaneamente, a frequênciade oscilaçãofoi registradacom ousode um acelerômetro. Pode-se observar que não houve diferença estatisticamente significativa do padrão eletromiográfico tanto no domínio temporal quanto no espectral ao comparar os valoresde RMS, frequência mediana e frequência de oscilação de vibração entre as 3 medidas de cada sujeito. Assim, como não houve correlação entre as variáveis com as etapas determinadas, de acordo com os resultados obtidos, concluiu-se que o músculo braquiorradial nãoé um agonistado movimento, pois não houve alteração do sinal EMG e não ocorreu fadiga / The aim ofthis study was toanalyze themusclefatigue of brachioradialis muscleby electromyographic signal and median frequency andmeasurethe oscillation frequency of maneuver of manual chest vibration performed bynine physiotherapists in a adult training dummy for measures of cardiopulmonary resuscitation for 16minutes. The maneuver of chest vibration is atechnique used in respiratory physiotherapy for the purposeof bronchialhygiene which allows mobilization, elimination of secretions andallowsoptimizing the pulmonary function. Themanual chest vibration is provided by the isometric contraction of forearm muscles. The brachioradialis muscle wasselected foranalysis because itis more active at anangle of 120º of elbow flexion position adopted by the professional during theprocedure. Given that this is aresourceoften used in patient withpathologies ofrespiratory origin, it is important to analyze and measuresuch parameters to assess the effectiveness of thetechniqueand the implementation period.The muscle activity of this muscle of the upper limb throughsurfaceEMG was recorded in 3 steps (1st, 2nd and 3rd measures). At the same time, the oscillation frequency was registered using an accelerometer. It can be observed no statistically significant difference of electromyographic patterns in temporal and spectral domain comparing the values of RMS, median frequency and oscillation frequency of vibration among thethree measuresof eachindividual as nocorrelation was found amongvariables with the determined steps.As there was no correlationbetween thevariables with certain phases,according to theresults obtained, it is concludedthat the brachioradialis muscle is not an agonist of movement, because there was no change of the EMG signal and fatigue did not occur

Orientador: José Geraldo Trani Brandão / Banca: José Elias Tomazini / Banca: Renata Aparecida Ribeiro Custódio / Resumo: O objetivo deste trabalho foi analisar a fadiga muscular do músculobraquiorradial através do sinal eletromiográfico e da frequência mediana,assim como mensurar a frequência de oscilação da manobradevibração torácica manual realizadapor 09 fisioterapeutas em um boneco de treinamentoadulto para medidas de reanimaçãocardiopulmonar por 16 minutos. A manobra de vibração torácica é uma técnica usada na fisioterapia respiratória com a finalidade de higienização brônquica, a qual propicia a mobilização,eliminação de secreçõese permite otimizar a função pulmonar. Por este serum recurso muito utilizado em pacientes com patologias de origem respiratória, é importante analisar e mensurar tais parâmetros para que possa ser avaliada aefetividadeda técnica e do período de execução. A vibração torácica manualé proporcionadapela contração isométrica dos músculos do antebraço. Omúsculo braquiorradial foi selecionado para análise, pois apresenta maior atividade em um ângulo de aproximadamente 120º de flexão do cotovelo, posição adotada pelo profissional durante oprocedimento. Aatividade muscular deste músculodo membro superior através da EMG de superfície foiregistrada em 3 etapas(1ª, 2ª e 3ª medidas). Simultaneamente, a frequênciade oscilaçãofoi registradacom ousode um acelerômetro. Pode-se observar que não houve diferença estatisticamente significativa do padrão eletromiográfico tanto no domínio temporal quanto no espectral ao comparar os valoresde RMS, frequência mediana e frequência de oscilação de vibração entre as 3 medidas de cada sujeito. Assim, como não houve correlação entre as variáveis com as etapas determinadas, de acordo com os resultados obtidos, concluiu-se que o músculo braquiorradial nãoé um agonistado movimento, pois não houve alteração do sinal EMG e não ocorreu fadiga / Abstract: The aim ofthis study was toanalyze themusclefatigue of brachioradialis muscleby electromyographic signal and median frequency andmeasurethe oscillation frequency of maneuver of manual chest vibration performed bynine physiotherapists in a adult training dummy for measures of cardiopulmonary resuscitation for 16minutes. The maneuver of chest vibration is atechnique used in respiratory physiotherapy for the purposeof bronchialhygiene which allows mobilization, elimination of secretions andallowsoptimizing the pulmonary function. Themanual chest vibration is provided by the isometric contraction of forearm muscles. The brachioradialis muscle wasselected foranalysis because itis more active at anangle of 120º of elbow flexion position adopted by the professional during theprocedure. Given that this is aresourceoften used in patient withpathologies ofrespiratory origin, it is important to analyze and measuresuch parameters to assess the effectiveness of thetechniqueand the implementation period.The muscle activity of this muscle of the upper limb throughsurfaceEMG was recorded in 3 steps (1st, 2nd and 3rd measures). At the same time, the oscillation frequency was registered using an accelerometer. It can be observed no statistically significant difference of electromyographic patterns in temporal and spectral domain comparing the values of RMS, median frequency and oscillation frequency of vibration among thethree measuresof eachindividual as nocorrelation was found amongvariables with the determined steps.As there was no correlationbetween thevariables with certain phases,according to theresults obtained, it is concludedthat the brachioradialis muscle is not an agonist of movement, because there was no change of the EMG signal and fatigue did not occur / Mestre

Os principais impactos ambientais decorrentes de desmontes de rochas com explosivos estão associados à geração de vibrações no maciço circundante e pressão acústica. Para o monitoramento sismográfico apropriado, é fundamental que o sensor esteja bem acoplado ao meio, possibilitando a medição acurada da vibração do terreno. Devido à existência de diversas recomendações a respeito da montagem dos sensores de vibração (geofones) em campo, este estudo tem o intuito de avaliar os métodos de acoplamento de geofone mais comuns, determinando quais são aceitáveis para um adequado monitoramento sismográfico. Dessa forma, foi estudada a influência de quatro métodos de fixação nos parâmetros de vibração. Para este propósito, o primeiro geofone foi colocado sob um saco de areia, o segundo foi enterrado no solo, o terceiro foi cravado no solo e o quarto foi livremente colocado sobre o solo. Estes geofones foram dispostos lado a lado e as vibrações de desmontes com explosivos de uma mina de carvão a céu aberto foram monitoradas. As vibrações foram analisadas em termos de velocidade de vibração de partícula de pico, históricos temporais e frequência associada à vibração. Os resultados obtidos indicaram o desacoplamento do geofone sob saco de areia, descartando o método. O enterramento do geofone se mostrou preferível, entretanto, o uso de cravos registrou bom acoplamento. A colocação do geofone sobre o solo se mostrou aceitável de acordo com o nível de aceleração de vibração, decorrente do desmonte. / The main environmental impacts from rock blasting are ground vibrations and air overpressure. For proper blast vibration monitoring, it is critical that the sensor be coupled to the medium, enabling accurate measurement of ground vibration. Due to the existence of several recommendations regarding the mounting of vibration sensors (geophones) in the field, this study intends to evaluate the most common geophone coupling methods, determining which are acceptable for adequate vibration monitoring. The influence of four mounting methods on vibration parameters was studied. For this purpose, the first geophone was sandbagged, the second one was buried in soil, the third one was spiked and the fourth one was placed freely on the ground. These geophones were mounted side by side and ground vibrations at an opencast coal mine were monitored. The vibrations were analyzed in terms of peak particle velocity, time histories and frequency spectra. The results indicated the decoupling of the sandbagged geophone, discarding the method. The burial of the geophone proved to be preferable, however, the use of spikes recorded good coupling. The free placement of geophone proved to be acceptable according to the expected acceleration level.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2018. / Submitted by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-09-06T21:32:02Z No. of bitstreams: 1 2018_JoseManuelBautistaOrdoñez.pdf: 2080470 bytes, checksum: 2f17f8bfd2793990fa25c5d7fe94fb6e (MD5) / Approved for entry into archive by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-09-11T19:45:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_JoseManuelBautistaOrdoñez.pdf: 2080470 bytes, checksum: 2f17f8bfd2793990fa25c5d7fe94fb6e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-11T19:45:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_JoseManuelBautistaOrdoñez.pdf: 2080470 bytes, checksum: 2f17f8bfd2793990fa25c5d7fe94fb6e (MD5) Previous issue date: 2018-09-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / Os sistemas estruturais tubulares podem ser encontrados em várias aplicações industriais, um exemplo são os sistemas HVAC (do inglês “heating, ventilating and air conditioning”), os quais são responsáveis por fazer com que qualquer ambiente fechado permaneça dentro de uma faixa de temperatura, umidade e limpeza. Os sistemas estruturais tubulares têm como uma de suas aplicações o conforto ambiental interno em espaços industriais, edifícios e veícu-los, vários desses espaços têm processos industriais que geram altas frequências sonoras e vibrações mecânicas que precisam ser adequadamente controlados de forma a atender tanto as normas ambientais quanto aquelas relacionadas à saúde. Com o objetivo de analisar a vibra-ção estrutural de sistemas tubulares, a técnica de análise modal é uma metodologia clássica para extração das frequências naturais e modos de vibração. Dentre as técnicas de análise mo-dal destacam-se ainda as metodologias numéricas, como o método dos elementos finitos, e metodologias analíticas, como a Síntese Modal de Componentes (SMC). A SMC é uma das principais ferramentas de modelagem de sistemas complexos aplicada a sistemas de grande porte. O método utiliza um superconjunto modal e consiste em modelar separadamente com-ponentes individuais de uma estrutura e acoplá-los em um sistema único. O objetivo deste trabalho é demonstrar a aplicação da técnica SMC para estimativa das frequências naturais e modos de vibração de um sistema simplificado estrutural tubular. Tal sistema é composto por duas subestruturas, que junto a SMC utilizando o software MATLAB® e ANSYS®, irão for-mar um sistema global. A validação dos resultados foi realizada através de modelagem numé-rica utilizando o método de elementos finitos por meio do software ANSYS®. Os resultados obtidos se mostraram satisfatórios, demonstrando a viabilidade da aplicação da técnica SMC para análise de vibração estrutural em sistemas estruturais tubulares. / Tubular structural systems can be found in many industrial applications, such as heating, ven-tilation and air conditioning (HVAC) systems, which are responsible for making any enclosed environment remain within a temperature range, humidity and cleanliness. The tubular struc-tural systems have as one of their applications the internal environmental comfort in industrial spaces, buildings and vehicles, several of these spaces have industrial processes that generate high sound frequencies and mechanical vibrations that need to be adequately controlled in order to meet both environmental norms those related to health. With the objective of analyz-ing the structural vibration of tubular systems, the modal analysis technique is a classical methodology for extraction of the natural frequencies and vibration modes. Among the tech-niques of modal analysis, numerical methodologies such as the finite element method and analytical methodologies such as the Component Mode Synthesis (CMS) are also highlighted. CMS is one of the leading modeling tools for complex systems applied to large systems. The method uses a modal superset and consists of separately modeling individual components of a structure and coupling them into a single system. The objective of this work is to demonstrate the application of the SMC technique to estimate the natural frequencies and vibration modes of a simplified tubular structural system. This system consists of two substructures, which together with CMS using MATLAB® and ANSYS® software, will form a global system. The validation of the results was done through numerical modeling using the finite element meth-od using ANSYS® software. The results obtained were satisfactory, demonstrating the feasi-bility of applying the CMS technique for analysis of structural vibration in tubular structural systems.

Orientador: Jose Maria Campos dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-08T16:32:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moraes_ElsonCesar_M.pdf: 10024919 bytes, checksum: 5229531ae57fbedd477ddafcf581d5b2 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Neste trabalho apresenta-se uma implementação e avaliação experimental da grandeza acustica denominada de Intensidade Acustica Supersonica (IAS), a qual permite determinar a parcela da intensidade acustica de uma fonte sonora que sera radiada para o campo distante. Tal grandeza permite quantificar de forma mais precisa a eficiencia de radiação ou não de radiadores acusticos na solução dos problemas de vibroacustica. A IAS origina-se da Holografia Acustica de Campo Proximo (Nearfield Acoustic Holography - NAH) e tem por objetivo identificar as regiões de uma fonte de ru?do que contribuem para a potencia sonora radiada para o campo distante (supersonica) filtrando, consequentemente, a parcela referente as ondas sonoras recirculantes e evanescentes (subsonicas). O trabalho apresenta uma breve revisão teorica dos fundamentos da holografia acustica plana usando a transformada de Fourier e sua extensão para obtenção da Intensidade Acustica Supersonica. Com base no NAH para sistemas em coordenadas Cartesiano (holografia plana) implementou-se em linguagem MatLab um algoritmo do calculo da IAS e simulações em estrutura plana do tipo placa foram realizadas. Os resultados simulados foram verificados atraves de medições experimentais em uma placa real com as mesmas propriedades, dimensões, condições iniciais e de contorno. Os resultados obtidos são analisados e discutidos / Abstract: This work presents an experimental implementation and evaluation of the acoustic parameter named Supersonic Acoustic Intensity (SAI) which permits determining the part of the acoustic intensity of sound source that will be radiate to farfield. This parameter permits quantify precisely the radiation efficiency or acoustic radiator to solve the vibroacoustic problems. SAI had origin from Nearfield Acoustic Holography (NAH) it has as objective identify the regions of the sound source that contribute to the sound power radiated to the far field (supersonic) filtered out as a result the part of the sound recirculating and evanescence waves (subsonic). The work presents a brief theoretical review of the planar acoustic holography fundaments using the Fourier Transformed and its extension to obtain the supersonic acoustic intensity. With base in the NAH for coordinates systems (planar holography) it was implemented in MatLab language an algorithm from the SAI calculus and simulation in planar structure type plate were achieved. The simulated results were verified through experimental measurements in a realistic plate with the same properties, dimension, initial conditions and boundaries. The results obtained are analyzed and discussed. / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica