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

Made available in DSpace on 2016-03-07T19:20:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-08-31. Added 1 bitstream(s) on 2016-03-07T19:24:28Z : No. of bitstreams: 1 000859664.pdf: 6049739 bytes, checksum: cb41e6f436b277c94769bb46555828ed (MD5) / Este trabalho integrou duas técnicas de manutenção preditiva: Análise de vibrações e análise de lubrificantes para identificar e monitorar o desgaste severo na superfície do dentado. Engrenagens são as partes mais propensas a apresentar falhas em redutores, devido às suas características dinâmicas (cargas cíclicas aplicadas nos dentes). As principais falhas são de contato por fadiga conhecido como pitting e dados gerados pelo desgaste devido ao contato deslizante conhecido como scuffing. O aparecimento destes defeitos altera o perfil do dente que geralmente possui a forma de involuta, Desta maneira, o contato entre as engrenagens é afetado causando uma variação na razão de engrenamento (não uniforme), diminuição da eficiência, aumento dos efeitos dinâmicos que podem levar a uma grave falha no dente. Técnicas de processamento de sinais têm sido desenvolvidas para auxiliar na detecção de falhas em engrenagens em seus estágios iniciais. Como o comportamento dinâmico de um sistema mecânico altera devido à presença de um defeito, a resposta do sistema pode ser utilizada para detectar falhas nas suas fases iniciais. No entanto, para investigar e desenvolver tais técnicas é fundamental o entendimento físico do problema, que por ser feito utilizando um modelo analítico de um par engrenado. Desta forma simulações controladas podem ser obtidas auxiliando o desenvolvimento de novas técnicas de monitoramento. Neste trabalho, utiliza-se a técnica baseada na função densidade de probabilidade Beta juntamente com sinais de vibrações de pares engrenados, na localização da falha no dentado, bem como, o acompanhamento da evolução de tal falha. A utilização da técnica de lubrificantes mostrou ser muito eficiente para detecção de desgaste severo desde o início do experimento. Para este trabalho foi construída uma bancada experimental com o propósito de se verificar e... / This work investigates the use together of two techniques to detect faults in toothed gears. These techniques are based on the vibration monitoring and the oil lubricant analysis. Gears are the parts more likely to present faults in many mechanical systems due to its dynamic characteristics, such as the cyclic load applied to the meshing teeth. The main faults in gears are the so-called pitting and scuffing, where the tooth profile (involute) is heavily affected. Moreover, such change in the tooth profile lead to non-uniform angular speed ratio, decrease the efficiency of the system (gear pairs) and increase the dynamic effects which may lead to severe damages in the tooth. Hence, signal processing techniques have been developed to aid in the detection of gear faults at their early stages. It is already known that the dynamic behaviour of a mechanical system changes when its characteristics are affected, such as the presence of fault. As result, the response of such system can be used to detect a fault at its early stage. This is where the vibration monitoring is based on. However, in order to investigate and develop techniques based on the vibration analysis, the physical understanding of the system, in here a gear pair, is required. In this work a technique based on the beta probability density function is investigate to detect in which tooth of a meshing gear the fault is occurring, and also monitoring its evolution along time. Furthermore, the analysis of debris in the lubricant oil (tribology) is also used to reinforce the presence of a fault in the system. Although the later show that the lubricant analysis is quite efficient in detecting faults at its early stages, this technique does not pinpoint in which tooth the fault is occurring. In this case, the beta function complements the lubricant analysis being one of the objectives of this work. A special test rig has been designed and ...

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

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

Orientador: Aparecido Carlos Gonçalves / Co-orientador: Fabrício César Lobato de Almeida / Banca: Marcio Antonio Bazini / Banca: Gilberto de Magalhães Bento Gonçalves / Resumo: Este trabalho integrou duas técnicas de manutenção preditiva: Análise de vibrações e análise de lubrificantes para identificar e monitorar o desgaste severo na superfície do dentado. Engrenagens são as partes mais propensas a apresentar falhas em redutores, devido às suas características dinâmicas (cargas cíclicas aplicadas nos dentes). As principais falhas são de contato por fadiga conhecido como "pitting" e dados gerados pelo desgaste devido ao contato deslizante conhecido como "scuffing". O aparecimento destes defeitos altera o perfil do dente que geralmente possui a forma de involuta, Desta maneira, o contato entre as engrenagens é afetado causando uma variação na razão de engrenamento (não uniforme), diminuição da eficiência, aumento dos efeitos dinâmicos que podem levar a uma grave falha no dente. Técnicas de processamento de sinais têm sido desenvolvidas para auxiliar na detecção de falhas em engrenagens em seus estágios iniciais. Como o comportamento dinâmico de um sistema mecânico altera devido à presença de um defeito, a resposta do sistema pode ser utilizada para detectar falhas nas suas fases iniciais. No entanto, para investigar e desenvolver tais técnicas é fundamental o entendimento físico do problema, que por ser feito utilizando um modelo analítico de um par engrenado. Desta forma simulações controladas podem ser obtidas auxiliando o desenvolvimento de novas técnicas de monitoramento. Neste trabalho, utiliza-se a técnica baseada na função densidade de probabilidade Beta juntamente com sinais de vibrações de pares engrenados, na localização da falha no dentado, bem como, o acompanhamento da evolução de tal falha. A utilização da técnica de lubrificantes mostrou ser muito eficiente para detecção de desgaste severo desde o início do experimento. Para este trabalho foi construída uma bancada experimental com o propósito de se verificar e... / Abstract: This work investigates the use together of two techniques to detect faults in toothed gears. These techniques are based on the vibration monitoring and the oil lubricant analysis. Gears are the parts more likely to present faults in many mechanical systems due to its dynamic characteristics, such as the cyclic load applied to the meshing teeth. The main faults in gears are the so-called pitting and scuffing, where the tooth profile (involute) is heavily affected. Moreover, such change in the tooth profile lead to non-uniform angular speed ratio, decrease the efficiency of the system (gear pairs) and increase the dynamic effects which may lead to severe damages in the tooth. Hence, signal processing techniques have been developed to aid in the detection of gear faults at their early stages. It is already known that the dynamic behaviour of a mechanical system changes when its characteristics are affected, such as the presence of fault. As result, the response of such system can be used to detect a fault at its early stage. This is where the vibration monitoring is based on. However, in order to investigate and develop techniques based on the vibration analysis, the physical understanding of the system, in here a gear pair, is required. In this work a technique based on the beta probability density function is investigate to detect in which tooth of a meshing gear the fault is occurring, and also monitoring its evolution along time. Furthermore, the analysis of debris in the lubricant oil (tribology) is also used to reinforce the presence of a fault in the system. Although the later show that the lubricant analysis is quite efficient in detecting faults at its early stages, this technique does not pinpoint in which tooth the fault is occurring. In this case, the beta function complements the lubricant analysis being one of the objectives of this work. A special test rig has been designed and ... / Mestre

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2013. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-11-20T14:43:50Z No. of bitstreams: 1 2013_MuriloCandidodeOliveira.pdf: 16383183 bytes, checksum: 000282b89676dd39d480cbb8c55a0b64 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2014-11-21T11:11:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_MuriloCandidodeOliveira.pdf: 16383183 bytes, checksum: 000282b89676dd39d480cbb8c55a0b64 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-21T11:11:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_MuriloCandidodeOliveira.pdf: 16383183 bytes, checksum: 000282b89676dd39d480cbb8c55a0b64 (MD5) / O presente trabalho consiste na concepção, fabricação e teste de um protótipo de vibrógrafo cuja função é adquirir e armazenar dados de vibração em cabos de linhas de transmissão de energia elétrica. Esses dados são essenciais para o estudo da resistência a fadiga nos cabos, o que permite ao projetista estimar a vida útil de uma determinada linha de transmissão. O vibrógrafo desenvolvido é baseado numa placa micro-controlada que gerencia um sensor de deslocamento, um conversor A/D, uma porta rs232 e um gravador SDcard. Este vibrógrafo opera de modo análogo aos equipamentos comerciais, porém armazena os dados no domínio do tempo, preservando inúmeras informações temporais, o que o diferencia dos equipamentos comerciais. O projeto mecânico do vibrógrafo contempla a realização dos métodos de medição direto e inverso, típicos para esse tipo de ensaio. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work presents consists of the design, fabrication and testing of a prototype vibrometer whose function is to acquire and store vibration data cables for transmission lines of electricity. These data are essential for the study of fatigue resistance in the cables, allowing the designer to estimate the useful life of a given transmission line. The vibrometer is developed based on a micro-plate which manages a controlled displacement sensor, an A/ D converter, an RS232 port and a recorder SDcard. This vibrógrafo operates similarly to commercial equipment, but stores the data in the time domain, preserving numerous temporal information, which differentiates it from commercial equipment. The mechanical design of the vibrometer contemplates the realization of direct measurement methods and inverse, typical for this type of test.

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

Orientador: João Eduardo Guarnetti dos Santos / Banca: Andre Luiz Andreoli / Banca: Ricardo Carvalho Tosin / Resumo: O futuro do fornecimento de alimentação para uma população global crescente, requerem a necessidade da expansão da agroindústria. Esse crescimento da demanda por produtos agrícolas é reflete na mecanização intensiva do setor agrícola. Nesse contexto, o objetivo do trabalho é avaliar a vibração ocupacional no assento do operador de oito tratores agrícolas com o motor funcionando em marcha lenta e em rotação de trabalho e verificar se estão dentro dos limites estabelecidos pelos critérios da EU-OSHA (Agência Europeia para a Segurança e Saúde no Trabalho) e pela sua diretiva 44/EC, publicada em 22 de junho de 2002 caracterizando o trabalho como insalubre ou não. O presente trabalho foi realizado no Núcleo de Ensaio de Máquinas e Pneus Agroflorestais (NEMPA), localizado nas dependências da Faculdade de Ciências Agronômicas (FCA/UNESP), câmpus de Botucatu - SP. Os ensaios foram todos conduzidos em superfície de cimento plana e de modo estático, ou seja, os tratores não foram avaliados em movimento. Foram avaliados oito tratores de marcas, modelos e potência nominal no motor diferentes, alguns com cabine e outros sem. A coleta dos dados nas máquinas foi feita utilizando um dosímetro de vibração da marca Larson Davis modelo HVM100 e foi utilizado o software Blaze®, que acompanha o dosímetro para análise dos dados. A vibração foi avaliada utilizando uma almofada com acelerômetro triaxial (seat pad) também devidamente calibrada. Os tratores foram analisados com o motor em marcha lenta e em rotação de trabalho. O delineamento experimental empregado foi inteiramente casualizado, já que a mesma condição foi mantida para todos os tratamentos, os valores coletados na base e no encosto do assento foram somados e foi feita uma média entre eles e esta será considerada como a vibração total que chega até o assento. Os valores coletados foram submetidos a uma ... / Abstract: The future of food supply for a growing global population, require the necessity of expansion of agribusiness. This growing demand for agricultural products is reflected in the intensive mechanization of the agricultural sector. In such context, this study aimed to evaluate the vibration in the operators' seat of eight agricultural tractors and determine whether they are within the limits established on the criteria of EU-OSHA (European Agency for Safety and Health at Work) and their directive 44 / EC published in June 22, 2002 featuring the work as unhealthy or not. This work was performed at NEMPA located on the premises Faculty of Agricultural Sciences (FCA/UNESP), campus of Botucatu - SP. The tests were all conducted on a level cement surface and in static mode, that is, the tractors were not evaluated moving, have been evaluated eight tractor brands, models and different nominal power in the engine, some with and some without cabin. The data collection on the machines was made using a dosimeter of vibration of the brand Larson Davis HVM100 model and was used Blaze software that comes with the dosimeter, for data analysis. The vibration was evaluated using a pad with triaxial accelerometer (seat pad) as well calibrated properly. The tractors were evaluated with the engine at low idle and operating speed. The experimental design used was DIC since the same condition was kept for all treatments, the values collected the base and the back of the seat were summed and made a weighted average between them and this will be considered as the total vibration that reaches the seat. The collected data were submitted to an analysis of variance and the means compared by Tukey test at 5% probability. The evaluations conducted have shown that the greatest problems with vibration were found in tractors with power ratings up to 51kW in the engine, only at another tractor with 161kW in the engine was obtained ... / Mestre

Made available in DSpace on 2015-08-20T17:09:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-24. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-20T17:26:24Z : No. of bitstreams: 1 000835540.pdf: 3471317 bytes, checksum: 69659432ad7f54405aa8a0a2a2a7a99f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O crescimento acelerado dos grandes centros urbanos aliado a recursos financeiros limitados e à pressão pelo aumento da demanda forçaram as cidades a desenvolverem-se predominantemente na direção vertical, com a construção de edifícios altos (arranha-céus). Para atender à demanda destas construções, o desenvolvimento de elevadores de alta velocidade tornou-se uma necessidade. Nesses elevadores, é necessário preocupar-se com o conforto e segurança dos passageiros. Pesquisas atuais têm dado atenção aos níveis de vibrações verticais e horizontais dentro da cabina e variações das acelerações do elevador. A vibração horizontal é causada normalmente por deformações e desalinhamento dos trilhos de guia e distúrbios devido ao fluxo de ar ao redor da cabina. Para melhorar a qualidade de viagem dos passageiros, os elevadores devem possuir um bom sistema de controle e monitoramento, com o objetivo de aumentar a precisão em seu posicionamento e fazer com que o limite de velocidade não cause desconforto nos passageiros, diminuindo as vibrações horizontais e verticais da cabina do elevador. Este trabalho tem como objetivo estudar e controlar o comportamento dinâmico horizontal de um modelo com três graus de liberdade de um sistema de transporte vertical, excitando através de deformações dos trilhos de guia. A rigidez da mola translacional equivale ao movimento pendular da cabina é modelada como uma mola do tipo Duffing. Motivado pela necessidade de aumentar o nível de conforto dos passageiros, o método equação de Ricatti Dependente de Estados é utilizado como estratégia para controlar as vibrações e acelerações horizontais. Por fim, foram realizados extensivos estudos sobre o comportamento dinâmico do modelo matemática adotado por meio de simulações numéricas / The explosive growth of large urban centers allied to financial limited resources and pressure from increased demand, has forced the cities to develop prodominantly in the vertical direction with the construction of tall buildings (skyscrapers). To supply the demand of these constructions, the development of high speed elevators became a necessity. For high speed passenger's elevators, it is important to considerer passenger's safety and confort. Current research has focused attention on the horizontal and vertical vibration levels inside the cabin and oscillations of the elevator acceleration is usually caused by deformations and misalignments of the guide rails and disturbances caused by the air flow around the cabin. To improve passengers' travel quality, elevators should feature a good feature a good monitoring and control system in order to increase the positioning accuracy and set speed limits not to cause passengers discomfort, decreasing vertical and horizontal vibrations of the elevator cabin. This research aims on studuing and controlling the dynamic horizontal behavior of a three degree of freedom model of a vertical transportation system excited through guide rail deformations. The stiffness of the translational spring equivalent to the tilting motion of the cabin is modeled as a Duffing-type spring. Motivated by the necessity to improve passengers' comfort level, the State-Deéndent Ricatti Equation method is used as a strategy to control the horizontal vibrations and accelerations. Next, we perform extensive numerical simulations studied of the nonlinear behavior of the adopted mathematical model

Orientador: José Manoel Balthazar / Banca: Paulo Batista Gonçalves / Banca: Átila Madureira Bueno / Resumo: O crescimento acelerado dos grandes centros urbanos aliado a recursos financeiros limitados e à pressão pelo aumento da demanda forçaram as cidades a desenvolverem-se predominantemente na direção vertical, com a construção de edifícios altos (arranha-céus). Para atender à demanda destas construções, o desenvolvimento de elevadores de alta velocidade tornou-se uma necessidade. Nesses elevadores, é necessário preocupar-se com o conforto e segurança dos passageiros. Pesquisas atuais têm dado atenção aos níveis de vibrações verticais e horizontais dentro da cabina e variações das acelerações do elevador. A vibração horizontal é causada normalmente por deformações e desalinhamento dos trilhos de guia e distúrbios devido ao fluxo de ar ao redor da cabina. Para melhorar a qualidade de viagem dos passageiros, os elevadores devem possuir um bom sistema de controle e monitoramento, com o objetivo de aumentar a precisão em seu posicionamento e fazer com que o limite de velocidade não cause desconforto nos passageiros, diminuindo as vibrações horizontais e verticais da cabina do elevador. Este trabalho tem como objetivo estudar e controlar o comportamento dinâmico horizontal de um modelo com três graus de liberdade de um sistema de transporte vertical, excitando através de deformações dos trilhos de guia. A rigidez da mola translacional equivale ao movimento pendular da cabina é modelada como uma mola do tipo Duffing. Motivado pela necessidade de aumentar o nível de conforto dos passageiros, o método equação de Ricatti Dependente de Estados é utilizado como estratégia para controlar as vibrações e acelerações horizontais. Por fim, foram realizados extensivos estudos sobre o comportamento dinâmico do modelo matemática adotado por meio de simulações numéricas / Abstract: The explosive growth of large urban centers allied to financial limited resources and pressure from increased demand, has forced the cities to develop prodominantly in the vertical direction with the construction of tall buildings (skyscrapers). To supply the demand of these constructions, the development of high speed elevators became a necessity. For high speed passenger's elevators, it is important to considerer passenger's safety and confort. Current research has focused attention on the horizontal and vertical vibration levels inside the cabin and oscillations of the elevator acceleration is usually caused by deformations and misalignments of the guide rails and disturbances caused by the air flow around the cabin. To improve passengers' travel quality, elevators should feature a good feature a good monitoring and control system in order to increase the positioning accuracy and set speed limits not to cause passengers discomfort, decreasing vertical and horizontal vibrations of the elevator cabin. This research aims on studuing and controlling the dynamic horizontal behavior of a three degree of freedom model of a vertical transportation system excited through guide rail deformations. The stiffness of the translational spring equivalent to the tilting motion of the cabin is modeled as a Duffing-type spring. Motivated by the necessity to improve passengers' comfort level, the State-Deéndent Ricatti Equation method is used as a strategy to control the horizontal vibrations and accelerations. Next, we perform extensive numerical simulations studied of the nonlinear behavior of the adopted mathematical model / Mestre