Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-01-30T12:06:37Z No. of bitstreams: 1 152002.pdf: 4644527 bytes, checksum: c25ce580160fc1c2ab38706030d832a7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-30T12:06:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 152002.pdf: 4644527 bytes, checksum: c25ce580160fc1c2ab38706030d832a7 (MD5) Previous issue date: 1979-11 / Estudamos um modelo teórico de uma máquina-ferramenta que leva em consideração a vibração da peça e da ferramenta relativa a parte da estrutura da máquina que pode ser suposta rígida. A grande vantagem deste estudo é a simplicidade de sua aplicação prática. Conhecendo os mesmos parâmetros da máquina necessários para o cálculo de modelos clássicos, podemos obter, com um número reduzido de operações matemáticas, as faixas de frequência em que a máquina deve operar para que ela tenha um bom desempenho. / A theoretical model of a machine tool is studied which takes into consideration the vibration of the workpiece and the tool in relation to the part of the structure that can be assurred to be rigid. The greatestadvantage of this study is the simplicity of its practical application. Employing the sarne parameters necessary for the calculation of classical models, one can obtain with a reduced number of mathematical operations the frequency bands in which the machine has good performance.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-01-31T13:18:36Z No. of bitstreams: 1 146266.pdf: 1696911 bytes, checksum: 00a8e33aea3bf9b1692147c7d267546e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-31T13:18:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 146266.pdf: 1696911 bytes, checksum: 00a8e33aea3bf9b1692147c7d267546e (MD5) Previous issue date: 1977-09 / Desenvolveu-se um modelo de rotor que pudesse funcionar a altas rotações e com algumas particularidades visando um posterior estudo de dinâmica de gases. Obteve-se corro estrutura do modelo um conjunto formado por duas bases circulares (onde se localizam os mancais) separadas por três colunas, sendo o conjunto fixado a uma bancada. O rotor compõem-se de três peças: duas tampas-eixo encaixadas nas extremidades de um cilindro oco feito de acrílico translúcido. Construído e montado o modelo realizou-se o balanceamento dinâmico do rotor medindo-se a vibração na altura de cada tampa-eixo. Colocando-se o rotor a girar a uma determinada velocidade em três situações diferentes (com o rotor ''no estado com o acréscimo de um peso conhecido em uma das tampas – eixo e com acréscimo do mesmo peso na outra tampa-eixo)fica-se conhecendo posição e magnitude das maiores vibrações nesses três testes, podendo-se, a partir daí balancear o sistema. Utilizou-se para a medição da vibração: a) sensores especialmente desenvolvidos, capazes de detetar deslocamentos radiais do rotor, da ordem de micra; b) equipamento para registrar os sinais provenientes dos sensores. Primeiramente utilizou-se para registro um gravador e um oscilógrafo. Esse equipamento mostrou-se inadequado devido a introdução, pelo gravador de ruídos estranhos e devido a densificação de dados pelo oscilógrafo. Utilizou-se então para registro uma máquina fotográfica POLAROID acoplada a um osciloscópio. A caracterização da vibração foi feita graficamente a partir de ampliações das fotos feitas durante o teste. Concluiu-se que na tampa-eixo próxima da bancada não se detetava vibração e que na altura da outra tampa o nível de vibração era considerável. Balanceou-se o rotor na região onde a vibração se manifestava empregando-se o método do disco. Os resultados satisfatórios mostram a viabilidade do método desenvolvido. / It was developed a high speed rotor modelas a basis for a further study on dynamic of gases. We have obtained a model structure consisting of two round bases (where are fixed the bearings), spaced by three small columns. This assembly has one of its ends fixed to a bench. The rotor consists of three parts: two shaft-plates fitted each one at the ends of a hollow cilinder made with acrilic. Since we have this model carefully machined and assembled we have proceed toward the dynamic balance of the system. That was obtained through the vibration measurement at each one of the shaft-plates in three different arrangements: 1. the rotor as built up. 2. the rotor with a known weight in one of the shaft-plates. 3. the rotor with the sarne known weight at the other shaft- plate. So we have known the position and magnitude of its largest vibration and then we are able to balance the system. For the above mentioned measurements we have used a sensor specialls developed for measuring radial displacemenxs, in arder of micra, and also equipments for recording the vibrations detected by those sensors. At first have been used for recording a tape-recorder and an oscilograph. However these equipment was not adequate dueto the noise added to the sensors input signal by the tape-recorder. Also there have been demonstrated that the oscilograph could not respond quickly enough to the frequency generated by the sensors. Therefore it was used an osciloscopy anda Polaroid camera in order to register graphically the vibration amplitudes. We have concluded that in the shaft-plate close to the bench there was no vibration at all, however in the upper plate the vibration was considerable. Then the rotor was dinamically balanced using the ''discmethod". The results were well satisfactory, proving in that way the viability of the method.

Submitted by Livia Mello (liviacmello@yahoo.com.br) on 2016-10-04T19:13:31Z No. of bitstreams: 1 DissCCDE.pdf: 2006360 bytes, checksum: 46f662cd87530824224a85a7adbdb646 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-13T19:54:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCCDE.pdf: 2006360 bytes, checksum: 46f662cd87530824224a85a7adbdb646 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-13T19:54:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCCDE.pdf: 2006360 bytes, checksum: 46f662cd87530824224a85a7adbdb646 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-13T19:54:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissCCDE.pdf: 2006360 bytes, checksum: 46f662cd87530824224a85a7adbdb646 (MD5) Previous issue date: 2013-03-08 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / This dissertation tries to understand the mechanisms involving damping phenomenon in ceramic refractory materials, using a dynamic technique. Damping proves to be an interesting parameter to analyze thermal shock damage in these sorts of materials. This technique would make possible to compare damping measurements with well-established techniques, such as the determination of modulus of elasticity modulus and modulus of rupture. Furthermore, this study attempts to understand the nonlinear phenomenon in damping and modulus of elasticity that depends on the vibrational amplitude. Aiming to understand how the variation on the vibration amplitude affects the mzasured values of damping and modulus of elasticity and how the nonlinear effect can be used in our advantage and in industrial daily routine, such as determining whether samples are damaged or not without a previous analysis or a standard material for reference. This study also approaches the influence of water in the nonlinear behavior of damping and modulus of elasticity. Thus, it would be possible to establish trustable and standardize procedures to measure those. In addition it would be possible to understand the drying process of ceramic refractory castables. / Esta dissertação consiste em compreender os mecanismos responsáveis pelo fenômeno de amortecimento de vibrações em materiais cerâmicos refratários, utilizando-se de uma técnica dinâmica de medida do mesmo. O amortecimento é uma característica interessante para ser analisada quando se deseja quantificar o grau de dano por choque térmico nestes materiais. Sendo, possível comparar a técnica de amortecimento com outras já bem estabelecidas, como a medida de módulo de elasticidade e módulo de ruptura. Além disso, o trabalho se estende a compreensão do fenômeno de não-linearidade do amortecimento e do módulo de elasticidade devido aos efeitos da amplitude de vibração. Visa-se compreender como a variação da amplitude de vibração altera os valores obtidos de módulo de elasticidade e de amortecimento e como isso pode ser aplicado na prática, utilizando-se da não- linearidade como uma forma de determinar se o material está ou não danificado, independentemente de análise prévia ou referência. Outra abordagem deste estudo consiste na compreensão da influência da umidade nas medidas de amortecimento e de módulo de elasticidade e como isto influencia o comportamento não-linear destas propriedades. Assim, seria possível estabelecer procedimentos padronizados e confiáveis de medida, além da caracterização e compreensão do processo de secagem de concretos refratários.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:09:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1082290 bytes, checksum: 1f7e83bb24335482592d0583b23b2e9b (MD5) Previous issue date: 2008-09-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Footbridges are special works of art, present in large urban centers and along the highways. They are built above the roads to improve the safety of pedestrians and facilitate the flow of traffic, since they eliminate the points of conflict between pedestrians and vehicles. The occurrence of the phenomenon lock-in has implied the closing for repair of footbridges subject to dynamic loading induced by crowds of walking pedestrians. This is because the synchronization between the movement of pedestrians and the displacement of the structure has resulted in the occurrence of excessive vibration, when the frequency of excitation generated due to walking is close to the natural frequency of the footbridge. Despite several works about the lock-in, little has been concluded to try to develop a mathematical model to represent the onset of the phenomenon. In principle, another type of synchronization, which occurs among pedestrians, due to densification in crowd situations, would start rising vibrations in the structure, initiating the lock-in. However, there is a lack of experimental data in the literature to prove that theory. An experimental study on the synchronization between pedestrians due to densification was carried out in this research. Experimental tests were conducted on a prototype footbridge with different densities of pedestrians. For the densities investigated (0,3, 0,7 and 0,9 pedestrians/m²) with the pedestrian walking with their natural pacing rate, no evidence of synchronization was found. Tests were also conducted with induced pacing rate, to check the robustness of the methodology used. The results showed that the procedure adopted was valid and can be applied to other densities of interest. / As passarelas são obras de arte especiais, presentes nos grandes centros urbanos e ao longo das rodovias. Tratam-se de travessias em desnível construídas para aumentar a segurança dos pedestres e facilitar o fluxo de tráfego, já que eliminam os pontos de conflito entre pedestres e veículos. A ocorrência do fenômeno lock-in tem levado à interdição para reparos passarelas sujeitas ao carregamento dinâmico induzido por multidões de pedestres ao caminhar. Isso porque a sincronização entre o movimento dos pedestres e os deslocamentos da estrutura tem resultado na ocorrência de vibrações excessivas, nos casos em que a freqüência de excitação produzida pelo caminhar dos pedestres se aproxima da freqüência natural da passarela. Apesar de diversas pesquisas a respeito do lock-in, os resultados ainda são escassos para embasar o desenvolvimento de modelos matemáticos que representem o fenômeno. A princípio, um outro tipo de sincronização, que ocorre entre pedestres em situações de multidão, devido à densificação, daria início às vibrações na estrutura que originariam o lock-in. Contudo, faltam na literatura dados experimentais que comprovem essa teoria. Um estudo experimental a respeito da sincronização entre pedestres devido à densificação foi feito nesta pesquisa. Testes experimentais foram realizados num protótipo de passarela com diferentes densidades de pedestres. Para as densidades investigadas (0,3, 0,7 e 0,9 pedestres/m²), com os pedestres caminhando com sua taxa de passo natural, nenhum indício de sincronização foi verificado. Também foram realizados testes com taxa de passo induzida para verificar a robustez da metodologia utilizada. Os resultados mostraram que o procedimento adotado é válido e pode ser aplicado para outras densidades de interesse.

O objetivo deste trabalho é calcular as vibrações forçadas de uma viga longa e fina descrita pela equação de Euler-Bernoulli com a influência de uma força axial e da carga f(t, x ). Os cálculos simbólicos são realizados utilizando a base espectral clássica, obtida a partir das raízes da equação característica , e a base dinâmica, caracterizada pelas condições iniciais impulsivas. São apresentados resultados simulados da função de Green com diversas condições de contorno e das vibrações forçadas em vigas apoiadas em uma extremidade livre, fixa, deslizante e apoiada na outra, sujeitas a ação de cargas do tipo pontuais e oscilatórias. / The objective of this work isto calculate the forced vibrations of a long and fine beam described by the equation of Euler-Bernoulli with the influence of an axial force and of the load f(t,x). The symbolic calculations are accomplished using the classical spectral basis, obtained starting from the roots of the characteristic equation, and the dynamical ba.sis, characterized by the impulsive initial conditions. Simulations for the Green function and forced vibrations are presented for a beam supported at one end and free, fastened, sliding and supported at the other end and subject to the action of punctual and oscillatory loads.

O objetivo deste trabalho é a obtenção dos modos normais e das freqüências naturais de vigas com condições de contorno não-clássicas, descritas pelo modelo estrutural de Euler-Bernoulli. Para a obtenção dos modos são consideradas duas bases, a base espectral clássica e a base dinâmica associada à resposta impulso do modelo. O deslocamento de uma viga sob ação de uma força periódica é obtido através da análise modal e apresentado de maneira gráfica para as diversas condições de contorno. / The objective of this work is the obtention of the normal modes and natural frequencies of beams with non-classical boundary conditions described by t he structural Euler-Bernoulli model. For this, two basis are considered, a classical spectral basis and the dynamical basis associated with the impulse response of the model. The displacement of a beam under the action of a periodic force is obtained through modal analysis and presented graphically for such various boundary conditions.

Este trabalho apresenta o estudo multidisciplinar de uma micromáquina a vapor concebida para a utilização em sistemas de geração distribuída. O foco da pesquisa é o desenvolvimento do modelo matemático da micromáquina, que requereu conhecimentos da termodinâmica e suas leis, e a aplicação de conceitos de dinâmica, vibrações e controle, entre outros. Para a validação experimental do modelo foi reconstruída uma micromáquina já existente; também foi realizado o projeto da bancada, a seleção da instrumentação e a sua calibração. O estudo apresenta ainda a comparação entre os resultados teóricos e experimentais, bem como a sua análise e interpretação. / A multidisciplinary study of a micro steam engine conceived for distributed generation systems is presented. The research focuses on the development of the mathematical model of the micro engine, which required the knowledge of Thermodynamics and its laws, and concepts of dynamics, vibration and control, among others. In order to experimentally validate the model, a previous micro engine was redesigned and rebuilt; likewise, a new bench was designed, together with the selection and calibration of the measurement systems. The study also presents the comparison between experimental and theoretical results, as well as their analysis and discussion.

Com o intuito de otimizar o projeto de unidades hidrogeradoras e, por conseguinte, aumentar a sua disponibilidade, uma previsão mais precisa do seu comportamento dinâmico é de fundamental importância. Assim, o presente trabalho se propôs a modelar uma unidade hidrogeradora de forma mais completa, considerando os efeitos do empuxo magnético, mancais, perturbações hidráulicas, desbalanceamento e selos labirintos de turbina Francis. A partir do modelo construído, foram realizadas análises modais, temporais e espectrais. Os resultados numéricos são comparados com os dados experimentais de uma unidade hidrogeradora de grande porte. Tanto sinais de tendência temporal, como órbitas, e espectros de frequência dos fenômenos envolvidos são analisados e comparados. Dessa forma, pretende-se obter o modelo menos complexo possível, mas que seja capaz de representar de forma aceitável a dinâmica da unidade hidrogeradora sujeita a diferentes condições de operação. A maior dificuldade encontrada foi na representação das excitações externas ao sistema, principalmente quando a máquina está operando em regime parcial. Constatou-se uma importante influência do selo labirinto na simulação do comportamento dinâmica da turbina Francis operando em carga parcial. Ao final, os aspectos do modelo que podem ser aprimorados são discutidos. / In order to optimize the design of hydro-generating units and therefore increase their availability, a more accurate forecast of their dynamic behavior is of fundamental importance. Thus, the present work has proposed to model a more complete hydrogenerator unit, considering the effects of magnetic pull, guide bearings, hydraulic perturbations, unbalance and Francis turbine labyrinths. From the this model, modal, temporal and spectral analyzes were performed. The numerical results are compared with experimental data of a large hydrogenerator unit. Temporal trend signals, orbits and frequency spectrum of the phenomena involved are analyzed and compared. In this way, it is intended to obtain the less complex model possible, but that is able to represent in an acceptable way the dynamics of the hydrogenerator unit under different operation conditions. The greatest difficulty found was in the representation of external excitations to the system, mainly under partial load. It was observed an important influence of the labyrinth seal in the simulation of the dynamic behavior of the Francis turbine operating in partial load. Finally, aspects of the model that can to be improved are discussed.

Esta dissertação propõe uma solução padronizada de aplicação de Tuned-Mass Damper (TMD) para controle de vibrações em lajes baseada na análise das características de carregamentos associados à utilização humana e nas características estruturais mais comuns à engenharia contemporânea. De modo a simplificar sua aplicação técnica, a sintonização é proposta por meio da escolha de componentes pré-determinados para a montagem do TMD e pela distribuição e posicionamento dos mecanismos. A eficácia do sistema é então verificada em um estudo de caso, usando um modelo de elementos finitos de uma laje, antes e depois da aplicação dos mecanismos. / This thesis proposes a standardized solution for the application of Tuned-Mass Dampers to the control of floor vibrations based on the characteristics of the acting loads associated to human usage and the characteristics of the most common structures of the contemporary engineering practice. In order to simplify its usage by the technical community, the tuning is proposed through the selection of pre-determined components for the assembly of the TMD and the choice of disposition and spacing of the mechanisms. The system efficacy is then verified in a computational case study, by means of a finite-element model of a floor, before and after the application of the mechanisms.

O objetivo deste trabalho é estudar sistemas de coxinização, também conhecidos como sistemas de isolamento, desenvolvidos para motores automotivos juntamente com os modelos analíticos para calcular o comportamento dinâmico do motor suspenso, complementados por análises numéricas com o emprego do método dos elementos finitos e estudos experimentais. Estudos para verificar o efeito dos parâmetros de projeto do sistema de coxinização na resposta modal do motor isolado foram realizados utilizando os modelos analíticos desenvolvidos. Foi possível identificar como a variação de tais parâmetros interfere na resposta modal do motor suspenso. Os resultados fornecidos por tais modelos analíticos auxiliaram na compreensão do comportamento modal do sistema, mostrando que são ferramentas úteis para auxiliar o projeto de sistemas de isolamento de motores, especialmente em estágios iniciais do projeto, onde os parâmetros do veículo ainda estão por ser determinados e protótipos ainda não estão disponíveis. / The aim of this work is to study engine mount systems (isolation systems) developed for automotive engines along with the analytical models to calculate the dynamic behavior of the isolated engine, complemented by numerical analysis using the finite element method and experimental analysis. Studies to verify the effect that the isolation system design parameters have on the modal response of the isolated engine were performed using the analytical models developed. It was possible to identify how the variation of such parameters affects the modal response of the isolated engine. The results provided by such analytical models aided in understanding the modal behavior of the system, showing that they are useful tools to assist in the design of engine isolation systems, especially in the early stages of design, where vehicle parameters are still to be determined and prototypes are not yet available.