O desempenho acústico em um veículo é fortemente dependente da interação fluido-estrutura entre o ar no habitáculo do veículo e a estrutura metálica. A maioria dos problemas de ruído e vibração relacionados a esta interação provem dos picos de ressonância da chapa metálica, quando excitada por forças externas (pista, motor, vento). A redução dos picos de ressonância pode ser obtida através da aplicação de placas asfálticas (\"Deadeners\") na estrutura. O problema está no posicionamento das placas, que usualmente é realizado experimentalmente por tentativa e erro. Este trabalho propõe o uso da sensibilidade inerente para o posicionamento de \"Deadeners\" em estruturas metálicas veiculares, em particular no teto do veículo. As funções de resposta em freqüência (FRFs) do teto são obtidas experimentalmente e processadas adotando a técnica da sensibilidade inerente, obtendo assim a sensibilidade dos picos de ressonância e identificando os locais passíveis de instalação de \"Deadeners\". Como resultado da análise, é possivel localizar a posição ótima para o \"Deadener\" que maximizará a redução de picos de resonância de interesse. Após o posicionamento dos \"Deadeners\", foi possível verificar a atenuação dos picos de ressonância no teto do veículo, mostrando a eficácia do método utilizado. A maior vantagem do método é que este requer apenas medições de resposta em frequência do sistema original, sem necessidade de modificações na estrutura do veículo para obter a sensibilidade do sistema a modificações. / The Noise Vibration and Harshness (NVH) performance of passenger vehicles strongly depends on the fluid-structure interaction between the air in the vehicle cavity and the sheet metal structure of the vehicle. Most of noise and vibration problems related to this interaction come from resonance peaks of the sheet metal, which are excited by external forces (road, engine, wind). A reduction of these resonance peaks can be achieved by applying deadeners in the sheet metal. The problem is where these deadeners shall be fixed, which is usually done in a trial-anderror basis. In this work, one proposes the use of embedded sensitivity to locate the deadeners in the sheet metal of the vehicle, more specifically in the vehicle roof. Experimental FRFs of the roof are obtained and data is processed by adopting the embedded sensitivity method, thus obtaining the sensitivity of the resonance peaks on the local increase of stiffness due to the deadeners. As a result, by examining the sensitivity functions, one can find the optimum location of the deadeners that maximize their effect in reducing the resonance peaks of interest. After locating the deadeners in the optimum positions, it was possible to verify a strong reduction in resonance peaks of the vehicle roof, thus showing the efficiency of the procedure. The main advantage of this procedure is that it only requires FRF measurements of the vehicle in its original state, not needing any previous modification of the vehicle structure to find the sensitivity functions.

Nas cirurgias de ressecção de tumores do ângulo pontocerebelar, a preservação do nervo facial está entre os seus principais objetivos. Diversas técnicas neurofisiológicas vêm sendo empregadas com o objetivo de predizer déficit imediato do nervo facial no pós-operatório, como a eletromiografia contínua para registro de atividade neurotônica tipo A, a estimulação direta do nervo facial no sítio tumoral e a estimulação elétrica transcraniana com captação em músculos de face. Analisamos 23 pacientes de forma prospectiva, submetidos à cranectomia retrossigmoide para ressecção de tumores em fossa posterior no período de janeiro de 2008 a março de 2010. Os pacientes foram avaliados clinicamente de acordo com a gradação de House-Brackmann para a função do nervo facial. Foram observadas a ocorrência de atividade neurotônica do tipo A, também chamada de atividade irritativa, a queda da amplitude do potencial motor do nervo facial obtido com a estimulação elétrica transcraniana e o aumento na intensidade do estímulo elétrico da estimulação elétrica transcraniana para a obtenção desse potencial. Esses dados foram relacionados à condição clínica do nervo facial no pós-operatório imediato e na última data de acompanhamento. Observamos que a queda da amplitude do nervo facial acima de 60% do seu valor inicial basal foi a variável mais sensível (89%) e com maior valor preditivo positivo (92%) para a piora clínica do nervo facial. A ocorrência de atividade irritativa isolada foi a variável menos sensível (7%) e com valor preditivo positivo de apenas 25%. O aumento na intensidade da estimulação elétrica transcraniana não mostrou significância estatística (p = 0,287). Concluímos que das variáveis estudadas, a queda na amplitude do potencial evocado motor do 7º nervo craniano acima de 60% foi a melhor na predição de piora clínica imediata do nervo facial / The preservation of facial nerve function is one of the most important goals of the cerebellopontine angle tumor resection surgeries. Valuable neurophysiologic techniques have been used to predict the facial nerve outcome, such as continuous electromyography to identify neurotonic activity type A, direct facial nerve stimulation in the vicinity of the tumor and transcranial motor evoked potential recording in face muscles. We analyzed 23 patients undergoing retrossigmoidectomy approaches for posterior fossa tumor resection between January 2008 and March 2010. Their facial nerve function was evaluated using the House-Brackmann score. We correlated the occurrence of type A neurotonic activity, facial nerve motor evoked potential amplitude obtained with transcranial electrical stimulation and increase in the electric stimulus threshold to the immediate and last follow-up facial nerve outcome. In this series, the increase in electric stimulus threshold showed no statistical significance (p = 0,287). The drop of the facial nerve motor evoked potential amplitude equal or above 60% was the most sensitive (89%) and with the highest positive predictive value (92%) in identifying poor facial nerve outcome. The occurrence of neurotonic activity type A showed to be the least sensitive (7%) and with the poorest positive predictive value (25%) of them. We conclude that among the used parameters, the drop of the final 7º nerve motor evoked potential amplitude equal or above 60% of basal recording was the best one in predicting poor facial nerve outcome

Este documento trata do estudo de sistemas de controle de ruído e qualidade sonora em aplicações próprias da indústria da mobilidade, e da avaliação inovadora do seu desempenho com base em métricas da psico-acústica relevantes para esta área como Loudness, Roughness e Tonality. Uma metodologia de projeto e implantação de sistemas de controle ativo com base em métricas da psico-acústica é estabelecida. Os desafios se encontram, primeiramente, na definição do conjunto de atributos temporais e espectrais do distúrbio de entrada, responsável pelas condições auditivas indesejáveis que são identificados a partir da análise da emissão acústica sintetizada de um motor de combustão interna de um veículo automotivo. Algoritmos e metodologias computacionais são usados de forma extensiva para simulação e análise, integrando as áreas de projeto de sistemas de controle e psico-acústica. Um algoritmo adaptativo de controle de qualidade sonora é desenvolvido para solucionar problemas gerados pela interação em amplitude e/ou fase relativa das componentes de banda estreita em distúrbios de característica harmônica. Finalmente, os conceitos avaliados de forma numérica são validados experimentalmente, permitindo não só a análise critica do desempenho psico-acústico dos controladores, como também da própria metodologia de projeto adotada, o que é realizado com auxílio de um mock-up de um veículo automotivo sujeito a distúrbios de características psico-acústicas relevantes para o problema proposto. / This master thesis deals with the study of active noise and sound quality control systems in automotive applications, and the innovative assessment of their performance based on relevant psychoacoustic metrics in this area such as Loudness, Roughness and Tonality. A methodology for designing and implementing active control systems based on psychoacoustic metrics is established. The main challenges reside in defining the set of time-frequency attributes of the disturbance, responsible for the undesirable auditory stimuli. Computer algorithms are used extensively for simulating and analyzing the disturbance, which is a synthesized internal combustion engine noise, integrating both the control system design and psychoacoustics areas. An adaptive active sound quality control algorithm is proposed to resolve the amplitude and/or relative phase interactions among the narrowband components of the multi-harmonic disturbance. Eventually, the numerical results are correlated with real experiments, allowing not only a critical analysis of the psychoacoustic performance of the controllers, but also of the proposed design methodology, which is accomplished with the aid of a vehicle\'s mock-up, subject to disturbances of relevant psychoacoustic characteristics to the proposed problem.

O potencial evocado motor facial (PEMF) tem-se mostrado um excelente método de monitorização do nervo facial, gerando resultados bastante confiáveis e reprodutíveis no que tange à predição da função facial pós-operatória. O critério eletrofisiológico mais utilizado até então para tanto tem sido a relação de amplitude do PEMF final-valor de base. Os objetivos deste trabalho foram avaliar as alterações intraoperatórias da amplitude e da complexidade do PEMF, correlacioná-las com o prognóstico facial no pós-operatório imediato e tardio e verificar se amplitude e complexidade constituem variáveis independentes de predição funcional. Os registros dos potenciais intraoperatórios dos músculos orbiculares do olho e da boca de 35 pacientes portadores de schwannoma vestibular (SV) foram coletados e analisados retrospectivamente de acordo com tempos cirúrgicos preestabelecidos: inicial, abertura da dura-máter, dissecação do tumor (TuDis), ressecção do tumor (TuRes) e final. No pós-operatório imediato, a função facial apresentou uma significativa correlação negativa com as relações de amplitude do PEMF durante a TuDis, a TuRes e ao final do procedimento nos músculos orbiculares do olho (p =0,003, 0,055 e 0,028, respectivamente) e da boca (p=0,002, 0,104 e 0,014, respectivamente). No último seguimento, entretanto, a correlação foi significativa apenas para o músculo orbicular da boca, durante a TuDis (p=0,005) e ao final do procedimento (p=0,102). As variações da complexidade dos potenciais alcançaram resultados mais significativos tanto no pós-operatório imediato, quanto no tardio, de forma que houve uma correlação negativa no músculo orbicular do olho apenas nas medidas finais (imediato, p=0;023; seguimento, p=0,116) e no músculo orbicular da boca durante a TuDis, a TuRes e a medida final (imediato, p=0,071, 0,000 e 0,001, respectivamente; seguimento, p=0,015, 0,001 e 0,01, respectivamente). As alterações intraoperatórias das relações de amplitude e de complexidade dos PEMFs parecem representar variáveis independentes, podendo ser utilizadas na predição da função facial pós-operatória durante cirurgias de ressecção de SV. Baseados nos resultados deste trabalho, a monitorização evento-valor de base é bastante útil, justificando mudanças imediatas da estratégia cirúrgica, com o intuito de reduzir as chances de uma lesão definitiva do nervo facial. / Facial motor evoked potential (FMEP) amplitude ratio reduction at the end of the surgery has been identified as a good predictor for postoperative facial nerve outcome. We sought to investigate variations in FMEP amplitude and waveform morphology during vestibular schwannoma (VS) resection and to correlate these measures with postoperative facial function immediately after surgery and at the last follow-up. Besides we analyzed the relationship between quantitative parameters. Intraoperative orbicularis oculi and oris muscles FMEP data from 35 patients undergoing surgery for VS resection were collected, then analyzed by surgical stage: initial, dural opening, tumor dissection (TuDis), tumor resection (TuRes) and final. Immediately after surgery, postoperative facial function correlated significantly with the FMEP amplitude ratio during TuDis, TuRes and final in both the orbicularis oculi (p´s=0.003, 0.055 and 0.028, respectively) and oris muscles (p´s=0.002, 0.104 and 0.014, respectively). At the last follow-up, however, facial function correlated significantly with the FMEP amplitude ratio only during TuDis (p=0.005) and final (p=0.102) for the orbicularis oris muscle. At both time points, postoperative facial paresis correlated significantly with FMEP waveform deterioration in orbicularis oculi during final (immediate, p=0.023; follow-up, p=0.116) and in orbicularis oris during TuDis, TuRes and final (immediate, p´s=0.071, 0.000 and 0.001, respectively; follow-up, p´s=0.015, 0.001 and 0.01, respectively). FMEP amplitude ratio and waveform morphology during VS resection seem to represent independent quantitative parameters that can be used to predict postoperative facial function. Event-to-baseline FMEP monitoring is quite useful to dictate when intraoperative changes in surgical strategy are warranted to reduce chances of facial nerve injury.

Este trabalho trata da modelagem de sinais ultrassônicos gerados por transdutores circulares (plano e côncavo) no modo de pulso-eco, inspecionando uma região de interesse predeterminada. Para essa análise, dois modelos da resposta impulsiva de um transdutor piezelétrico foram implementados: um do transdutor circular plano e outro do transdutor circular côncavo focalizado. Este último sendo o modelo proposto pelo autor com uma geometria baseada em anéis concêntricos como elementos de área do emissor. A adição de diversos anéis concêntricos, deslocados ao longo de seu eixo e de raios sucessivamente menores, permitiu calcular o campo acústico, gerado por uma abertura côncava, bem como seu eco refletido. A resposta impulsiva de cada anel resulta da diferença entre as respostas impulsivas calculadas para um emissor circular grande e um pequeno. O modelo implementado para o cálculo dos sinais de eco foi utilizado na varredura de uma região contendo um conjunto de pontos com refletividade acústica igual a 1. A reconstrução da imagem foi feita com esses sinais aplicando-lhes a técnica de regularização de Tikhonov. A qualidade das reconstruções das imagens obtidas foi avaliada e comparada a das imagens convencionais. Dentre as métricas de avaliação das imagens reconstruídas estão a influência na variação da velocidade de propagação da onda acústica no meio, a extensão e a discretização do grid e o parâmetro de regularização alfa. Todas as reconstruções foram analisadas segundo o Erro Médio Quadrático (MSE). Finalmente, ensaios experimentais foram conduzidos para a obtenção de A-scans (imagens em modo de amplitude) os quais foram inseridas no modelo teórico para a reconstrução de imagens e analisadas pelo MSE. / This work deals with the modeling of ultrasonic signals generated by circular transducers (planar and concave pistons) in pulse-echo mode, inspecting a predetermined region of interest (ROI). For this analysis, two models of the impulse response of a transducer were implemented: one using a plane piston transducer and the other, a model proposed by the author of this work, using a concave transducer with concentric rings as elements of the emitting area. The addition of several concentric rings moved along its axis allowed us to calculate the acoustic field generated by a concave opening and the echo reflected from each point in space. The impulse response of each ring represents the difference between the impulse responses calculated for a large circular transmitter and a small one. The model implemented for calculating the echo signals is used to scan a region, within a ROI, containing a set of points with acoustic reflectivity of 1. Simulations of the regions are made with these signals by applying the Tikhonov regularization method. To evaluate the quality of image reconstruction, the images are compared with the conventional images. Among the metrics to evaluate the reconstructed images are the influence of the variation of the acoustic wave propagation in the media, the grid range and discretization and the parameter of regularization alpha. All of the image reconstructions were analyzed through the Mean Square Error (MSE) criterion. Finally, experiments were conducted in order to obtain A-scans which were then re-inserted in the theoretical model to reconstruct and analyze the images.

Em espaços urbanos abertos, particularmente nas grandes cidades de climas tropicais, os pedestres estão expostos não somente a níveis sonoros elevados como também a elevadas cargas térmicas, situação que pode gerar tanto o desconforto acústico quanto o térmico. Entretanto, na maioria das vezes, a relação entre a exposição a condições acústicas e térmicas adversas e a percepção humana dessas condições são estudadas separadamente. Neste trabalho propõe-se, portanto, uma abordagem integrada para a avaliação do conforto acústico e térmico urbano e para o estudo de seus prováveis efeitos combinados. Esta pesquisa foi realizada em Belo Horizonte - MG, Brasil, cidade localizada em região de clima tropical de altitude, com verões quentes e úmidos e invernos frios e secos. Utilizou-se o método indutivo experimental na condução dos trabalhos. Dados acústicos e climáticos foram medidos simultaneamente à aplicação de formulários em dois dias representativos do verão (março/2013) e do inverno (agosto/2013), e em duas praças contrastantes em relação ao seu ambiente acústico e térmico bem como aos seus parâmetros morfológicos como o fator de visão do céu, o altura dos edifícios, o tipo de pavimento, a presença de fontes de água e vegetação. Os índices Nível de Pressão Sonora Equivalente Contínuo, ponderado na curva A (LAeq) e Temperatura Equivalente Fisiológica (PET) foram usados para representar, respectivamente, as condições acústicas e microclimáticas. Foram coletados por meio dos formulários variáveis subjetivas (percepção do volume do ambiente sonoro, avaliação de incômodo relacionado ao ambiente sonoro, avaliação de conforto acústico, percepção de sensações térmicas, preferência de sensações térmicas e avaliação de conforto térmico), variáveis individuais (vestimenta, atividade física, idade, peso, altura, sexo) e dadoscontrole, relacionados aos aspectos psicológicos, sociais e culturais que podem interferir na percepção acústica e térmica do ambiente. A amostra compreendeu aproximadamente 1.700 entrevistados. O tratamento estatístico dos dados coletados abarcou análise descritiva, correlações e regressões. Modelos de regressão logística ordinal foram utilizados para predizer as faixas de percepção acústica e térmica; e modelos de regressão logística, para predizer as faixas de conforto e desconforto acústico e térmico. Os resultados do estudo incluem, dentre outros: 1) a calibração do índice LAeq para percepção do volume sonoro - faixas: \"Baixo\", <35dB(A), \"Normal\", de 36 a 67dB(A), e \"Alto\", >68dB(A); e para avaliação de conforto acústico - faixas: \"Confortável\", <67dB(A), e \"Desconfortável\", >68dB(A); 2) a calibração do índice PET para percepção de sensações térmicas - faixas: \"Frio\", <18,9°C, \"Bem\", de 19 a 27°C, e \"Calor\", >27,1; e para avaliação de conforto térmico - faixas: \"Confortável\", de 23 a 31°C, e \"Desconfortável\", <22,9 e >31,1°C; 3) a definição das temperaturas neutra e preferida para verão (27,7 e 14,9°C) e inverno (15,9°C e 20,9°C), respectivamente, demonstrando a influência da expectativa na avaliação das condições térmicas; e 4) a comprovação de que o aumento do desconforto acústico pode acarretar (ainda que em pequena escala) o aumento do desconforto térmico e vice-versa. Estes resultados podem nortear o esclarecimento de questões referentes à percepção e ao conforto acústico e térmico em espaços urbanos, orientando as políticas públicas em projetos urbanísticos relacionados a esses temas. / In urban open public spaces, particularly in big cities of tropical climate, city-users are often exposed not only to high sound levels but also to high thermal loads, a situation that can cause both acoustic and thermal discomfort. Nevertheless, in most cases, the relationship between the exposure to each of these adverse conditions and human perceptions towards each of them are studied separately. In order to address the lack of a combined analysis of these conditions, this research has adopted an integrated approach to evaluate urban acoustic and thermal comfort and their likely combined effects. This study was carried out in in the Brazilian city of Belo Horizonte, in the state of Minas Gerais, a city located in a region of tropical of altitude climate, with hot wet summers and cold dry winters. Acoustic and climatic data were measured simultaneously with the administration of questionnaires in two representative days of summer (March/2013) and winter (August/2013), in two squares that noticeably differ in relation to their acoustic and thermal environment and their morphological parameters such as the sky view factor, the height of the buildings, the type of pavement, the presence of water sources and the vegetation. The LAeq,T and the PET index were used to represent acoustic and microclimatic conditions respectively. Subjective variables (perceived volume of the environmental sound, assessment of annoyance caused by environmental sound, acoustic comfort evaluation, perception of thermal sensation, thermal sensation preference and evaluation of thermal comfort), personal variables (clothing, physical activity, age, weight, height, gender) and control data related to psychological, social and cultural issues that might interfere with acoustic and thermal perception of the environment were collected through the questionnaires. The sample consisted of approximately 1,700 respondents. The statistical treatment of the data collected was comprised of descriptive analysis as well as analysis using correlations and regressions. Ordinal logistic regression models were used to predict the ranges of acoustic and thermal perception and logistic regression models were used to predict the ranges of acoustic and thermal comfort and discomfort. Some of the results of this study are: 1) the calibration of the LAeq index for perceived loudness - ranges: \"Low\", <35dB(A), \"Normal\", between 36 and 67dB(A), and \"High\", >68dB(A); and for evaluation of acoustic comfort - ranges: \"Comfortable\" <67dB(A), and \"Uncomfortable\", >68dB(A); 2) the calibration of the PET index for perceived thermal sensations - ranges, \"Cold\", <18.9°C, \"Well\", 19-27°C, and \"Hot\", >27.1°C; and for evaluation of thermal comfort - ranges: \"Comfortable\", 23-31°C, and \"Uncomfortable\", <22.9 and >31.1°C; 3) the definition of neutral and preferred temperatures for Summer (27.7 and 14.9°C) and Winter (15.9°C and 20.9°C), respectively, showing the influence of expectation on evaluation of thermal conditions; and 4) the confirmation that an increase of the acoustic discomfort may cause (albeit on a small scale) an increase in the thermal discomfort and vice versa. These results might shed light on the issues of acoustic and thermal perception and comfort in urban spaces, helping to guide public policies on urban projects related to these topics.

Esta pesquisa teve como ponto de partida o viés do adensamento em áreas urbanas consolidadas - dotadas de infraestrutura, serviços urbanos e ofertas de emprego - servindo de alternativa à expansão periférica, apresentando-se como potencial para a produção habitacional e para o adensamento construtivo. E assim, uma questão se fez pertinente: construir com o coeficiente de aproveitamento (C.A.) máximo permitido pela legislação urbana (Plano Diretor Estratégico do município de São Paulo), numa dada área da cidade, é uma garantia do atendimento da qualidade ambiental de seus edifícios? A pesquisa foi estruturada na busca por responder a esta questão. Seu objeto é a implantação dos edifícios residenciais na cidade de São Paulo, dentro do contexto de C.A. máximo permitido pela legislação. Como objetivo tem-se o estabelecimento de procedimentos para avaliação de desempenho térmico, acústico e luminoso das unidades habitacionais dos edifícios implantados na quadra de estudo, em área central da cidade de São Paulo. O método é essencialmente analítico com base na ferramenta de simulação computacional TAO: uma metodologia para implantação de edificação - ênfase no desempenho térmico, acústico, luminoso e energético (ALUCCI, 2007), para a entrada de dados e modelagem da quadra de estudo. O trabalho incluiu procedimentos de levantamento de dados primários através de pesquisa de campo. Como produto da tese tem-se: (I) critérios ambientais que orientarão as escolhas dos arquitetos quanto às distintas alternativas de implantação da edificação no terreno, (II) a flexibilização das decisões de projeto, considerando a realidade local e contemplando, principalmente, as intenções e o partido adotado pelo arquiteto, (III) ao optar por qualquer alternativa de implantação, é possível estimar o desempenho da edificação para todos os critérios de desempenho, (IV) resultados distintos do 1° e do último pavimento tipo, o que aponta a necessidade de projeto de pavimento tipo diferentes, o que ordenará o desenho do edifício, (V) metodologia para avaliação de desempenho térmico, acústico e luminoso do edifício, (VI) proposta de ocupação de quadra e avaliação de desempenho térmico, acústico e luminoso das edificações. / This research took as a starting point the densification of consolidated urban areas - with infrastructure, urban services and jobs - as an alternative to peripheral expansion, posing as potential for housing production and the constructive consolidation. So a question became relevant: Does the use of maximum Floor Area Ratio (FAR) allowed by the urban legislation (Strategic Master Plan of São Paulo) in a given area of the city ensure compliance with environmental quality of its buildings? The research was structured aiming to answer this question. The object of investigation is the implementation of the residential buildings in the city of São Paulo within the maximum FAR allowed by law. The objective has been to establish procedures for assessing thermal, acoustic and luminous performance of housing units in buildings of the study block, in the central area of São Paulo. The method is essentially analytical, based on computational simulation tool TAO: methodology for building\'s site planning to optimize thermal, acoustics, lighting and energy performance (ALUCCI, 2007), for the input of data and modeling study block. The work included collection of primary data through a field survey. As the product of the research we have: (I) environmental criteria to guide the choice of architects among different alternative for site plans, (II) the flexibility of design decisions, considering the local reality and contemplating mainly the approach adopted by the architect, (III) Once the site plan is defined it is possible to estimate the performance of the building for various criteria, (IV) different results of the 1st and last floor type, which points the need for different types of design for the ground floor, (V) methodology for evaluating thermal performance, acoustic and light of buildings, (VI) block site plan proposal and evaluation of its thermal, acoustic and luminous performance.

Submitted by Cátia Araújo (catia.araujo@unipampa.edu.br) on 2017-09-29T12:41:16Z No. of bitstreams: 1 Daniela Galiotto Padoin - 2017.pdf: 4389550 bytes, checksum: dc20fb8e625f388d3aa85db0857a79aa (MD5) / Approved for entry into archive by Marlucy Farias Medeiros (marlucy.farias@unipampa.edu.br) on 2017-09-29T16:24:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Daniela Galiotto Padoin - 2017.pdf: 4389550 bytes, checksum: dc20fb8e625f388d3aa85db0857a79aa (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-29T16:24:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Daniela Galiotto Padoin - 2017.pdf: 4389550 bytes, checksum: dc20fb8e625f388d3aa85db0857a79aa (MD5) Previous issue date: 2017-04-24 / Neste trabalho, foram estudadas as propriedades físicas, mecânicas, acústicas e térmicas de um traço de Concreto autoadensável (CAA) já utilizado por uma Usina de Concreto, e outros três traços com substituição de cimento Portland (CP) por Cinza de casca de arroz (CCA). O traço referência (sem substituição) foi utilizado na construção de um Edifício de parede de concreto. Os ensaios foram definidos a fim de ser possível a análise tanto da resistência à compressão e resistência à tração diametral, quanto o conforto térmico e acústico apresentado por esse material, quando comparado com o que é normatizado. Para isso, foram realizados os ensaios no estado fresco, garantindo as especificações de todas as propriedades exigidas para um concreto ser considerado autoadensável. Após essa caracterização, moldaram-se os corpos de prova necessários para todos os ensaios do estado endurecido, sendo corpos de prova cilíndricos (100x200mm) para ensaios mecânicos, cilíndricos (20x100mm) para ensaios acústicos e retangulares (300x300x100mm) para ensaios térmicos. No quesito de resistência à compressão, superou o fck estabelecido aos 28 dias, que era de 25 MPa. Analisando os valores encontrados para absorção e isolamento acústico, pode-se dizer que apresentaram resultados satisfatórios na menor faixa de frequência e, na maior, apresentaram alguns problemas que acredita-se serem referentes ao equipamento utilizado. No desempenho térmico, todos os traços, apresentaram resultados próximos entre si e a outros estudos da bibliografia e normas, não sendo influenciado pela substituição da CCA. Os resultados dos ensaios demonstraram que é possível substituir CP por CCA sem que haja prejuízo às características mecânicas os CAAs, e ainda obter ganhos econômicos. O melhor concreto, levando em conta todos os aspectos estudados, foi com 20% de substituição de CP por CCA. / In this work the physical, mechanical, acoustic and thermal properties of a Self-consolidating concrete (SCC) mix design already used by a concrete plant and others three mix design with Portland cement (PC) replacement by Rice husk ash (RHA) were studied. The reference mix design (without replacement) was used in the construction of a concrete wall building. The experimental tests were defined in order to allow the analysis of both the compressive strength and diametral tensile strength, as well as the thermal and acoustic comfort presented by this material, Thus, the tests were realized in the fresh state, guaranteeing the specifications of all properties required for a concrete to be considered self-consolidating. After this characterization, the necessary specimens were molded for all the hardened state tests, being cylindrical specimens (100x200mm) for mechanical tests, cylindrical (20x100mm) for acoustic tests and rectangular (300x300x100mm) for thermal tests. The compressive strength exceeded the fck established at 28 days, which was 25 MPa. Analyzing the values found for absorption and acoustic insulation, it can be said that they presented satisfactory results in the lower frequency range and, in the higher, presented some problems that are believed to be referring to the equipment used. In the thermal performance, all the mix design present close results among themselves and other studies of the bibliography and norms, not being influenced by replacement of the RHA. The tests results demonstrated that it is possible to replacement PC for RHA without impairing the mechanical features of the SCCs as well as to obtain economic gains. The best concrete, taking into account all aspects studied, was with a 20% replacement of PC for RHA.

Os objetivos deste trabalho foram verificar a influência das taxas de aplicação superficial das zonas de separação e de contato e da concentração de micro bolhas de ar na eficiência da remoção de partículas em unidades de flotação aplicadas ao tratamento de água para abastecimento público e, caracterizar a estrutura de escoamento no interior da zona de separação, com a utilização de uma planta piloto de flotação por ar dissolvido. Os trabalhos relativos à pesquisa foram divididos em duas etapas: a primeira delas contemplou a operação de unidade piloto alimentada com água sintética, utilizando três valores de taxa de aplicação superficial na zona de separação associadas a duas taxas de aplicação superficial na zona de contato, cada qual com três concentrações de ar fornecido à flotação. Foram mantidos fixos os parâmetros: tempo de contato na zona de contato, tempo de floculação, gradiente médio de floculação e velocidade cross-flow. Os resultados desta etapa foram monitorados com base na eficiência de remoção de cor e turbidez. As maiores eficiências de remoção, 87,5% para turbidez e 96,8% de cor aparente foram obtidos para as menores taxas de aplicação superficial nas zonas de contato e separação estudadas, associadas à concentração de ar de 4,90 g/\'CM POT.3\' de água. Este, entre outros resultados, levou à conclusão de que tal concentração de ar fornecida à flotação forneceu sempre os menores residuais de cor e turbidez nas condições investigadas. Quanto à taxa de aplicação superficial na zona de contato, 136,3 m/h resultou em maiores eficiências de clarificação, sendo que o aumento para 172,8 m/h causou ligeira queda na eficiência. Finalmente, quanto à taxa de aplicação superficial na zona de separação, a menor taxa (9,8 m/h) foi aquela onde as maiores eficiências de clarificação foram obtidas, as quais decresceram à medida que a taxa foi aumentada. Na segunda etapa utilizou-se a sonda microADV na caracterização do escoamento no interior da zona de separação. Foram realizadas caracterizações para as três concentrações de ar fornecidas para a flotação estudadas na etapa I, mantendo-se fixos a taxa de aplicação superficial e o tempo na zona de contato (136,3 m/h e 53 s, respectivamente), a taxa de aplicação superficial na zona de separação (12,3 m/h), a vazão de entrada e a velocidade cross-flow, conforme a etapa I. Para as três condições estudadas, adotou-se uma malha virtual de coleta de dados de duas dimensões, composta por 98 pontos igualmente espaçados, sendo 14 na altura e 7 paralelos ao comprimento. O tempo de coleta de dados em cada ponto foi de 2 min com uma freqüência de amostragem de 50 Hz. Os vetores de velocidade resultantes foram plotados em esquemas ilustrativos, afim de se comparar os três perfis obtidos. Observou-se em todos os casos um fluxo em curto-circuito na região superior da zona de separação e logo abaixo desta, um fluxo descendente no sentido dos coletores ao fundo da unidade. Quando comparadas, apenas pequenas diferenças quanto à espessura da região de curto circuito superior foram verificadas entre as três situações abordadas, as quais não explicam as diferentes eficiências de clarificação obtidas na etapa I da pesquisa, relacionadas à concentração de ar fornecida à flotação. / The objectives of this study were to determine the influence of hydraulic surface loading of contact and separation zones and of the air micro bubbles concentration in the particle removal efficiency in flotation units applied to water treatment for public supply and also characterize the flow structure into the separation zone. The works were divided into two stages: the first included the operation of the pilot plant fed with synthetic water, using three values of hydraulic surface loadings in the separation zone associated with two hydraulic surface loadings in the superficial zone of contact, each one with three concentrations of air supplied to the flotation. Were kept fixed parameters: contact time in the contact zone, flocculation time, mean flocculation gradient and cross-flow velocity. The results of this step were monitored based on the removal efficiency of color and turbidity. The higher removal efficiencies, 87.5% of turbidity and 96.8% apparent color were obtained for the lower hydraulic surface loading of contact and separation zones studied, associated with air concentration of 4.90 g/\'CM POT.3\' of water. This, among other results, led to the conclusion that this air supplied to the flotation concentration always provided the lowest residual color and turbidity values, under the conditions investigated. As for the hydraulic surface loading in the contact zone, 136.3 m/h resulted in higher efficiencies for clarification and when increasing to 172.8 m/h slight drop in efficiency was caused. Finally, regarding separation zone hydraulic surface loading, the lowest rate (9.8 m/h) was the one in which the highest efficiencies of clarification were obtained, which decreased, as the hydraulic surface loading was increased. In the second step, the probe microADV was used to characterize the flow inside the separation zone. Characterizations were carried out for the three air concentrations supplied to the flotation studied on the first step, fixing contact zone hydraulic surface loading and time (136.3 m/h and 53 s, respectively), the separation zone hydraulic surface loading (12.3 m/h), the input flow and cross-flow velocity as step I. For the three conditions studied, we adopted a of two-dimensional virtual data collection grid with 98 equally spaced points, 14 in height and 7 parallel to the length. The data collection time at each point was 2 min with a sampling frequency of 50 Hz. The resulting velocity vectors were plotted on illustrative diagrams in order to compare the three profiles obtained. A short-circuit flow in the upper part of the separation zone and below this, a downward flow toward the bottom of the collector unit were observed in all cases. In comparison, only small differences in the thickness of the upper region of short circuit were observed between the three situations discussed, which do not explain the different efficiencies of clarification obtained in the first step of the research related to the air bubble concentration.

A redução do ruído externo gerado por aeronaves operando nas proximidades de grandes centros urbanos é apontada como uma questão vital para a manutenção e expansão sustentável das atividades da aviação civil. Nas últimas décadas, reduções significativas no ruído gerado pelos sistemas de propulsão da aeronave tornaram relevantes as contribuições do trem de pouso e dos dispositivos de hiper-sustentação (flapes e eslates) para o ruído global da aeronave. A caracterização do espectro acústico de cada componente hiper-sustentador é necessária para o desenvolvimento de métodos preditivos de ruído e projetos aerodinâmicos que viabilizem a redução de ruído sem penalizações severas para o desempenho e a segurança da aeronave. Experimentos com modelos em escalas mostram que a contribuição de cada elemento hiper-sustentador para o ruído global é determinada pelo tamanho e modelo da aeronave. Tal fato dificulta a generalização dos resultados experimentais e determina a caracterização do espectro acústico de cada componente de um aerofólio em termos de sua geometria e configuração operacional. Este trabalho tem como objetivo principal a caracterização do ruído do eslate a partir de medições experimentais com um aerofólio hiper-sustentador McDonnell Douglas (30P30N), composto por flape, eslate e elemento principal. Os experimentos foram realizados em túnel de vento de seção fechada, e as medições acústicas contaram com o uso de uma antena composta por 62 microfones. Os dados acústicos foram processados com algoritmos de beam-forming convencional e deconvolução DAMAS (Deconvolution Approach for the Mapping of Acoustic Sources). A aplicação de técnicas de beam-forming permite representar uma distribuição espacial de fontes na forma de um mapa acústico e determinar o nível de ruído gerado por fontes que concorrem de forma independente para o ruído global. A base de dados experimentais permite o estudo do ruído do eslate sob diferentes configurações operacionais e geométricas do aerofólio. A análise do espectro acústico do eslate revela a ocorrência de ruído tonal em baixa e alta frequências, e ruído de banda larga em média frequência. Os mapas de beam-forming obtidos associam o ruído de banda larga com uma distribuição bidimensional de fontes ao longo da envergadura do eslate. O ruído do eslate aumenta com a velocidade de escoamento livre, enquanto que os picos tonais de baixa frequência e o ruído de banda larga decrescem com o aumento do ângulo de ataque do aerofólio de 2° para 10°. Os espectros de ruído do eslate colapsam quando reescalados pelo número de Mach do escoamento livre elevado a uma potência entre 4 e 5, e o ruído tonal colapsa em Strouhal dado pela corda do eslate e pela velocidade do escoamento base. Os resultados mostram que o ruído do eslate é fortemente dependente da geometria do aerofólio, particularmente para variações de overlap. Uma boa correspondência quantitativa foi obtida comparando-se espectros experimentais de ruído do eslate com espectros numéricos, obtidos a partir de um modelo com a mesma geometria e em condições de teste idênticas, o que indica a viabilidade do uso de túneis de vento de secção fechada para a realização de experimentos aeroacústicos. / The reduction in the noise produced by aircraft operating in the vicinity of large urban centers is an important issue for a sustainable growth in the civil aviation activities. Over the last decades, from a signicant reduction achieved in the noise generated by aircraft propulsion systems, the contribution of both landing gears and high-lift devices (flaps and slats) has become important to the aircraft overall noise. The identication of the noise signature of each high-lift component is required for the development of both noise prediction methods and new aerodynamic design concepts toward achieving a noise reduction without severe penalty over the aircraft performance and safety. Scaled model experiments have shown that the importance of each airframe component to the overall noise is determined by particularities in both aircraft geometry and size. Such noise model dependence hampers the generalization of experimental results from a reference testing model and leads to the necessity of assessing noise generation according to the testing model geometry and operational condition. This study focuses mainly on the characterization of slat noise from experimental measurements on a high-lift Mcdonnell Douglas (30P30N) airfoil, composed of a slat, a ap and a main element. Measurements were performed in a closed-section wind tunnel by a 62-microphone array and the acoustic data were processed with in-house codes based on conventional beam-forming and DAMAS (Deconvolution Approach for theMapping of Acoustic Sources) algorithms. Beam-forming techniques potentially enable the representation of a spatial source distribution as an acoustic map, from which the contribution of independent sources to the overall noise can be estimated. The experimental database enables the study of the slat noise from dierent airfoil operational conditions and geometrical settings. The slat noise spectral signature reveals the occurrence of tonal noise over both low- and high-frequency bands and also broadband noise over a mid-frequency range. Beam-forming maps indicate the slat broad-band noise originates from a source spatially distributed along the slat span. The slat noise increases in function of the ow speed, whereas low-frequency tonal peaks and the broadband noise decrease as the airfoil angle of attack increases from 2 to 10. The slat noise spectra scalle when the Mach number is raised to a power between 4 and 5, and the tonal noise collapses with Strouhal based on the slat chord and the ow speed. Results show the slat noise is strongly in uenced by the airfoil geometry, particularly for variations in the overlap. A good quantitative agreement was achieved through the comparison between the experimental and numerical slat noise spectra for the same model geometry and test conditions, which indicates the viability of performing aeroacoustic experiments in closed-section wind tunnels.