Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T19:56:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 106945.pdf: 2352448 bytes, checksum: d5836304557f6e09fb5ce0ac37275d58 (MD5) Previous issue date: 1995 / Análise do fenômeno acústico eficiência de radiação, e suas aplicações, através da comparação entre os resultados teóricos, obtidos sob forma fechada pelas equações de Mathieu aplicadas a um modelo denominado de casca elíptica e o mesmo modelo analisado através das teorias para elementos finitos e elementos de contorno, com o auxílio de softwares específicos (ANSYS e SYSNOISE) visando a modelagem, de forma mais eficiente, do modo de vibração de cascas cuja geometria é complexa. Os resultados são também comparados com outros modelos geométricos e matemático apresentados, por vários autores da literatura mundial.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T20:25:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 106529.pdf: 3475442 bytes, checksum: b366396ea4d532584adb9368ba2c01ad (MD5) Previous issue date: 1996 / Neste trabalho foi feito um estudo do comportamento acústico de um modelo físico construído numa escala dimensional de 1:3, tomadas de um veículo de passeio de marca Fiat, modelo Elba. O modelo físico foi excitado acusticamente com o intuito de se determinar os modos acústicos e de predizer os níveis de ruído no interior da cabine. Foi feito estudo do nível do ruído no campo acústico da cabine veicular com a colocação de material de absorção acústica. As características da cabine foram estudadas através de simulação numérica com o método dos elementos finitos (FEM) e elementos de contorno (BEM) e comparadas com medição experimental no modelo físico reduzido.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2013-06-25T19:49:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 309551.pdf: 42790636 bytes, checksum: 8146413a63a643ae4337b5195279442e (MD5) / O presente trabalho analisa métodos de previsão do escoamento e do ruído acústico de jatos subsônicos (Re=1,38x106 e M=0,9). Além disto, investigam-se também os efeitos de bocais serrilhados no desenvolvimento do jato e como mecanismo passivo de controle de ruído. A formulação híbrida de simulação adotada consiste em se resolver primeiramente o campo do escoamento turbulento e, posteriormente, avaliar o ruído acústico no campo distante. Dois modelos de turbulência baseados no conceito de média de Reynolds foram testados para a solução do escoamento: o modelo k-e cúbico e o modelo de transporte do tensor de Reynolds. Além disto, previsões do ruído foram realizadas com o emprego da analogia acústica de Lighthill e da analogia acústica de Ffowcs-Williams e Hawkings. Comparações entre resultados numéricos e experimentais de perfis de velocidade e tensões de Reynolds mostraram que os modelos de turbulência supracitados são capazes de prever o efeito do bocal serrilhado sobre o escoamento de forma satisfatória. Por outro lado, os métodos de previsão de ruído acústico implementados no código comercial CFD++/CAA++ se mostraram inadequados em todas as situações de escoamento investigadas. / The present study considers an assessment of numerical methods to predict the fluid flow and the acoustic noise of subsonic jets (M = 0.9 and Re=1.38x106). Additionally, the roles of chevron nozzles on the flow development and as a passive noise control device are also investigated. The adopted hybrid simulation approach initially solves the turbulent field flow, which is then used as input data for estimates of far-field noise. Two turbulence models within the frame of the Reynolds averaging concept were tested for the field flow solution: the cubic k-e model and the Reynolds stress transport model. Moreover, predictions of acoustic noise were carried out through the Lighthill analogy and the Ffowcs-Williams and Hawkings analogy. Comparisons between numerical and experimental results for velocity and Reynolds stresses showed that the aforementioned turbulence models are capable of satisfactorily predict the effect of chevron nozzles on the field flow. On the other hand, the methods based on the two acoustic analogies implemented in the commercial software CFD++/CAA++ were seen to be inadequate for estimates of noise in all flow conditions.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo. / Made available in DSpace on 2013-07-16T00:04:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 221538.pdf: 7221243 bytes, checksum: c71b3a1f7b12bbc0cc12f055ddb4c427 (MD5) / A história da arquitetura apresenta um vasto panorama de avanços tecnológicos em construções em diversas partes do mundo. Estes avanços sempre contribuíram na melhoria da qualidade de vida do homem. No entanto, em determinado ponto da história essa situação começou a se reverter. O século XX se deparou com uma constante busca por construções mais leves, o que se contrapõe a um bom isolamento sonoro das partições. Esta situação se torna mais patente no Brasil, onde o isolamento sonoro não é normalizado e, portanto, os construtores buscam apenas maiores lucros. Esta pesquisa faz uma análise do isolamento sonoro em habitações brasileiras ao longo do tempo. Na primeira parte do trabalho, é realizado um levantamento sobre os principais eventos que modificaram o significado e a função da casa, e transformaram, conseqüentemente, o seu desempenho acústico. A segunda parte apresenta uma investigação sobre os principais processos construtivos brasileiros na história e um estudo sobre a teoria de isolamento sonoro de uma parede simples. Posteriormente, são feitas predições analíticas da transmissão sonora das vedações brasileiras. A perda do nível de isolamento sonoro das partições é demonstrada e quantificada. Concluiu-se que houve um declínio de, aproximadamente, 35dB na média do isolamento sonoro dos componentes de vedação brasileiros.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológio, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2012. / Made available in DSpace on 2013-07-16T04:41:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 316655.pdf: 5472051 bytes, checksum: 374bcfda7278fd881203d87f0000aa2c (MD5) / Compressores lineares possuem em seu principio de funcionamento molas helicoidais as quais vibram com grandes amplitudes de movimento. O objetivo deste trabalho é modelar, simular e caracterizar o campo acústico gerado através da vibração de um componente de seção circular com grandes deslocamentos. A inclusão dos efeitos de grandes deslocamentos eleva a complexidade para solução analítica do problema. Neste trabalho foram inicialmente criados dois modelos numéricos para descrever o campo acústico gerado por estas fontes. A primeira abordagem consiste em um modelo acústico em Elementos Finitos que considera o meio fluido linear em combinação com a abordagem Euleriana-Lagrangeana Arbitrária para a malha móvel. O segundo modelo consiste em uma abordagem de dinâmica dos fluidos computacional (CFD) para descrever o campo acústico gerado. Os efeitos de grandes deslocamentos da fonte também são considerados para este caso. A validação destes dois métodos foi realizada utilizando dados experimentais disponíveis na literatura. Por fim, um terceiro modelo foi desenvolvido através da implementação equação da onda não linear de acústica onde são mostradas as influências dos efeitos não lineares presentes no fluido. A comparação dos resultados obtidos mostra boa concordância entre o modelo acústico linear e o modelo CFD. Constata-se que para número de Mach pequeno a oscilação senoidal de uma fonte com grande amplitude de deslocamento gera um campo acústico contendo harmônicas da frequência fundamental de oscilação, as quais se devem às não linearidades geométricas.<br> / Abstract : Linear compressors operate with helical springs that vibrate with large amplitude of motion. The objective of this work is to model, simulate and characterize the sound field generated by vibration of a circular section component with large displacements. The inclusion of large displacement effects makes the analytical solution too complex. Two numerical models were developed to describe the sound pressure field generated by the source. The first approach consists of a Finite Element acoustic model which considers the linear description to the fluid medium and combines the Arbitrary Lagrangian-Eulerian approach to the moving mesh. The second model consists of a computational fluid dynamics approach (CFD) to describe the generated sound field. The effects of source´s large displacement are also considered. The validation of these two methods was performed using experimental results available in the literature. Finally, a third model was developed by implementing the nonlinear wave equation where are shown the influence of nonlinear effects present in the fluid. A comparison of results shows good agreement between the linear acoustic model and CFD model. Was observed that for small Mach numbers a sinusoidal oscillation from a source with large amplitude displacement generates an acoustic field containing harmonics of the fundamental frequency of oscillation, which is due to the geometrical non-linearities.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:19:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 320236.pdf: 95694404 bytes, checksum: 82a5bb81c9e988f28f772b15cb7a8bba (MD5) Previous issue date: 2013 / Existe uma pressão contínua das pessoas e autoridades para a redução dos níveis de ruído das mais diversas áreas. Em muitos casos as fontes de ruído são bem conhecidas e as soluções para a redução de ruído podem ser aplicadas. Porém, em diversas situações, a origem do ruído não pode ser determinada. Para isto utilizam-se técnicas de visualização de campo acústico, sendo uma dessas técnicas o beamforming. O beamforming é capaz de identificar as fontes sonoras com a utilização de uma matriz de microfones, podendo ser aplicado em campo próximo ou campo distante. O objetivo deste trabalho é o de identificar as influências dos erros de posicionamento dos microfones e as influências da temperatura e umidade relativa nas medições de beamforming. Para isto, o nível de pressão sonora, os mapas de beamforming, a correlação de resposta entre a matriz correta e a matriz com erros de posição, a faixa dinâmica e a largura de lóbulo para diversas perturbações e diversas frequências foram avaliados e comparados <br> / Abstract: There is a continuous pressure from people and authorities to reduce noise levels from several areas. In many cases, the noise sources are well known and solutions for noise reduction can be applied. However, in many situations, the noise source can not be determined. With this purpose, it is used sound ?eld visualization techniques, being one of these techniques the beamforming. The beamforming is able to identify the sound source using an array of microphones, which can be applied in the near ?eld or far ?eld. This dissertation aims to identify the in?uence of microphones positioning errors and the in?uence of temperature and relative humidity in the measurements. With this aim, the sound pressure level, the beamforming maps, the correlation between the correct matrix array and the positioning errors matrix array, dynamic range and lobe wide for several disturbances and frequencies were evaluated andcompared.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015 / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:39:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336495.pdf: 7517993 bytes, checksum: 3febbc5e62cbb55da0915485b48d0273 (MD5) Previous issue date: 2015 / A tecnologia de emissão acústica (EA) é utilizada no desenvolvimento de um método dinâmico para caracterização em processo (DICM) da topografia de rebolos convencionais. Experimentos planejados são conduzidos em uma bancada de ensaios desenvolvida, contendo um software de aquisição de sinais de EA. A bancada de ensaios e o software de aquisição possibilitam o reconhecimento de interferências entre rebolo (vs= 30 m/s) e uma ponta de diamante, na faixa de deformação elástica das ferramentas. Os sinais de EARAW adquiridos de forma on-line e originados destas interferências são utilizados como dados de entrada para técnicas de processamento de sinal e para uma Rede Neural (RN). Ambas as análises são efetuadas fora do processo de retificação, representando um método dinâmico de caracterização pós-processo (DPCM) da topografia de rebolos. Os resultados do DPCM são validados através de medições específicas nas peças retificadas (p. ex., rugosidade, microscopia, camada termicamente afetada, desvio de forma) e em réplicas extraídas da topografia do rebolo. Com base nas técnicas de processamento de sinais validadas e propostas no DPCM,implementa-se o DICM. Para este método, desenvolve-se uma bancada experimental baseada na aquisição de sinais de múltiplos transdutores,na qual sinais de EA e de força são medidos. A bancada experimental eseu software de aquisição permitem a caracterização em processo da topografia de rebolos convencionais através da extração de informações quantitativas dos sinais on-line de EARAW adquiridos durante asinterferências entre rebolo (vs= 30 m/s) e ponta de diamante na faixa de 1 µm. A informação quantificada associada com a topografia do rebolo é baseada na análise em processo dos sinais de EARAW nos domínios dotempo e frequência. Os resultados de ambas as análises são obtidos de forma instantânea em processo sem reduzir a velocidade de corte do rebolo, e sem alterar o setup do processo de retificação. Visando-se otimizar o DICM, os principais fatores que apresentam influência sobre a resposta no domínio do tempo são analisados através de uma Análise Fatorial Fracionada. O DICM é validado correlacionando-se a informação quantitativa obtida da topografia, com as análises pós-processo de sinais de força de retificação e com medições da rugosidade efetiva do rebolo (parâmetro Rts). <br> / Abstract : A Dynamic In-process Characterization Method (DICM) based on acoustic emission (AE) is developed and validated, aiming at the in-process appraisal of the topography of conventional grinding wheels. For implementing the method, planned experiments are carried out by firstly developing an AE-based experimental rig with its particular software application. This enables to recognize shallow interferences amid the grinding wheel (vs= 30 m/s) and a diamond tip, in the elasticdeformation range of the tools. The on-line acquired AERAW signalsderived from such interferences are used as input data for signal processing techniques and a Neural Network (NN). Both analyses areimplemented out of the grinding process and therefore consist in aDynamic Post-process Characterization Method (DPCM). The DPCM´sresults are validated by measuring both the ground workpieces (i.e. roughness, microscopy, thermally affected layer and form deviation) and the replicas extracted from the grinding wheel´s topography. Based on the validated signal processing techniques proposed by the DPCM, the DICM is implemented. This is achieved by employing a transducer-fused experimental rig in which both AE and force signals are measured. The experimental rig and its developed software application enable in-process characterization of the topography of the conventional grinding wheel by extracting quantitative information from the AERAW signalswhich are on-line acquired during the interferences between the grinding wheel (vs= 30 m/s) and a diamond tip in a range of 1 µm. The quantified information associated with the grinding wheel´s topography is based on both a time domain and a frequency domain in-process analysis. Theresulting outputs from these analyses are obtained instantaneously in-process by neither interrupting the grinding process nor decelerating the grinding wheel´s cutting speed. In order to define an optimizedexperimental condition to assess the grinding wheel´s topography, the main factors which present direct influence on the time domain output were analyzed by using a Fractional Factorial Analysis. The DICM is validated by correlating the obtained quantified information from thegrinding wheel´s topography with both the post-process evaluation of the grinding cutting force and the post-process measurements of the effective roughness of the grinding wheel (parameter Rts).

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T16:16:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 194337.pdf: 2335505 bytes, checksum: b59560e9b50a3d8b0dfb41b46d1775d7 (MD5) / Esta dissertação tem por objetivo a análise do campo sonoro interno de um protótipo de segmento de aeronave e sua relação com as propriedades vibro-acústicas do sistema cavidade/casca, quando este é excitado externamente por ruído de banda larga. Inicia-se este estudo apresentando-se os fundamentos teóricos de Análise Estatística de Energia - SEA, seu histórico, bem como as aplicações possíveis desta metodologia. Os parâmetros de SEA, densidade modal e fatores de perda, são descritos e determinados experimentalmente. Os resultados para um cilindro de alumínio são comparados com a teoria e resultados de simulação. O balanço de potência entre os subsistemas e a modelagem do sistema constituem a segunda parte da dissertação, sendo então apresentados os modelos utilizados na simulação por SEA. Através da comparação de valores de perda de transmissão e valores de nível de vibração da casca cilíndrica realiza-se a validação do modelo. Apontam-se as vantagens da modelagem híbrida utilizando-se dados analíticos e experimentais na construção do modelo. O estudo de Elementos Finitos (FEM), análise modal e iteração fluido- estrutura, e o estudo Elementos de Contorno (BEM), ruído irradiado, são realizados. Explica-se quais parâmetros de SEA podem ser extraídos de modelos de FEM e BEM, contribuindo para a acuidade das predições em fases inicias do projeto. Por fim, mostra-se que a integração das metodologias de simulação FEM, BEM, SEA, conjugada à inserção de dados experimentais no modelo contribuem para predições de alta precisão.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-19T17:09:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 185390.pdf: 900835 bytes, checksum: 546355e5f1094afea77c03a70378cde7 (MD5) / Atualmente o ambiente de trabalho tem sofrido transformações de modo a integrar cada vez mais a equipe de funcionários. Escritórios panorâmicos (open plan offices) com sala amplas têm sido cada vez mais adotados em substituição aos escritórios ditos estanques. As estações de trabalho são separadas por divisórias baixas, oferecendo separação visual e certo grau de isolamento acústico. O principal aspecto nestes escritórios, então, é a privacidade entre estações. Neste trabalho, o objetivo é avaliar de forma ampla o campo acústico destes espaços panorâmicos. Primeiramente, um levantamento das características de espaços panorâmicos e dos parâmetros que influenciam a qualidade acústica destes ambientes é apresentado. Uma investigação sobre os métodos numéricos empregados nas simulações complementa esta etapa inicial. A seguir, um modelo simples de escritório foi gerado e, através da análise de resultados de medições experimentais e simulações numéricas, o método de investigação foi validado e os parâmetros adequados à investigação posterior de modelos de maior complexidade definidos. Em etapa posterior, dois escritórios panorâmicos reais, de uma empresa comercial, foram objeto de estudo dos fatores que influenciam o conforto acústico nestes ambientes. Modelos virtuais foram gerados e processados pelo programa de acústica de raios Raynoise. Os resultados obtidos foram comparados a valores medidos em escritórios reais e os valores de coeficientes de absorção e de perda de transmissão dos diversos materiais e componentes foram ajustados até a convergência de dados ser obtida. Em conclusão, um escritório panorâmico composto por 64 estações de trabalho foi idealizado. Tendo como fonte sonora a fala, e considerando nove outros parâmetros de projeto desta tipologia de espaço, análises comparativas entre diferentes estações de trabalho permitiram analisar a relevância de cada variável de projeto na inteligibilidade e na privacidade entre estações. Junto as conclusões, também, tópicos para estudos futuros são sugeridos.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T12:50:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O estudo da radiação sonora e da eficiência de radiação de componentes estruturais tem sido objeto de muitos trabalhos de pesquisa ao longo dos anos, uma vez que o seu perfeito entendimento fornece condições de prever a pressão sonora nos ambientes onde estes componentes estão operando. Isto decorre de legislações cada vez mais severas no que diz respeito à saúde e o bem-estar da população, do ponto de vista auditivo.