Orientador: Rodolpho Vilhena de Moraes / Banca: Maria Cecília França de Paula Santos Zanardi / Banca: Valdemir Carrara / Resumo: Devido à sua dependência a um grande número de parâmetros de difícil determinação, o cálculo de coeficiente de arrasto para satélites artificiais torna-se extremamente complexo. Teorias, como as desenvolvidas por Schamberg e Sehnal levam em consideração o coeficiente de acomodação térmico e os ângulos de incidência e reflexão das moléculas na superfície do satélite. Outras teorias como a de Stalder e Zurick utilizam nas suas formulações os seguintes parâmetros: a razão entre as velocidades do satélite e das moléculas da atmosfera, o coeficiente de acomodação térmico, o ângulo de ataque e a razão entre as temperaturas da superfície do satélite e a temperatura das moléculas incidentes. Neste trabalho algumas teorias para o cálculo do coefienciente de arrasto são analisadas comparativamente. Exemplos são exibidos, utilizando como modelo os satélites SCD1, SCD2 e CBERS1. / Abstract: Drag coefficient computation for artificial satellite is extremely complex due to its dependence on several parameters that are difficult to determine. Some theories for drag coefficient computation, such as those developed by Schamberg and Sehnal, took into account the thermal accommodation coefficient and the incident and reflection angles of the molecules in the satellite surface. Others theories, such as the Stalder and Zurick theories, use in their formulations the following parameters: the ratio between the satellite velocity and the velocity of the molecules in the atmosphere, the thermal accommodation coefficient, the attack angle and the ratio between the temperatures of the satellite surface and of the incident molecules. In this work some theories for drag coefficients computation are comparatively analyzed. Examples are exhibited using the satellites SCD1, SCD2 and CBERS1 as models. / Mestre

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-02-14T20:06:12Z No. of bitstreams: 1 2016_GregórioSandroVieira.pdf: 7823787 bytes, checksum: 9e6f932b9627836e9f5c4075ca59495b (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-03-06T21:40:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_GregórioSandroVieira.pdf: 7823787 bytes, checksum: 9e6f932b9627836e9f5c4075ca59495b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-06T21:40:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_GregórioSandroVieira.pdf: 7823787 bytes, checksum: 9e6f932b9627836e9f5c4075ca59495b (MD5) / A atual expansão urbana aliada a especulação imobiliária tem levado muitos municípios a alterar seu zoneamento urbano juntamente com a liberação do gabarito das edificações. Isto tem promovido à construção de edifícios em zonas mais distantes dos centros urbanos onde, geralmente, há poucos ou nenhum edifício de grande altura. No caso da existência de edificações vizinhas, estas podem alterar significativamente os esforços do vento, por isso a Norma Brasileira de Forças Devidas ao Vento em Edificações – NBR 6123:1988, estabelece os coeficientes a serem utilizados de maneira a se considerar esses efeitos. Tais coeficientes perduram por um bom tempo sem nenhuma revisão. Assim, para estudar a intensidade da influência das edificações vizinhas a determinadas distâncias sobre os esforços de cisalhamento na base, momento de tombamento e torção em um edifício, foram propostas oito configurações de vizinhanças e quatro diferentes contornos, onde a distância entre esses contornos e o centro da edificação em estudo, estava diretamente relacionada com a altura desta, totalizando trinta e duas diferentes vizinhanças. De maneira a ser possível uma comparação com outros trabalhos, optouse por utilizar a edificação padronizada pelo Commonwealth Advisory Aeronautical Research Concil (CAARC). Para cada vizinhança em cada contorno foram estudados vinte e quatro ângulos com variações de quinze graus a partir da direção zero grau. Os resultados mostraram que a presença das edificações vizinhas alterou os resultados de todos os esforços estudados em uma quantidade significativa de direções consideradas. Observou-se que os parâmetros atuais estabelecidos pela norma para se majorar os esforços considerando os efeitos de vizinhança assim como a distância em que uma edificação deve estar posicionada para ser considerada vizinha, não englobam a grande maioria dos resultados obtidos nos ensaios. O valor de um fator de segurança a ser utilizado de forma a englobar uma quantidade tecnicamente aceitável de resultados, dentro das distâncias propostas neste trabalho, deveria majorar os esforços em pelo menos 60% os valores praticados em uma edificação considerada isoladamente. Assim, propõe-se uma revisão tanto da distância em que uma edificação deve estar para que os esforços na edificação de estudo sejam considerados utilizando-se um fator especifico de influência de vizinhança, como a alteração do valor de fator de vizinhança proposto pela norma atualmente. / The current urban sprawl combined with real estate speculation has led many municipalities to change its urban zoning along with the release of the building templates. This has promoted the construction of buildings in more remote areas of the urban centers where generally there are few or no buildings of great height. In the case of the existence of neighboring buildings, these can significantly change the wind efforts, so the Brazilian Standard Building Construction – Bases for design of structures – Wind Loads – NBR 6123:1988 sets out the coefficients to be used in order to consider these effects. Such coefficients linger for a long time without any review. Thus, to study the intensity of the influence of neighboring buildings at certain distances on shear efforts at the base, tip over and torsion moment in a building, it was proposed eight neighborhood settings and four different contours, where the distance between these contours and center of the building under study, was directly related to the height of this, totaling thirty-two different neighborhoods. In order to be possible to compare with other studies, it was decided to use the standardized building by the Commonwealth Advisory Aeronautical Research Concil (CAARC). For each neighborhood in each contour were studied twenty-four angles with variations of fifteen degrees from the zero degree direction. The results showed that the presence of surrounding buildings affect the results of all efforts studied in a significant number of considered directions. It was observed that the current parameters set by the standard major efforts to consider the neighborhood effects as well as the distance at which a building must be positioned neighboring to be considered, does not include the vast majority of test results obtained. The value of the safety factor to be used in order to encompass a number of technically acceptable results, within the distances proposed in this paper should major efforts at least 60% values practiced in a building considered separately. It is therefore proposed a revision of both the distance that a building should be so that the efforts in the study building are considered using a specific factor of neighborhood influence, such as changing the neighborhood factor value proposed by the currently standard.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2014. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-03-02T22:12:00Z No. of bitstreams: 2 2014_PatríciaCristinaCunhaNunesdeOliveiraFontoura_Parte1.pdf: 13023782 bytes, checksum: b2241b13f255146a9f206ddf83649191 (MD5) 2014_PatríciaCristinaCunhaNunesdeOliveiraFontoura_Parte2.pdf: 2345178 bytes, checksum: dc6586731632792607509db79f4da3aa (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2017-04-25T13:51:18Z (GMT) No. of bitstreams: 2 2014_PatríciaCristinaCunhaNunesdeOliveiraFontoura_Parte1.pdf: 13023782 bytes, checksum: b2241b13f255146a9f206ddf83649191 (MD5) 2014_PatríciaCristinaCunhaNunesdeOliveiraFontoura_Parte2.pdf: 2345178 bytes, checksum: dc6586731632792607509db79f4da3aa (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-25T13:51:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 2014_PatríciaCristinaCunhaNunesdeOliveiraFontoura_Parte1.pdf: 13023782 bytes, checksum: b2241b13f255146a9f206ddf83649191 (MD5) 2014_PatríciaCristinaCunhaNunesdeOliveiraFontoura_Parte2.pdf: 2345178 bytes, checksum: dc6586731632792607509db79f4da3aa (MD5) / A verticalização das cidades é um fato da civilização e vem acontecendo cada vez mais, seja pelo aproveitamento da urbanização já consolidada, pela multiplicação dos espaços nos grandes centros, ou pelo aspecto simbólico do marco visual nas cidades. Estas são algumas das justificativas para o avanço das tecnologias existentes para a construção dos arranha-céus, cada vez mais altos. O objetivo dessa pesquisa foi estabelecer a influência da vizinhança em edifícios altos devido à ação do vento, os resultados experimentais obtidos poderão subsidiar discussões a respeito do fator de majoração dos esforços presente na norma brasileira NBR 6123/1988 que trata das forças devidas ao vento que atuam nas edificações isoladas. Em geral, as normas de diversos países tratam esse efeito majorando seu efeito. Para tanto, foram pesquisados quatro coeficientes aerodinâmicos utilizados para a determinação do efeito de vizinhança tendo como base o comportamento aerodinâmico do edifício CAARC Standard Tall Building em oito vizinhanças propostas considerando vinte e quatro ângulos de incidência do vento. Desse modo chegou-se a um fator de majoração dos esforços adequado às solicitações estruturais. / The vertical cities is a fact of civilization and has been happening increasingly is the use of the consolidated urbanization, the multiplication of spaces in large cities, or the symbolic aspect of the visual landmark in cities. These are some of the justifications for the advancement of existing for the construction of skyscrapers, ever higher technologies. The objective of this research was to establish the influence of neighborhood tall buildings due to wind action and the experimental results may support discussions about the increase of this factor in efforts Brazilian standard NBR 6123/1988 which deals with forces due to wind work in isolated buildings. In general, the rules of many countries treat this effect subsequently adding its effect. For that were surveyed four aerodynamic coefficients used for determining the effect of neighborhood based on the aerodynamic performance of the building CAARC Standard Tall Building in eight neighborhoods considering proposals twenty-four angles of incidence of the wind. Thus was reached in each proposal neighborhood, the factor of increase appropriate requests for structural efforts.

Orientador: Aluir Porfirio Dal Poz / Banca: Edson Aparecido Mitishita / Banca: Raul Queiroz Feitosa / Banca: Maurício Galo / Banca: Messias Meneguette Júnior / Resumo: Este trabalho apresenta um método semiautomático para a extração de contornos de telhado de edifícios descritos por estruturas retilíneas, a partir da integração de imagens aéreas de alta resolução tomadas sobre cenas urbanas complexas e dados coletados por sistemas de varredura a LASER aerotransportados. As informações tridimensionais fornecidas pelos dados de varredura a LASER e a alta definição dos contornos de telhado nas imagens aéreas de alta resolução podem ser combinadas para possibilitar a obtenção de resultados acurados e confiáveis. O método de extração proposto é formulado em termos de um problema de otimização, no qual um modelo matemático é utilizado para representar os contornos de telhado de edifícios em um referencial do espaço-objeto. A solução para o problema resultante é obtida através da técnica de otimização global por programação dinâmica e corresponde a polígonos tridimensionais representando os contornos de telhado extraídos diretamente no espaço-objeto. O modelo matemático para os contornos de telhado é inicialmente formulado no espaço-imagem, a partir de uma função de energia snakes, e então reformulado de modo a representar os contornos de telhado no espaço-objeto, a partir da integração dos dados de varredura a LASER estruturados na forma de uma rede irregular de triângulos (TIN)... / Abstract: This research presents a semi-automatic method for rectilinear building roof contours extraction, based on the integration of high resolution aerial imagery taken from dense urban scenes and light detection and ranging (LiDAR) data. 3D information derived from LiDAR data and the high roof contour delineation accuracy in the aerial imagery can be combined in order to accurately extract the building roof contours. The proposed method is organized as an optimization problem, in which a mathematical model is used to represent the building roof contours in an object-space reference frame. The global solution for the resulting problem is found by using the dynamic programming optimization technique and corresponds to 3D polygons describing the building roof contours. The mathematical model describing a building roof contour is firstly expressed in an image-space reference frame, by using a snakes energy function, and then, the resulting snakes-based mathematical model is totally reformulated in such a way to describe building roof contours directly in an object-space reference frame, by integrating the LiDAR data represented as a triangulated irregular network (TIN) structure... / Doutor

Como o erro é inerente ao próprio processo de medida, e portanto nunca será completamente eliminado, deve-se buscar minimizá-lo, reduzindo ao máximo as fontes de erros grosseiros e sistemáticos. Devido à dificuldade de identificar com segurança as fontes desses erros e tendo o indício que, em grande parte, ocorrem devido às variações geométricas e às características construtivas dos modelos ensaiados, é apresentada, como proposta de ferramenta de auxílio à detecção desses erros, a construção de um modelo padrão aeronáutico. Devido às semelhanças geométricas com os modelos das aeronaves atualmente ensaiados no Túnel Aerodinâmico número dois (TA-2) do IAE, foi escolhido como modelo-padrão o M5 da série M do Office National DÉtudes et de Recherches Aérospatiales (ONERA) para ensaios de proficiência intra e interlaboratorial do TA-2 nesse tipo de ensaio. O contexto que possibilitou a recomendação da proposta está descrito na primeira parte do presente trabalho, que trata do controle e melhoria da infraestrutura. Quanto à infraestrutura, propõe-se a melhoria das instalações e o conhecimento e controle sobre o escoamento do túnel. Sobre controle na execução dos ensaios intralaboratoriais são obedecidos os quesitos da NBR 17025 e da NBR 15100. Esses ensaios intralaboratoriais fornecem a reprodutividade dos ensaios de curto termo, isto é, ensaios executados numa mesma campanha ou próximos que forneceram resultados comparáveis aos de grandes complexos de túneis do primeiro mundo, porém a reprodutividade de longo termo, quando observadas condições diferentes de equipamentos, montagem, entre outros, nota-se uma característica de erros sistemáticos. / As the error is inherent to the proper process of measure, and therefore never completely it will be eliminated, it must be searched to minimize it, reducing to the maximum the sources of gross errors and systematic. Due to difficulty to identify with security the sources of these errors and having the indication that, to a large extent, occurs due to the geometric variations and the constructive characteristics of the assayed models, it is presented, as proposal of tool of aid to the detention of these errors, the construction of a model aeronautical standard. Had to the geometric similarities with the models of the aircraft currently assayed in the Wind tunnel number two (TA-2) of the IAE, the M5 of M serie of the Office National DÉtudes et de Recherches Aérospatiales (ONERA) it was chosen as model-standard for proficiency assays intra and interlaboratorial of the TA-2 in this type of assay. The context that made possible the recommendation of the proposal is described in the first part of the present work, that deals with the control and improvement of the infrastructure. About to the infrastructure, it is considered improvement of the installations and the knowledge and control on the draining of the tunnel. On control in the execution of the intralaboratoriais assays the questions of NBR 17025 and NBR 15100 are obeyed. These intralaboratoriais assays supply the reprodutividade of the assays of short term, that is, assays executed in one same campaign or next that they had supplied resulted comparable to the ones of great complexes of tunnels of the first world, however the reprodutividade of long term, when observed different conditions of equipment, assembly, among others, a characteristic of bias quality controls is noticed.

O aumento do poder computacional e conseqüente desenvolvimento das técnicas de simulação numérica, aliados ao avanço tecnológico dos periféricos de medição, fizeram com que muitas áreas de pesquisa, passassem a necessitar de ferramentas gráficas e de auxílio computacional para apoiar o processo de interpretação das informações geradas. A aplicação de técnicas gráficas para ampliar a capacidade de interpretação de dados científicos tem sido denominada visualização em computação científica (ViSC - Visualization in Scientific Computing). Modelos aerodinâmicos construídos no laboratório, foram simulados em software numérico de método dos painéis e submetidos a rotinas desenvolvidas em C++ as quais serviram de superfície para uma ferramenta do tipo biblioteca, de baixo custo, muito utilizada em universidades do mundo todo, chama VTK (Visualization Tool Kit), que possui elementos gráficos para a geração de visualizações de qualquer tipo de dados. Esses códigos em C++ são responsáveis pelos tipos de visualização gerados e principalmente por permitir o uso da ferramenta. As visualizações de distribuição de pressão e isolinhas nas superfícies dos modelos são de suma importância na identificação de problemas aerodinâmicos possibilitando correções e modificações antes mesmo de o modelo ser construído. / The increase of computational power and the technical development of numerical are responsible for the creation of many new areas that use graphics tools and computational aid for the interpretation of the information generated. The application of graphics techniques to increase the capability of scientific interpretation is called ViSC or Visualization in Scientific Computation. Laboratory built freeflight and wind tunnel models were calculated using numerical software and submitted to routines developed in C++ language which produced various types of visualization while using VTK. Visualization of pressure distributions and streamlines on the model surfaces are important for identification of aerodynamic problems and making corrections and modifications possible before the construction of the physical model.

Orientador: Luiz Antonio Rossi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-25T15:35:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigues_RafaelValotta_M.pdf: 1796516 bytes, checksum: c10125b5f3d629834ab44f3d7dc88632 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A participação da energia eólica na matriz elétrica brasileira vem aumentando continuamente desde 2005. A conexão de Aerogeradores de Grande Porte à rede elétrica foi permitida após a regulamentação do setor eólico no Brasil pela ANEEL, culminando com o crescimento contínuo do setor nos últimos cinco anos e a consolidação da participação da fonte eólica na matriz elétrica brasileira. O interesse pela utilização de Aerogeradores de Pequeno Porte no país aumentou, posto que sua conexão com a rede elétrica foi regulamentada pela ANEEL através da resolução 482. Acompanhando a evolução do uso de aerogeradores, metodologias para avaliação e simulação do desempenho de aerogeradores foram extensivamente desenvolvidas no século passado. Uma delas é o Método do Momento no Elemento de Pá, um modelo numérico unidimensional desenvolvido inicialmente por Glauert em 1920, utilizado para aferir o desempenho aerodinâmico do rotor do aerogerador. Neste trabalho, as curva de desempenho de potência e curvas adimensionais de desempenho de dois aerogeradores de pequeno porte foram simuladas teoricamente utilizando o Método do Momento no Elemento de Pá. Posteriormente, a aplicação desses aerogeradores na situação de conexão com a rede elétrica ou em um sistema isolado eólico-baterias foi simulada por meio do programa computacional Homer, considerando três cidades diferentes: Campinas e Cubatão (Brasil/SP) e Roscoe (Estados Unidos / TX). O aerogerador nacional possui melhor desempenho aerodinâmico em baixas rotações, enquanto que o importado possui coeficiente de potência mais alto em altas rotações. Além disso, o aerogerador nacional produz mais energia elétrica para todas as localidades analisadas com exceção da cidade de Campinas (SP/BR), onde o aerogerador importado obteve melhor desempenho simulado. Considerando o sistema isolado eólico - baterias, a garantia de suprimento integral à carga elétrica simulada só é alcançada com um banco de baterias com muitas unidades e alto número de aerogeradores devido à intermitência da fonte eólica. O desempenho aerodinâmico do rotor e o custo da energia ($/kWh) dependem fortemente das características técnicas do aerogerador e do recurso eólico local / Abstract: The use of the wind energy in the Brazilian energy matrix has been increasing since 2005. The connection of large wind generators to the grid was allowed after the regulation of the wind industry in Brazil by ANEEL, resulting in the continued growth of the sector over the past five years, and the consolidation of the use of wind energy in the Brazilian energy matrix. Interest in the use of Small Wind Turbines (SWT) in the country has grown, since the regulation of its connection to the energy grid by ANEEL by the 482 resolution. Following the evolution of wind turbine using, methodologies to evaluation and simulation of wind turbine performance were extensively developed last century. One of them is the numeric one-dimensional model based on the Blade Element Moment Method, first developed last century by Glauert to derive aerodynamic performance of wind turbine rotor. In this research, the power performance curve and non-dimensional performance curves of two small wind turbines of horizontal axis were evaluated simulated theoretically using the Blade Element Moment Method. Afterwards, the application of the wind turbines for on-grid and off-grid systems was simulated using the software Homer, considering three different cities: Campinas and Cubatão (Brazil/SP) and Roscoe (United States/TX). The national wind turbine has better aerodynamic performance in lower rotations, while the imported has higher power coefficient in higher rotations. Also, the national wind turbine produces more electric energy for all locations evaluated excepting for Campinas City (SP/BR), where the imported wind turbine had better simulated performance. Considering the off-grid wind batteries system, the full supply can be reached only using a bank battery with many units and several wind turbines due to the intermittency of the wind energy. The rotor aerodynamic performance and the cost of energy ($/kWh) depend strongly of the technical characteristics and the local wind resource / Mestrado / Construções Rurais e Ambiencia / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador: José Roberto de França Arruda / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-20T09:40:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zavala_PauloAlexandreGalarce_D.pdf: 48986854 bytes, checksum: a4b9853c4e0f7957b591afad2a9d4974 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Identificação de fontes acústicas é uma ferramenta de análise importante para as melhorias mecânicas necessárias para o atendimento de normas de ruído restritivas, em especial em duas áreas: engenharia de aeronaves e engenharia de veículos. Esses dois setores têm de cumprir com as normas de sobre-vôo de aeroportos e ruído de passagem, respectivamente. Este trabalho tem o objetivo de desenvolver um método de identificação para problemas de fontes aeroacústicas e fontes em movimento. O método baseado no beamforming inverso generalizado tem a vantagem de localizar fontes distribuídas e multipólos e é usado neste trabalho. A estratégia é a de se realizarem verificações em casos simples, com simulações e avaliações experimentais. No teste aeroacústico inicial, um cilindro sob fluxo subsônico, os eventos dominantes de ruído são analisados, e o centro do dipólo e sua orientação são identificados. No teste seguinte, duas-estruturas sob fluxo subsônico, o método híbrido e o mapeamento híbrido inverso generalizado, ambos propostos neste trabalho, permitem uma comparação direta dos níveis de mapeamento com os resultados de beamforming convencional, e uma atenuação das auto-potências da matriz de espectros cruzados é usada para melhorar a resolução. Na identificação de dipólos, uma grade 3D é usada, e a orientação do dipolo é identificada com um componente em direção à malha de microphones, o que é possível devido à utilização de um re-escalonamento da matriz de transferência. Avaliações de diretividade para as distribuições de dipólo são realizadas e comparadas com microfones de campo-distante. No terceiro caso aeroacústico, o aerofólio NACA-0012 sob fluxo subsônico, identificações de monopólos são comparados com resultados da literatura obtidos com o DAMAS2. Para os estudos de identificação de fonte em movimento, duas medições são realizadas: ruído de passagem de um veículo de passageiros, e ruído de passagem de caminhão. A de-Dopplerização baseada no centro da grade é adotada, e dois artifícios são desenvolvidos: uso de imagem de fonte na função de transferência; e compensação de foco para fonte de radiação não-esférica. A malha de microfones tem um arranjo especial para melhor resolução horizontal em frequências baixas. Mapeamentos com a contribuição no nível de ruído de passagem são utilizados nas verificações efetuadas de 50Hz a 7kHz, utilizando dois alto-falantes com radiação de ruído tonal e com ruído de banda larga. No final, o desempenho global do método beamforming inverso generalizado é discutido, apresentando suas vantagens, e.g. detecção de fonte multipólo, e suas desvantagens, e.g. sensibilidade a fontes estranhas / Abstract: Identification of acoustic sources is an important analysis tool for the mechanical design improvements required to compliance with restrictive noise regulations, specially on two areas: aircraft and vehicle engineering. These two industries have to comply with the airplane fly-over noise and vehicle pass-by noise limits, respectively. This thesis has the objective to develop an identification method for aeroacoustic and moving source problems. The method based on the generalized inverse beamforming has the advantage to locate distributed sources of multipole type of radiation and is used in this thesis. The strategy is to perform verifications on simple cases, with simulations and experimental assessments. On the aeroacoustic initial testing, with a cylinder under subsonic flow, peak noise events are analyzed, and the dipole center and orientation are identified. In the following test case, two-structures in subsonic flow, the Hybrid Method and the Hybrid Generalized Inverse Mapping, both proposed in this work, allow a direct comparison of mapping levels to the conventional beamforming results, and an attenuation of the auto-powers in the cross-spectral matrix is used to improve resolution. For dipole identification, a 3D grid is used, and its orientation is identified with a component towards array, which is possible due to the use of a transfer matrix re-scaling. Directivity assessments are performed for dipole distributions and compared to far-field microphones. In the third aeroacoustic case, NACA-0012 airfoil under subsonic flow, monopole identifications are compared to DAMAS2 results from the literature. On moving source identification, two measurements are performed: passenger vehicle pass-by noise; and truck pass-by noise test. The de-Dopplerization based on grid center is adopted, and two artifices are developed: image source in transfer function; and focus compensation for source non-spherical radiation. The microphone array has a special design for improved low frequency horizontal resolution. Pass-by noise level contribution mappings are used on verifications performed from 50Hz to 7kHz using two loudspeakers with tonal and broadband noise radiation. Finally, overall performance of the generalized inverse beamforming method is discussed, presenting its advantages, e.g. multipole source detection, and limitations, e.g. sensitivity to extraneous sources / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Ely Carneiro de Paiva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-27T21:55:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MartinezArias_RonaldRicardo_M.pdf: 6818308 bytes, checksum: d91e74cb8827b9ee03bcb0e84ccc9bd0 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: No presente trabalho, o modelo dinâmico do dirigível do Projeto AURORA (Gomes e Ramos, 1998), (Azinheira et al., 2001) e (Azinheira et al., 2008) é adaptado para considerar 4 motores ao invés de 2 apenas. Além disso, esses motores possuem acionamento elétrico (DC-Brushless) ao invés de propulsão por motor de combustão. Esses motores poderão trabalhar em acionamento diferencial, ou seja, motores frente-trás ou esquerda-direita com forças de propulsão diferentes, com a finalidade de gerar momentos e forças que complementem os demais atuadores do dirigível, como as superfícies de cauda ou leme. Duas inovações principais caracterizam esse novo sistema. O primeiro ponto é a utilização de quatro propulsores vetorizáveis ao invés de apenas dois como o usual. O segundo ponto é a angulação de 20 [graus] presente na fixação dos propulsores. Essa angulação faz com que, ao ser vetorizado para cima, cada propulsor gere uma componente de força lateral, além das componentes longitudinal e vertical. Se a intensidade da força gerada em cada propulsor for a mesma, obviamente as forças laterais geradas num par de propulsores se cancelam, e temos uma situação parecida com a atuação clássica de dirigíveis, gerando forças apenas para frente e para cima. Mas se, por outro lado, as intensidades de força nos propulsores de um dado par (dianteiro ou traseiro) forem diferentes, então forças resultantes laterais (bem como momentos) podem ser obtidos no CV (Centro de Volume) do dirigível. Assim, se o par de propulsores dianteiros gera uma componente lateral de forças para a direita, por exemplo, e o par traseiro gera uma componente lateral para a esquerda, então temos a geração de um momento de guinada positivo (horário), supondo obviamente que os motores encontram-se vetorizados. Essa é a chamada propulsão diferencial esquerda-direita que permite a geração de momentos de guinada em baixas velocidades, de tal forma compensar a baixa eficiência aerodinâmica da cauda com pouca incidência de ar (vento relativo). Outra possibilidade é a geração da propulsão diferencial dianteira-traseira, onde ambos propulsores dianteiros fornecem força de igual intensidade, mas de amplitude diferente daquela gerada pelos propulsores traseiros. As forças laterais são canceladas, mas um novo momento de arfagem pode ser gerado, e com um grau de liberdade a mais do que na situação onde se usava apenas dois propulsores vetorizáveis. Podemos obter inclusive um momento de arfagem no dirigível e ainda mantê-lo na posição "nivelada" de ângulo de arfagem (pitch) nulo. O uso da propulsão diferencial dianteira-traseira permite também obter uma mudança contínua e suave nas forças e momentos ao se variar a velocidade de operação do dirigível (airspeed). Evita-se assim a transição brusca de atuação que é observada quando o dirigível, na configuração clássica de apenas dois motores, passa das baixas velocidades (usando vetorização) para as altas velocidades (dispensando vetorização). Dessa forma, tanto a propulsão diferencial lateral (esquerda-direita), como a longitudinal (traseira-dianteira) obtida com essa configuração inédita, permite gerar momentos e forças que complementam os demais atuadores do dirigível, como as superfícies de cauda ou leme. Ressalta-se que as diferentes configurações de propulsão motora como essa proposta aqui considerada (de domínio do Projeto DRONI) poderão aumentar a eficiência e desempenho das abordagens de controle linear e não linear já desenvolvidas previamente no âmbito do Projeto AURORA / Abstract: In this paper masters, the dynamic model of AURORA Project airship (Gomes e Ramos, 1998), (Azinheira et al., 2001) and (Azinheira et al., 2008) is adapted to consider 4 engines instead of 2. Furthermore, those engines as electric start (DC-Brushless) instead of propulsion combustion engine. Engines can work with differential start, that is, front-back or left-right engines with different thrust forces. It has the purpose of generating forces and torques which complement other airship actuators, such as the tail and rudder surfaces. Two main innovations characterize this new system. First, it uses four thrusters with thrust vector control instead of just two as usual. Second, it is the 20 [degrees] angulation that is present in the thrusters setting. This angulation allows each thruster generates a lateral force component besides the longitudinal and vertical components when thrusters are vectorized upward. If the amount of force generated in each thruster is the same, obviously, the addition of lateral forces generated in a pair of thrusters will be zero, and we will have a similar situation with the classic airship performance, generating forces only forward and up. But if the amount of force on thrusters on a given pair (front or back) are different, then resulting lateral force (and torques) can be obtained on airship CV (Volume Center). Thus, if the front pair of thrusters generates a lateral force component to the right, for example, and the rear pair generates a lateral component to the left, we have a generation of yaw torque positive (clockwise), obviously assuming that the engines are vectorized. This is called the differential thrust left-right which allows the generation of yaw torques on low speeds, in order to compensate a low aerodynamic efficiency of tail with little air effect (relative wind). Another possibility is the generation of the differential thrust front-back, where both front thrusters provide equal amount of force, but with a different amplitude than the force generated by the rear thrusters. The lateral forces are canceled, but a new pitch torque can be generated, and with a degree of freedom more than in the situation where it was used only two thrusters with thrust vector control. We can get even a pitch torque on the airship and still keeping it on null pitch angle position. The use of diferential thrust front-back allows also getting a slight and continuous change on the forces and torques when is varied the airship operation speed (airspeed). It avoids the abrupt transition of performance that is observed when the airship, on classic configuration of only two engines, goes through from low speeds (using vectoring) to high speeds (dispensing vectorization). Thus, both the differential thrust lateral (left-right) as the longitudinal (front-back) obtained with this configuration unprecedented, it allows to generate torques and forces that complementing the other airship actuators, such as tail surfaces or rudder. It should be noted that different confiurations of thrust (Project DRONI) may increase the efficiency and performance of linear control approaches and nonlinear previously carried out under the AURORA Project / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

The work presents a study of correction techniques to compute unsteady transonic pressure distributions and aeroelastic stability in this flow regime. The methodologies herein investigated are based on corrections of pressure distributions by the weighting of the lifting surface self-induced downwash, resulting from aeroelastic structural displacements or prescribed motions. A number approaches were investigated. An investigation into the linear/nonlinear behavior of unsteady transonic flows was also conducted. It was concluded from such investigation that unsteady transonic flows present a linear behavior with respect to small aeroelastic structural displacements around a steady nonlinear mean flow. Such behavior is the basis for further development of downwash correction methods.The correction of pressure distributions through the weighting of the lifting surface self-induced downwash is also known as downwash weighting method. This method has been enhanced leading to a new downwash correction technique. The procedure may be divided in two steps, where the first step is a nonlinear steady mean flow correction, with nonlinear pressure differences considered as reference conditions to correct the self induced downwash. The second step is the correction of the unsteady component of the downwash, where the corresponding reference unsteady pressure differences are predicted by a linear aerodynamic model, based on the potential flow equations.This extended downwash correction method led to a rational formulation named as "successive kernel expansion method" (SKEM). The unsteady pressures and aeroelastic stability boundaries computations using such method led to good agreement with experimental measurements. This procedure is a rapid form to compute the transonic flutter speed boundaries, compared to computational aeroelasticity and experimental techniques.