Este trabalho se refere ao estudo de sistemas vibratórios lineares em geral, clássicos e não-clássicos, com o uso da resposta impulso como o gerador de uma base dinâmica. Na literatura, livros e periódicos, o estudo ap01a-se essencialmente no método espectral. Este último método consiste na procura de soluções do tipo exponencial multiplicadas por uma constante, que pode ser um simples número, para o caso de sistemas com 1 grau de liberdade, ou um vetor n-dimensional, para sistemas com n graus de liberdade. Para sistemas vibratórios lineares, submetidos a cargas arbitrárias, os métodos operacionais têm sido empregados em vários trabalhos. Aqui, a resposta impulso tem sido identificada como o elemento fundamental para um embasamento matemático que, de algum modo, carrega as propriedades físicas do problema. Esta formulação é válida tanto para um sistema vibratório linear com 1 grau de liberdade, como para um sistema com múltiplos graus de liberdade. A resposta impulso matricial depende de três equações características: uma algébrica, uma diferencial e uma em diferenças. A resposta livre de um sistema vibratório linear é uma convolução da resposta impulso com a força externa. É descrita como uma integral de Duhamel, tendo a resposta impulso como seu núcleo. Em geral, esta integral pode conter uma resposta transiente escondida, introduzida pelo sistema e ligada à parte permanente da resposta que, usualmente, segue a entrada. Nenhuma caracterização associada a estes dois tipos de resposta tem sido estabelecida explicitamente. Utilizando a resposta impulso, como um elemento gerador de uma base dinâmica, é formulada uma relação entre as partes transiente e permanente. O cálculo da resposta livre de sistemas nãoamortecidos e amortecidos, sujeitos a forças temporais elementares de duração finita e algumas de infinita duração no tempo, tem sido realizado com o uso de software simbólico. A análise modal é uma das principais técnicas utilizadas nas aplicações práticas, tanto para medições, quanto para proporcionar um modelo adequado para encaixar dados disponíveis. Esta análise funciona com sistemas não-amortecidos. A limitação desta técnica, para sistemas amortecidos, se fundamenta no fato que o coeficiente de dissipação matricial, ou uma aproximação dele, esteja de alguma maneira relacionado com os coeficientes matriciais de massa e de rigidez. A teoria modal está bem desenvolvida para sistemas com amortecimento proporcional e, mais recentemente, para sistemas com uma aproximação de amortecimento fraco. Relações têm sido estabelecidas para a análise modal com a resposta impulso e a função de transferência para sistemas com tais classes de amortecimento. / This work is concerned with the study of linear vibrating systems, classical and non-classical, by using the impulse response as the generator of a dynamical basis. In the literature, books and journals, this study relies on the spectral method. This later method seeks a exponential type solution times a constant which can be a single number, for the case of systems with one degree of freedom, or a n-dimensional vector, for systems with n degrees of freedom. For linear vibrating systems subject to arbitrary loads, operational methods have been employed in severa! works. Here, the impulse response has been identified as the basic element for a mathematical basis that somehow carries the physics of the problem. This formulation is valid for a one degree of freedom linear vibrating system as well as for systems with severa! degrees of freedom. The matrix impulse response depends on three characteristical equations: one algebraic, one differential and one differences. The free response of a linear vibrating system is a convolution of the impulse response with the load. It is described by a Duhamel type integral, having the impulse response as its kernel. In general, this integral could carry a hidden transient response, introduced by the system, that is attached to its permanent response part which usually follows the input. No characterization among both type of responses has been ever exhibited explícítly. By using the impulse response, as a generating element of a dynamical basis, it is formulated a relationship among the transient and permanent parts. The computation of the free response of undamped and damped systems subject to elementary, finite duration and some infinite duration time forces, has been clone with the use of symbolic software. Modal analysis is one of the main techniques employed in practical applications, either for measurements as well as for proposing adequate model to raw data. It works mainly for undamped systems. The limitation of this technique for darnped systems is on the ground that the dissipation matrix coeficient or an approximation of it, be somehow related to the mass and stiffness matrix coeficients. The modal theory is well developed for systems with the proportional damping and more recently, for systems with an approximate weak damping. Relationships have been established for modal analysis with the impulse response and transfer function for systems with such kind of damping.

O trabalho consiste no estudo de sistemas vibratórios lineares com n graus de liberdade, regidos pela equação diferencial vetorial linear. São analisados aspectos como a aplicação da solução dinâmica a vibrações aleatórias e métodos para a resolução do problema inverso (análise modal experimental). / The work consists on the stucly of vibrating systems with n degrees of freedom, described by the linear vectorial differential equation. We focus our analysis on applications of the dynamical solution to ranclom vibration anel methods for solving thc inverse problem (experimental modal analysis).

Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-07-26T20:14:51Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Alexandre Duarte Gomes.pdf: 3744886 bytes, checksum: cfd0729eb41445d0cf7713aaf922f589 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-07-30T22:03:53Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Alexandre Duarte Gomes.pdf: 3744886 bytes, checksum: cfd0729eb41445d0cf7713aaf922f589 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-30T22:03:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Alexandre Duarte Gomes.pdf: 3744886 bytes, checksum: cfd0729eb41445d0cf7713aaf922f589 (MD5) Previous issue date: 2015-07-29 / CAPES / Este trabalho tem a finalidade de discutir como, numa sociedade marcada pela presença de um conjunto de gêneros multissemióticos, a prática pedagógica de língua(gem) pode assumir um viés de descentralização do grafocentrismo, que tem delineado sua história ao longo de dezenas de anos, e venha a adotar uma postura que contemple as linguagens pelas quais as múltiplas práticas linguístico-discursiva atuais se configuram. Para isso, adotamos os pressupostos teóricos e metodológicos da Gramática Visual. Inicialmente, discutimos sobre as razões pelas quais a escola persiste na manutenção do paradigma pedagógico segundo o qual a linguagem verbal é a centralidade do ensino e aprendizagem. Em seguida, refletimos sobre as possibilidades de alteração da realidade pedagógica vigente e propomos como alternativa a adoção da concepção de que a argumentação é um elemento constitutivo de qualquer tipo de linguagem. Posto isso, defendemos que um modo de adequação da sala de aula ao contexto social e histórico que vivenciamos é uma prática pedagógica que obedeça ao princípio dos multiletramentos. Multiletramentos que deve estar atrelado a um sistemático processo de ensino e aprendizagem e que este esteja pautado na determinação de uma ação pedagógica que ponha em relevância o plano argumentativo das imagens que compõem os textos multimodais. / This paper aims at discussing how, in a society noticeable by the presence of a set of multisemiotic genres, pedagogical language practices can play a decentralization of traditional writing performances, which have outlined its history over decades, and will adopt a posture that embraces those languages in which the multiple current linguistic-discursive practices are shaped . For this, we adopted the theoretical and methodological assumptions of Visual Grammar. Initially, we discussed the reasons for why the school persists in maintaining the pedagogical paradigm whereby the verbal language is the main issue of teaching and learning. Then we discussed the possibility of transformation of the current educational reality and propose, as an alternative, the adoption of the view that argumentation is a constitutive element of any language. Said that, we argue that a classroom adaptation to the socio-historical context that we are currently experiencing is a pedagogical practice which complies with the principle of multiliteracies. These Multiliteracies should be linked to a systematic process of learning and teaching which aim at determining a pedagogical action to emphasize the argumentative plan of images that shape the multimodal texts.

Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-08-14T20:21:45Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Renan Godoy Burgos.pdf: 6405893 bytes, checksum: b375f61e7bce4dd2414dcf7cf42bf41d (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-08-16T19:45:05Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Renan Godoy Burgos.pdf: 6405893 bytes, checksum: b375f61e7bce4dd2414dcf7cf42bf41d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-16T19:45:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Renan Godoy Burgos.pdf: 6405893 bytes, checksum: b375f61e7bce4dd2414dcf7cf42bf41d (MD5) Previous issue date: 2017-03-09 / CAPES / Problemas relacionados à interação fluido-estrutura (IFE) estão presentes em diversos casos práticos na engenharia. Neste sentido, barragens de reservatórios, canais de navegação e pilares de plataformas e aerogeradores offshore são apenas alguns exemplos. O efeito produzido pelo fluido sobre a estrutura é de fundamental importância, pois altera o seu comportamento e produz esforços adicionais, sendo assim indispensável uma análise do sistema acoplado a fim de aperfeiçoar o desenvolvimento de projetos. Atualmente, devido aos avanços na indústria de computadores, as ferramentas numérico-computacionais consistem em meios bastante eficientes para a realização destas avaliações. Dentre os métodos numéricos mais utilizados, podem ser citados o Método das Diferenças Finitas (MDF), o Método dos Elementos Finitos (MEF), o Método dos Volumes Finitos (MVF) e o Método dos Elementos de Contorno (MEC). Este trabalho apresenta uma metodologia progressiva para solução do problema vibroacústico e um código próprio para análises modais bidimensionais do sistema acoplado fluido-estrutura, o qual é inicialmente discretizado por MDF, evoluindo para um acoplamento utilizando o MDF e o MEF simultaneamente e finalmente termina apenas com o MEF para geometrias da cavidade acústica e do sólido envolvendo interfaces curvas. O domínio estrutural é governado pelas equações da elasticidade 2D, ao passo que o comportamento do fluido é descrito pela equação de Helmholtz. O código é aplicado para estudos de casos fictícios e reais. Os resultados são validados a partir da utilização de programa comercial, apresentando erros desprezíveis para malhas discretizadas com tamanho razoável e tempo de processamento viável. / Problems related to fluid-structure interaction (FSI) are present in many practical cases in engineering. In this sense, dams, navigation channels and columns of offshore platforms and wind turbines are some examples. The effect generated by the fluid over the structure has a key importance, because it changes its behavior and adds other forces, and so it’s indispensable an analysis of the coupled system in order to improve the development of projects. Nowadays, because of the progress in computer industry, the numerical and computational tools are fairly efficient means to perform these evaluations. Among the most used numerical methods, there are the Finite Differences Method (FDM), the Finite Element Method (FEM), the Finite Volume Method (FVM) and the Boundary Element Method (BEM). This work presents a code capable of doing modal analysis, for problems in two dimensions, of the fluid-strutcture coupled system, which is initially evaluated through FDM, evolving to a coupling using FDM and FEM simultaneously and it finally finishes with only the FEM for geometries of the acoustic cavity and solid containing curved interfaces. The structural domain is ruled by the 2D elasticity equations, while the fluid is ruled by Helmholtz equation. The code is applied to the study of fictional and real cases. The results are compared with those obtained by commercial software, presenting negligible errors for fair sized meshes with viable processing time.

Orientador: José Roberto de França Arruda / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T06:31:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Macedo_RobsonGeremias_M.pdf: 10363964 bytes, checksum: 6228b731d9f6bbb1de00c092772a5fc2 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Este trabalho consiste no estudo de propagação de incertezas aleatórias através de método que permite estimar deflexões de carregamentos estáticos a partir de dados de avaliação dinâmica. Com este propósito, um modelo numérico foi desenvolvido para a realização de simulações decarregamentos estáticos cujas condições de contorno empregadas são similares às usualmente praticadas pela indústria automobilística em avaliações de rigidez de carrocerias. As freqüências naturais e os modos de vibrar também foram calculados pela resolução do problema de autovalor e autovetor das matrizes de massa e rigidez do modelo. Estes últimos dados foram então utilizados pelo método para estimar os mesmos coeficientes de rigidez obtidos da simulação de carregamento estático. Em seguida, incertezas aleatórias devidamente modeladas foram incorporadas aos parâmetros modais. Ferramentas de análise de propagação de incertezas, como Monte Carlo e propagação linear de covariância, foram aplicadas na verificação da incerteza da estimação feita pelo método quando seus parâmetros de entrada são incertos. Por último, ensaios experimentais de carregamento estático e análise modal experimental foram realizados para validação do método frente às incertezas associadas a estas medições. Resultados são apresentados e comentados / Abstract: This work aims the study of random uncertainties propagation through a method that provides estimation of static loading deflections from dynamic data evaluations. With this purpose, a numerical model was developed in order to simulate static loading with the same boundary conditions as those used in static stiffness evaluations adopted by automotive manufacturers. Natural frequencies and vibration mode-shapes were also calculated by solving the eigenvalue and eigenvector problem from mass and stiffness matrices of the model. Simulated dynamic data were applied in this method to estimate the stiffness rate as usually obtained from a static loading simulation. Properly modeled random uncertainties were then incorporated into the modal parameters. Analysis tools for uncertainty propagation, such as Monte Carlo and linear covariance propagation were used in order to evaluate the uncertainty of the estimations made by the method when the input parameters are uncertain. Finally, experimental static loading tests and experimental modal analysis were performed to validate the method against the uncertainties associated with these measurements. These results are presented and discussed / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Robson Pederiva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T12:10:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gevinski_JakersonRicardo_M.pdf: 6622293 bytes, checksum: aec7a88489a7f8e66c0dd6e0bdc0ed0e (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O interesse de maior produtividade e baixos custos de manutenção, associados ao desenvolvimento de produtos mais otimizados fizeram aumentar a preocupação com as falhas por fadiga em equipamentos. Neste contexto, o monitoramento da tensão dinâmica em estruturas e máquinas sujeitas à vibração adquire cada vez mais importância. Com este intuito, diversos métodos para a estimativa de tensões e deformações dinâmicas que utilizam parâmetros vibracionais vêm sendo desenvolvidos. Por estes métodos, basicamente, estima-se a deformação dinâmica pela derivação espacial do deslocamento obtido pelas técnicas de análise modal. Neste trabalho, abordam-se os conceitos da teoria da elasticidade e da análise modal para a melhor compreensão dos métodos propostos na identificação de deformação a partir dos parâmetros modais. Estudam-se os conceitos da análise modal híbrida para prever o deslocamento de pontos da estrutura e os conceitos da matriz de transformação deslocamento - deformação. Com o objetivo de avaliar esses métodos, realizam-se simulações numéricas e um experimento. Este se constitui no estudo de uma viga de alumínio, onde determinam-se as deformações de flexão da mesma, a partir das acelerações medidas e utilizando o método de diferenças finitas. As simulações e experimentos apresentaram resultados relevantes e satisfatórios no campo da determinação da tensão e deformação dinâmicas em superfícies. / Abstract: The interest of greater productivity and low costs of maintenance, combined with the development of more optimized products, have raised concern about prevention of fatigue failure of equipments. In this context, the monitoring of the dynamic stress in structures and machines under vibration has become more important. With this purpose, several methods of estimation of dynamic stress and strain using vibrational parameters have been developed. Basically, results from modal analysis are transformed from the displacement space to the strain space by use spatial differential operator. The work addresses the concepts of the theory of elasticity and modal analysis for a better understanding of the proposed methods for the identification of strain from modal parameters. It studies the concepts of hybrid modal analysis to predict the displacement of structures' points and concepts of the transformation matrix displacement to strain. In order to evaluate these methods, numerical simulations and an experiment are realized. This constitutes the study of an aluminum beam which determines the bending strain from measured accelerations and using the finite difference schemes. The simulations and experiments showed satisfactory and relevant results in the field of determination of dynamic stresses and strains on surfaces. / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Katia Lucchesi Cavalca / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-17T18:55:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Brol_KellenAparecida_M.pdf: 3493590 bytes, checksum: d557f6d9fa926676e3150289b0b3bc08 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Uma máquina rotativa é composta por muitos componentes interconectados, que atuam em conjunto e a influência mútua ocasiona uma grande variedade de fenômenos durante seu funcionamento. Os modelos matemáticos visam simular o comportamento dinâmico destes sistemas, com o objetivo de representar uma condição real, e para ser útil na previsão da resposta do sistema. Esse tipo de informação pode ser aplicado na solução de problemas durante a fase de projeto, e, além disso, pode servir como entrada em modelos baseados nas técnicas de diagnósticos de falhas. Neste caso, um modelo computacional robusto permite um "design" otimizado, redução de custos e melhoria da confiabilidade. O objetivo deste trabalho é observar a influência da estrutura de suporte ou fundação no comportamento dinâmico de uma estrutura através dos métodos de impedância mecânica e coordenadas modais, sendo neste último caso, aplicando a redução modal e análise de sensibilidade qualitativa da mesma na influência da resposta dinâmica do sistema. A fundação é responsável pelo suporte do rotor, através da interconexão com os mancais. Os mancais transmitem à fundação, as forças causadas pelo movimento do rotor, como no desbalanceamento e vice-versa. Os modos de vibrar da fundação são excitados no intervalo de freqüência do rotor são também transmitidos através dos mancais de volta ao rotor. O método de coordenadas mistas usualmente considera o amortecimento estrutural proporcional e, portanto, ele representa o sistema em coordenadas modais desacopladas. Assim, foi verificada a igualdade entre os métodos de análise considerando todos os modos; para a combinação de modos reduzidos foi determinado o número mínimo de modos que representam a estrutura de suporte com amortecimento proporcional e não proporcional e a maneira como o amortecimento ficava acoplado ao sistema; e no caso do método das coordenadas mistas com uma fundação experimental de entrada, determinou-se o número mínimo de modos quando acoplados ou desacoplados ao sistema e tipo de amortecimento estrutural da fundação / Abstract: A rotating machine is composed by many interconnected components that work together and therefore they influence each other causing a wide range of phenomena during operation. The mathematical models allow to simulate the dynamic behavior of these systems in order to represent the reality, and, then, to be useful in predicting the system response. Such information can be applied to solve problems during the design phase, and, moreover, it can be the input to model based on failure diagnosis techniques. In this case, a robust computational model also enables the design optimization, cost reduction and reliability improvement. The objective of this work is to observe the support structure, or foundation, influence in the dynamic behavior of a structure through the methods of mechanical impedance and modal coordinates, and in the latter case, applying the reduced modal and sensitivity analysis of the same qualitative influence on the system dynamics response. The foundation is responsible for supporting the rotor, through interconnection with the bearings. The bearings transmit the foundation forces caused by the rotor movement, as those due to the mass imbalance, and vice versa. The vibration modes of the foundation are excited in the rotor frequency range also transmitted through the bearings back into the rotor. The coordinate method usually considers the mixed proportional structural damping, and therefore it represents the system in modal coordinates uncoupled. Thus was established the equality between the analysis methods for all modes; for the reduced modes combination was determined the minimum modes number that represent the support structure with proportional damping and non-proportional damping and the way that was connected to the system; and in the case the mixed coordinates method with a experimental foundation input, it was determined the minimum modes number when coupled and uncoupled system and the type of foundation structural damping / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Renato Pavanello / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-05T04:07:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souto_Carlosd'Andrade_D.pdf: 10416734 bytes, checksum: 002d9b3eec5201986dcb26153a06af7f (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Neste trabalho é desenvolvido um método modal de resolução para modelos de elementos finitos aplicados em problemas dinâmicos elasto - acústicos cíclico simétricos. O método combina a teoria de propagação de ondas em sistemas cíclico - simétricos com o método de subestruturaçãocom interfaces- fixas de Craig Bampton e foi desenvolvido originalmente para estruturas e sistemas hidroelásticos, sendo extendido aqui para o caso elasto - acústico.Um programa de elementos finitos escrito em C++ utilizando a filosofia da programação orientada a objetos desenvolvido no Departamento de Mecânica Computacional foi utilizado para realizar as implementações computacionais. Como pré-processador foi utilizado o ANSYS também utilizado no pós-processamento, juntamente com o MATLAB. Foram adotadas como variáveis deslocamentos para o domínio estrutural e potencial de deslocamentos para o domínio fluido. Foi implementada a resolução de problemas multidomínios (estrutura, fluido e interface) onde a interface é um domínio puramente geométrico. Também são analisados métodos de redução modal e subestruturação para sistemas fluido - estrutura sendo proposto um método de redução modal simétrica para problemas elasto - acústicos. Diversos exemplos numéricos são analisados e os resultados são comparados com soluções numéricas dos modelos completos obtidas por meio do ANSYS / Abstract: ln this work a modal method to perform eigenanalysis of elastoacoustic cyclic - symmetric systems by the finite element method is developed. The method combines component mode synthesis and wave propagation in cyclic symmetric domains was originally developed to structural and hydroelastic systems and is now extended to the elastoacoustic problem. A C++ object oriented finite element code developed by the Computational Mechanics Department was used on the computational implementation. ANSYS was used on pre-processing work and MATLAB and ANSYS were used to post-process the results. Displacements and potential of displacements were choosen as variables for the structure and the fluid respectively, leading to a symmetric coupled system. Using a multi-domain approach, the structure and fluid domains are necessarily coupled by the interface, a geometric domain. Modal reduction and substructuring methods for elastoacoustic problems were also investigated and a symmetric modal reduction is proposed. Some numerical examples were analyzed and the results are compared to analytical solutions andANSYS results / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Vivaldo Fernando da Costa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-28T13:37:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_LuizCarlosPereirada_D.pdf: 875122 bytes, checksum: 1c0406fea2a649100ff3dc1d2efb747c (MD5) Previous issue date: 2001 / Doutorado

Orientador : Vivaldo Fernando da Costa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-28T20:22:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Naturesa_JimSilva_M.pdf: 2223566 bytes, checksum: 3044e9ccf4b186d3252af8d95defa20e (MD5) Previous issue date: 2001 / Mestrado