O conceito de projeto de estruturas de ônibus deve ser determinado em função do carregamento dinâmico ao quais as estruturas são submetidas. Através de procedimentos experimentais e análises numéricas, pode-se avaliar o comportamento da estrutura para diferentes aplicações, variando-se o carregamento e os perfis de pista na qual o ônibus trafega. Carrocerias de ônibus são muitas vezes superdimensionadas, no entanto, empresas encarroçadoras de ônibus têm o desafio de construir produtos cada vez mais leves sem afetar sua integridade estrutural. O objetivo deste trabalho é analisar o comportamento estrutural de uma carroceria de ônibus submetida a diferentes perfis de pista, a fim de determinar o nível de exigência em cada uma delas, como também determinar qual sua vida útil para a condição aplicada. Nesse contexto se desenvolve uma metodologia para avaliação de fadiga no domínio do tempo, utilizando programas comerciais face ao case de aplicação a ser resolvido. A análise estrutural dinâmica foi realizada por meio do método de superposição modal, onde as excitações impostas ao modelo foram sinais experimentais de deslocamentos medidos nas regiões dos cubos das rodas do produto, eixo dianteiro e eixo traseiro, quando o mesmo trafegava em perfis de pista tipo: asfalto, paralelepípedo e estrada de chão batido. As tensões obtidas na análise dinâmica foram utilizadas na estimativa de vida em fadiga do ônibus, pelo método do plano crítico. Por fim, compararam-se os valores obtidos nos ensaios práticos com a análise numérica, no intuito de validar a metodologia desenvolvida. / The design concept of buses structures must be determined by the dynamic loading to which structures are subjected. It is possible to evaluate the performance of the structure to different applications through numerical analyses and experimental procedures by diversifying loading and runway profiles where buses travel on. Buses bodies are often oversized; however bus builders have the challenge of manufacturing products increasingly lighter without affecting its structural integrity. The purpose of this paper is to analyze the structural performance of a bus body subjected to different runway profiles in order to determine the level of demand in each one of them and also determine its useful life as well. In this context develops a methodology for evaluating the fatigue related to time domain by using specific software to solve those case applications already presented. Dynamic structural analyses was performed by method of superposition, in which stimulus imposed on the model were displacement signs measured in the front and rear axle of wheel hubs product, when buses were travelling on asphalt, paving and unpaved roads. The tension obtained in dynamic analysis was used from estimate fatigue life of buses, through the method of critical plan. Finally, were compared the values obtained in practical tests with numerical analysis in order to validate the methodology developed.

Orientador: Elnatan Chagas Ferreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-14T08:58:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_NestorEzequielde_M.pdf: 11297935 bytes, checksum: f508b0e6ae1a58f18ecbebc7879ff5fb (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Aproximadamente 40% da energia total produzida no mundo é consumida no setor de transporte, tendo criado uma grande demanda para estudos de fontes alternativas de energia para os veículos. Este trabalho acadêmico tem como por objetivo apresentar um estudo desenvolvido com veículos elétricos (VEs), com o desenvolvimento de projeto de circuitos eletrônicos de aquisição de dados e condicionamento de sinais das grandezas elétricas e mecânicas, tais como tensão da bateria, corrente elétrica consumida, carga da bateria, temperatura, RPM do motor, velocidade da moto elétrica, sendo que todos os dados são georeferenciados. Estes dados fornecem informações importantes sobre as características e o desempenho das motos elétricas estudadas, além de revelar informações que podem demonstrar a viabilidade de se utilizar este veículo em aplicações comerciais. São apresentados os resultados obtidos com o monitoramento destes VEs durante 12 meses. / Abstract: Approximately 40% of the total energy produced in the world is consumed in the transport sector, having created a great demand for studies of alternative sources of energy for the vehicles. This academic work has as for objective to present a study developed with electric motorcycles (VEs), with the development of project of electronic circuits of acquisition of data and conditioning of signs of the electric and mechanical greatness, such as tension of the battery, consumed electric current, load of the battery, temperature, RPM of the motor, speed of the electric moto, and everybody the data are georeferencing. These data supply important information on the characteristics and the acting of the studied electric motorcycles, besides revealing information that can demonstrate the viability of using this vehicle in commercial applications. The results obtained with the monitoration of these (VEs) for 12 months are presented. / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Niederauer Mastelari / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-21T01:52:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Danes_LeandroHenschel_M.pdf: 2871625 bytes, checksum: b9af585f9ca0d24b08f2435b57a913bc (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Uma mistura de gás e liquido escoando em um tubo em diferentes faixas de vazões se comporta como diferentes padrões de escoamento, em que interações cinemáticas e dinâmicas especificas de cada padrão, ocorrem entre gás e liquido. A estimação de dados sobre a velocidade media de deslocamento e a vazão de ambas as fases depende da aplicação de estratégias estatísticas de e de modelos de escoamento para calcular estas informações. Neste trabalho, um sensor de impedância que, se devidamente calibrado, possui sinal proporcional ao nível de liquido na seção transversal do duto, foi utilizado para a obtenção destes dados sendo desenvolvidas técnicas e estratégias para alcançar este objetivo. O estudo foi desenvolvido no regime de escoamento horizontal água-ar nos regimes de bolhas alongadas, estratificado intermitente. Foram utilizadas técnicas para a obtenção da velocidade media de deslocamento do escoamento bifásico a partir de um arranjo de dois sensores de impedância em serie. Foi utilizada a técnica da correlação cruzada e foram elaboradas e apresentadas como opção, uma técnica baseada no calculo numérico e outra na covariância entre os sinais como alternativa. As técnicas foram testadas e comparadas. Foram utilizados modelos de escoamento e levantadas hipóteses para a estimativa das vazões de gás e liquido. Foram realizadas estimativas para o padrão de bolhas alongadas, estratificado e intermitente. Para o regime intermitente, considerado foco do estudo, foram obtidas respectivamente para gás e liquido, margens de erro de 24.4% e 28% considerando um perfil de escoamento constante e margens de 12.5% e 20.5% para um perfil laminar / Abstract: A gas-liquid moisture flowing in a tube at different flow rates , behaves as different flow patterns, which cinematic and dynamic interactions occurs between the gas and liquid phases. The estimation of average displacement rate data and flow data for both phases depends of the application of statistical strategies and floe models for calculating the information. In this work, a impedance sensor which, is correctly calibrated, has a proportional out to the liquid level of the tube cross section, was used for obtaining these data with techniques and strategies developed to achieve this goal. The study was developed for horizontal air-water flow at the bubbles, stratified and slug patterns. It was used techniques for obtaining the average displacement speed of the flow between the two sensors. The cross-correlation technique was used and a numeric calculus based technique and a covariance based technique were elaborated and presented as an option. The techniques were tested and compared. Flow-models were used and hypothesis were take in order to make estimations of gas and liquid flow magnitude. Estimatives were done for the elongated bubbles , stratified and slug patterns. For the slug pattern ,focus of the work, it was obtained respectively for the gas and the liquid phase, error margins of 24,4% and 28% considering a constant flow profile and 12.5% and 20.5% margins considering a laminar flow profile / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Essa dissertação desenvolve e faz uso de uma técnica de medição com objetivo de obter dados experimentais envolvidos no ciclo de trabalho dos compressores herméticos alternativos, largamente utilizados nos sistemas de refrigeração. O trabalho mostra o comportamento das válvulas de admissão e descarga durante o funcionamento do compressor, as pressões no cilindro, na sucção, na descarga e também a variação de rotação do eixo durante um ciclo de compressão completo. Todas as características mensuradas estão referenciadas à posição angular do eixo do compressor, o que permitiu monitorar todos os eventos em função do seu deslocamento angular. Para o desenvolvimento desse trabalho foi necessário planejar um sistema de medição robusto, não vulnerável aos fatores ambientais, presentes dentro da carcaça do compressor. A limitação do espaço físico foi um fator de grande importância na escolha dos sensores, assim como a velocidade de resposta dos instrumentos, pois um ciclo de compressão tem período menor que 0,020 segundos. A coleta dos dados e a análise dos sinais foram realizadas com o auxilio de hardware apropriado e software especialmente desenvolvido. / In this dissertation it is developed and applied measurement methods to obtain experimental data of a hermetic compressor work cycle, widely used in the refrigeration systems. This work shows the suction and discharge valve behaviors, the pressure in the cylinder, as well as in the discharge and suction chambers, and also crankshaft rotation variation during a complete compression cycle. All the measurements are reference to crankshaft angular position of compressor which allows to verify the events as a function of the crankshaft angular displacement. For the development of this work it was necessary to plan a reliability measure system, not affected by environmental factors inside the housing of compressor. The inner space limitation was an important feature for choosing the sensors as well as their time response, since the period compression cycle is less than 0.020 seconds. The data acquisition and signal analysis were done with appropriate hardware and it was developed a specific software.

Este trabalho descreve as pesquisas e desenvolvimentos em instrumentação eletrônica computacional, realizados para viabilizar experiências na área de neurobiofísica, tendo como objetivos principais a geração de estímulos visuais para invertebrados e a captação de sinais eletrofisiológicos gerados por sistemas biológicos sensoriais submetidos a estímulos. Trata-se de um conjunto de equipamentos que, operando de maneira integrada, são capazes de fornecer e sincronizar estímulos, realizar a aquisição dos dados de sinais neurais a serem utilizados para controle e análise em experiências in vivo\" nos estudos da visão de invertebrados no Laboratório de Neurobiofísica - DipteraLab do IFSC. A integração desta instrumentação eletrônica visa facilitar a sua utilização durante os experimentos, permitindo o acompanhamento das aquisições de dados neurais, viabilizando a realização de experimentos com alterações dos estímulos através de realimentação em tempo real. / This work describes the research and development of computational instrumentation to be used in experimental neurobiophysics. The developed electronic modules operate in an integrated manner and are used to generate visual stimuli for invertebrates and capture electrophysiological signals generated by biological systems subjected to sensory stimuli. They are able to provide synchronized stimuli and perform data acquisition of neural signals events to be used for control and analysis of vision experiments with invertebrates at the Laboratory of Neurobiophysics Dipteralab Laboratory, at the IFSC. The integration of electronic instrumentation facilitate its use during experiments allowing, through its monitoring capabilities of the neural data acquisition, the realization of experiments with real time stimuli changes through feedback. The possibility to perform pre-analyses of neural responses in behavioral closed loop experiments is also implemented.

Propõe-se neste trabalho um enlace tático de dados para comunicação ponto-a-ponto entre aeronave e estação em solo. Ele é baseado no padrão DVB-S2 (Digital Video Broadcasting - Satellite - Second Generation) com adaptações. O enlace deve permitir alta taxa de transmissão, oferecendo confiabilidade e robustez. Aplica-se ao sistema uma técnica de DSSS (direct sequence spread spectrum ou espalhamento espectral por seqüência direta) para proteção contra interferência intencional. Configurações diversas de espalhamento espectral, modulação e codificação de canal são modeladas e testadas. O sistema é testado sob canal AWGN (additive white Gaussian noise, ruído aditivo gaussiano branco), interferência tonal, interferência de banda estreita e interferência pulsada. O desempenho do sistema, em valores de BER (bit error rate, taxa de erro de bit) e PER (packet error rate, taxa de erro de pacote), simulado em diferentes cenários, é usado para avaliar a proteção contra interferência dada pelas opções de codificação e espalhamento. Os resultados da simulação, de um modo geral, concordam com os efeitos esperados. A técnica de espalhamento espectral usada consegue boa proteção contra interferência tonal e interferência de banda estreita. A interferência pulsada é capaz de degradar mais severamente o desempenho e o ganho conseguido pelas medidas de proteção é menor neste caso. Melhorias são propostas baseadas nas fraquezas do sistema sob os cenários de interferência simulados.

O trabalho consiste em ajustar ("matching") dois perfis verticais de vento distintos, sendo um da torre anemométrica com 6 níveis (6,0; 10,0; 16,3; 28,5; 43,0 e 70,0m) obtidos por medidas diretas de anemômetros e outro da radiossondagem com determinação do vento feita pela técnica do GPS até 500m, em camadas verticais de 50m. O resultado foi a obtenção de um único perfil usando a metodologia de interpolação com "splines" cúbicas, detecção do desvio médio ("bias") entre os perfis e o ajuste ("matching") dos perfis, evitando bruscas variações do perfil médio. Foi realizado um estudo de caso real com a determinação de trajetória de foguetes lançados no Centro de Lançamento de Alcântara chegando a um resultado de que o ponto de impacto atinge o campo de dispersão com erros menores de 10% em relação ao seu raio usando os ajustes de perfil.

Orientador: Kleber Pereira Lanças / Banca: Ulisses Rocha Antuniassi / Banca: Maura Seiko Tsutsui Esperancini / Banca: Antonio Gabriel Filho / Banca: Alberto Kazushi Nagaoka / Abstract: Precision agriculture is the integration among several technologies in order to reduce the agricultural losses, increasing the economical return and reducing the environmental impacts. So, the computer based data acquisition and storage for field data is very important for precision agriculture development. The automatic data storage allows to eliminate the human reading and type errors, to reduce data losses and no synchronism readings among different sensors, in addition assure different frequency readings with precise intervals This present research had for main objective to develop and evaluate a data acquisition and storage system based on personal computer for analogical sensor (load cells and potentiometer) and GPS receiver (Global Positional System). The main objective of this research was to develop and evaluate a low cost acquisition and storage data system for analogical sensors (load cells and potentiometer) and GPS receiver and also realize a comparative economical analysis between the actual data acquisition system (Micrologger CR10X) and the proposal system. / Doutor

Nowadays, the rational energy consumption is one of the main concerns of the whole modern society. Thus, this dissertation contributes to improve energy efficiency, increase the renewable energy sources and to develop cleaner and more efficient technologies as the greatest challenges of science and technology. This is reflected in today s residential energy consumption in Brazil which is about 26%, mostly produced by equipment of high energy consumption as is the case of showers and air-conditioning, according to the Energy Research Company - EPE. The main goal of this research was to develop a dedicated electronic instrumentation to determine the superficial geothermal profile, focusing at cost reduction and short installation times. With many experimental data was possible to establish the heat exchange capacity of heat exchangers buried underground. The experimental data was obtained in the Center of Studies in Energy and Power Systems Center (CEESP) at Federal University of Santa Maria (UFSM). It was developed a dedicated acquisition board based on a microprocessor (PIC18f5420) and a tubular PVC probe setup with 11 digital temperature sensors model DS18B20 with 5 m long rod and half inch diameter. The temperature data were collected during 12 months recorded every 2 minutes This dissertation is mostly focused on the establishment of basic electronic instrumentation for conducting summary surveys of temperature data in shallow subsurface geothermal profile in any area, thereby reducing costs and installation times. These geothermal profile data are important for various areas in establishing the ability to exchange heat between buried materials and the homely ambient, such as construction, underground power cabling and architecture. The experimental area was the Center of Studies in Energy and Power Systems (CEESP), in the campus of UFSM in Santa Maria - RS. The data collection will serve as input for the rapid establishment of underground temperature distribution curves where is intended to utilize geothermal energy. The data collection was realized by a dedicated data logger based on the PIC18f5420 microprocessor. The entire plate is sized, constructed and programmed in CEESP along with a standard PVC tubular probe five meters long and half inch diameter fitted with 11 digital temperature sensors type DS18B20, to enable monitoring the underground temperature change from surface up to a desired depth. Collection of temperature data was made in the course of 12 months, with measurements recorded at every 2 minutes. Some interruptions occurred during the measurement period, but it did not interfere with the final outcome results. It was then possible to establish the mean thermal profile parameters during daily periods and the maximum and minimum temperatures throughout the year. With the results obtained in this research is possible to prove that the thermal variation (temperature) of the soil profile decreases gradually with depth until it stabilizes at a value which is approximately the average annual temperature of that local area. During these tests, it was observed that the temperature measurements in the experimental campus CEESP for a maximum depth of five meters ranged between 18 and 22 °C. The data reduction method called Least Squares Method was used to make projections of temperatures for deeper depths. Thus it was possible to confirm the theoretical information that the soil temperature at any location a few meters deep tends to stabilize at the annual average surface temperature in that place. In Santa Maria-RS, according to the National Institute of Meteorology (INMET), the annual average temperature is 19.5 °C. / Atualmente existe uma preocupação de toda a sociedade com relação ao consumo racional de energia. Desta forma busca-se melhorar a eficiência energética, aumentar a proporção de fontes renováveis de energia elétrica e desenvolver tecnologias mais eficientes e limpas. O consumo residencial hoje é 26% do consumo nacional, segundo a Empresa de Pesquisa Energética EPE, sendo que os maiores consumidores de energia nos lares são os chuveiros e os condicionadores térmicos de ambientes. Essa dissertação tem por objetivo o estabelecimento de uma instrumentação eletrônica dedicada à realização de levantamentos sumários de dados do perfil geotérmico superficial do subsolo numa área qualquer, reduzindo assim custos e tempo de instalação de projetos geotérmicos para condicionamento de ambientes. Esses dados do perfil geotérmico são importantes para várias áreas no estabelecimento da capacidade de troca do calor entre materiais enterrados e o ambiente. Este conhecimento pode ser utilizado também na construção civil, arquitetura e dimensionamento de cabos de energia subterrâneos, entre outros. A área experimental utilizada foi a do Centro de Estudos em Energia e Sistemas de Potência (CEESP), no Campus da UFSM em Santa Maria - RS. As coletas de dados vão servir de subsídios para o estabelecimento rápido das curvas de distribuição da temperatura do solo no local onde se pretenda estabelecer o aproveitamento da energia geotérmica. Para a coleta de dados foi desenvolvido uma placa dedicada de aquisição baseada num microprocessador PIC18f5420. A placa foi toda dimensionada, construída e programada no CEESP juntamente com um padrão de sonda tubular de PVC de cinco metros de comprimento e meia polegada de diâmetro, onde foram instalados 11 sensores digitais de temperaturas modelo DS18b20. Com esta sonda multissensora fez-se a monitoração automática da variação de temperatura subterrânea desde a superfície até a profundidade desejada. Para comprovar a efetividade da proposta da instrumentação geotérmica com a sonda sensora, fez-se uma coleta de dados de temperatura no decorrer de 12 meses, com medições registradas a cada 2 minutos. Durante o período de medição, ocorreram algumas interrupções nas medidas, mas que não interferiram no resultado final dos experimentos e serviram para demonstrar como se pode facilmente interpolar os valores da variável medida. Estabeleceram-se então parâmetros térmicos do perfil durante períodos diários, de máximas e mínimas temperaturas no decorrer de um ano. Com os resultados obtidos nesta pesquisa foi possível comprovar que a variação térmica (temperatura) do perfil do solo diminui gradativamente de acordo com a profundidade até estabilizar num valor que corresponde aproximadamente à temperatura média anual do sítio de estudo. Durante estes testes, observou-se que as medições de temperatura do solo no campus experimental do CEESP na profundidade máxima medida de cinco metros variaram entre 18 e 22 °C. Foi aplicada uma redução de dados através do Método dos Mínimos Quadrados para obter medidas que permitem projeções de temperaturas para profundidades maiores e assim recomendar as profundidades necessárias para a instalação de trocadores de calor. Os dados confirmaram as informações teóricas de que a temperatura do solo em qualquer local após alguns metros de profundidade tende a se estabilizar em um valor que corresponde à temperatura média anual da superfície do ambiente daquela área. Em Santa Maria-RS, segundo Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) a temperatura média anual é de 19.5 °C.

Este trabalho descreve as pesquisas e desenvolvimentos em instrumentação eletrônica computacional, realizados para viabilizar experiências na área de neurobiofísica, tendo como objetivos principais a geração de estímulos visuais para invertebrados e a captação de sinais eletrofisiológicos gerados por sistemas biológicos sensoriais submetidos a estímulos. Trata-se de um conjunto de equipamentos que, operando de maneira integrada, são capazes de fornecer e sincronizar estímulos, realizar a aquisição dos dados de sinais neurais a serem utilizados para controle e análise em experiências in vivo\" nos estudos da visão de invertebrados no Laboratório de Neurobiofísica - DipteraLab do IFSC. A integração desta instrumentação eletrônica visa facilitar a sua utilização durante os experimentos, permitindo o acompanhamento das aquisições de dados neurais, viabilizando a realização de experimentos com alterações dos estímulos através de realimentação em tempo real. / This work describes the research and development of computational instrumentation to be used in experimental neurobiophysics. The developed electronic modules operate in an integrated manner and are used to generate visual stimuli for invertebrates and capture electrophysiological signals generated by biological systems subjected to sensory stimuli. They are able to provide synchronized stimuli and perform data acquisition of neural signals events to be used for control and analysis of vision experiments with invertebrates at the Laboratory of Neurobiophysics Dipteralab Laboratory, at the IFSC. The integration of electronic instrumentation facilitate its use during experiments allowing, through its monitoring capabilities of the neural data acquisition, the realization of experiments with real time stimuli changes through feedback. The possibility to perform pre-analyses of neural responses in behavioral closed loop experiments is also implemented.