Tese de mestrado. Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Edifícios altos e estruturas são propensos a experimentar efeitos dinâmicos induzidos pelo vento, ação sísmica, e outras fontes de vibração. Pontes, estádios e outras estruturas sujeitas à ação de cargas móveis ou sísmicas, também podem apresentar resposta dinâmica que comprometa a confiabilidade das mesmas ou cause desconforto aos seus usuários. Amortecedores passivos são uma alternativa econômica, eficaz e rápida para reduzir ou eliminar tais vibrações. Dentro dos vários tipos de amortecedores passivos propostos ou já em uso, destacam-se aqueles que funcionam por atrito entre dois corpos sólidos, devido à sua simplicidade, grande poder de dissipação e baixo custo. Na presente dissertação, é apresentado um estudo teórico e experimental sobre amortecedores de vibração por atrito. São discutidos aspectos importantes da física do atrito bem como métodos que facilitam o cálculo de sistemas que envolvem atrito. Também foram projetados e ensaiados modelos diferentes de amortecedores de vibração por atrito. O conceito é aplicado em um edifício metálico com seis pavimentos submetido à excitação sísmica. Com a elaboração de programas computacionais, é verificado que a resposta máxima da estrutura é consideravelmente reduzida após a instalação dos dissipadores.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2819_TeseDoutoradoMarcoAntoniodeSouzaLeiteCuadros.pdf: 2555686 bytes, checksum: 8b6eb5a566c793b231356f6ac6d1220a (MD5) Previous issue date: 2011-10-27 / As válvulas de controle são atuadores bastante comuns na indústria e são elementos importantes nas malhas de controle. O stiction, do inglês static + friction, é uma não linearidade presente nas válvulas de controle que provoca o aumento da variabilidade do processo, prejudicando o desempenho, produzindo perdas na qualidade, gasto de matéria prima e queda na rentabilidade da produção. O stiction representa o atrito presente na válvula, que aumenta com o desgaste da mesma. A primeira contribuição deste trabalho é a proposta de uma nova metodologia para a quantificação do stiction para situações em que o gráfico da variável do processo e da saída do controlador tenha forma de paralelogramo. Para este padrão o método apresenta resultados menos conservativos em comparação com outros métodos de quantificação de abordagem semelhante. Além disto, uma proposta para a estimativa do slipjump a partir do conhecimento do modelo do processo é discutida. A metodologia proposta requer apenas dados de operação, sem a necessidade de testes invasivos. A aplicação a simulações, dados de plantas industriais e uma planta-piloto demonstram a aplicabilidade e a superioridade da contribuição. A segunda contribuição é a proposta de três novos métodos de compensação de stiction que melhoram o desempenho da variável do processo sem o efeito negativo de aumentar a variabilidade no movimento da haste da válvula, algo comum em outros métodos desta natureza. O primeiro método proposto avalia o processo através de um degrau com o objetivo de encontrar o valor do sinal de controle para aproximar o erro a zero, através de um procedimento realizado em cinco passos. O segundo método aproxima o erro a zero através da aplicação de um sinal suave à válvula, seguido de um sinal de freio no instante em que a variável de processo se aproxima da referência. O terceiro método aplica um sinal pulsante à válvula para minimizar o erro, de forma similar ao método conhecido por knocker. Entretanto, é proposta uma estratégia para detectar o instante em que o erro é mínimo e sinal pulsante possa parar mantendo o erro mínimo. Isto torna o método mais adequado para tratar perturbações e variações de setpoint. Os métodos de compensação são analisados através de sua aplicação em exemplos de simulação e numa malha de vazão de uma planta piloto.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_4905_DISSERTAÇÃO Marcela G Ferreira - IMPRESSÃO 2 - PDF 2.pdf: 4143871 bytes, checksum: ed1f902dd2d1ee7ad94bef5ab9cc5743 (MD5) Previous issue date: 2010-12-20 / Diversos processos de reparo por atrito estão sendo estudados atualmente, dentre os quais se destaca o recobrimento por atrito ou, em inglês, Friction Surfacing. Esta técnica consiste na deposição do material de um pino em uma chapa ou substrato através de altas rotações e altas cargas axiais no pino, com um deslocamento horizontal do substrato. Durante o trabalho buscou-se caracterizar o revestimento depositado por atrito, através de ensaios de corrosão, jato de impingimento e análise microestrutural através de Microscopia Eletrônica de Varredura e Microscopia Óptica. Para isso, utilizou-se um equipamento do Laboratório de Técnicas em Atrito e Desgaste da Universidade Federal de Uberlândia, a Unidade de Processamento de Pinos por Atrito (UPPA), capaz de realizar reparos por atrito, dentre eles ensaios de preenchimento (FHPP), o qual foi modificado e implementado um sistema de controle de uma plataforma, possibilitando assim a realização dos ensaios de recobrimento com aço AISI 420, onde são fornecidos ao programa de controle os parâmetros de reparo. Entre as vantagens desse processo destacam-se a excelente união metalúrgica entre o recobrimento e o substrato, associada a uma microestrutura refinada. Através dessa técnica, pode-se então aplicar diferentes tipos de materiais sobre substratos, resultando em incrementos na resistência à corrosão e/ou desgaste. Como material base foi utilizado um aço carbono e como material de deposição foi utilizado o aço inoxidável martensítico AISI 420. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da variação dos principais parâmetros de processo no revestimento, por meio da avaliação da microestrutura, espessura da camada revestida, microdureza e avaliação da resistência à corrosão quando submetido a testes de Corrosão estática e Jato de impingimento. Os resultados mostraram que houve um refino de grão na zona afetada pelo calor, aumentando assim a sua dureza. Finalmente, da análise do revestimento obtiveram-se resultados de desgaste e resistência à corrosão satisfatória, quando comparado ao material utilizado como revestimento. Palavras-chave: Revestimento por atrito, erosão, corrosão, AISI 420.

Edifícios altos e estruturas são propensos a experimentar efeitos dinâmicos induzidos pelo vento, ação sísmica, e outras fontes de vibração. Pontes, estádios e outras estruturas sujeitas à ação de cargas móveis ou sísmicas, também podem apresentar resposta dinâmica que comprometa a confiabilidade das mesmas ou cause desconforto aos seus usuários. Amortecedores passivos são uma alternativa econômica, eficaz e rápida para reduzir ou eliminar tais vibrações. Dentro dos vários tipos de amortecedores passivos propostos ou já em uso, destacam-se aqueles que funcionam por atrito entre dois corpos sólidos, devido à sua simplicidade, grande poder de dissipação e baixo custo. Na presente dissertação, é apresentado um estudo teórico e experimental sobre amortecedores de vibração por atrito. São discutidos aspectos importantes da física do atrito bem como métodos que facilitam o cálculo de sistemas que envolvem atrito. Também foram projetados e ensaiados modelos diferentes de amortecedores de vibração por atrito. O conceito é aplicado em um edifício metálico com seis pavimentos submetido à excitação sísmica. Com a elaboração de programas computacionais, é verificado que a resposta máxima da estrutura é consideravelmente reduzida após a instalação dos dissipadores.

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:02:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10432_RODRIGO PEREIRA GONÇALVES.pdf: 3395928 bytes, checksum: a1eb1bfe65858f3c3f79d97f9029e049 (MD5) Previous issue date: 2016-09-29 / Shakedown pode ser definido como o processo pelo qual uma estrutura submetida a um carregamento cíclico, que se deforma plasticamente durante a primeira aplicação de carga, atinge após uma determinada quantidade de ciclos um estado estacionário em que a resposta do material é perfeitamente elástica. Uma estrutura projetada com base em uma análise shakedown é mais segura do que uma baseada em seu limite plástico. Dessa forma, foi feito um estudo numérico afim de avaliar a inflência de parâmetros como tensão de escoamento, coeficiente de atrito, grau de encruamento e modelo de encruamento no fenomemo shakedown. Para isso, foi utilizado o software comercial ABAQUS, onde foi feito um modelo de elementos finitos para simular um carregamento cíclico de uma esfera rígida sobre um plano deformável. Os resultados indicam que quanto mais resistente é o material solicitado (maior tensão de escoamento) mais rápido acontece a estabilização em shakedown. O atrito se mostra prejudicial ao acontecimento do shakedown, aumentando a quantidade de ciclos de carregametno necessários para sua estabilização. Já o encruamento teve uma influência benéfica, facilitando o acontecimento do fenômeno. Os modelos de encruameno isotrópicos e cinemático linear se mostraram inadequados para análise em condições que envolvem alta deformação plástica, não sendo capazes de prever a plasticidade incremental. Já o modelo de encruamento cinemático não-linear se mostrou adequado para análise shakedown em todas as condições simuladas. Palavras chave: Shakedown, Atrito, Modelo de encruamento

Submitted by Allison Andrade (allisonandrade.13@hotmail.com) on 2016-03-14T15:56:03Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Alexandre da Silva Leocádio.pdf: 28447759 bytes, checksum: a1174b5dae6560665dbf06b6d425bff0 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-03-14T20:43:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Alexandre da Silva Leocádio.pdf: 28447759 bytes, checksum: a1174b5dae6560665dbf06b6d425bff0 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-03-14T20:48:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Alexandre da Silva Leocádio.pdf: 28447759 bytes, checksum: a1174b5dae6560665dbf06b6d425bff0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-14T20:48:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Alexandre da Silva Leocádio.pdf: 28447759 bytes, checksum: a1174b5dae6560665dbf06b6d425bff0 (MD5) Previous issue date: 2014-09-25 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / Air transport is one of the most dynamic sectors of the world economy as the growing commercial demand stimulates the aircraft industry to produce larger and more capable aircraft, able to carry more and more passengers and cargo, with greater speed and safety. The evolution of the mentioned sector directly impacts the relationship between the tire and the pavement of the airport runways because, when it comes to security, operations, takeoff and landing are the most critical procedures for a flight. Thus, the maintenance of these structures is of paramount importance to prevent the occurrence of accidents. A means of monitoring and maintenance of the pavement is done by friction measuring and macrotexture. This paper analyzes the average ratios of friction obtained from reports issued by Griptester equipment and macrotexture depths through the sand patch test on the Runway of Manaus International Airport / Eduardo Gomes (AM). This airfield constitutes the main Northern Region, because of its economic importance, by allowing the export of high value added arising from the production of the Industrial Pole of Manaus (PIM). The results indicate that, despite its high demand of aircraft movement, the friction index and macrotexture remained at a level considered safe. These factors are the result of the actions of pavement maintenance, such as taking rubber off and the recovery of the defective layer, and constant training of the responsible teams. / O transporte aéreo é um dos setores mais dinâmicos da economia mundial, pois a crescente demanda comercial estimula a indústria aeronáutica a produzir aeronaves maiores e com maior capacidade, aptas a transportar cada vez mais passageiros e cargas, com maior rapidez e segurança. A evolução do mencionado setor impacta diretamente a relação entre o pneu e o pavimento das pistas dos aeroportos, porquanto, em se tratando de segurança, as operações de pouso e decolagem são os procedimentos mais críticos de um voo. Dessa forma, a manutenção dessas estruturas é de suma importância para se evitar a ocorrência de acidentes. Um dos meios de monitoramento e de manutenção desse pavimento faz-se por meio da medição de atrito e macrotextura. O presente trabalho analisa os índices médios de atrito obtidos a partir de relatórios emitidos pelo equipamento Griptester e as profundidades de macrotextura, por intermédio do ensaio da mancha de areia da pista de pouso e decolagem do Aeroporto Internacional de Manaus/Eduardo Gomes (AM). Esse aeródromo constitui-se o principal da Região Norte, em virtude da sua importância econômica, ao viabilizar a exportação de produtos de alto valor agregado oriundos da produção do Polo Industrial de Manaus (PIM). Os resultados indicam que, apesar da sua alta demanda do movimento de aeronaves, os índices de atrito e macrotextura mantiveram-se em um nível considerado seguro. Esses fatores são resultados das ações de manutenção do pavimento, tais como o desemborrachamento e a recomposição da camada defeituosa, além de constantes treinamentos das equipes responsáveis.

Submitted by Marcele Costal de Castro (costalcastro@gmail.com) on 2017-12-14T11:47:51Z No. of bitstreams: 1 MAURO BLOCH M.pdf: 3552948 bytes, checksum: ad50ca92629797db3b33ceeb109d315c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-14T11:47:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MAURO BLOCH M.pdf: 3552948 bytes, checksum: ad50ca92629797db3b33ceeb109d315c (MD5) Previous issue date: 1983-02 / O núcleo de um reator rápido, tipo LMFBR, é composto de feixes hexagonais de barras de arranjo triangular com espaçadores helicoidais. Neste trabalho, foi feita uma análise hidráulica dos subcanais lateral e de canto, que juntamente com o interno, compõem o feixe. Foram realizadas medidas de queda * de pressão, vazão e temperatura para ó escoamento de água, nos dois tipos de subcanais, Isolados geometricamente. Desta forma, obteve-se, a variação do fator de atrito, como função do número de Reynolds, bem como a razão entre os fatores de distribuição do escoamento, para os subcanais lateral e de canto. Os parâmetros geométricos utilizados foram: diâmetro de barra 10,04 mm e 8,01 mm, passo axial 160 mm e 80 mm, faixa de número de Reynolds de 100 a 30.000.

Orientador: Paulo Vatavuk / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-19T08:44:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Schroder_FranciscoCarlos_M.pdf: 3459488 bytes, checksum: a1a920f7c561f9c61836a4366dc4a636 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O objetivo deste trabalho é pesquisar e esclarecer as divergências dos valores de rugosidade equivalente de tubos comerciais de diferentes materiais, notadamente os de aço e ferro, que são mais comuns em aplicações industriais e de saneamento, no transporte de líquidos. Como estes valores muitas vezes não são coincidentes, apesar de originarem de materiais e processos similares, geram dúvidas quando de sua escolha para formulação do fator de atrito, que é utilizado para o cálculo de perdas de carga distribuídas em sistemas de bombeamento. O trabalho propõe recomendações para melhorar a estimativa da rugosidade em tubos metálicos rugosos, baseado em casos reais de dimensionamento de perdas por atrito em projetos de bombeamento de água / Abstract: The objective of this study is to investigate and to clarify the differences in the values of equivalent roughness of commercial pipes of different materials especially the steel and iron pipes that are more common in industrial and sanitation applications for transport of liquids. Since these values do not coincide despite similar of materials and processes inaccuracy in the formulation of the friction factor can occur, they create doubts when comes the choice for the formulation of the friction factor, which is used to calculate pressure drops distributed in pumping systems. This work proposes recommendations for improving the estimate of roughness in metallic tubes based on real cases rough sizing of friction loss in water pumping projects / Mestrado / Recursos Hidricos, Energeticos e Ambientais / Mestre em Engenharia Civil

A otimização da formulação do óleo lubrificante empregado em motores de combustão interna é uma importante maneira de se reduzir o atrito e assim aumentar a eficiência energética. É também uma forma de assegurar proteção ao sistema, mantendo a taxa de desgaste em um nível adequado. O óleo de motor é uma mistura de óleos básicos selecionados com aditivos, entre os quais podem ser encontrados os modificadores de atrito, que são compostos com capacidade de aderir às superfícies metálicas, proporcionando melhoria da lubrificação em condições mista e limítrofe. O dialquilditiocarbamato de molibdênio (MoDTC) está entre os mais importantes redutores de atrito empregados em óleos lubrificantes. Ésteres sintéticos podem ser usados como óleos básicos em algumas formulações. Visto que ésteres são mais polares que hidrocarbonetos, essas moléculas podem atuar modificando propriedades do óleo na região próxima à superfície metálica. Podem também interferir com filmes adsorvidos, limitando sua efetividade. O objetivo do trabalho é a comparação dos efeitos do MoDTC em diferentes misturas contendo hidrocarboneto e éster. Para isso, formulações lubrificantes contendo uma polialfaolefina, um diéster e um aditivo à base de MoDTC foram preparadas, caracterizadas e ensaiadas em tribômetro oscilatório SRV usando configuração esfera-­disco. Foram empregadas esferas de aço AISI 52100 e discos de aço AISI H13. Foi estudada a influência da variação da temperatura e da força normal aplicada. Empregando-­se mistura de hidrocarboneto e éster como lubrificante, o aumento da temperatura causou leve aumento do coeficiente de atrito. Em ausência de MoDTC, a presença de éster aumentou a capacidade de suportação de carga das formulações. Os testes com óleos contendo MoDTC foram marcados pela ocorrência de dois fenômenos: ativação e depleção do aditivo. Estes fenômenos se mostraram dependentes da carga normal e da composição do óleo. O efeito de redução do atrito pelo MoDTC tende a ser menos duradouro com óleos mais ricos em éster e em condições de carregamento mais severo. O comportamento tribológico do éster em mistura com polialfaolefina, medido através do coeficiente de atrito, seguiu a isoterma de adsorção de Frumkin, com alguma atração entre as moléculas do éster, e energia livre da ordem de -­4 kJ/mol, típica de fisissorção. Óleos envelhecidos artificialmente foram testados e não apresentaram diferenças significativas com relação aos mesmos óleos novos. A adição de etanol aos óleos envelhecidos causou uma leve diminuição no coeficiente de atrito a 40 °C; tal efeito não foi perceptível em temperaturas mais altas, provavelmente devido à perda por evaporação do álcool. / The optimization of the lubricant oil formulation used in internal combustion engines is an important way of reducing friction, thus increasing energetic efficiency. It is also a way of protecting the system, maintaining wear rate in an adequate level. The engine oil is a blend of selected base oils with additives, amongst which are the friction modifiers substances able to adhere to the metal surfaces, thus providing better lubrication at the mixed and boundary regimes. Molybdenum dialkyldithiocarbamate (MoDTC) is amongst the most important friction reducers used in lubricant oils. Synthetic esters may be employed as base oils in some formulations as well. Given that esters are more polar than hydrocarbons, these molecules can actuate by modifying oil properties in the near-­surface region. They can also interfere with adsorbed films, preventing their effectiveness. The objective of this work is the comparison of the effects of MoDTC in different mixtures containing hydrocarbon and ester. With this aim, lubricating formulations containing a polyalphaolefin, a diester and a MoDTC-­based additive were prepared, characterized and tested in a reciprocating SRV tribometer using ball-­on-­disc configuration. AISI 52100 steel balls and AISI H13 steel discs were employed. The influences of the temperature and of the normal load were both studied. Employing a mixture of hydrocarbon and ester as lubricant, a higher temperature caused a slightly higher coefficient of friction in the lubricant free of additive. In the absence of MoDTC, the ester increased the load-­carrying capacity of the lubricant formulations. Tests with MoDTC-­containing oils were characterized by two phenomena: activation and depletion of the additive. These phenomena showed to be dependent on the normal load and on the oil composition. The MoDTC friction reducing effect tends to be less sustainable with higher ester concentrations and at higher loads. The tribological behavior of the ester in the presence of polyalphaolefin, as measured by the coefficient of friction, followed the Frumkin adsorption isotherm, with some attraction between ester molecules, and free energy in the order of -­4 kJ/mol, typical of physisorption. Artificially aged oils were tested and did not show differences when compared with the results of the fresh oils. Adding ethanol to the aged oils caused a slightly reduction in the coefficient of friction at 40 °C, but this effect was not observed at higher temperatures, probably due to evaporation loss of the alcohol.