Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-25T19:57:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 300075.pdf: 2463215 bytes, checksum: ee97c7574ddd2e572f4a6ea8f58a6156 (MD5) / Este trabalho apresenta o projeto de uma furadeira hidráulica. Esta ferramenta hidráulica, fornecida pela empresa MEDAL Metalúrgica Dalla Lana Ltda, tem seu uso focado no campo, acoplado as unidades hidráulicas de tratores e os itens que o compõem basicamente são um motor hidráulico e uma válvula divisora de vazão, que controla a rotação do motor, sendo esta válvula o principal objeto de estudo do presente trabalho. Baseado em métodos fundamentados pela metodologia de projeto PRODIP desenvolvida pelo NEDIP - UFSC definem-se concepções de circuito hidráulico e de características relativas à construção das válvulas que possam atender as especificações de projeto levantadas. De posse das concepções de soluções, realizam-se simulações a partir de modelos matemáticos desenvolvidos no software AMESim (Advanced Modeling Environment for performing Simulations), em que os modelos são alimentados por dados experimentais, obtidos por meio de ensaios realizados na bancada de testes com a furadeira hidráulica já existente. Assim, os resultados obtidos para cada concepção de solução são comparados entre si, e então, tem-se a escolha da concepção de solução que melhor se adéqua as especificações de projeto. Desta forma, a partir da escolha da concepção é realizada uma melhoria desta solução por meio de uma análise de sensibilidade dos parâmetros geométricos, no qual parâmetros geométricos são modificados e analisados tendo como base critérios obtidos a partir das especificações de projeto. As análises são realizadas por meio do software AMESim, assim como dos softwares ANSYS-CFX e SolidWorks. Os softwares são usados para o dimensionamento do protótipo da furadeira hidráulica, estudo do escoamento interno na válvula e para a realização do projeto do protótipo da solução adotada, sendo este fabricado e testado. Assim, os resultados teóricos são comparados com os resultados obtidos experimentalmente do protótipo desenvolvido baseado na concepção selecionada, no qual se percebe que houve uma redução do consumo de energia se comparado com o modelo original. Também se observou uma considerável redução nas forças de escoamento que agem diretamente no seu acionamento, facilitando o uso da furadeira hidráulica e estando de acordo com os resultados obtidos por simulação

FERREIRA, F. E. F. R. Simulação numérica e avaliação sistemática do atrito transiente em transientes gerados por falhas no conjunto moto-bomba em adutoras de recalque. 2016. 178 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-07-18T11:15:48Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_fefrferreira.pdf: 2915725 bytes, checksum: 1ae9e8bacd95e156218fa647a67621b8 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-07-18T17:43:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_fefrferreira.pdf: 2915725 bytes, checksum: 1ae9e8bacd95e156218fa647a67621b8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-18T17:43:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_fefrferreira.pdf: 2915725 bytes, checksum: 1ae9e8bacd95e156218fa647a67621b8 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / The analysis of hydraulic transients is a useful tool for risk and system efficiency management of pump-pipeline systems. Problems associated with water hammer and system economy can be attenuated by more accurate predictions. Inverse transient analysis for leaks or blockages detection can also benefit from more accurate models. The elastical model has several lacks concerning the energy dissipation modelling. Unsteady friction models has been fundamental to accurately describe the energy dissipation in hydraulic transient. However, the absence of well-defined evaluation criteria and the presence of noise in the measurements hinders a general agreement concerning the unsteady friction models. This research focuses on developing a hydraulic simulator that consider the unsteady friction. An experimental data filtering method and a performance evaluation method of hydraulic transient model were also developed / A análise de transientes hidráulicos é uma ferramenta útil para o gerenciamento dos riscos e eficiência de sistemas de adução. Predições mais acuradas das variáveis de estado permitem estabelecer uma configuração mais econômica para a adutora de recalque e prevenir eventuais problemas associados ao Golpe de Aríete. Além disso, modelos mais precisos propiciam uma melhoria dos métodos que fazem uso da análise transiente inversa para detectar vazamentos ou bloqueios, contribuindo para um gerenciamento eficaz do sistema hidráulico. A utilização da abordagem tradicional do método da coluna elástica apresenta diversas lacunas no que concerne a modelagem da dissipação de energia devido ao atrito. Diante dessas dificuldades, a utilização de modelos de atrito variável tem sido fundamental para uma descrição mais precisa do comportamento das variáveis de estado. Entretanto, existe uma diversidade de modelos de atrito transiente, e é importante apontar dois problemas fundamentais que dificultam o estabelecimento de um consenso a respeito do modelo mais adequado, a ausência de critérios bem definidos para avaliação e comparação desses modelos e a presença de ruídos nas medições. Neste sentido, o presente trabalho visa à elaboração teórica e implementação computacional de um modelo de transiente hidráulico de forma a considerar o atrito transiente, de uma sistemática de avaliação para verificar o grau de adequação do modelo em relação aos dados experimentais e de um método para filtragem de dados experimentais.

ANDRADE, P. N. Estudo comparativo da calibração de rugosidades em redes de distribuição de água submetidas a regimes de escoamento transiente rápido e lento. 2017. 98 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos)–Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Edineuza Silva (edineuza@deha.ufc.br) on 2017-06-13T13:41:47Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_pnandrade.pdf: 2258311 bytes, checksum: 69f20379d7d18699291e449027821547 (MD5) / Rejected by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br), reason: Prezada Paula: Existe uma orientação para que normalizemos as dissertações e teses da UFC, em suas paginas pré-textuais e lista de referencias, pelas regras da ABNT. Por esse motivo, sugerimos consultar o modelo de template, para ajudá-la nesta tarefa, disponível em: http://www.biblioteca.ufc.br/educacao-de-usuarios/1234-templates Vamos agora as correções sempre de acordo com o template: 1. Na ficha catalográfica, apenas a primeira letra do título, as siglas e substantivos próprios, devem ser maiúsculos as demais letras são minúsculas. 2. A folha de assinatura dos membros da banca estão fora dos padrões da ABNT . Veja o modelo no template, com os recuos e distribuição das informações na folha. 3. No abstract a palavra Keywords é junta, sem hífen. No sumário a palavra é Palavras-chave. 4. Nas listas de Figuras, Tabelas e Quadros, Observe o alinhamento da margem. De modo que, ao aumentar o número de dígitos das figuras, elas fiquem no mesmo alinhamento de quando tinham um dígito. Ex Figura 6.9 e 6.10. Quando o título da figura ou da tabela não couber na mesma linha, sua continuação deve ficar na mesma margem da primeira letra da linha de cima e não voltar para a margem do F de Figura ou do T de Tabela. 5. No sumário verificar o alinhamento a esquerda, uso de negrito, maiúsculo e itálico nas seções. As seções (números) são: Seção primária (1 digito) Maiúsculo, negrito Ex. 1 INTRODUÇÃO Seção secundária (2 dígitos) Maiúsculo, negrito Ex. 1.1 Justificativa Seção terciária (3 dígitos) Maiúsculo-minúsculo, negrito, itálico Ex. 1.2.1 Objetivo geral A palavra REFERENCIA fica em baixo da letra C de CONCLUSÃO. 6. Na lista de Referencias não coloque hífen após o nome dos autores e antes do título. Quando for referenciar uma dissertação ou tese siga o modelo e corrija em toda a lista: ALENCAR NETO, M. F. Otimização de redes de distribuição de água por algoritmos genéticos. 2003. 194 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2003. Na referencia corrija a pontuação do volume e numero. Revise em toda a lista: MARTIN, D. W.; PETERS, G. The aplication of Newton’s method to network analysis by digital computer. Journal of Institute of Water Engineers. v17, n,2, p. 115-129, 1963. Atenciosamente, Marlene Rocha 3366-9620 on 2017-06-16T14:33:23Z (GMT) / Submitted by Edineuza Silva (edineuza@deha.ufc.br) on 2017-08-08T12:11:47Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_pnandrade.pdf: 2301127 bytes, checksum: 3c0939af0a1cddd5686568ba3f0e4945 (MD5) / Rejected by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br), reason: Prezada Paula, 1. Diminua o espaçamento entre o nome do Centro, do departamento e do curso, na capa. 2. Falta corrigir o sumário. Se vc olhar o template disponível em: http://www.biblioteca.ufc.br/educacao-de-usuarios/1234-templates vai ver que vc deve dar um espaço, bem generoso, depois do numeral 1, de modo que ao aumentar o número de dígitos eles fiquem na mesma margem. Vou tentar dar um exemplo e espero que não desconfigure no envio 1 INTRODUÇÃO 1.1 Justificativa 1.2.1 Objetivo geral As palavras CONCLUSÕES e REFERÊNCIAS devem ficar em baixo do A de Análise e não voltar para margem abaixo do numeral como você colocou. Qualquer dúvida entre em contato. Marlene 3366-9620 mmarlene@ufc.br on 2017-08-08T14:29:42Z (GMT) / Submitted by Edineuza Silva (edineuza@deha.ufc.br) on 2017-08-08T17:04:13Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_pnandrade.pdf: 2304213 bytes, checksum: a0d3afc7cda2525694495f9e1be89c53 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-08-08T18:01:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_pnandrade.pdf: 2304213 bytes, checksum: a0d3afc7cda2525694495f9e1be89c53 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-08T18:01:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_pnandrade.pdf: 2304213 bytes, checksum: a0d3afc7cda2525694495f9e1be89c53 (MD5) Previous issue date: 2017-04-17 / The calibration of roughness in water distribution networks submitted to a transient flow was neglected for some time, but has been the object of recent studies. In the water distribution networks, where demand varies with each user, reservoir levels are adjusted according to climatic conditions and pumping stations are continuously turned on and off, the use of computer models developed for steady state becomes limited. The use of simulation for the hydraulic network behavior is very useful, when well executed, for the accidents prevention, breaks or even lack of water in some determined network points. In order to simulate the network behavior with good accuracy, it is necessary to know all the physical parameters involved in the system and this results in values of pressure and flow very close to the real ones. The estimating parameters process of the hydraulic network is called calibration. It was searched to calibrate the roughness, which is the most difficult variable to determine, in a hypothetical distribution network formed by 8 nodes of variable demand (one quota reservoir equal to 60 mca) and 10 tubes. The analyzes were performed using programs that apply the genetic algorithm optimization technique to find the optimal values of the hydraulic load in the observed node. The piping was subjected to a fast transient (5 seconds) and a slow transient (2 minutes). The comparison criteria used were relative error, relative mean error, standard deviation and objective function. Three rates of elitism were applied to the initial population in each transient to observe the influence of the operator on the calibration results. The results indicate the best scenario to obtain the calibration of the roughness of a water distribution network and the effects of elitism on calibration. The Genetic Algorithm optimization technique is compatible for the calibration of water networks. In fast transient, the higher the rate of elitism, smaller the error. In the slow transient, the error increases with the growth of the elitism. The objective function value in the slow transient regime is lower than the fast transient regime one. The parameters of the genetic algorithm should not tend to maximum or minimum extremes. The occurrence of transient influences the definition of the genetic algorithm parameters, and the calibration error varies the behavior according to the fast or slow transient flow. / A calibração de rugosidades em redes de distribuição de água submetidas a regimes de escoamento transiente foi neglicenciada por algum tempo, mas vem sendo alvo de estudos recentes. Nas redes de distribuição de água, onde o consumo varia com cada usuário, os níveis dos reservatórios são ajustados de acordo com as condições climáticas e as estações de bombeamento são ligadas e desligadas continuamente, o uso dos modelos computacionais desenvolvidos para regime permanente se torna limitado. O uso da simulação do comportamento hidráulico da rede é muito útil, quando bem executado, para a prevenção de acidentes, rompimentos ou até mesmo falta de água em alguns pontos determinados da rede. Para que se possa simular o comportamento da rede com uma boa precisão, é necessário se conhecer todos os parâmetros físicos envolvidos no sistema e isso resulta em valores de pressão e vazão muito aproximados dos reais. O processo de estimativa dos parâmetros físicos da rede hidráulica é chamado de calibração. Buscou-se calibrar a rugosidade, que é a variável de maior dificuldade de determinação, em uma rede de distribuição hipotética formada por 8 nós de demanda variável (sendo um reservatório de cota igual a 60 mca) e 10 tubos. As análises foram feitas utilizando programas que aplicam a técnica de otimização do algoritmo genético para encontrar os valores ótimos da carga hidráulica no nó observado. A tubulação foi submetida a um transiente rápido (5 segundos) e um transiente lento (2 minutos). Os critérios de comparação utilizados foram erro relativo, erro médio relativo, desvio padrão e função objetivo. Aplicou-se três taxas de elitismo à população inicial em cada transiente para se observar a influência do operador nos resultados da calibração. Os resultados apontam o melhor cenário para se obter a calibração da rugosidade de uma rede de distribuição de água e os efeitos do elitismo na calibração. A técnica de otimização dos Algoritmos Genéticos é compatível para a calibração de redes de água. No transiente rápido, quanto maior a taxa de elitismo, menor o erro. No transiente lento, o erro aumenta com o crescimento da taxa de elitismo. O valor da função objetivo no regime transiente lento é menor do que no regime transiente rápido. Os parâmetros do algoritmo genético não devem tender a extremos máximos e nem mínimos. A ocorrência do transiente influencia na definição dos parâmetros do algoritmo genético, e o erro da calibração varia o comportamento de acordo com o escoamento transiente rápido ou lento.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-26T12:12:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 302564.pdf: 7991962 bytes, checksum: 9f4fec0e527eaf45512130966832fcfa (MD5) / O transporte aéreo vem crescendo fortemente no Brasil nos últimos anos e um dos principais aspectos do conforto é o ruído no interior das aeronaves. As fontes de ruído podem ser dividias em fontes primárias e secundárias. As fontes secundárias (e.g. ar-condicionado e sistemas hidráulicos) são caracterizadas pelo nível de ruído gerado relativamente baixo em comparação às fontes primárias (e.g. motores, propulsores, turbinas e camada limite turbulenta). Entretanto, por geralmente representarem fontes tonais (frequências bem definidas), podem causar bastante desconforto para os passageiros e tripulação quando não devidamente tratadas. Conforme as pesquisas na redução do ruído de fontes primárias se intensificaram nos últimos anos, a parcela gerada por sistemas hidráulicos começa a ter maior representatividade em termos de geração de ruído em aeronaves. O ruído gerado por sistemas hidráulicos pode ainda ser subdividido em ruído aéreo, estrutural e via fluido. Através de medidas mitigadoras de ruído na própria bomba do circuito hidráulico, o ruído aéreo e estrutural pode ser substancialmente reduzido. Porém, o ruído propagado via fluido ainda se mostra um desafio para a indústria aeronáutica, pois a propagação da flutuação de pressão pelo fluido hidráulico excita as tubulações, gerando acoplamento entre fluido e estrutura. A vibração das linhas hidráulicas tende a excitar boa parte da estrutura da aeronave, irradiando desta forma ruído para o interior da cabine. Visando reduzir o ruído do sistema hidráulico em aeronaves, o presente trabalho estuda formas de redução da flutuação de pressão pelo fluido. Estudos experimentais foram realizados em um sistema hidráulico simplificado montado no Laboratório de Vibrações e Acústica. As flutuações de pressão geradas pela bomba foram comparadas aos resultados de um modelo numérico desenvolvido com o auxílio do software comercial AMESim. É feita também a comparação entre resultados numéricos e experimentais de atenuadores de linha do tipo câmara de expansão, ressonador de Helmholtz e tubo lateral. / Civil aviation has been growing strongly in Brazil in recent years, and internal noise control has become one of the main aspects regarding personal comfort. The main sources of aircraft interior noise can be classified into two categories: primary sources and secondary sources. Secondary sources (e.g. air conditioning and hydraulic systems) are responsible for generating lower noise levels compared to primary sources (e.g. engines, propellers, turbines and turbulent boundary layer). However, secondary sources usually represent tonal sources (narrow-band noise) causing discomfort to passengers and crew when not properly treated. As the research on noise reduction of primary sources has intensified in recent years, reducing hydraulic systems related noise became more important than before. Noise energy from hydraulic systems can be subdivided into air-borne noise (ABN), structure-borne noise (SBN) and fluid-borne noise (FBN). Through the application of specific devices directly on the hydraulic pump, the ABN and SBN can be substantially reduced. However, the FBN still represents a problem for the aviation industry, because the propagation of pressure ripple generally excites hydraulic pipes, which causes fluid-structure coupling. The vibration of hydraulic pipes tends to excite the aircraft structure, thus radiating noise into the cabin. Aiming the reduction of noise related to hydraulic systems, this work examines ways to reduce the FBN. Experimental measurements were performed on a simplified hydraulic system designed and assembled in the Laboratory of Acoustics and Vibration. The measured pressure ripple generated by the pump is compared with a numerical model, which was created using a commercial software called AMESim. Finally, it is performed a comparison between numerical and experimental results of three types of attenuators: expansion chamber, Helmholtz resonator and side-branch resonator.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-06-25T20:51:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 308827.pdf: 5918959 bytes, checksum: 3c0fa749b7939450da7cd8861e57c7ae (MD5) / Esta dissertação apresenta um estudo dos esforços a que são submetidos os sistemas de variação do ângulo de passo em turbinas eólicas e o desenvolvimento de um sistema experimental de emulação de forças para teste de sistemas de controle do ângulo de passo. Na busca de uma maior e mais eficiente extração da energia do vento , as turbinas eólicas experimentam um crescente desenvolvimento em todas as áreas tecnológicas envolvidas no seu projeto e construção. Com o aumento da potência das turbinas, o aumento na eficiência da conversão do recurso eólico para fonte de energia elétrica mostra-se com o um dos requisitos de projeto mais importantes. É neste cenário que o papel dos sistemas de orientação de ângulo de passo e a complexidade das estratégias de controle vêm mostrando um considerável crescimento nos últimos anos. No controle de turbinas eólicas de eixo horizontal, a variação de ângulo de passo permite maximizar a captura de energia, reduz ir as cargas dinâmicas na estrutura da turbina e manter a qualidade da potência gerada dentro dos padrões exigidos. Atuadores dos tipos eletromecânicos e hidráulicos são os comumente encontrados na indústria eólica, porém, independentemente do tipo de atuador, o estudo e reprodução de condições de operação representa um desafio para o seu desenvolvimento teórico experimental devido a fatores como a característica dinâmica do vento incidente, as grandes massas a serem movimentadas e os esforços não lineares decorrentes da aerodinâmica das pás. Neste contexto, apresenta-se neste trabalho a determinação dos esforços de carregamento e a aplicação da técnica de simulação via hardware in the loop (HIL) para a análise de sistemas e estratégias de controle de ângulo de passo. No sistema experimental as forças de atrito, as forças devido aos efeitos inerciais e as forças dinâmicas decorrentes do vento são determinadas analiticamente e depois emuladas pelo sistema de carregamento. Este sistema emulador consiste em um cilindro hidráulico cujas pressões nas câmaras são controladas por válvulas proporcionais redutoras de pressão. Este trabalho pretende contribuir na área de projeto de sistemas de controle para turbinas eólicas, proporcionando informações e métodos para estimar requisitos de operação dos elementos de atuação para regulação do ângulo de passo. Além disto, proporciona uma ferramenta para o trabalho experimental na área de controle e operação de turbinas eólicas e sistemas hidráulicos. / This master#s thesis presents the study of the forces submitted to pitch control systems of wind turbines as well as the development of a experimental load emulator system to test pitch control systems. Looking for a larger and more efficient wind energy capture, wind turbines experience a growing development in all the technological areas involved in their design and construction. With the increasing power of the turbines, the optimization of the conversion of the wind resource into a source of electric energy is presented as on e of the most important design requirements. It is in this scenery that the role of the pitch drive systems and the complexity of the pitch control strategies has shown a considerable growth in the last years. In the contr ol of horizontal axis wind turbines, the pitch angle variation makes possible to optimize the energy capture, to reduce the dynamic loads in the turbine structure, and to maintain the quality of the generated power according to the standard requirements. Electromechanic and hydraulic actuato rs are commonly found in the wind industry, however, independently of the kind of actuator, the study and the reproduction of operational conditions represent a challenge for its theoretical and experimental deve lopment due to factors like the dynamic characteristic of the incident wind, the big masses to be moved and the non linear forces of the aerody namics of the blades In this context, the determination of loading force s and the application of the hardware in the loop simulation technique (H IL) are presented in this study for the analysis of the pitch control systems and strategies. In the experimental system, the friction forces, the forces due to the inertial effects and the dynamic forces of the wind are analytically determined and then emulated by the loading system. This emulator system consists of a hydraulic cylinder and its pressures in the chambers are controlled by proportional pressure reducing valves. This stud y pretends to contribute to the area of the design of pitch control systems of wind turbines, providing information and methods to estimate operational requirements of the actuating elements for the regulation of pitch control. Moreover, the study provides a tool for the experimental works in the area of control and operation of wind turbines and hydraulic systems.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:38:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 213569.pdf: 3767091 bytes, checksum: e164e4994edb5255765aa0452babc550 (MD5) / As atividades de projeto de sistemas automáticos ocorrem em diferentes domínios tecnológicos e, dependendo da amplitude do sistema, pode haver o envolvimento de diver-sos especialistas, cada qual capaz de resolver aspectos técnicos em sua área do conheci-mento. Por sua vez, entende-se que a integração de todos os especialistas é possível por meio de uma metodologia própria para sistemas automáticos que contemple, dentro do pos-sível, o processo de projeto de sistemas técnicos e o desenvolvimento de software. Nesse contexto, este trabalho apresenta a elaboração de um aplicativo para um sistema de projeto e controle de posicionadores hidráulicos. Este software realiza o controle de posição de sis-temas eletro-hidráulicos e também implementa um diagrama sistematizado de procedimen-tos para dimensionamento e análise estática e dinâmica de circuitos hidráulicos. Uma vez que esse software está incluso em um equipamento que se caracteriza por ser um sistema automático, foi utilizada neste trabalho uma metodologia própria para sistemas automáticos com o intuito de se alcançar as funções as quais o software desenvolvido deve contemplar. Por sua vez, a implementação destas funções foi realizada seguindo-se aspectos da enge-nharia de software. Demonstrou-se que esta metodologia empregada, a qual integra técni-cas de descrição gráficas para sistemas automáticos e busca ser neutra quanto a possíveis implementações, mostrou-se uma ferramenta eficiente no projeto de sistemas automáticos. The design activities for the mechatronic systems happen in different technological domains. The many specialists' involvement can happen depending on the complexity of the system, each one capable to solve technical aspects in your knowledge area. However, we understand that the integration of all these specialists is possible through an appropriate methodology for mechatronic systems that contemplates the process of technical systems design and software development as much as possible. In this context, this work presents the building of an application for a system of design and control of hydraulic positioning sys-tems. For this, this software accomplishes the control of position of electro-hydraulic systems and also to implement a systematized diagram of procedures for the sizing and the analysis static and dynamic of hydraulic circuits. Because this application is included in an equipment that is characterized by being a mechatronic system, in this work is used an appropriate methodology for mechatronic systems with the intention of reaching the functions which the application to be developed should contemplate. Later, the implementation of these functions is accomplished following software engineering aspects. Like this, we can prove that this modelling methodology - which integrates graphic description techniques for mechatronic systems and tries to be neutral for possible implementations - is shown as an efficient tool in mechatronic systems design.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:31:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Em voo o nível de pressão sonora poder ser tão intenso a ponto de causar fadiga aos tripulantes, falhas de comunicação e desconforto aos passageiros. Os fabricantes de aviões estão cada vez mais preocupados com o nível de ruído gerado por seus equipamentos. Geralmente, as principais fontes de ruído em aviões são: ruído e vibração dos motores, camada limite turbulenta (TBL) e sistemas internos dos aviões (ar condicionado, pressurização...). Considerando essas excitações, alguns estudos foram realizados para caracterizar a resposta vibroacústica da fuselagem. Quando se reduz o nível de ruído gerado pelos principais mecanismos outras fontes, até então menos importantes podem ser ouvidas, como por exemplo, o sistema hidráulico. Os níveis de ruído e vibração gerados por sistemas hidráulicos tem recebido pouca atenção da comunidade acadêmica. Na verdade, as pesquisas mais interessantes estudaram a resposta vibroacústica desses sistemas do ponto de vista de aplicação industrial. Além disso, quando estudado, o sistema hidráulico foi investigado isoladamente de outras estruturas. Medições em voo mostraram níveis de pressão sonora acima do ruído de fundo para algumas frequências específicas. Os picos correspondem à frequência de bombeamento e a primeira harmônica. Resultantes do mecanismo de bombeamento da bomba hidráulica produzem uma pertubação periódica no escoamento do fluido. Nessa tese, um mecanismo de geração e propagação de ruído em sistemas hidráulicos é proposto. Assume-se que flutuações de pressão no fluido produzem ondas de flexão na tubulação que transmite energia vibratória para a estrutura. Esse comportamento é modelado considerando uma tubulação com fluido fixada em uma estrutura através de um isolador de vibrações. A propagação da onda na tubulação é baseada na teoria de Euller-Bernoulli. O isolador de vibrações é primeiro modelado como um sistema mola/amortecedor e depois como uma viga. Diferentes configurações de placas são analisadas, representadas por uma impedância mecânica. Resultados de força transmitida, energia refletida e transferida são analisados.<br>

Tese (doutorado)- Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:05:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 323449.pdf: 7173306 bytes, checksum: 58fc05906e186577b1be51badd106422 (MD5) Previous issue date: 2013 / A presente tese trata da sistematização do processo de projeto pa-ra sistemas hidráulicos com o uso de fluidos biodegradáveis. Atualmen-te a tendência de aumento de potência nos sistemas hidráulicos é alcan-çada por meio do emprego de maiores pressões de operação e conse-quentemente, utilizando componentes menores. Altas pressões implicam em maior possibilidade de vazamentos e, por conseguinte, derramamen-to de fluido. Esses acidentes podem trazer sérios prejuízos ao meio am-biente como, por exemplo, no setor de geração de energia elétrica, e em especial nas Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCH´s), cujos volumes de fluido hidráulico mineral são da ordem de centenas de litros e que usu-almente operam desassistidas e monitoradas a distância, de forma que não é possível agir rapidamente para evitar que eventuais vazamentos contaminem os recursos hídricos. Outra perspectiva deste problema refere-se aos derrames existentes em sistemas hidráulicos móveis como, por exemplo, máquinas agrícolas, onde estudos indicam que são derra-mados anualmente no solo de cultivos milhares de litros de óleo mineral conseqüente de falhas e vazamentos nestes sistemas hidráulicos. Neste contexto e com o intuito de evitar ou mitigar a questão do risco ambien-tal, identifica-se no Brasil e no mundo um caminho de incentivos a pro-cura de desenvolvimento de sistemas e/ou produtos ecologicamente corretos, tal como o uso crescente de fluidos biodegradáveis nos siste-mas hidráulicos de potência, substituindo o atualmente usado fluido mineral. Sendo assim, no presente trabalho apresenta-se uma solução para o projeto de sistemas hidráulicos que possam empregar fluidos biodegradáveis, a qual foca-se na sistematização de procedimentos para especificação e análise dos requisitos de sistemas hidráulicos, com o fim de adequar e otimizar o desempenho e a vida útil dos componentes as-sim como do próprio fluido. Com estratégias adequadas de projeto, em-pregando-se conceitos de sistemas hidráulicos, análise de fluidos, moni-toração e tecnologia ambiental, a sistematização de projeto garante a minimização dos problemas intrínsecos na utilização de fluidos biode-gradáveis nos sistemas hidráulicos apresentando ao mesmo tempo, uma solução no âmbito ecológico e de projeto para o desenvolvimento de novas tecnologias para os sistemas hidráulicos, seja na área industrial ou móbil. A estruturação da sistematização é orientada por meio do desen-volvimento de um protótipo de sistema computacional inteligente, utili-zando a técnica de sistema baseado no conhecimento (SBC). Baseando-se nos requisitos de projeto, o protótipo incorpora critérios para análise e tomada de decisão, o qual resulta na seleção (especificação) de um ou vários fluidos biodegradáveis, a seleção dos principais componentes do circuito hidráulico, assim como a definição de diretrizes de monitoração do sistema hidráulico. Finalmente, a sistematização sintetizada no protó-tipo SBC é verificada e validada por meio de avaliações de especialistas de diferentes domínios de conhecimento. <br> / Abstract : This thesis deals with the systematization of design process for hydraulic systems using biodegradable fluids. Nowadays, the trend in power increase in hydraulic systems is achieved through of the use of high operating pressures and therefore, using small components. High pressures require a greater chance of leakage and as result, spilling of fluid. These accidents can cause serious damage to the environment, for example, in the electric power generation sector, especially in the Small Hydro Power (SHP), whose volume of mineral hydraulic fluid is the order of hundreds of liters and usually operate unattended and moni-tored from a distance, so that it is not possible to act quickly to prevent contamination of water resources due to any incidental leaks. Another perspective to this problem relate to leakage existing in hydraulic mo-bile systems, for example, agricultural machines, where studies indicate that are annually poured on farmland thousands of liters of mineral oil, resulting from failures and leakages in these hydraulic systems. In this context and in order to avoid or mitigate the issue of environmental risk is identified in Brazil and the world a way of incentives in search of systems development and / or environmentally friendly products, such as the increasing use of biodegradable fluids in hydraulic systems, re-placing currently used mineral fluid. Therefore, in this work a solution for the design of hydraulic systems that may employ biodegradable fluids is proposed, which focuses on the systematization of procedures for specifying and analyzing the requirements of hydraulic systems in order to adapt and optimize the performance and component life, as well as the fluid itself. With appropriate strategies of design, using concepts of hydraulic systems, fluid analysis, monitoring, and environmental technology, the systematization guarantees the minimization of the problems inherent in the use of biodegradable fluids in hydraulic sys-tems, where is presented at the same time a solution within ecological and design scopes for the development of new technologies for hydrau-lic systems, whether in industrial or mobile sector. The structuring of the systematization is oriented through the development of a computational intelligent system prototype, using the technique of the knowledge-based system (SBC). Based on the design requirements, the prototype incorporates criteria to analysis and decision making, which results in the selection (specification) of one or various biodegradable fluids, the selection of the main components of the hydraulic circuit, well as defini-tion of guidelines monitoring of the hydraulic system. Finally, the sys-tematization which is encapsulated in the prototype is verified and vali-dated by expert reviews of different knowledge domains.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-21T05:04:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O objetivo deste estudo é criar através das ferramentas disponíves do TQC um modelo capaz de avaliar quais são as mudanças necessárias a se efetivar nos escritórios e empresas de projetos de Sistemas Hidrossanitários Prediais sob aspecto operacional, e provê-los de sistema confiável de avaliação das não- conformidades decorrentes das falhas verificadas no transcorrer do desenvolvimento do projeto. Esse modelo operacional, em conjunto com uma lista de verificação, vem para dar suporte ao processo de gestão operacional da atividade de elaboração dos projetos hidrossanitários, tendo em vista a minimização de falhas decorrentes deste projeto, no processo produtivo da construção. Esse tema foi escolhido porque atualmente as empresas têm buscado melhorar sua participação no mercado, através da melhoria da qualidade de seus produtos e porque a área dos Sistemas Hidrossanitários Prediais, um importante subsistema da construção civil, maior empregador da economia nacional, não contempla ferramentas adequadas para esse fim. A metodologia aplicada nesta pesquisa consistiu de revisão bibliográfica, para que se pudesse identificar a concepção de estudiosos dos temas pertinentes ao TQC, de forma plena as quais envolvessem a construção civil, de forma a subsidiar este trabalho.Na seqüência passou-se ao estudo da metodologia a ser aplicada na elaboração do modelo proposto, resultando na divisão em três fases: planejamento; preparação e montagem e, por fim, a forma de implantação prática do modelo. Após a definição desse modelo passou-se à sua implantação num projeto de grande porte através de uma empresa de projetos interessada em utilizá-lo comercialmente. Ao longo dessa implantação pode ser feita a validação de cada etapa inicialmente proposta na metodologia. Concluído o estudo, ficou evidenciado que tais procedimentos, além de necessários, eram imprescindíveis à boa performance e obtenção de um padrão de qualidade acima da média para o produto (projeto de SHP) e para a melhoria do processo de gestão da empresa, concluindo com algumas recomendações para a continuidade dos estudos referentes ou relacionados ao tema.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T04:56:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T02:37:53Z : No. of bitstreams: 1 184514.pdf: 42091346 bytes, checksum: 7d9e4a5e2320934b6172c94221c34b91 (MD5) / Este trabalho trata do projeto e implementação experimental de controladores para atuadores hidráulicos e da utilização de tais atuadores em robótica. Inicialmente, são desenvolvidos modelos matemáticos não lineares e linearizados dos atuadores hidráulicos de deslocamento linear (atuadores lineares) e de deslocamento angular (atuadores rotativos). A seguir, trata­se do problema do controle dos atuadores hidráulicos. São demonstradas as limitações de desempenho dos controladores clássicos dos tipos P, PD, PI e PID quando aplicados a estes sistemas, o que justifica a utilização de controladores avançados como backstepping e dois graus de liberdade. Estes controladores mostram­se adequados para o controle dos atuadores hidráulicos, apresentando bom desempenho e robustez, mesmo diante de incertezas paramétricas, dinâmicas não modeladas e perturbações. Os resultados obtidos são validados tanto por simulação quanto experimentalmente, em uma bancada de testes do Laboratório de Sistemas Hidráulicos e Pneumáticos (LASHIP). Finalmente, discute­se a aplicação dos atuadores hidráulicos em robótica, com a modelagem de um robô hidráulico e a proposição de um controle por backstepping para este robô.