Thesis (M.S.)--Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Mechanical Engineering, 1982. / MICROFICHE COPY AVAILABLE IN ARCHIVES AND ENGINEERING / Includes bibliographical references. / by Michael P. Hennessey. / M.S.

Thesis (B.S.)--Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Mechanical Engineering, 1982. / MICROFICHE COPY AVAILABLE IN ARCHIVES AND ENGINEERING / Bibliography: leaf 44. / by Nathan Graham. / B.S.

A droplet may be prevented from wetting a solid surface by the existence of a lubricating film of air, driven by theromcapillary convection, between liquid and solid surfaces. The noncontact nature and the load-carrying capability of a nonwetting droplet lead to potential engineering applications, e.g., low-friction bearings. The present research consists of two thrusts. The first is aimed at quantifying nonwetting-system failures (film and pinning) triggered by application of a mechanical load, gaining insights to failure mechanisms. Experimental results show that film failure occurs over a wide range of droplet volumes when the temperature difference between the droplet and the plate, the driving potential of the free-surface motion, is small. Interferometric observations reveal flow instability just prior to film failure, with the growth of a nonaxisymmetric disturbance on a free surface (m = 1). Pinning failure becomes more prevalent as the temperature difference is increased, stabilizing the film flow. As part of the present investigation, a system was devised, allowing an oscillating free-surface to be reconstructed from a series of interferograms. The dynamic responses of the free surface reveal mode coupling, with harmonics of the input frequency excited through nonlinearity. The second thrust of the research succeeded in levitating and translating a droplet using the mechanism of permanent nonwetting. In this scheme, the droplet is heated by a CO2 laser and is placed above a cooled glass surface in order to drive the lubricating film that supports the weight of the drop. Furthermore, the position of the droplet can be controlled by moving the heating location, which leads to an asymmetry of the flow fields, driving air from the cooler-end of the droplet and propelling it towards the heat source. These demonstrations suggest the techniques potential use as a liquid-delivery scheme in a Lab-On-a-Chip system. Modeling is carried out to estimate propulsive forces on the droplet and to explain oscillatory behavior observed when excessive heating is applied on the drop. The concept to sandwich a droplet between two plates, a necessary configuration for levitating smaller droplets (less than mm-scale), is also discussed.

Thesis (M.S.)--Brigham Young University. Dept. of Statistics, 2006. / Includes bibliographical references (p. 45-46).

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:44:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:57:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06900.pdf: 5199147 bytes, checksum: 04b402ce42beb81a3094fe2294696f9f (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-12-14Bitstream added on 2014-06-13T18:57:24Z : No. of bitstreams: 1 marchi_m_me_bauru.pdf: 1568302 bytes, checksum: 52989c4fa4560ed99f0d976193a3afe2 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O processo de retificação é considerado um dos últimos na cadeia de produção de peças de precisão. O aumento excessivo da temperatura na zona de corte pode causar a queima superficial ou modificações estruturais do material que está sendo usinado. Assim, o presente trabalho tem por objetivo desenvolver um método de detecção da queima da peça no processo de retificação plana, baseado na análise do espectro do sinal de emissão acústica (EA) puro e com a aplicação de filtros digitais, e posterior implementação por hardware. Ensaios experimentais foram realizados numa máquina retificadora plana, onde um banco de ensaios foi desenvolvido empregando dois tipos de rebolos: óxido de alumínio e CBN com ligante resinoide; dois tipos de materiais: aço ABNT 1045 e VC131. Para a caracterização da superfície das peças quanto aos níveis de queima, inspeção visual e medidas de rugosidade e microdureza forma realizadas após os ensaios. Notou-se no espectro do sinal de EA faixas de frequências com amplitudes mais significativas entre 15kHz a 1MHz e, portanto, quinze bandas de frequência foram selecionadas para estudo. Filtros digitais do tipo Buterworth passa-faixa, ordem 6, foram aplicados nos sinais puros de EA e, posteriormente, o valor EA RMS e o parâmetro DPO foram obtidos com e sem a aplicação dos filtros. Os resultados obtidos da comparação dos valores RMS de EA e do parâmetro DPO demonstram que o uso de filtros digitais, em determinadas frequências, produziu um sistema de detecção da queima mais eficiente. Além disso, foi desenvolvido um hardware microcontrolado e um software que coletam os sinais de EA (RMS) e potência elétrica do motor de acionamento do rebolo por intermédio de um controlador digital de sinais (dsPIC). Em seguida, esses sinais foram processados por meio de... / The result of the grinding process depends on the conditions of the grinding wheel surface. With use, the ginding wheel pores are impregnated with the chip, resulting in loss of ability to cut and thus incresing the temperature in the region of contact between the surface of the grinding wheel and the workpiece. This increase in temperature when excessive can cause burning surface or changes in the structure of the material. Thus, this paper aims to propose a method for detecting burning in the grinding process based on the anlysis of the spectrum of the raw acoustic emission (AE) signal and application of digital filters, followed by hardware implementation. Experimental tests were performance using aluminum oxide grinding wheel and the CBN superabrasivee resinoid in a grinding machine, where a test bench was developed. Data were collected using ABNT 1045 and VC 131 steels. It was noted in the spectra of the AE signal frequency bands with significant magnitudes between 15 kHz to 1MHz, and therefore, fifteen frequency bands were selected for this study. Buterworth type digital filters, bandpass, 6th order, were applied to the raw. AE signal, and RMS AE values and DPO parameter were obtained with and without filtering. The results showed a more efficient burn detectionj system when using digital filtering at certain frequency bands. Additionally, a microcontroller hardware and software were developed, which collected the AE signals (RMS) and electric power the from the induction motor drive of the wheel via a digital signal controller (dsPIC). Then, these signals were processed by a burn detection algorithm, generating a control signal... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-03-20Bitstream added on 2014-06-13T20:49:16Z : No. of bitstreams: 1 martins_chr_me_bauru.pdf: 3300032 bytes, checksum: c6be05b5fe4d2831ce67d7e7ddc84b4d (MD5) / A retificação é um processo de acabamento de peças, que objetiva produtos e superfícies avançadas. Porém, como o constante atrito entre a peça e rebolo, este perde a agressividade, de modo que o resultado da retificação fica prejudicado. Quando isso ocorre é imprescindível à realização do processo de dressagem, que consiste em reavivar os grãos gastos do rebolo. Como as condições de dressagem provocam uma grande influência no desempenho da operação de retificação, monitorá-las durante todo o processo pode aumentar a sua eficiência. Assim, no presente trabalho foi realizado um estudo do desgaste de três tipos de diamantes para dressadores e, posteriormente, foram desenvolvidos modelos neurais, baseados em redes MLP e de Kohonen, capazes de classificar o nível de desgaste dos dressadores. Para se atingir esse objetivo foram ensaiados três tipos de dressadores de ponta única, um com diamante sintético CVD e dois com diamantes naturais, Mato Grosso e Brasil Extra. Serviram de entradas para os modelos neurais as estatísticas RMS e ROP obtidas após o estudo do conteúdo harmônico do sinal da emissão acústica. Para cada diamante foi obtido um modelo neural mais apto para as características do diamante. Os resultados mostraram um bom desempenho das redes neurais empregadas, atingindo-se taxas de acerto de 100% em alguns modelos neurais / Grinding is a part finishing process for advanced products and surfaces. However, continuous friction between the work piece and the grinding wheel causes the latter to lose its sharpness, thus impariring the grinding results. This is when the dressing process is required, which consist of sharpening the worn grains of the grinding wheel. The dressing conditions strongly affect the performance of the grinding operation; hence, monitoring them thoughout the process can increase its efficiency. The main objective of this study was to classify the levels of wear of a single-point dresser during the operation; hence monitoring them throughout the process can increase its efficiency. The main objective of this study was to classify the levels of wear of a single-point dresser during the operation using neural models. A digital signal processing of acoustiv emission was used to obtain the network inputs. In the experiments three types of single-point dresser were used, one with CVD synthetic diamond and two with natural diamonds, Mato Grosso and Brasil Extra. The harmonic content of the acoustic emission signal was found to be influenced by the condition of the dresser, and when used to feed the neural model it is possible to classify the wear level. The results showed a good performance of the neural networks employed, reaching a hit rate of 100% for some models

Orientador: Paulo Roberto de Aguiar / Banca: Rosemar Batista da Silva / Banca: Eduardo Carlos Bianchi / Resumo: O processo de retificação é considerado um dos últimos na cadeia de produção de peças de precisão. O aumento excessivo da temperatura na zona de corte pode causar a queima superficial ou modificações estruturais do material que está sendo usinado. Assim, o presente trabalho tem por objetivo desenvolver um método de detecção da queima da peça no processo de retificação plana, baseado na análise do espectro do sinal de emissão acústica (EA) puro e com a aplicação de filtros digitais, e posterior implementação por hardware. Ensaios experimentais foram realizados numa máquina retificadora plana, onde um banco de ensaios foi desenvolvido empregando dois tipos de rebolos: óxido de alumínio e CBN com ligante resinoide; dois tipos de materiais: aço ABNT 1045 e VC131. Para a caracterização da superfície das peças quanto aos níveis de queima, inspeção visual e medidas de rugosidade e microdureza forma realizadas após os ensaios. Notou-se no espectro do sinal de EA faixas de frequências com amplitudes mais significativas entre 15kHz a 1MHz e, portanto, quinze bandas de frequência foram selecionadas para estudo. Filtros digitais do tipo Buterworth passa-faixa, ordem 6, foram aplicados nos sinais puros de EA e, posteriormente, o valor EA RMS e o parâmetro DPO foram obtidos com e sem a aplicação dos filtros. Os resultados obtidos da comparação dos valores RMS de EA e do parâmetro DPO demonstram que o uso de filtros digitais, em determinadas frequências, produziu um sistema de detecção da queima mais eficiente. Além disso, foi desenvolvido um hardware microcontrolado e um software que coletam os sinais de EA (RMS) e potência elétrica do motor de acionamento do rebolo por intermédio de um controlador digital de sinais (dsPIC). Em seguida, esses sinais foram processados por meio de... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The result of the grinding process depends on the conditions of the grinding wheel surface. With use, the ginding wheel pores are impregnated with the chip, resulting in loss of ability to cut and thus incresing the temperature in the region of contact between the surface of the grinding wheel and the workpiece. This increase in temperature when excessive can cause burning surface or changes in the structure of the material. Thus, this paper aims to propose a method for detecting burning in the grinding process based on the anlysis of the spectrum of the raw acoustic emission (AE) signal and application of digital filters, followed by hardware implementation. Experimental tests were performance using aluminum oxide grinding wheel and the CBN superabrasivee resinoid in a grinding machine, where a test bench was developed. Data were collected using ABNT 1045 and VC 131 steels. It was noted in the spectra of the AE signal frequency bands with significant magnitudes between 15 kHz to 1MHz, and therefore, fifteen frequency bands were selected for this study. Buterworth type digital filters, bandpass, 6th order, were applied to the raw. AE signal, and RMS AE values and DPO parameter were obtained with and without filtering. The results showed a more efficient burn detectionj system when using digital filtering at certain frequency bands. Additionally, a microcontroller hardware and software were developed, which collected the AE signals (RMS) and electric power the from the induction motor drive of the wheel via a digital signal controller (dsPIC). Then, these signals were processed by a burn detection algorithm, generating a control signal... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Paulo Roberto de Aguiar / Banca: Rogério Andrade Flauzino / Banca: José Alfredo Covolan Ulson / Resumo: A retificação é um processo de acabamento de peças, que objetiva produtos e superfícies avançadas. Porém, como o constante atrito entre a peça e rebolo, este perde a agressividade, de modo que o resultado da retificação fica prejudicado. Quando isso ocorre é imprescindível à realização do processo de dressagem, que consiste em reavivar os grãos gastos do rebolo. Como as condições de dressagem provocam uma grande influência no desempenho da operação de retificação, monitorá-las durante todo o processo pode aumentar a sua eficiência. Assim, no presente trabalho foi realizado um estudo do desgaste de três tipos de diamantes para dressadores e, posteriormente, foram desenvolvidos modelos neurais, baseados em redes MLP e de Kohonen, capazes de classificar o nível de desgaste dos dressadores. Para se atingir esse objetivo foram ensaiados três tipos de dressadores de ponta única, um com diamante sintético CVD e dois com diamantes naturais, Mato Grosso e Brasil Extra. Serviram de entradas para os modelos neurais as estatísticas RMS e ROP obtidas após o estudo do conteúdo harmônico do sinal da emissão acústica. Para cada diamante foi obtido um modelo neural mais apto para as características do diamante. Os resultados mostraram um bom desempenho das redes neurais empregadas, atingindo-se taxas de acerto de 100% em alguns modelos neurais / Abstract: Grinding is a part finishing process for advanced products and surfaces. However, continuous friction between the work piece and the grinding wheel causes the latter to lose its sharpness, thus impariring the grinding results. This is when the dressing process is required, which consist of sharpening the worn grains of the grinding wheel. The dressing conditions strongly affect the performance of the grinding operation; hence, monitoring them thoughout the process can increase its efficiency. The main objective of this study was to classify the levels of wear of a single-point dresser during the operation; hence monitoring them throughout the process can increase its efficiency. The main objective of this study was to classify the levels of wear of a single-point dresser during the operation using neural models. A digital signal processing of acoustiv emission was used to obtain the network inputs. In the experiments three types of single-point dresser were used, one with CVD synthetic diamond and two with natural diamonds, Mato Grosso and Brasil Extra. The harmonic content of the acoustic emission signal was found to be influenced by the condition of the dresser, and when used to feed the neural model it is possible to classify the wear level. The results showed a good performance of the neural networks employed, reaching a hit rate of 100% for some models / Mestre

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:44:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:57:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06900.pdf: 5199147 bytes, checksum: 04b402ce42beb81a3094fe2294696f9f (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP