Orientadores : Janito Vaqueiro Ferreira, Alberto Luiz Serpa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T00:28:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Prado_AlexPereirado_M.pdf: 5812743 bytes, checksum: c681e9a8fe088369f73265d0c999123b (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Este trabalho apresenta uma investigação numérica e experimental de uma alavanca de transmissão mecânica considerando a presença de não-linearidades na estrutura. Na investigação experimental foram obtidas as curvas de resposta em freqüência não-lineares de primeira ordem da alavanca. As curvas experimentais foram obtidas com controle da amplitude da componente harmônica fundamental do sinal da força de excitação, usando a técnica de varredura em freqüência e o método de continuação arc-length. O programa de controle experimental foi validado primeiramente com simulações numéricas de modelos simplificados da alavanca de transmissão que consideravam efeitos não-lineares de atrito e folga. Os efeitos não-lineares, modelados por juntas, foram quantificados por funções descritivas que as linearizavam para definir funções de transferência que relacionaram as componentes fundamentais da entrada e da saída. Para que estes modelos simplificados se aproximassem cada vez mais do sistema físico, vários parâmetros do modelo foram determinados experimentalmente, inclusive os parâmetros do modelo de atrito empregado. Com os modelos simplificados da alavanca foram também obtidas as curvas simuladas de resposta em freqüência não-lineares de primeira ordem. Essas investigações mostraram a complexidade de modelar uma estrutura com características não-lineares e a necessidade de modelos mais completos. Já a investigação experimental demonstrou a potencialidade da aplicação do método de continuação arc-length no controle experimental aplicado à obtenção de curvas de resposta em freqüência não-lineares / Abstract: This work presents a numeric and experimental investigation of a gearshift lever of mechanical transmission considering the presence of nonlinearity in the structure. In the experimental investigation the first order nonlinear frequency response curves of the lever were obtained. The experimental curves were obtained by controlling the fundamental harmonic amplitude component of the excitation force signal, using the frequency sweeping technique and the arc-Iength continuation method. The program of experimental control was firstly validated with numeric simulations of simplified models of the gearshift lever, which considered nonlinear effects of friction and gap. The nonlinear effects, modeled by joints, were quantified by describing functions which linearized the joints to define transfer functions that related the fundamental components of the input and output. To make these simplified models more closely to the physical system, several parameters of the model were experimentally determined, including the parameters of the friction model adopted. With the simplified models of the lever the simulated curves of first order nonlinear frequency response were also obtained. These investigations showed the complexity of modeling a structure with nonlinear characteristics and the need of more complete models. The experimental investigation demonstrated the potentiality of the arc-Iength continuation method applied in the experimental control to obtain nonlinear frequency response curves / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Marcus Aloizio Martinez de Aguiar / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-31T15:40:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fonseca_AlexandreFontesda_D.pdf: 5824579 bytes, checksum: ede267f89f85df745d7f49a8f30e6010 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Apresentamos o chamado Modelo de Kirchhoff, que permite o estudo do comportamento elástico de cordas e filamentos. Aplicações deste modelo vão da Engenharia a Biologia Estrutural. Neste trabalho aplicamos o modelo no estudo de conformações espaciais, ou estruturas tridimensionais, da molécula de DNA considerando-a como um filamento elástico não-homogêneo. Primeiramente, consideramos não-homogeneidades na distribuição de massa ao longo de anéis planares torcidos em meios viscosos. Nós mostramos que a dinâmica perto do equilíbrio é afetada pela distribuição de massa, mesmo em meios bem viscosos. Consideramos, também, não-homogeneidades nos módulos de Young e de cisalhamento variando ao longo da molécula. Mostramos que, neste caso, as equações de Kirchhoff estacionárias, ou de equilíbrio, não são mais integráveis fazendo com que o sistema apresente comportamento caótico espacial. Comparamos os resultados com aqueles obtidos com cordas homogêneas. Finalmente, apresentamos um método novo para a resolução do problema de condições de contorno, presente em muitas situações biológicas, onde as posições das extremidades da corda são escolhidas e mantidas fixas. Utilizamos os parâmetros da molécula do DNA em todas as aplicações, comentando a relevância deste estudo na compreensão do comportamento elástico desta molécula / Abstract: We study the so called Kirchhoff rod model. It permits the study of the behavior of elastic thin rods and has large applications ranging from Engineering to Structural Biology. We apply the model to study the tridimensional structures of the DNA molecule considering it as a non-homogeneous elastic filament. The first non-homogeneity considered is the distribution of the mass along a twisted closed rod, namely, the twisted planar ring. We show that, even when imersed in a viscous medium, the dynamics of the unstable planar ring depends on its mass distribution. The second non-homogeneity considered is in the Young's and shear modulus. We show that these non-homogeneities produce spatial complex equilibrium solutions of the static Kirchhoff equations and we compare them with the solutions of the homogeneous case. Finally, we develop a method to solve the boundary value problem, commom in many biological situations. This method alow us to find equilibrium solutions for given positions of both ends of the rod / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

[pt] Neste trabalho descreve-se um procedimento para o desenvolvimento de modelos reduzidos de sistemas mecânicos lineares baseado na técnica dos Grafos de Ligação. A partir da análise da estrutura topológica dos principais modelos mecânicos descritos por esta técnica estabeleceu- se uma nova formulação que possibilita a obtenção de variadas formas de representação matemática e definiu-se um grafo genérico, formado por hipercampos armazenadores e dissipadores de energia, onde se encontram as matrizes que caracterizam a dinâmica do sistema. Sobre o grafo genérico, com algumas restrições, foi aplicada uma metodologia de normalização e desacoplamento dos campos armazenadores, com base nos seus modos locais, o que permitiu a criação de um grafo particionado, acoplado através do campo dissipador. A análise dos coeficientes do campo de acoplamento leva ao grafo de Ligação Reduzido do sistema. Comprova-se a validade do procedimento através de exemplos de fácil compreensão. / [en] It is described in this work a Bond Graph based procedure to the development of linear mechanical systems reduced order models. From the analysis of the topological structure of the main mechanical models represented by this technique it was established a new formulation that permits to obtain several mathematical representation forms and it was defined a generic graph, formed by energy storage and dissipative hiperfields, where the matrices that characterizes the system dynamics are included. On the generic graph, with some constraints, it was applied a methodology for the normalization and decoupling of the energy storage fields, based on its local modes, that permits to develop a partioned graph, couplec through the dissipative field. The analysis of the coupling field coefficients permits to define the system Reduced Bond Graph. The procedure was comproved by easy comprehensive examples.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T03:04:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 289167.pdf: 4067789 bytes, checksum: a0fb90e7165b763b04cfc3120cd7d50f (MD5) / O desenvolvimento de equipamentos miniaturizados, como celulares e aparelhos auditivos, torna-se cada dia mais comuns. Porém, a análise acústica destes sistemas apresenta complexidades adicionais e que limitam o uso dos modelos acústicos clássicos existentes. Estas dificuldades são originadas pelas pequenas cavidades internas existentes nestes sistemas onde os fenômenos de atrito viscoso e condutividade térmica influem na resposta acústica. Estes fenômenos são chamados na literatura de efeitos viscotérmicos e são negligenciados nos modelos acústicos clássicos. O objetivo deste trabalho é construir, avaliar e validar modelos acústicos viscotérmicos. A inclusão de efeitos viscotérmicos na modelagem acústica eleva a complexidade para solução analítica do problema que é possível apenas em geometrias e condições específicas. A solução para geometrias e condições mais complexas só é possível de forma numérica e este tipo de abordagem inexistente nos códigos comerciais de análise numérica mais difundidos. Neste trabalho, foram implementados dois tipos de modelos acústicos viscotérmicos pelo método de Elementos Finitos: o modelo Low Reduced Frequency (LRF) e o modelo Navier-Stokes-Fourier linearizado (NSFL). A implementação foi feita através da formulação fraca (weak form) aplicada no código comercial Comsol 3.5a. O modelo NSFL foi implementado com duas formulações diferentes para comparação. Os modelos LRF e NSFL foram aplicados em duas geometrias diferentes onde os resultados foram comparados com dados experimentais. O modelo NSFL possui maior robustez para análise de geometrias arbitrárias, porém o custo computacional de sua solução é alto. Este problema deu origem a um estudo da discretização mínima necessária para a uma solução adequada dos modelos NSFL. A comparação dos resultados obtidos pelos modelos viscotérmicos com dados experimentais apresentou discrepâncias que foram analisadas com mais critério com a análise das condições de contorno do modelo. Finalmente, um modelo de radiação acústica foi implementado com utilização do método Perfectly Matched Layer (PML) e acoplado com os modelos viscotérmicos para as analises da impedância de radiação e do efeito do erro de posição dos sensores. Com o ajuste da posição dos sensores nos modelos viscotérmicos os resultados obtidos apresentaram uma concordância muito boa com os dados experimentais.

[pt] O principal objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento mecânico de misturas asfálticas reforçadas com geogrelhas. Inicialmente foram previstos ensaios a serem executados em um modelo físico de verdadeira grandeza. Entretanto, devido a um comprometimento estrutural localizado num dos componentes deste modelo físico durante a realização dos ensaios, optou-se por interromper a execução destes e então, elaborar um programa experimental de laboratório, que consistia da extração de amostras deste modelo físico de verdadeira grandeza e moldagem de corpos de prova por amassamento através de compactador giratório. Cada conjunto de amostras (extraídas e moldadas) possuía corpos de prova sem ou com reforço, onde foram estudados dois tipos de geogrelha (de fibra de vidro e poliéster). Foram realizados os ensaios de Resistência à Tração por Compressão Diametral, Módulo de Resiliência, Fadiga por compressão diametral sob carga controlada e Tração em Disco Circular com Fenda. Os resultados dos ensaios mostraram que a presença do reforço de geogrelha melhorou o comportamento mecânico das misturas asfálticas, com a tendência de maior resistência à fratura, fato este evidenciado principalmente pelo ensaio de Tração em Disco Circular com Fenda, onde tais corpos de prova não atingiram o critério de finalização do ensaio (redução da carga aplicada a 0,10 kN). Nos ensaios de fadiga constatou-se que a melhor influência das geogrelhas ocorre para os menores níveis de tensão aplicada, sendo que nesta condição é permitido um maior período para as geogrelhas se deformarem, condição essencial para sua atuação como elemento com a função de atrasar a propagação de trincas. Constatouse uma melhoria significativa nos resultados obtidos com as amostras reforçadas com as grelhas, tendo as amostras com camada de geogrelha de poliéster apresentado os melhores resultados. / [en] The objective of this study was to evaluate the mechanical behavior of geogrid reinforced asphalt mixtures. Initially tests were planned to be executed on a physical model, however, this tests had to be stopped due to structural problems. Samples were extracted from the physical model and samples were shaped through gyratory compaction, both for analyze the mechanical laboratory tests. Tensile Resistance (Brazilian Test), Resilient Modulus, Fatigue (controlled load) and Disk-Shaped Compact Tension Geometry Tests were carried out in extracted and shaped samples, without reinforcement and with the reinforcement of two geogrid types (fiberglass and polyester). The reinforcement improved the mechanical behavior of asphalt mixtures, with the trend of greater resistance to fracture, and this was evidenced by Disk-Shaped Compact Tension Geometry Tests, where the final criterion of the test was not reached (reduction of the applied load of 0.10 kN). The influence of geogrid is better for lower applied stress levels according with the Fatigue Tests. This condition allows the geogrid to deform for a long period, witch is essential for the performance as an element for delay crack propagation. There was a significant improvement in the results obtained with the reinforced samples, for both geogrids studied, but the polyester geogrid reached better results when compared to fiberglass geogrid.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T06:17:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 295365.pdf: 16526207 bytes, checksum: 64788183be3bea675cde3630533678e9 (MD5) / Os contatores são amplamente empregados na indústria para manobra dos mais diversos tipos de equipamentos elétricos, onde servem de interface entre o equipamento de controle e as cargas comandadas. Entretanto, durante eventos transientes na tensão de alimentação, os contatores são identificados como os pontos fracos em muitos processos industriais, chegando muitas vezes a causar a interrupção do sistema. Para prover um funcionamento seguro, um acessório de retenção é comumente acoplado ao contator. Através de um mecanismo de retenção mecânica, este dispositivo eletromecânico mantém o contator em sua posição "ligado" na ausência de tensão de comando e através de um atuador magnético, permite o comando de desarme à distância, liberando o contator que retorna à sua posição "desligado". O presente trabalho trata da modelagem e simulação dinâmica do funcionamento do dispositivo eletromecânico que compõe o acessório para contatores comercialmente chamado de Módulo de Retenção Mecânica, embasado pela apresentação das fases iniciais do processo de desenvolvimento. Apresentam-se o resumo do benchmarking de produtos da concorrência e os requisitos de projeto elencados, além de algumas considerações da fase do projeto informacional e preliminar. Apresentam-se a modelagem e a simulação da força eletromagnética do atuador de desarme empregado, que é validada através de medições. Empregando o resultado anterior, realiza-se também a simulação dinâmica do modelo desenvolvido para o mecanismo de retenção. São apresentados também os leiautes preliminares e o leiaute funcional desse mecanismo. A fim de melhor representar a situação real, um modelo simplificado de contator também desenvolvido no presente trabalho é acoplado ao modelo do mecanismo durante a simulação dinâmica. Na etapa de desenvolvimento, alguns passos sistemáticos foram seguidos, conforme sugerido nas bibliografias de projeto integrado de produtos, e que resultaram na definição de requisitos de projeto mais completos. Na sequencia, tais requisitos foram confrontados com os resultados da simulação, o que permite concluir que o acessório de retenção mecânica desenvolvido cumpre os requisitos de projeto elencados e atende os objetivos iniciais do trabalho. Apesar desse relativo sucesso, identificam-se possibilidades de aperfeiçoamento através do emprego de métodos sistemáticos durante a etapa de geração de leiautes alternativos da concepção. Espera-se que tais métodos sistemáticos quando aplicados também na fase de projeto preliminar, contribuam no processo e sejam efetivos, principalmente quando a complexidade e o número de peças do mecanismo desenvolvido sejam superiores em relação ao apresentado no presente trabalho. As práticas adotadas no presente trabalho, principalmente relativas à parte de projeto informacional, contribuíram significativamente para a empresa, e foram prontamente absorvidas às práticas correntes de desenvolvimento. Atualmente elaboram-se as especificações de projeto e desenvolvem-se os produtos com base em decisões conjuntas de um grupo de apoio e atenta-se para a necessidade de aplicar a metodologia de projeto nas demais fases do processo de desenvolvimento de produtos. / Contactors are widely used in industry for switching of various types of electrical equipment, where they serve as an interface between control equipment and the loads to be switched. However, during transient events in the supply voltage, contactors are identified as the drawback in many industrial processes, often causing the system interruption. To provide reliable operation, a latching accessory is commonly used in combination with the contactor. Due to its mechanical latching mechanism, this electromechanical device keeps the contactor in its "on" position in the absence of control voltage and, due to a magnetic actuator, allows the remote control of the ensemble, switching the contactor that returns to its "off" position. This text focus on a modeling and dynamic simulation work for the mechanical latch block for contactors, which is grounded by the presentation of the initial phases of the product development process. It presents the product benchmarking and the design requirements listed, in addition to present some considerations taken in the informational and embodiment phases. It presents the modeling and simulation of the electromagnetic force of the actuator and the measurements to validate the results. Using the previous result, the dynamic behavior of the model developed for the latch mechanism is simulated. It's also presented the preliminary lay-outs that were done and helped to obtain the functional lay-out for this mechanism. In order to obtain a better representation, a simplified contactor model has also been developed and then coupled to the latch mechanism in the dynamic simulation. In the development phase, some systematic steps were followed, as suggested in the references of methodology for process project, which resulted in the definition of more complete project requirements. These requirements were compared with simulation results, which showed that the mechanical latch accessory developed meets the design requirements listed, which means the initial targets were accomplished. Besides of these accomplishments, it's identified opportunities for improvement if more systematic methods were applied for the phase of generating alternative lay-outs for the concept. It is expected that such systematic project methods, when applied to the embodiment phase, can contribute in the process and can be effective, especially when the complexity and number of parts of the developed mechanism is larger than the one presented in this work. The practices adopted in this work, mainly on the informational phase of the process project, have brought a significant contribution to the company and were readily absorbed into the current development practicing. Currently, the company develops design specifications and develops products based on a common decision of a support group and identifies the need to implement the project methodology in other phases of product development.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Filosofia e Ciências Humanas. Programa de Pós-Graduação em Sociologia Politica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T04:51:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2013-07-16T19:30:25Z : No. of bitstreams: 1 199635.pdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-03-01T17:40:02Z No. of bitstreams: 1 159305.pdf: 1734188 bytes, checksum: 80e04cab439583f552a9dac4334f687d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-01T17:40:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 159305.pdf: 1734188 bytes, checksum: 80e04cab439583f552a9dac4334f687d (MD5) Previous issue date: 1983-03 / CNPq / Este trabalho consiste em um estado básico analítico-experimental para precisão de posicionamento de um manipulador mecânico. Ao analisar a precisão, considerou-se as deflexões causadas pelo peso aplicado na garra do manipulador e também uma influência da tolerância geométrica na construção do mesmo. Para tal análise, o protótipo de um manipulador com cinco graus de liberdade foi desenvolvido. As medidas de deflexão e a influência da tolerância foram feitas estaticamente em cada posição do manipulador. Os resultados experimentais foram comparados com os teóricos a fim de consistência dos mesmos. / This work consists of a basic analytical and experimental study for the precision of the positioning of a mechanical manipulator. On analyzing the precision, the deflection caused by the weight applied to the grip was considered, as well as aninfluence of the geometric tolerance in the construction of the manipulator. For such analysis, the prototype of a manipulator with five degrees of freedom was developed. The deflection measurement and the influence of the tolerance were made estaticaly at each position of the manipulator. The experimental results were compared with the theoretical in order to verify their consistency.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Um concentrador solar parabÃlico à um tipo de refletor usado para aumentar a intensidade da radiaÃÃo em uma superfÃcie. Para que ocorra a reflexÃo adequada da radiaÃÃo solar, o refletor parabÃlico deve constantemente rastrear a posiÃÃo do sol de tal forma que os raios solares sejam refletidos em um tubo que se encontra na posiÃÃo de foco da parÃbola. A proposta deste trabalho à desenvolver um sistema eletrÃnico de controle de baixo custo para concentradores parabÃlicos aplicados à refrigeraÃÃo e proporcionar autonomia ao equipamento. TambÃm à apresentado um sistema mecÃnico para acionamento do rastreador. Por ser parte de um sistema de refrigeraÃÃo, o tubo colocado no foco da parÃbola deve sofrer processos de aquecimento e resfriamento. O sistema à constituÃdo de uma placa de controle com um microcontrolador em seu nÃcleo, sensores de luminosidade e sensores limitadores de movimento e um motor de passo responsÃvel pelo acionamento da estrutura mÃvel do concentrador solar. AtravÃs do sistema desenvolvido, pode-se fazer com que sejam atingidas temperaturas em torno de 180ÂC na superfÃcie externa do tubo coletor colocado na posiÃÃo de foco da parÃbola / A parabolic solar concentrator is a type of reflector utilized to increase the radiation intensity on a surface. In order to have a proper reflection of solar radiation, the parabolic reflector should constantly track the sunâs position so that solar rays are converged to a tube that is at the focus position of the parabola. The purpose of this study is to develop an electronic control system for low-cost parabolic trough concentrators applied to refrigeration process, and to provide autonomy to the equipment. It also is presented a mechanical system to guide the tracker. As part of a refrigeration device, the tube placed at the parabolaâs focus should experiment heating and cooling processes. The electronic system consists of a control plate with a microprocessor at its core, motion limiting and light sensors, and a step motor responsible for move the solar concentrator structure. Through this developed system, temperatures close to 180oC can be reached on external surface of the heat adsorption tube, which is placed on the position of parabolaâs focus

Orientador: Persio Leister de Almeida Barros / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-11T23:10:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 D'Alessandro_JulioRomuloPessoa_M.pdf: 4451701 bytes, checksum: d9c3d36b93799d07470f6bbc8779853b (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Este trabalho apresenta um estudo de estabilidade através da análise cinemática, para o maciço rochoso da Mineração Casa de Pedra em Congonhas, Minas Gerais, utilizando mapeamento na escala 1:4000. Os parâmetros de resistência e o caimento dos planos das descontinuidades principais foram levantados a partir de um mapeamento geológico geotécnico detalhado. Foram coletados dados nas bancadas de todos os setores da mina a cada quatro metros. Os dados relativos aos pesos da classificação geomecânica de Bieniawski foram compilados em tabelas e posteriormente foram gerados mapas geotécnicos com o auxilio do software ArcView. A classificação geomecânica foi utilizada juntamente com a estimativa da compressão uniaxial de campo para a determinação da resistência do maciço rochoso com o auxilio do software RocLab da Rocscience. Na análise cinemática foram utilizados os ângulos de atrito das litologias predominantes em cada setor, definidas como campos homogêneos e foi realizada uma setorização das cavas em função das descontinuidades principais e da orientação da face do talude em relação a descontinuidade. Com os resultados obtidos pôde-se identificar os setores susceptíveis e aqueles não susceptíveis à ruptura. / Abstract: This work presents the study of the rock mass stability at the Mineração Casa de Pedra , Minas Gerais, using kinematic analisys and maps in 1:4000 scale. The geological structures, the friction angle and cohesion of the rock mass were evaluated through a geological geotecnical mapping technique. Data collected from each bench of the mine were relateded with the rock mass classification RMR and tables were compilled with them. Geotecnical maps were then plotted with the software ArcView. The rock mass classification along with the uniaxial compressive strength estimated in the field were used to determine the shear strength of the rock mass with the software RocLab by Rocscience. The friction angle in each zone, considered as homogeneous field, was used in the kinematic analisys and divisions were done in each mine pit as a function of the major feature and the wall orientation. With the results, the zones could be identified as susceptible or not susceptible to sliding. / Mestrado / Geotecnia / Mestre em Engenharia Civil