Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T19:37:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T04:37:56Z : No. of bitstreams: 1 50278.pdf: 26083934 bytes, checksum: a6919cf20a0ed140ca6f9c42e595f62e (MD5) / O método REAT (Real Ear Attenuation at Threshold) usado pelas normas ISO e ANSI para a medição de protetores auditivos, não estabelece como determinar a atenuação dos protetores auditivos para ruídos impulsivos, já que mede subjetivamente a atenuação de baixos níveis de ruído em estado estacionário. A carência de técnicas de teste com ruídos impulsivos mostra a necessidade de métodos mais seguros, rápidos e de baixo custo para estimar a atenuação de protetores auditivos na presença de campos sonoros impulsivos.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Eléctrica. Ingeniera Civil Eléctrica / La Tomografía de Ruido Ambiente (ANT) consiste en una técnica de busca modelar áreas y estructuras cuya novedad es que utiliza el ruido ambiente como herramienta. Este tipo de señal suele ser eliminada en técnicas como la Tomografía Sísmica (TS), la cual es la más ampliamente utilizada, especialmente en el área de la minería para la exploración de yacimientos. A diferencia de ANT, ésta hace uso señales de alta energía como terremotos y explosiones artificiales, por lo tanto, dentro de su procesamiento elimina este ruido. En zonas con baja actividad sísmica no es posible utilizar TS, por lo que es necesario desarrollar técnicas alternativas. ANT es una de las opciones que cumple, además de ser amigable con el medio ambiente. Una de las problemáticas tanto de ANT es que no cuenta con un ground-truth. Dado esto, no se puede saber con certeza qué tan cercano es el modelo estimado a la realidad. Para intentar resolver esto, actualmente sismólogos contrastran los resultados provenientes de ST o usan información de previo conocimiento del área, pero no es suficiente. Era necesario el desarrollo de una plataforma sintética, que fuera lo más cercano a la realidad posible. Sobre ésta se implementa la técnica de tomografía de ruido, con el objetivo de identificar las variables que influyen en la estimación, tales como la posición de estaciones, la frecuencia de la fuente, velocidad del medio, entre otras. También esta plataforma debe cuenta con un ground-truth para determinar los errores de estimación. En el presente trabajo, ésta plataforma fue implementada en lenguaje Python. Cada etapa de la metodología y fue probada sobre tres escenarios sintéticos con diferentes caracteríasticas de estructura. Se estudiaron las variables de interés y se realizó un análisis sobre cada etapa. También se logró entregar una visualización clara y apropiada de los resultados. Este trabajo sirvió para crear una base de conocimiento sobre esta nueva técnica para que pueda continuar siendo desarrollada y mejorada. Diversas mejoras potenciales fueron identificadas y se entregaron diversas soluciones para su posterior implementación en futuras campañas para el mejor provecho de los recursos existentes. / Este trabajo ha sido parcialmente financiado por Proyecto CORFO 14IDL4-300327 EXPLORACIÓN MINERA POR TOMOGRAFÍA SÍSMICA

Doctor en Ingeniería Eléctrica / In this work a set of robust tools for noise reduction and feature detection in radar and ladar environment data for outdoor robotic applications have been developed. One of these tools is a new noise reduction technique for radar data which combines the well known spectral noise subtraction with the standard constant false alarm rate (CFAR) detectors and binary integration. The resulting method exhibited a relatively low time complexity compared to other state-of-the art noise reduction techniques, the Wiener filter and Wavelet denoising, while retaining a higher Signal-to-Noise ratio. The method was tested with real data from a local park captured with a scanning radar mounted on a robot platform and with SAR data available from NASA/JPL UAVSAR missions. The second component of this framework is the extension of the standard CFAR detectors used in radar data to be used with 3D ladar point cloud data. More generally, these extensions can be used with any kind of 3D point cloud data which comply with the stochastic CFAR assumptions. The extended CFAR detectors are capable of processing a 2D projected version of the 3D data or they can work directly on the 3D point cloud. The main modifications to the original methods include making the CFAR window size parameter an adaptive one and adding the capability to work with sparse data, in contrast to dense data which is what the original methods expect. The extended CFAR detectors show a more robust performance than other methods when the point cloud data contains high noise and clutter rates. The output of these detector applied to ladar 3D data could then be used for algorithms requiring high accuracy in the detection, for instance, the Iterative Closest Point (ICP) registration method. / Este trabajo ha sido parcialmente financiado por el Programa de Becas para estudios de Doctorado año 2010 de CONOCYT

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T06:10:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T00:11:47Z : No. of bitstreams: 1 183728.pdf: 16939776 bytes, checksum: 5f21534d0e8e4e4243e2f74154d342bc (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T22:13:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T16:05:03Z : No. of bitstreams: 1 174006.pdf: 25703775 bytes, checksum: d94f37ed58eab1c4ef4e3792a0a1ec47 (MD5) / Este trabalho apresenta uma metodologia para o cálculo do ruído de origem magnética em motores de indução. Particularmente, é apresentado um método analítico de cálculo do ruído magnético de motores de indução trifásicos com rotor de gaiola. Inicialmente, são apresentados os aspectos teóricos e conceituais referentes à geração do ruído acústico de origem magnética em máquinas elétricas e a metodologia de determinação das diversas harmônicas de indução presentes no entreferro da máquina. Após, usando o tensor de Maxwell, são determinadas as forças periódicas que atuam no entreferro e as amplitudes e freqüências das deformações do pacote de chapas do estator. As freqüências naturais de vibração do pacote de chapas do estator são calculadas a fim de se obter os fatores de ressonância e a respectiva deformação amplificada. Finalmente, é determinado o ruído em nível de pressão sonora na superfície do pacote de chapas do estator e a um metro do motor para vários modos de vibração e freqüências. Para validação da metodologia apresentada, foi desenvolvido um programa computacional que calcula os vários ruídos de origem magnética com suas freqüências e respectivos modos de vibração, separando-os por causa geradora. Este programa objetiva agilizar e permitir a análise do ruído magnético de motores elétricos ainda na fase de projeto. Os resultados obtidos foram comparados com os resultados de ensaio para dez motores trifásicos de pequeno e médio portes, demonstrando uma boa concordância qualitativa dos resultados e mostrando-se muito útil na otimização do projeto dos motores elétricos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T17:06:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 228780.pdf: 14071244 bytes, checksum: a68c80eb45dd4480aced2eea4e5c5824 (MD5) / Usando os conceitos e métodos de qualidade sonora, estudou-se o ruído do sistema de condicionamento de ar, ventilação e aquecimento (CAVA) de um modelo de automóvel. Esse ruído é fundamental para o conforto acústico e a percepção da qualidade dos veículos, podendo inclusive influenciar no seu conforto térmico. O trabalho foi dividido em duas etapas. Na primeira, foi gravado o ruído do sistema de CAVA de quinze carros em diferentes combinações de velocidade de ventilação e direcionamento do fluxo de ar. Todos os carros eram recém fabricados e do mesmo modelo, e equipados com um dos três tipos possíveis de sistema de CAVA. Foram feitas análises objetivas, usando-se um software de qualidade sonora, e uma avaliação subjetiva de similaridade, através do método da comparação pareada. A análise estatística (gráficos e regressão linear múltipla) dos dados objetivos e subjetivos, além da utilização de dados qualitativos, permitiu que se identificassem os atributos mais importantes neste tipo de ruído: loudness, agudeza, razão tom-ruído e proeminência. Na segunda etapa, novas gravações foram feitas, desta vez de doze carros. Os resultados da primeira avaliação subjetiva auxiliaram na escolha dos ruídos que participariam da segunda, que utilizou o método do diferencial semântico. Com a regressão linear múltipla, chegou-se a equações que modelam os resultados subjetivos a partir das métricas psicoacústicas. Foi demonstrado que o incômodo causado pelo ruído pode ser satisfatoriamente modelado usando-se o loudness calculado pelo método de Zwicker.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológio. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T01:02:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 232345.pdf: 1283965 bytes, checksum: f89ebf204abcf6702d7eaaf1ddd11dd8 (MD5) / A necessidade crescente por pesquisas e trabalhos de desenvolvimento relacionados à redução do ruído de produtos tem demonstrado que os níveis de ruído medidos com o uso da curva de ponderação A, em dB (A), não representam de forma satisfatória a resposta subjetiva das pessoas ao ruído. Métricas de qualidade sonora são usadas para a caracterização psicoacústica do ruído e proporcionam melhores avaliações pelo fato de considerarem informações mais detalhadas nos domínios do tempo e da freqüência. Este trabalho apresenta uma análise da qualidade sonora de compressores herméticos. Para este tipo de produto foi observada boa correlação entre as respostas do júri, níveis em dB (A), e resultados de loudness. Os resultados do júri indicaram maior sensibilidade de percepção a detalhes da composição do ruído, quando comparados às métricas de qualidade sonora. Entretanto, o uso de um júri representa um procedimento mais elaborado, de maior custo e tempo de análise. Para reduzir estas desvantagens uma rede neural artificial foi desenvolvida e testada com o objetivo de simular o comportamento do júri a estas classes de produto. Os resultados apresentam uma concordância razoável aos obtidos por um júri real, sendo incentivada a continuidade deste procedimento. The increasing needs for research and development works on products noise reduction has lead to observations that A-weighted sound pressure and sound power measurements do not represent customers subjective response to noise in a complete way. Sound quality metrics were developed for the psychoacoustic characterization of sound as it is perceived and provide an improved assessment since it considers more detailed contents in time and frequency domains. This work presents a sound quality analysis of noise generated by hermetic compressors. It was observed a close relationship between jury response, Aweighted noise levels, and loudness results obtained for this product. Jury results showed higher sensitivity to specific details of noise composition compared to current sound quality metrics. Jury analysis, however, is a more elaborated and time consuming procedure. In order to reduce such disadvantages an artificial neural network was developed and tested with the objective of representing the jury response to this class of product. Results are in reasonably good agreement with those obtained by a real jury. This has encouraged continuing the development of this technique.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2013-07-16T04:19:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 293274.pdf: 2909399 bytes, checksum: 6e82ffcd31999ca2d1d5bc542037dfa5 (MD5) / O ruído gerado por escoamentos sobre cavidades tem consequências em diversas áreas da engenharia, tais como nos setores automobilístico (janelas abertas e frestas de porta) e aeronáutico (cavidades de trem de pouso). Apesar de geometria simples, o fenômeno da geração de ruído em cavidades é bastante complexo. Por exemplo, a interação das estruturas turbilhonares do escoamento com a borda de fuga da cavidade gera uma região de recirculação na cavidade e uma instabilidade na camada cisalhante na borda de ataque, originando componentes de ruídos tonais e de banda larga. O presente estudo aborda uma análise numérica bidimensional da influência das características geométricas e do regime de velocidade sobre a geração e propagação do ruído em escoamentos subsônicos. As características do escoamento na região do campo próximo foram previstas por meio da Simulação de Grandes Escalas e a propagação do ruído na região do campo afastado foi calculada pela analogia acústica de Ffowcs Williams-Hawkings, com o emprego de superfícies permeável e impermeável. A verificação de influência de malha foi feita através da comparação dos resultados de pressão na parede da cavidade para diferentes refinos de malha. A validação do modelo numérico foi realizada com referência a resultados experimentais e numéricos disponíveis na literatura. Os resultados obtidos nesta análise demonstram que a presença da aba na cavidade causa uma significativa mudança na configuração do escoamento no interior da cavidade. Além da oscilação do tipo modo cisalhante comum em cavidades, detectou-se também um mecanismo de oscilação caracterizado por oscilações em alta e baixa amplitude. Embora esse novo mecanismo seja de curta duração, o mesmo altera significativamente a frequência e a amplitude dos diferentes modos de oscilação. Evidenciou-se que a utilização de abas em cavidades pode ser uma opção para a redução do nível de ruído acústico. / The flow past open cavities is a phenomenon that is encountered in many engineering applications and can result in intense acoustic tones. Earlier investigations based on full scale aircraft have indicated that there are many sources that contribute to airframe noise, with one of them being cavity noise. For example, during the landing, there is an increase in the sound pressure level from aircraft that can be associated with the presence of a cavity created by the open landing gear (Shieh, 2000). The flow-induced cavity noise can also occur in automotive vehicles, in which the most relevant aerodynamic noise sources to occupants are from gaps in doors, windows and sunroof, as well as from the air conditioning and ventilation systems. Despite its geometric simplicity, the physics associated with the flow over cavities is a complex phenomenon. For instance, the interaction of vortices with the cavity trailing edge generates a recirculating flow region in the cavity and results the instabilities in the shear layer, yielding both broadband and tonal noise. In this study, the noise radiated from a two-dimensional cavity with a lip over the upstream portion of the cavity submerged in a turbulent subsonic flow is numerically analyzed by using a hybrid scheme that couples flow computations with an implementation of the Ffowcs Williams-Hawkings equation. The turbulent near field is computed through Large Eddy Simulation. The model verification was carried out by comparing results for pressure obtained with different levels computational grid refinement. The physical model was validated with reference to experimental and numerical results available in the literature. The numerical results revealed some significant effects on the cavity- flow due to presence of a neck or a lip over the cavity. Besides the shear layer mode commonly found in cavities an oscillating mechanism characterized by low and high amplitudes as also been observed. Although this new mechanism occurs in a short period, it significantly affects the frequency and amplitude of the different modes. Furthermore, it has been noticed that the neck or lip over cavity is a viable alternative to reduce the acoustic noise associated with cavities.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T04:38:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2013-07-16T19:04:18Z : No. of bitstreams: 1 189119.pdf: 8337375 bytes, checksum: 2082953f7fde5ed3150d2bb871ba9ce3 (MD5) / O compressor hermético, usado em sistemas de refrigeração domésticos, é o principal componente de um sistema de refrigeração, e consiste na principal fonte de níveis de ruídos e vibrações destes sistemas. Internamente, a energia vibratória é gerada por diversos mecanismos, entre eles, o motor elétrico de indução monofásico. Esta energia vibratória chega à carcaça do compressor por diversos meios, e na carcaça se dissipa em forma de calor e irradiação sonora. Um modelo de acoplamento magneto-mecânico unidirecional foi empregado na modelagem das vibrações mecânicas de origem magnética na máquina elétrica rotativa utilizada. Utilizando o software EFCAD, que utiliza o método de Elementos Finitos, aplicado às equações de Maxwell e às equações da elastodinâmica, e depois, através do método de análise modal experimental foi possível modelar e analisar o comportamento magneto-elástico do motor de indução monofásico utilizado no compressor em estudo. Assim, com um modelo eletromagnético por Elementos Finitos do motor elétrico, obteve-se o cálculo das correntes elétricas e, conseqüentemente, das forças de origem magnética. Em seguida, com

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T12:27:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Hoje em dia existe uma grande corrida, por parte das empresas para se adequarem às mudanças na área de ruído no meio industrial. As legislações também estão cada vez mais rígidas com relação a este tópico. Sabe-se que o ruído no meio industrial é responsável por grande parte dos problemas relacionados à perda auditiva permanente, e o que se busca é exatamente a redução desse ruído. Porém nem sempre as técnicas de controle de ruído são viáveis financeiramente ou estão disponíveis de imediato, assim a utilização de dispositivos individuais de proteção auricular (protetores auditivos) se apresenta como o método mais comum para a redução de ruído. Dada a necessidade do protetor auditivo, torna-se também necessária a existência de procedimentos normatizados para avaliação e quantificação dessa atenuação de ruído. A norma mais recente para este tipo de ensaio é a ANSI 12.6 de 1997, porém, mesmo com todas as recomendações da norma, ainda existe pouco critério metrológico com relação aos dados dos ensaios e sua confiabilidade. O trabalho em questão encontra-se situado neste contexto na medida em que foi desenvolvido um sistema de medição digital para ensaios de atenuação de ruído de protetores auditivos, satisfazendo a norma ANSI S12.6 (1997). Tal sistema foi avaliado metrologicamente com base no Guia para Expressão da Incerteza de Medição (1997). Foram avaliadas diversas fontes de incerteza presentes no ensaio de atenuação de ruído de protetores auditivos e um modelo para o cálculo da incerteza de medição do ensaio foi proposto. A metodologia apresentada mostrou que as maiores fontes de incerteza estão associadas à variação da resposta do ouvinte. Os resultados obtidos mostram concordância com outras referências bibliográficas. Também é apresentado um estudo de caso no qual a metodologia e os modelos desenvolvidos são aplicados. Finalmente os dados de incerteza levantados no estudo de caso são utilizados no cálculo da incerteza do Nível de Redução de Ruído (NRRSF) como sendo uma possível aplicação do estudo.