Este trabalho tem por objetivo apresentar um modelo numérico para simular as vibrações induzidas por escoamentos isotérmicos em estruturas imersas em fluidos quase­ incompressiveis. Utiliza-se o método dos elementos finitos e considera-se o acoplamento do fluido com a estrutura imersa. Admite-se que as estruturas sao corpos rígidos com restrições elásticas para giros e deslocamentos. Para a análise do escoamento do fluido é utilizado um método explicito de dois passos de Taylor-Galerkin. Para a análise da estrutura imersa é utilizado o método de Newmark. O fluido e a estrutura são acoplados através da imposição de certas condições de compatibilidade e de equilíbrio, e da consideraçao da contribuição do fluido na massa e no amortecimento da estrutura. sao apresentados exemplos de aplicaçao à análise do escoamento em torno de um cilindro fixo e do escoamento em torno de um cilindro oscilante. / A numerical model to simulate isothermal flow induced vibrations of immersed structures in quasi-incompressible fluids, is presented in this work. Finito cle ent mcthod is uscd and fluid-structure interaction is considered. It is assumed that immersed structures are rigid bodies with elastic restrains for rotations and displacements. For the fluid flow analysis is used an explicit two steps Taylor-Galerkin method. For the immersed structure is used Newmark's method. The fluid and the structure are coupled through the imposition of compatibility and equilibrium conditions, and the consideration of the fluid contribution to the mass and the darnping of the structure. Examples of aplication to the analysis of flow around one fixed cilinder and of flow around one oscillating cilinder, are presented.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-15T19:40:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T13:08:23Z : No. of bitstreams: 1 180189.pdf: 3820069 bytes, checksum: 503de041f8a906912dc02f7adb5ee3cb (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-15T21:50:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T14:33:01Z : No. of bitstreams: 1 180821.pdf: 2234729 bytes, checksum: 65d170207e8ecc8eb013a295a6202bd6 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-15T23:37:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T15:11:57Z : No. of bitstreams: 1 180922.pdf: 1793087 bytes, checksum: 5b3273153c5c57ede6142ba5fb11a34a (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-16T04:47:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T17:21:25Z : No. of bitstreams: 1 82427.pdf: 3250391 bytes, checksum: 81ad90ff0f85aaba9758728a0afad0a9 (MD5) / O presente trabalho está relacionado ao estudo da resposta de estruturas complexas excitadas acusticamente. A excitação acústica é muito importante no caso de satélites, os quais são submetidos, durante o lançamento, a campos acústicos com altos níveis de potência sonora e espectros cujas componentes de freqüência atingem alguns khz. Os campos acústicos gerados em torno de um satélite atuam, principalmente, na região de freqüências onde a alta densidade modal da estrutura inviabiliza uma análise através de métodos numéricos clássicos, como por exemplo, o método dos elementos finitos. A análise Estatística Energética (SEA) é uma abordagem alternativa para esse tipo de estudo já que analisa grupos de modos de vibração ao invés de modos isolados. Essa abordagem foi aplicada para o estudo da resposta de uma estrutura tipo caixa a um campo acústico difuso. Esta estrutura foi construída de modo a apresentar valores de fator de perda e de fator de acoplamento similares aos normalmente encontrados em satélites construídos com placas "honeycomb". Os parâmetros estruturais necessários para a aplicação deste método foram determinados tanto analítica quanto experimentalmente. Os métodos experimentais utilizados mostraram-se confiáveis dentro da região de aplicação do modelo SEA.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T00:50:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 290085.pdf: 1795889 bytes, checksum: 9f1ece219460bce6aca5f7cf08b6d2bd (MD5) / O problema inverso da identificação de forças em sistemas mecânicos, utilizando suas respostas vibratórias e características dinâmicas, é uma clássica estratégia de investigação de ruído e manutenção preventiva em equipamentos vibroacústicos. Muitas vezes, a identificação inversa de forças é a única estratégia de acesso às forças aplicadas sobre um sistema, seja devido à falta de transdutores ou à dificuldade de acesso aos pontos requeridos do sistema. Em sua primeira parte, este trabalho apresenta uma revisão detalhada e comentada sobre os diversos métodos de identificação de forças desenvolvidos nas últimas décadas. Os métodos estão organizados de acordo com suas principais características, facilitando o entendimento e a seleção dos mesmos diante de uma requerida aplicação. A segunda parte deste trabalho traz ferramentas matemáticas para regularização de sistemas numericamente instáveis e mal condicionados, bastante encontrados em problemas inversos. Nesta etapa, um método de regularização, que se utiliza de operações realizadas por matrizes aleatórias, é proposto para aplicações em sistemas com elevado mal condicionamento numérico. A terceira parte deste trabalho apresenta o desenvolvimento de um método de decomposição de ruído gerado por sistemas vibroacústicos, denominado análise alternativa de caminhos de transferência. O método proposto possui um custo operacional reduzido em relação às técnicas tradicionais, além de ser mais robusto ao ruído experimental. Uma proposta de identificação de forças em baixas freqüências está apresentada no final deste trabalho. A estratégia contempla o método da soma das acelerações ponderadas e está aplicada a um sistema vibratório sustentado por elementos de apoio de baixa transmissibilidade. Os resultados dos processos de identificação deste trabalho foram obtidos e validados a partir de simulações numéricas e testes experimentais / O autor disponibilizou em PDF somente os capítulos 1, 2 e 3

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T02:18:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 287545.pdf: 3734765 bytes, checksum: 623fb231c183b13cd66540862275250f (MD5) / O conforto acústico do usuário é um parâmetro relevante em projetos de sistemas de refrigeração. A vibração de baixa frequência produzida pelo compressor é uma fonte importante na composição do ruído final. Esta energia vibratória é transmitida aos painéis e componentes do sistema através de caminhos de propagação. A redução dos níveis de vibração e a seleção adequada das características dos caminhos são aspectos importantes na determinação da potência acústica irradiada na baixa frequência. A fonte é caracterizada pela própria vibração do compressor. Os caminhos, pelas tubulações e isoladores que conectam o compressor ao sistema. Este estudo avalia um compressor recíproco hermético de um pistão. Estes compressores estão sempre desbalanceados, entretanto, um balanceamento parcial pode ser realizado para minimizar o efeito da vibração resultante. Técnicas experimentais são alternativas para avaliar e minimizar os níveis produzidos pela fonte e analisar a influência dos caminhos. Para a fonte, pode ser realizado um balanceamento experimental das forças inerciais. A análise experimental dos caminhos é ainda mais complexa pela necessidade de confecção de protótipos para uma vasta quantidade de aplicações do compressor. A prática experimental, portanto, restringe o domínio do problema e representa uma elevada utilização de recursos. O presente estudo utiliza ferramentas numéricas para propor modelos multicorpos e de elementos finitos para simular a vibração e os esforços dinâmicos transmitidos por compressores recíprocos. A proximidade entre os valores numéricos e experimentais proporcionou a validação dos modelos para simular, tanto a vibração do compressor, quanto as forças transmitidas pelos caminhos. A análise dos resultados proporcionou importantes conclusões que permitirão elevar a qualidade dos projetos acústicos dos compressores e dos sistemas de refrigeração. / The pleasantness of the listener is a relevant parameter on refrigeration systems design. The low-frequency vibration produced by the compressor is an important source at final noise composition. This vibration energy is transmitted through different paths to the panels and refrigeration system components. The minimization of vibration levels and a proper selection of paths characteristics are important aspects to the sound power radiated at low frequencies. The source is characterized by the compressor vibration. The paths are the tubes and isolators that connect the compressor to the system. The study evaluates a hermetic reciprocating compressor of one piston. These compressors are always unbalanced, however, a partial balancing can be done to minimize the effect of the resulting vibration. Experimental techniques are alternatives to evaluate and minimize the levels produced by the source and analyze the influence of the paths. For the source, an experimental balancing of the inertial forces can be performed. Making prototypes for a wide range of applications provides more complexity to the path experimental analysis. Therefore, experimental techniques restrict the problem domain and represent high resource request. This study uses numerical tools to propose multibody and finite elements models to simulate the vibration and the dynamic forces transmitted by reciprocating compressors. The good correlation among numerical and experimental results shows that the simulations can be used to predict the vibration and the forces transmitted by the compressor. The results analysis have provided important conclusions that allow improve the acoustic design of the compressors and refrigeration systems.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T01:41:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 298614.pdf: 5328476 bytes, checksum: 2df4cdfdbd487923e5fb55999d0524a1 (MD5) / Com a crescente demanda pelo transporte aéreo, os fabricantes de aeronaves buscam melhorar o conforto interno destas. A vibração em conjunto com o ruído são alguns dos fatores que mais influenciam a percepção do conforto pelos passageiros de aviões. Desse modo, o objetivo deste estudo foi relacionar como as pessoas percebem a vibração com os parâmetros físicos dos estímulos. Para isso, foram realizados ensaios subjetivos para a pesquisa da diferença de limiar de vibração, do limiar absoluto de vibração e da percepção do conforto por meio da reprodução de quatro estímulos vibracionais gravados em voos reais e reproduzidos em um simulador (mock-up) no Laboratório de Vibrações e Acústica da UFSC. Com a análise dos resultados desses ensaios, foi possível compreender como as pessoas percebem as vibrações e relacionar alguns parâmetros físicos dos estímulos, tais como amplitudes de vibração por bandas de frequência, com as respostas da percepção de conforto dos jurados, com o auxílio de métodos estatísticos, como análise de regressão e redes neurais artificiais

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-22T17:21:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 235439.pdf: 1544648 bytes, checksum: 0cfdc892f1d518a47e21edc08d362407 (MD5) / Este trabalho discute aspectos de implementação e a avaliação de desempenho de algoritmos adaptativos aplicados em controle ativo de vibrações. A estratégia utilizada é a de um controlador adaptativo na configuração feedforward. Nessa abordagem, o controlador monitora a vibração existente no sistema mecânico, fornecendo um sinal de saída que permite reduzir as vibrações indesejadas de tal sistema. Os algoritmos adaptativos aqui considerados são versões aprimoradas do bem conhecido algoritmo LMS. A escolha do algoritmo LMS é justificada devido a sua baixa complexidade computacional e também por apresentar certas facilidades de implementação. As versões consideradas possuem parâmetros de ajuste, tais como passo de adaptação e fator de perdas os quais afetam o desempenho dos algoritmos em questão. Os resultados obtidos nos experimentos permitem avaliar o comportamento de cada algoritmo em função de seus parâmetros de ajuste, bem como comparar o desempenho entre as diferentes versões de algoritmos consideradas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T03:14:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 247094.pdf: 2082119 bytes, checksum: 4c3bfa727cd94f4a4941a467d56542bf (MD5) / Esta dissertação estabelece as equações necessárias para o cálculo dos ruídos excitados magneticamente, irradiados através de vibrações do pacote de chapas do es tator de motores de indução monofásicos de gaiola. O método apresenta um roteiro de cálculo do espectro das ondas har mônicas de magnetização no entreferro em motores de indução monofásicos funcionando com somente uma bobina principal energizada ou com dois enrolamentos junto com um c apacitor permanente na bobina auxiliar funcionando como um motor bifásico. Primeiro calcu lamos as diversas componentes dos ha rmônicos de enrolamento do estator e rotor, as ha rmônicas de saturação, as harmônicas decorr entes das excentricidades. Utilizando o tensor de Maxwell são determinadas as forças radiais que produzem as deformações radiais do estator. As freqüências naturais de vibração do pacote do estator são calculadas para se obter os fatores de ressonância com a sua respectiva deformação plástica amplificada ou amortecida. Finalmente é determinada a potência ou pressão sonora na superf ície externa do p acote de chapas do estator e a um metro de distância onde é calculada a pressão sonora com a tenuação para a escala de atenuação A de percepção do ouvido hu mano. Para a validação da metodologia apresentada foi desenvolvido um programa em Fo rtran que calcula o ruído global assim como as suas componentes espectrais o que foi comparado com o ensaio em cinco diferentes motores abrangendo motores de: 2 pólos tipo PSC; motor es de 4 e 6 pólos tipo Split -Phase.