Orientador: Anselmo Eduardo Diniz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-20T13:34:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_CarlosEduardo_M.pdf: 19547426 bytes, checksum: 7eea77b332211fed53c6213d0e694ebf (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: O objetivo deste trabalho é verificar a viabilidade de utilização do monitoramento da corrente elétrica do motor principal do torno e da vibração da ferramenta para o estabelecimento do fim da vida da ferramenta revestida de torneamento em desbaste. A principal conclusão do trabalho é que a corrente elétrica do motor da máquina é um parâmetro bastante confiável para o fim proposto. Já a vibração da ferramenta não se mostrou adequada para tal fim / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Theo Guenter Kieckbusch / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-17T04:53:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Finzer_JoseRobertoDelalibera_D.pdf: 6788379 bytes, checksum: 85f5cadf9e8fd4822d3f5deb1e98460d (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: A configuração do leito vibro-jorrado (LVJ) é semelhante a do leito de jorro convencional, mas a taxa de circulação dae partículas é controlada por uma vibração vertical imposta as mesmas. Como conseqüência, todo o leito escoa era regime de fase densa e a velocidade do ar no leito ê definida de acordo com a exigência da secagem. Um secador com capacidade para 6,5 litros de material foi concebido e desenvolvido neste trabalho. Ele consiste em uma cama ra cilíndrica com fundo cônico (diâmetro 145 mm, altura 390 ms ), com opção de fixação de um tubo interno central, e equipado com uma base perfurada móvel, que vibra a amplitudes definidas ( 2, 3, 4 e 5 mm) e freqüências na faixa de 0 a 18 Hz. Ensaios indicaram que o escoamento interno das partículas seguia o modelo pistortado com baixo grau de dispersão e que a taxa de circulação das mesmas tornava-se máxima sob condições de ressonância. 0 secador de LVJ foi ensaiado com dois materiais de elasticidade diferentes: cubos de batata e grãos de soja. Estes experimentos definiram os parâmetros geométricos e as condições de vibração mais favoráveis em termos de perda de pressão, taxa de circulação das partículas e cinética de secagem. Foram feitas comparações com sistemas não vibrados. A soja também foi ensaiada no secador LVJ equipado com um aquecedor elétrico de forma cilíndrica (50 mm DI), imerso no leito (aquecimento indireto). Uma análise do consumo de energia total do secador de LVJ com e sem aquecimento indireto, comprovou a maior eficiência do mesmo, comparado com um secador de leito estático. Foram desenvo1vidos modelos específicos visando simular a cinética de secagem através de curvas características. Estes modelos correiacionaram com sucesso, os resultados de secagem da batata e da soja. Este trabalho foi complementado com uma formulação de mudança de escala, baseado em correlações provenientes de um balanço de tensões no leito / Abstract: The configuration of the vibro-spouted bed dryer (VSB) ressembles that of a conventional spouted bed, but the rate of circulation of the particles is controlled by a vertical vibration imposed to them. As a consequence all the bed flows in a dense phase regime and the air velocity inside the bed is defined according to drying requirements alone. A 6,5 liters capacity dryer was conceived and developed in this work. It consists of a cylindrical chamber with conical botton (diameter 145 mm, height 390 mm), with optional fixation of a central draft tube, equipped with a perforated movable base, chat vibrated at defined amplitudes (2, 3, 4 and 5 mm) and frequency ranging from 0 to 18 Hz. Tests indicated that the internal flow of the particles follows a plug-flow mode 1 with low degree of dispersion and the rate of circulation passes through maxima at resonance conditions. The VSB dryer was tested with two materials of different elasticity: potato cubes and soya beans. These experiments defined the most favorable geometrical and vibration conditions in terms of pressure loss, rate of circulation of the particles, and drying kinetics. Comparisons with non-vibrating systems were made. Soya beans were also dryed in a VSB dryer equipped with a cylindrical electrical heater (50 mm ID), immersed inside the- bed (indirect beating). Analysis of the total energy consumption in the VSB dryer, with and without indirect heating, pointed out its bigger efficiency, compared to static bed dryer. Specific models were developed in order to simulate the drying kinetic through characteristics curves. These models correlated the drying results for potatoes and soya with success. This work was complemented with a scale-up formulation, based on correlations derived from tension balances inside the bed / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Anselmo Eduardo Diniz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-28T09:40:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Castanhera_IsabeladaCosta_M.pdf: 4815385 bytes, checksum: a3fe6159dcb93e0e05191d8e898977e9 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Na década de 1970, o fresamento de materiais, sobretudo aços, endurecidos a mais de 45 HRC era desaconselhado, visto que a usinabilidade de aços tende a diminuir com o aumento de dureza. Com investimentos em máquinas-ferramenta e materiais de ferramenta, o fresamento de aços endurecidos tornou-se aconselhável, tanto para formas geométricas mais simples quanto para formas geométricas complexas, pois os centros de usinagem alcançam maiores rotações e eixos de posicionamento e usinagem. Para tanto, toda a estrutura destas máquinas-ferramentas é reforçada. As ferramentas apresentam materiais mais nobres e coberturas mais resistentes e tenazes. O fresamento do tipo high speed machining é utilizado principalmente para a usinagem de moldes e matrizes, tanto para abertura das cavidades, quanto para usinagem em acabamento fino, substituindo, quando possível, o processo de eletroerosão. Para a usinagem de uma superfície curva de aço ferramenta para trabalho a frio AISI D6, as estratégias de trajetória de ferramenta escolhidas podem afetar de modo significativo o acabamento da peça e a vida de ferramenta alcançada, sendo a estratégia descendente, que trabalha com menores diâmetros efetivos de corte, a estratégia que proporcionou as melhores vidas de ferramenta. A inclinação de ferramenta, para que se evite o contato do centro da fresa do tipo ball nose, pode apresentar grande influência no acabamento superficial, com rugosidade baixa ou rugosidade alta, sem garantia de que a simples inclinação da ferramenta apresenta contribuição positiva à rugosidade. A inclinação da ferramenta apresenta contribuição na forma de manifestação da vibração durante o corte. A vibração que resulta em diferentes forças com que cada dente corte o cavaco apresenta a maior influência na rugosidade / Abstract: In 1970 decade, milling harder than 45 HRC steels was inadvisable because of the low machinability. The investments in machining centers enabled the hardened steels milling for simple geometries or complex geometries workpieces, because the spindle speed and the extra axis for positioning and machining. The machine structure is enhanced. Tool materials are advanced, sub micrometric grain size cemented carbide and resistant tool coating. High speed machining is utilized principally in molds and dies machining for cavities opening or super finishing, reducing production time, costs reduction and EDM process substitution. In a tool steel AISI D6 hardened at 60 HRC curve surface milling, the chosen tool path strategy may affect surface finish and tool life. Downward cut, which works in lower effective diameters than upward cut, improved tool life. Tool inclination, utilized to avoid tool center in cut of tool type ball nose, may influence significantly the surface finish. Tool vibration influences surface finish because of tool bend, which promotes different cut force for each tool tooth. Tool inclination does not guarantee a good surface finish or a good vibration behavior. Tool inclination might change the manner the vibration presents itself. The vibration responsible by different cut forces in each tooth is the most influential vibration in roughness in presented cut / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestra em Engenharia Mecânica

Orientador: Michael John Brennan / Banca: Gilberto Pechoto de Melo / Banca: Paulo Jose Paupitz Gonçalves / Resumo: Nesta dissertação investiga-se o comportamento de um sistema de isolamento de vibrações de um grau de liberdade com amortecimento não linear. As transmissibilidades das forças e de movimento deste sistema são comparadas com as de um sistema de isolamento de vibrações linear. O sistema não linear é composto por uma mola e um amortecedor viscoso, ambos lineares, que estão acoplados a uma massa de modo tal que o amortecedor é perpendicular à mola. O sistema é excitado harmonicamente por um deslocamento da base ou por uma força na direção da mola. Quando o sistema é excitado por uma forca harmônica, as forças transmitidas através da mola e do amortecedor são analisadas separadamente, decompondo-as em termos dos seus harmônicos; permitindo assim determinar a contribuição individual de cada elemento no comportamento não linear do sistema como um todo. A transmissibilidade do sistema de isolamento não linear é calculada por meio de expressões analíticas validas para excitações com pequenas amplitudes, já para excitações com amplitudes grandes, calcula-se por meio de simulações numéricas. / Abstract: In this work the behaviour of a single degree of freedom (SDOF) passive vibration isolation system with a geometrically nonlinear damper is investigated, and its displacement and force transmissibilities are compared with that of a linear system. The nonlinear system is composed of a linear spring and a linear viscous damper which are connected to a mass so that the damper is perpendicular to the spring. The system is excited with either a harmonic force or an imposed displacement of the base in the direction of the spring. When excited with a harmonic force, the forces transmitted through the spring and the damper are analysed separately by decomposing the forces in terms of their harmonics. This enables the effects of these elements to be studied and to determine how they contribute individually to the nonlinear behaviour of the system as a whole. The transmissibilities of the nonlinear isolation system are calculated using analytical expressions for small amplitudes of excitation and by using numerical simulations for high amplitudes of excitation. / Mestre

Orientador: Michael John Brennan / Banca: Gilberto Pechoto de Melo / Banca: Aldemir Aparecido Cavalini Junior / Resumo: Os sistemas produtivos modernos requerem, cada vez mais, confiabilidade e bom desempenho de seus equipamentos que, ao apresentarem níveis de vibração elevados, tendem a se deteriorar precocemente e produzir variações no processo produtivo, comprometendo assim sua utilização. Dado o interesse em mitigar os efeitos da vibração, nos últimos anos o estudo de sistemas que sejam capazes de controlar os deslocamentos e as forças dinâmicas geradas por equipamentos vem ganhando espaço considerável na engenharia. Este trabalho apresenta o estudo de uma técnica de controle semiativo que emprega a alteração das propriedades dinâmicas através da modificação da rigidez do sistema, para produzir o efeito de atenuação de vibrações. Foi desenvolvida uma metodologia para avaliação do efeito de alteração da rigidez do sistema através de análise adimensional dinâmica do sistema e, além disso, foram também equacionados analiticamente todos os parâmetros envolvidos no controle das propriedades do sistema. Foi desenvolvido o projeto teórico de um dispositivo capaz de realizar a modificação da rigidez de um sistema mecânico, sendo este simulado em condições de aplicação na atenuação de vibrações de um equipamento que atravessa sua frequência natural. Os resultados demonstram que o dispositivo tem aplicação bastante efetiva para pequenas estruturas e que o conceito pode ser estendido para experimentos com sistemas reais / Abstract: Modern production systems increasingly require good reliability and performance of their machines and equipment. Those which have high vibration levels tend to deteriorate sooner and to produce poor production processes, which means that the maximum availability cannot be exploited. In recent years, due to the desire to mitigate the effects of vibration, systems which are capable of controlling the dynamic displacements and forces generated by equipment, have been studied. The work in this dissertation presents a study of a semi-active control technique which changes the dynamic properties of a machine, through the modification of the system stiffness, to produce the effect of vibration reduction. A methodology is developed to evaluate the effect of the system stiffness alteration through dynamic analysis. A potential implementation of a design capable of modifying the stiffness of a mechanical system is presented, and simulations are carried out into its performance as a machine passes through its natural frequency. The results show that the design works in principle and has the potential to work in a real experimental system / Mestre

Orientador: Paulo José Paupitz Gonçalves / Banca: Marcos Silveira / Banca: Douglas Domingues Bueno / Resumo: O isolamento de vibração é a técnica mais utilizada atualmente para a proteção de mecanismos e estruturas que sofrem excitação, seja ela por choque/impacto, seja ela harmônica. Este trabalho adiciona ao isolador de vibração comum, composto por molas e amortecedores, um elemento conhecido como inerter, que recentemente tem chamado bastante a atenção da comunidade científica, e também, separadamente, adiciona amortecedores não lineares, com o intuito de avaliar a influência destes elementos no isolamento. As curvas de transmissibilidade obtidas, que indicam a performance do isolamento à excitação harmônica, para os isoladores com inerter são comparadas à de um isolador comum composto somente por uma mola, e entre elas, enquanto que as curvas obtidas para os isoladores com amortecedores não lineares são comparadas entre si e à de um isolador comum com amortecimento linear. Os resultados obtidos mostram que a adição do inerter aos isoladores de vibração pode ser muito benéfica para o isolamento em determinadas faixas de frequência, mas em outras não, e tais faixas dependem de como o isolador é construído. Além disso, os isoladores com inerter são benéficos principalmente para sistemas subamortecidos. Os isoladores subamortecidos com inerter apresentaram características de isolamento diferentes uns dos outros, o que os leva a serem aplicados em diferentes situações. Os resultados obtidos para os isoladores com amortecedores não lineares mostraram que tais sistemas também podem mel... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The vibration isolation is currently the most used technique for protecting mechanisms and structures which are under shock/impact or harmonic excitation. This work presents to the common vibration isolator, consisted by springs and dampers, an element known as inerter, which recently has took great attention in the scientific community, and also presents the use of non-linear dampers to analyze the influence of these elements on isolation. The transmissibility curves obtained, which indicate the performance of the isolation for systems under harmonic excitation, for the isolators with the inerter element are compared with the spring-damper isolator frequency response as well the isolators with non-linear damping. The results obtained show that the addition of the inerter element can be beneficial for the isolation performance in a frequency range, but degrades the high frequency isolation, and they depend on how the isolator is built. Besides, the isolators with inerter are beneficial mainly for underdamped systems. The different underdamped systems with inerter presented unique isolation characteristics. The results obtained for the isolators with non-linear dampers presented that such systems can also improve the isolation in certain frequency ranges when compared to an isolator with linear damping. / Mestre

Resumo: Os desastres naturais são um grande interesse em engenharia, pois são fenômenos de caráter dinâmico. O desastre natural estudado neste trabalho é a ocorrência de ações sísmicas sobre estruturas, mais precisamente a ação das vibrações do terremoto em estruturas civis. Amortecedores de massa sintonizados (AMS) ou Absorvedores Dinâmicos são dispositivos para controle passivo de vibrações em máquinas, prédios ou outras estruturas. Com o passar dos anos esses dispositivos foram aprimorados e tornaram-se mais versáteis. Neste contexto, apresentam-se um dispositivo considerando uma dependência cúbica do deslocamento na rigidez do elemento elástico acoplado à massa principal e conectada ao aparelho, ambos em paralelo com um amortecimento viscoso linear. O problema é modelado através de equações diferenciais ordinárias não lineares que serão linearizadas em torno de seu ponto de equilíbrio. Como forma de excitar o AMS, foi utilizada uma excitação sísmica sendo esta uma função espectral real, o espectro Tajimi- Kanai, já que em uma situação real, as propriedades do solo local produzem alteração nas propriedades dinâmicas, causando assim uma instabilidade na estrutura onde foram utilizados parâmetros para encontrar um comportamento caótico no sistema. Como forma de minimizar as vibrações causadas pela excitação sísmica foi desenvolvido um controle hibrido estrutural. A técnica de controle utilizada tem o objetivo de minimizar as vibrações e reduzir o movimento caótico do sistema a um ponto estável. Comprovou-se que a estratégia de controle híbrido adotado demonstra eficiência para este tipo de situação e pode ser utilizada como forma de auxiliar na atenuação de danos provocados às estruturas, evitando prejuízos econômicos, perdas biológicas e materiais

Este trabalho visa apresentar uma metodologia para determinar o coeficiente de amortecimento de um atuador de superfície primária de uma aeronave comercial para supressão de flutter aplicando recursos de modelagem e técnicas de otimização multiobjetivo em um modelo representativo do sistema real. A abordagem do trabalho consiste em otimizar parâmetros construtivos do atuador através de uma ferramenta de otimização chamada modeFRONTIER utilizando um modelo de um atuador na configuração standby implementado na ferramenta Matlab/Simulink. Como resultado da otimização multiobjetivo é obtida uma fronteira de Pareto, de onde um projeto ótimo é escolhido baseado em um requisito inicial que estabelece um critério de desempenho.

As estruturas dos satélites são fortemente solicitadas durante a fase de lançamento, pelos esforços induzidos pelo veículo lançador. A estrutura do satélite tem um papel preponderante tanto no aspecto de massa, quanto em relação à ocorrência de falhas estruturais que comprometeriam a missão do satélite. Por essa razão faz-se necessária a análise das diferentes solicitações estruturais dada a sua importância para o dimensionamento do satélite, de maneira a poder definir com boa precisão as cargas de dimensionamento a serem utilizadas pelos projetistas da estrutura do satélite, objetivando tanto a redução da massa quanto o aumento da confiabilidade estrutural. Este trabalho apresenta e verifica a aplicabilidade e validade de um método de análise da resposta dinâmica de estruturas de satélites quando submetidas a vibrações de baixas freqüências e em banda larga. O método utiliza o conceito de sensibilidade da resposta do sistema a variações dos parâmetros físicos da estrutura. São apresentados definições sobre a terminologia, as funções básicas das estruturas, a classificação e tipos de estruturas, elementos empregados na confecção da estruturas de satélites e os esforços atuantes. A seguir são apresentados conceitos gerais sobre a resposta dinâmica das estruturas e feito o detalhamento do método de análise. Finalmente é apresentada a comprovação do método de análise, através do cálculo da resposta de dois sistemas, o primeiro sendo um sistema de dois graus de liberdade e o segundo uma viga engastada.

Este trabalho apresenta o estudo, a utilização e a comparação de diferentes técnicas para a identificação operacional dos parâmetros modais da estrutura da Carga Útil do veículo de sondagem suborbital VSB-30. Para isso, são abordados os conceitos básicos envolvidos na Análise Modal Experimental Clássica e Operacional e os métodos de identificação dos parâmetros modais. A utilização da Análise Modal Operacional permite a identificação dos parâmetros modais de uma estrutura a partir de suas condições reais de funcionamento. Uma vez estudados os conceitos básicos necessários e de posse das principais características da Carga Útil é montado o setup para a aquisição dos dados experimentais da estrutura da Carga Útil, a aquisição e identificação dos parâmetros modais da estrutura são realizadas com o auxilio dos softwares Pulse Labshop, OMA, Pulse Reflex e MATLAB respectivamente. A identificação dos parâmetros modais operacionais do sistema é realizada no domínio do tempo utilizando os algoritmos de Identificação no Subespaço Estocástico (SSI): SSI-UPC (Principal Componente não Ponderado); SSI-PC (Componentes Principais) e SSI-CVA - Algoritmo de Variáveis Canônicas) e no domínio da frequência utilizando os algoritmos: FDD (Decomposição no Domínio da Frequência); EFDD (Decomposição Avançada no Domínio da Frequência) e CFDD (Decomposição no Domínio da Frequência por Ajuste de Curva). Os resultados são validados utilizando a ferramenta de validação MAC (Critério de Confiança Modal) e mostram que as técnicas de identificação operacional apresentadas - tanto no domínio do tempo como no domínio da frequência - são capazes de estimar os parâmetros modais da estrutura da Carga Útil utilizando apenas as respostas.