Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2007. / Submitted by Luis Felipe Souza (luis_felas@globo.com) on 2008-11-28T16:23:54Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_2007_DanielValencaLima.pdf: 2065088 bytes, checksum: 0f9fa417b67480ff16a5ca97b0678010 (MD5) / Approved for entry into archive by Georgia Fernandes(georgia@bce.unb.br) on 2009-01-21T13:43:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao_2007_DanielValencaLima.pdf: 2065088 bytes, checksum: 0f9fa417b67480ff16a5ca97b0678010 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-01-21T13:43:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_2007_DanielValencaLima.pdf: 2065088 bytes, checksum: 0f9fa417b67480ff16a5ca97b0678010 (MD5) / Neste trabalho apresenta-se a análise dinâmica da laje de um edifício comercial localizado na cidade de Brasília, Brasil, utilizado como academia de ginástica. É avaliada a sua resposta quando submetida ao carregamento oriundo das atividades humanas de pular e dançar. A estrutura é modelada em elementos finitos e analisada inicialmente sob regime estático. Em seguida, é feita uma análise modal para se obter as freqüências naturais e os modos de vibração. Sendo identificadas freqüências consideravelmente baixas, próximas às freqüências que caracterizam o carregamento devido à atividade humana, faz-se então uma análise transiente, submetendo-se a estrutura a uma carga dinâmica que simula a atividade humana típica de academia. A resposta da estrutura quando submetida à carga dinâmica é avaliada, então, quanto a critérios de normas internacionais que estabelecem deslocamentos e acelerações admissíveis. Uma vez que são constatados níveis de vibração superiores aos recomendados pelos diferentes códigos, faz-se necessário o estudo de um mecanismo de controle capaz de reduzir as vibrações obtidas. Assim, são elaboradas propostas de controle estrutural para atenuação de vibrações excessivas por meio da instalação de Amortecedores de Massa Sintonizados (AMS) na estrutura estudada. Os resultados encontrados são apresentados neste trabalho e analisados criticamente. __________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this work it’s presented a dynamic analysis in a slab of a commercial building in the city of Brasília, Brazil, which is used as a gym. Its behavior is evaluated when submitted to the load due to the human activities of jumping and dancing. The structure is modeled by finite elements and is primarily analyzed under static regime. Afterwards a modal analysis is made in order to obtain its natural frequencies and the vibration modes. Since considerably low frequencies are identified, close to the characteristic frequencies of the load due to human activities, a transient analysis is then performed, submitting the structure to a dynamic load that simulates typical human activities in gyms. Then the structure’s response due to the dynamic load is evaluated with respect to admissible displacement and acceleration criteria, established by international codes. Once vibration levels in the structure are found to be higher then the permitted levels described by these codes, it’s understood that a structural control is necessary in order to reduce the observed vibrations. Thus, a study of some structural control alternatives for attenuating excessive vibrations is done by the use of Tuned Mass Damper (TMD) in the studied structure. The results obtained are presented in this work and critically analyzed.

Orientador: Marcelo Tavella Navega / Coorientador: Cristiane Rodrigues Pedroni / Banca: Marcos Seizo Kishi / Banca: Paulo Roberto Rocha Junior / Resumo: A dor lombar (DL) é uma das principais disfunções musculoesqueléticas tratadas no âmbito da reabilitação, sendo esta classificada de acordo com sua causa em especifica e inespecífica. Indivíduos com dor lombar inespecífica apresentam alterações nas estruturas e funções de tronco em situações que exigem estabilidade corporal, dentre elas: ineficiência da ativação dos músculos locais e globais e co-contração. Contudo, as respostas dessa ativação muscular e co-contração desses estabilizadores frente a modificações da base de suporte e exercícios com oscilação ainda não são bem compreendidas. Sendo assim, a presente dissertação teve como objetivo verificar o comportamento e a co-contração dos músculos estabilizadores do tronco em indivíduos com a sem dor lombar, em diferentes bases com e sem oscilação de haste vibratória. Foram estudadas 21 jovens sedentárias com idade de 18 a 28 anos divididas em dois grupos: grupo dor lombar (GDL, n=11) e grupo sem dor lombar (GSDL, n=10). Foi avaliada a atividade mioelétrica através de eletromiografia dos músculos: obliquo interno (OI), multífido (MU), obliquo externo(OE) e iliocostal lombar (IL) durante exercícios com haste oscilatória nas posturas apoio bipodal e tandem, com e sem oscilação da haste e ainda com o posicionamento dos membros superiores e sem oscilação. Os sinais eletromiográficos foram explorados por meio do software Matlab e normalizados pelo pico de ativação do envoltório linear de cada músculo. O teste estatístico utilizado... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Low back pain (LBP) is one the main skeletal muscle dysfunctions treated on the rehabilitation scope, and it's also classified according to its cause as "specific" and "nonspecific". Individuals with nonspecific LBP show alterations on the structures and functions of the trunk in situations that demand body stability, which among them are: inefficiency at the activation and cocontraction of the local and global muscles. However, the responses from these muscle activations and stabilizers cocontractions in face of support base modifications and exercises with oscillation are yet not well understood. Therefore, this paper has as its objective to verify the behaviour and the cocontraction of the trunk stabilizing muscles on individuals with and without low back pain, in different bases with and without the oscillation of the vibrating rod. 21 sedentary young women aging from 18 to 28 years old took part in this study, partitioned in two groups: pain group (PG, n=11) and no pain group (NPG, 10). The myeloelectric activity was evaluated through electromyography of the following muscles: internal oblique (IO), multifidus (MU), external oblique (EO) and low back iliocostal (LBI) during exercises with oscillatory rod on the bipodal support and tandem stances, with and without oscillation of the rod and also with the positioning of upper limbs with and without oscillation. The electromyographic signals were explored through the Matlab software and normalized through the activation pea... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Este trabalho apresenta o estudo da efetividade de barreiras de amortecimento para atenuar a vibração causada pela propagação de ondas sísmicas oriundas de detonações. A barreira consta de uma porção do terreno cujas características de propagação são modificadas artificialmente pela detonação de uma linha de furos com parâmetros idênticos aos dos furos de produção. Os resultados obtidos demonstram a efetividade deste recurso, evidenciado pelo coeficiente de redução entre os valores de vibração gerados em situações com e sem o uso de barreira (0,41) e também através da mudança dos coeficientes da equação de previsão via Distância Escalonada, possibilitando em escala de produção o aumento na carga máxima por tempo de retardo ( 4,9 % à 118,9% ), com redução de custos devido ao menor consumo de retardos por furo ( -5,7 % à - 40,7 % ). / This work shows a study of damping screens effectiveness to attenuate the vibration caused by blast seismic waves. The screen is a portion of the ground which propagation characteristics are artificially changed by one row of blasted holes with the same parameters of the production holes. The achieved results schow the effectiveness, evidenced for the reduction coeficcients between vibration levels generated in situations with and without screens (-41 %) and also by the change of the scaled distance equation coefficients, allowing in production activity the maximum charge per delay increase (4,9 % à 118,9%), with cost reduction due the lower delay per hole consume (-5,7 % à -40,7 %).

Este trabalho apresenta um método para detectar falhas no funcionamento de máquinas rotativas baseado em alterações no padrão de vibração do sistema e no diagnóstico da condição de operação, por Lógica Fuzzy. As modificações ocorridas são analisadas e servem como parâmetros para predizer falhas incipientes bem como a evolução destas na condição de operação, possibilitando tarefas de manutenção preditiva. Utiliza-se uma estrutura mecânica denominada de Sistema Rotativo (Figura 1), apropriada para as simulações das falhas. Faz-se a aquisição de dados de vibração da máquina usando-se um acelerômetro em chip biaxial de baixa potência. As saídas são lidas diretamente por um contador microprocessador não requerendo um conversor A/D. Um sistema de desenvolvimento para processamento digital de sinais, baseado no microprocessador TMS320C25, o Psi25, é empregado na aquisição dos sinais de vibração (*.dat), do Sistema Rotativo. Os arquivos *.dat são processados através da ferramenta matemática computacional Matlab 5 e do programa SPTOOL. Estabelece-se o padrão de vibração, denominado assinatura espectral do Sistema Rotativo (Figura 2) Os dados são analisados pelo sistema especialista Fuzzy, devidamente calibrado para o processo em questão. São considerados, como parâmetros para a diferenciação e tomada de decisão no diagnóstico do estado de funcionamento pelo sistema especialista, a freqüência de rotação do eixo-volante e as amplitudes de vibração inerentes a cada situação de avaria. As falhas inseridas neste trabalho são desbalanceamentos no eixovolante (Figura 1), através da inserção de elementos desbalanceadores. A relação de massa entre o volante e o menor elemento desbalanceador é de 1:10000. Tomando-se como alusão o conhecimento de especialistas no que se refere a situações normais de funcionamento e conseqüências danosas, utilizam-se elementos de diferentes massas para inserir falhas e diagnosticar o estado de funcionamento pelo sistema fuzzy, que apresenta o diagnóstico de formas qualitativa: normal; falha incipiente; manutenção e perigo e quantitativa, sendo desta maneira possível a detecção e o acompanhamento da evolução da falha.

Esta dissertação apresenta uma contribuição à compreensão e quantificação do amortecimento em amortecedores, como uma base para o projeto e construção de um amortecedor viscoelástico e determinação experimental de suas propriedades, para aplicação na redução das amplitudes de vibração, em estruturas submetidas a excitações dinâmicas. Uma breve revisão histórica do uso de amortecedores viscoelásticos, na indústria de construções, é inicialmente apresentada. Modelos reológicos são então discutidos, com ênfase sobre a influência da temperatura, freqüência, amplitude de deslocamento, envelhecimento e pré-carga sobre os parâmetros de amortecimento. Modelos matemáticos disponíveis necessários para a descrição do fenômeno e métodos para a medida do amortecimento são, a seguir, descritos. Finalmente, um amortecedor viscoelástico é projetado e construído, utilizando-se recursos locais. Seu comportamento é experimentalmente determinado em uma máquina de teste servo-hidráulica MTS-810. A influência de vários fatores, tais como temperatura, freqüência e amplitude de vibração são avaliados, e conclusões são tiradas sobre a aplicação deste tipo de amortecedor, em construções e estruturas industriais.

O objetivo do trabalho é melhorar o controle do comportamento dinâmico sob excitação vertical de um modelo veicular completo levando em consideração os três movimentos principais, de elevação (heave), balanço (pitch) e de rolagem (roll), em termos de aceleração. Com essa finalidade desenvolve-se a programação necessária para implementação de um modelo de veículo completo de 7 GDL no programa MATLAB® que interage com o sistema de controle ativo desenvolvido em diagrama de blocos no programa Simulink®. Em seguida, o desempenho do modelo é avaliado através de programas desenvolvidos de excitações de estrada com perfil senoidal e randômico. Os resultados obtidos mostram que o movimento da massa suspensa, em termos de aceleração, acima e abaixo do valor da frequência natural da roda pode ser diminuído pela filtragem dos coeficientes de mola e amortecimento através de um laço de controle interno, mais a utilização de amortecimento skyhook das velocidades de elevação, balanço e rolagem com um laço de controle externo. A atenuação das constantes de mola abaixo da frequência do corpo do veículo reduz as perturbações da estrada, mas podem bater nos limitadores do percurso da suspensão. / The aim of this work is to improve the control of the dynamic behavior under vertical excitation of a full vehicular model whilst taking into consideration the three main movements of heave, pitch and roll in terms of acceleration. With this goal in mind, the necessary programming was carried out for the implementation of a full vehicular model of 7 DOF using the software MATLAB® which interacts with the active control system developed via blocks diagram using the software Simulink®. Following on from that, the performance of the model is evaluated by means of programmes developed from road excitations with a sinusoidal and random profile. The results show that the motion of the sprung mass, in terms of acceleration, above and below the natural frequency of the wheel can be reduced by filtering the spring and damping coefficients through an internal control loop, plus the usage of skyhook damping of heave, pitch and roll velocities with an external control loop. The mitigation of the spring constants below the frequency of the body of the vehicle reduces the excitations of the road, but may strike against the path limiters of the suspension.

O corpo humano pode interagir com as estruturas e estas interações são desenvolvidas através da aplicação de forças devido ao seu movimento. Uma estrutura pode sofrer alterações no seu comportamento dinâmico quando sujeita a cargas. Neste trabalho, o projeto e a construção de uma plataforma de forças é apresentado para medir as Forças de Reação do Solo (FRS) e aceleração para análise da marcha humana. A plataforma é constituída por duas placas colocadas lado a lado em relação à direção da caminhada, de modo que o sinal de força de cada pé pode ser adquirido separadamente em cada placa. A plataforma é projetada de forma a ser compatível com as frequências envolvidas nas medições. Cada placa tem três células de carga do tipo anel instrumentadas com strain gauges. A plataforma foi calibrada com um procedimento padrão e com uma nova metodologia utilizando redes neurais artificiais as incertezas dos parâmetros medidos (força e posicionamento x, y) foram avaliados. Um modelo de elementos finitos foi utilizado para avaliar as características dinâmicas da plataforma. Os resultados foram valores de frequência muito próximos aos medidos na análise experimental e confirmaram sua adequação ao uso, pois as frequências foram maiores do que as envolvidas na marcha humana. Características relevantes da FRS, como os picos de apoio de força, impulso e também a força de impacto, podem ser observadas a partir dos dados coletados. Os dados da FRS assim como os dados de aceleração medidos estavam condizentes com os valores apresentados na literatura. / The human body may interact with the structures and these interactions are developed through the application of forces due to its motion. A structure may undergo changes in their dynamic behavior when subjected to loads. In this work, the design of a force platform is presented to measure the Ground Reaction Force (GRF) and acceleration for human gait analysis. The platform consists of two plates placed side by side in relation to the direction of walking, so that the signal from each foot can be acquired in separate in each plate. The platform is designed in order to be compatible with the frequencies involved in the measurements. Each plate has three ring-type load cells instrumented with strain gauges. The platform was calibrated with a standard procedure and with a new methodology using artificial neural networks the uncertainties of the measured parameters (force and position x, y) were evaluated. A finite element model was used to evaluate the dynamic characteristics of the platform. The results were frequencies values very close to those measured in the experimental analysis and confirm its adequacy to the use, because the frequencies were higher than the frequencies involved in the human gait. Relevant characteristics of GRF like the peaks of support force, impulse and the impact force could be observed from the data collected. The data of GRF as well as the measured acceleration data were consistent with values presented in the literature.

Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de calcular a resposta de sistemas dinâmicos com amortecimento viscoelástico, utilizando a base gerada pela resposta impulso, desenvolvida por Claeyssen no seu próprio espaço físico e utilizada em variadas aplicações por seus colaboradores e orientandos. O uso da resposta impulso permitiu determinar a resposta dinâmica de um sistema dinâmico visco elástico concentrado e de uma viga viscoelástica usando o princípio da correspondência. A metodologia desenvolvida para resolver problemas dinâmicos viscoelásticos com o uso da resposta impulso foi implementada em sistemas concentrados e em um sistema distribuído correspondente a uma viga de Euler-Bernoulli. E uma ampla revisão bibliográfica sobre viscoelasticidade e dispositivos de amortecimento foi realizado. A resposta impulso foi calculada através de equações características de natureza algébrica, diferencial e em diferenças. Nas simulações foi utilizado o software Maple. Foi analisado o modelo de viga de Timoshenko com inércia rotatória e para materiais viscoelásticos. Devido a dificuldade de obtenção da solução analítica do modelo elástico, o modelo viscoelástico foi estudado através do método operacional para um sistema vibratório distribuído de segunda ordem. / This work was developed with purpose of to obtain response of system with viscoelastic damping, using the base obtained from impulse response developed by Claeyssen in your own physical space and used in numerous applications by his associated and student. The use of impulse response allowed to determine the dynamic response of concentrated viscoelastic dynamic system and of a viscoelastic Euler-Bernoulli beam using correspondence principie. The methodology developed to solve viscoelastic dynamic problem with the use of the impulse response was implemented in concentrated systems and in distributed system corresponding to a Euler-Bernoulli beam. A wide literature review on viscoelasticity and on damping devices was conducted. The impulse response was calculated by characteristics equations of algebraic, differential and differences nature. the simulation was implemented in software Maple. It was considered the modei of Timoshenko beam with rotation and inertia and for viscoelastic materiais. Due to difficulty in obtaining the analytical solution of elastic model, the viscoelastic model was studied by the operational method for a distributed vibrating system of second order.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Mecânica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:19:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 224991.pdf: 3494365 bytes, checksum: 403d47192ed3c7dcfdf3a26b4bd3305b (MD5) / Este trabalho apresenta o projeto e a implementação de um sistema de controle misto de vibrações sobre uma viga metálica. Por controle misto de vibrações se entende uma abordagem que utiliza, em conjunto, técnicas passivas e ativas de controle. Aqui, o controle misto, também conhecido como controle híbrido, é implementado por meio de neutralizadores viscoelásticos e filtrosadaptativ os. Os neutralizadores viscoelásticos são dispositivos que, fixados a um sistema mecânico de interesse, reduzem as vibrações indesejadas a partir da aplicação de forças de reação e/ou dissipação da energia vibratória. Para se encontrar os parâmetros ótimos dos neutralizadores viscoelásticos empregados, quais sejam, massa e fator de perda, são utilizadas técnicas de otimização não-linear. Já na implementação do controle ativo, recorreu-se a uma placa de processamento digital de sinais de 32-bits, com aritmética de ponto flutuante. O algoritmo de controle utilizado é o FXLMS, programado em linguagem C, utilizando filtros adaptativos FIR. Dentro de uma câmara de temperatura controlada, foram executados experimentos de controle em duas temperaturas distintas, sob excitação harmônica. Os resultados

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T07:19:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-15T14:21:30Z : No. of bitstreams: 1 296408.pdf: 8413693 bytes, checksum: 469c3512cec58be17bfd324ca7c81c91 (MD5) / Máquinas oscilantes são encontradas em diversas aplicações na engenharia, tais como motores de combustão interna, compressores, motogeradores, moto vibradores, e diversos outros equipamentos. Muitas destas máquinas, ao realizar a função a que se destinam, acabam por irradiar altos níveis de potência sonora. Em aplicações como compressores para refrigeração este ruído irradiado é muito prejudicial ao consumidor final. Isso motiva as indústrias a buscarem o desenvolvimento de produtos cada vez mais com um maior conforto acústico. Neste trabalho é mostrado um estudo realizado em um compressor para refrigeração que tem um padrão de radiação tonal bem característico e similar a um dipolo. O objetivo do trabalho foi analisar a aplicação de três conceitos de atenuação de ruído bem conhecidos na área de acústica e vibrações. O primeiro envolve o uso de um absorvedor dinâmico de vibrações, com o intuito de reduzir a vibração do compressor e com isso reduzir o ruído radiado. Outras tecnicas também avaliadas baseiam-se na redução da efciência de radiação das paredes radiadoras através da adição de absorvedores acústicos como um painel de membrana e ressonadores de Helmholtz. Para isso, inicialmente foi feito um trabalho de caracterização do padrão de radiação utilizando a técnica experimental de holografia acústica, teorias de monopolos e dipolos, e as técnicas de elementos de contorno e elementos finitos acústicos. Estas duas últimas foram então utilizadas para avaliar e projetar as soluções propostas, que foram então prototipadas e avaliadas experimentalmente para confirmar os efeitos previstos numericamente.