Orientador: Robson Pederiva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-19T13:48:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Suetti_AndreGarciaLima_M.pdf: 20585864 bytes, checksum: 84c85d26b6df77562a52c8ca3aa2aedf (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O interesse da indústria automobilística em projetar freios menos ruidosos vem incentivando pesquisas na área de acústica e vibração. A compreensão de um dos principais fenômenos de excitação de vibração em sistemas com atrito, o stick-slip, é de grande importância para o aprofundamento desses estudos, que muitas vezes não consideram uma fonte de excitação bem definida e realimentada, recorrendo a excitações impulsivas ou com frequências aleatórias. O stick-slip é uma vibração auto-excitada que pode ocorrer em um corpo fixo que se atrita com outro corpo que está em movimento, fundamentada na diferença entre o coeficiente de atrito estático e dinâmico. Tendo em vista a aplicação da excitação por stick-slip em vibrações em sistemas de freio, equacionamentos analíticos são propostos nesse trabalho tendo a dificuldade incrementada gradualmente. Um estudo dos efeitos do amortecimento em sistemas com stick-slip é também proposto, apresentando um comportamento que difere de sistemas mecânicos sem realimentação. Com o objetivo de se avaliar esses métodos, realizam-se simulações numéricas e um experimento, que se utiliza de materiais de atrito e disco empregados em freios. Os resultados demonstram a compatibilidade das simulações numéricas e os dados obtidos experimentalmente, o que comprova que os métodos podem ser usados na simulação do problema / Abstract: Interest of the automotive industry in designing quieter brakes has encouraged the researches in the fields of acoustics and vibration. Understanding one of the main phenomena of vibration excitation in systems with friction, stick-slip, is crucial to a deeper study. Many a time these studies do not consider a well-defined and fed back source, falling back on impulsive and random excitations. The stick -slip is a self-excited vibration that may occur when a static body rubs against a dynamic one. It is based on the difference between the static and dynamic friction coefficients. Considering the stick-slip excitation in the braking system vibration, analytical equations with continuous incremental difficulties are proposed herein. A study of the effects of damping in stick -slip systems is also proposed, presenting a kind of behavior that is different from that of mechanical systems without feedback. In order to evaluate these methods, an experimental or sometimes numerical simulation is conducted using friction material and discs used in braking systems. The results are in agreement with the experimental data, proving that the methods can be used in simulations of problems / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Agrício Nubiato Crespo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-21T18:54:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maunsell_RebeccaChristinaKathleen_D.pdf: 9219065 bytes, checksum: 7a2dbabb91abc053959ca5648b8d5f88 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Alterações benignas das pregas vocais são causas importantes de disfonia e compreendem parte significativa dos casos atendidos pelo otorrinolaringologista na prática diária. Nas últimas décadas diversas técnicas foram descritas para o tratamento cirúrgico destas lesões, com sucesso variável. Para uma excelente qualidade vocal é necessária a preservação do complexo movimento ondulatório da superfície das pregas vocais. A presença de cicatriz nas pregas vocais pode comprometer o resultado da cirurgia e constitui hoje um dos principais desafios da fonocirurgia. Existem inúmeros tratamentos das cicatrizes das pregas vocais e, ainda hoje, com resultados bastante insatisfatórios. Diversos autores têm estudado o processo cicatricial procurando meios de intervir para interromper a produção de substâncias que alterem definitivamente as propriedades vibratórias das pregas vocais. Laringologistas com grandes séries de pacientes tratados cirurgicamente descrevem resultados excelentes com uma ou outra variação de suas técnicas cirúrgicas. Faltam, no entanto, estudos controlados que confirmem o melhor efeito de uma técnica sobre outra. Relatos clínicos tendem a favorecer uma ou outra técnica conforme a experiência e formação do cirurgião, disponibilidade de material e instrumental cirúrgico. Existem divergências quanto à necessidade de fechamento da incisão por meio de sutura, utilização de cola de fibrina ou permitir que a reepitelização ocorra por segunda intenção. Objetivo: Comparar os aspectos cicatriciais resultantes da técnica de microflap das pregas vocais quando utilizadas cola de fibrina, sutura e cicatrização por segunda intenção. Material e Métodos: Realizou-se estudo experimental em coelhos comparando as técnicas: microflap, microflap e seu fechamento com sutura e microflap e seu fechamento com cola de fibrina com o objetivo de avaliar os efeitos de cada técnica na cicatrização das pregas vocais. A cicatrização foi avaliada histologicamente em três tempos pós-operatórios: sete dias, trinta dias e três meses. Avaliou-se a concentração de colágeno, presença de células inflamatórias, espessuras do epitélio e da lâmina própria. Resultados: As três técnicas provocaram um aumento significativo na concentração de colágeno em comparação com grupo controle normal, não operado. A cicatrização por segunda intenção provocou menor concentração de colágeno aos 90 dias. Todas as técnicas apresentaram aumento significativo da espessura epitelial uma semana após as intervenções. O grupo submetido a sutura atingiu níveis semelhantes ao do grupo controle após 90 dias. Após sete dias a espessura da lâmina própria obteve valores próximos aos normais com todas as técnicas. Após 90 dias apenas o grupo submetido a confecção do microflap e uso de cola manteve espessura semelhante ao grupo controle, todos os outros tiveram uma significativa redução da espessura. O número de células inflamatórias aumentou significativamente com todas as técnicas exceto nas pregas vocais submetidas a microflap e cola após 30 dias e, também, nas pregas vocais submetidas à microflap e sutura após 90 dias. Conclusão: Apesar do uso da cola de fibrina e suturas em microfonocirurgia serem seguros e resultar em bons resultados conforme relatados por outros autores, ainda não há evidência científica que justifique seu uso / Abstract: Benign lesions of the vocal cords are an important cause of dysphonia and represent a significant number of patients attended by the otolaryngologist specialist. Several techniques have been described for the surgical treatment of these lesions with variable outcome. Satisfactory vocal quality is imperative when considering a good or bad surgical outcome. To achieve satisfactory vocal quality the complex vibratory movement of the vocal folds must be preserved and kept at its best. Scarring of the vocal folds may compromise vocal outcome and this is the main challenge in microphonosurgery nowadays. Several treatments have been described to solve the problem of scar formation on the vocal folds. Nevertheless, satisfactory long-term vocal quality has been described as quite disappointing. Studies have focused on the early stages of the scarring process of the vocal cords and on the refinement of surgical techniques to prevent or minimize scar formation. There is, a lack of studies comparing surgical techniques and their impact on scar formation. Clinical reports tend to favor one or other technique but these vary depending on the surgeons personal experience and training, instrumentation and material availability. There is a consensus on the need of maximum preservation of the epithelium and superficial lamina propria and minimal exposure of vocal ligament. On the other hand the need of microsuture or glue to cover the wound is controversial. Objective: To compare scarring characteristics of microflap in vocal folds when left to heal by second intention and when the defect was closed with sutures or fibrin glue. Material and methods: A comparative experimental study comparing the microflap technique alone, microflap with microsuture and microflap with fibrin glue was carried out. The experiments were performed out on a rabbit model to evaluate the effects of each technique on vocal cord healing and scar formation. Healing was evaluated histologically one week, 30 and 90 days after surgical intervention. Scar formation was evaluated based on: collagen concentration, inflammatory cell infiltration, epithelium and lamina propria thickness. Results: A significant increase in collagen concentration was observed with all three techniques when compared to normal control vocal folds. Vocal folds submitted to microflap alone presented the smallest values for collagen concentration at 90 days. Conclusion: All techniques showed significant increase in epithelium thickness one week after the procedures. At 90 days epithelium thickness had decreased in all techniques but reached values similar to control vocal folds only in the suture group. Lamina propria thickness was similar to the control group in all groups after one week, after 90 days only the fibrin glue group was not significantly different from the control group. Inflammatory cells where significantly increased in all groups except for the suture group at 90 days. Although the use of sutures and glue is safe and can produce good vocal results as reported by experienced surgeons there remains to be no evidence consistently justifying its use in microphonosurgery / Doutorado / Otorrinolaringologia / Doutora em Ciências Médicas

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: Inacio M. Dal Fabbro / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-03T21:49:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Laurenti_Renato_D.pdf: 1279139 bytes, checksum: 6da808c68307cc0c156a89617c20601b (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado

Orientador: Jose Roberto de França Arruda / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-24T09:38:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moreira_FernandoJosedeOliveira_D.pdf: 15667292 bytes, checksum: b9be95fa70780c1440ed7671ea43a6dd (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Neste trabalho é apresentada uma metodologia para controle ativo de vibração. O objetivo é amortecer modos de vibração de uma estrutura na região de média freqüência. A técnica empregada envolve controle por realimentação e se aplica tanto a problemas de controle de estruturas flexíveis como controle ativo de vibração e ruído. O enfoque proposto é o de controle robusto utilizando a teoria 'H IND. INFINITO¿. Desta forma, inserem-se no projeto características de robustez à dinâmica não modelada devido ao truncamento do modelo do sistema estrutural. Também estão presentes no projeto critérios de robustez à variação nos parâmetros da dinâmica do sistema. O resultado é um controlador de baixa ordem de fácil implementação que produz um eficiente amortecimento nos modos a serem controlados, sem alterar a dinâmica dos demais modos da estrutura. Dois exemplos experimentais são apresentados, comprovando a exeqüibilidade do projeto / Abstract: This work presents a new approach for the active control of structural vibration. The main goal is to damp some of the structural modes in the mid-frequency range. The feedback control strategy used in this work can be applied either to the control of flexible structures or to the control of vibration and noise. It consists of an 'H IND. INFINITE¿ controller which is robust to unmodeled residual uncertainty due to model truncation of the structural system. AIso, a parametric robustness requirement, due to parameter variations of the system dynamics, is included in the designo Only the damping of the modes to be controlled is modified, while the other ones are kept unchanged. Two experimental examples are shown to demonstrate that the practical implementation of the proposed controller is feasible / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Renato Pavanello / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-25T02:11:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zavala_PauloAlexandreGalarce_M.pdf: 8555394 bytes, checksum: 8fdadf9f1b23563d93f65871a8ee18f8 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Neste trabalho buscou-se um Método de Acoplamento Fluido-Estrutura que levasse em consideração a presença de meio fluido infinito. Após uma revisão de literatura sobre tratamento de meios infinitos, adotou-se o Método Dirichlet-to-Neumann (DtN), por ser exato, não reflexivo e podendo ser diretamente inserido no Método de Elementos Finitos (MEF) usado na modelagem Fluido-Estrutura. Assim, a modelagem clássica em elementos finitos para meios estrutural e fluido são apresentadas conjuntamente com a formulação para alguns elementos simples bi-dimensionais. O Método DtN para meios fluido infinitos e semi-infinitos é apresentado junto com sua forma discretizada para inclusão no MEF, sendo discutida suas principais implicações. Um Método de Expansão de Resultados para fora do domínio discretizado é apresentado. A modelagem Fluido-Estrutura em meio fluido infinito usando-se o Mapeamento DtN (MEF jDtN) é apresentada. Na sequência, é feita a investigação do Método DtN, com a validação da implementação adotada, análise da influência dos parâmetros do Método DtN e análise do Método de Expansão dos Resultados. Para a investigação da modelagem Fluido-Estrutura com Mapeamento DtN foram escolhidos dois exemplos, o primeiro traz a comparação de resultados experimentais (de outro autor) do campo acústico radiado a partir de uma placa vibrando em meio aéreo (espaço completo) com resultados usando-se o MEF jDtN. O segundo exemplo traz a comparação de resultados obtidos usando-se o Método de Elementos de Contorno para o comportamento dinâmico estrutural de uma viga cantilever (engastada-livre) em uma parede infinita (semi-espaço) com resultados usando-se o MEF jDtN. Ao final, são apresentadas sugestões para trabalhos futuros dentro desta área de pesquisa / Abstract: This work were interested in finding a method of fluid-structure coupling with infinite fluid medium. After a literature analysis in infinite fluid medium modeling, were adopted the Dirichlet-to-Neumann (DtN) Method, wich is exact, non refiexive and can be directly included in the Finite Element Method (FEM) wich is used in fluid-structure modeling. First, the classic finite element modeling for structure and fluid are presented with the formulation of some simple bi-dimensional elements. The DtN Method for infinite and semi-infinite fluid medium is presented with the discretized form for inclusion in FEM. The main implications of that are discussed. A method of expansion of results for outside of the discretized domain is presented. The fluid-structure modeling with DtN mapping (FEMjDtN) is presented. A investigation of the DtN Method is shown, with validation of the computational code adopted, analysis of the influence of the DtN parameters and analysis of the Method of Expansion of Results. Two examples were choosen for the investigation of the fluid-structure modeling with DtN mapping. The first is a comparision of experimental results (made by other author) of the acoustic field radiated from a vibrating plate in air medium (fulI space) with results obtainned using FEMjDtN. The second, brings a comparision of results obtainned using the Boundary Element Method, for the dynamic behaviour of a cantilever beam (clamped-free) in an infinite wall (semispace) with results obtainned using the FEMjDtN. Finally, are presented sugestions for future works in this research area / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Anselmo Eduardo Diniz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-25T13:10:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rosa_AlessandraBernardis_M.pdf: 9278157 bytes, checksum: 996f3ec8d1556afd152d2c2092611efc (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: A usinagem dos metais é a técnica mais utilizada pela indústria mecânica na fabricação de peças em geral. Dentre os diferentes processos de usinagem, destaca-se a operação de fresamento, que é uma das mais versáteis, além de proporcionar altas taxas de remoção de cavaco. Porém trata-se também de uma das mais complexas, pois existem diversos fatores que podem influenciar seus resultados. O desenvolvimento tecnológico na área de usinagem dos metais e as diferentes necessidades advindas dos diversos tipos de material a usinar, fizeram com que surgisse no mercado uma grande variedade de ferramentas de corte e também novos materiais para ferramentas. Dentre esses novos materiais, surgiu o coronite, que é um material capaz de proporcionar à ferramenta, em especial as ftesas de topo, tenacidade similar ao aço rápido e resistência ao desgaste próxima ao metal duro, características até então impossíveis de estarem presentes ao mesmo tempo em uma ferramenta. O objetivo deste trabalho é estudar comparativamente a performance das ftesas de topo de diferentes materiais (metal duro e coronite) na usinagem de aços, no que diz respeito a vida da ferramenta e à qualidade superficial da peça usinada. Para isto, diversos ensaios foram realizados sob diversas condições de usinagem e monitorados através de sinais de vibração a fim de tentar se estabelecer com precisão o fim de vida da ferramenta, que é um segundo objetivo deste trabalho. As conclusões mais significativas deste trabalho foram que: a velocidade de corte é um parâmetro muito importante para a rugosidade; ftesas de topo de Metal Duro, com diâmetro de até dez milímetros, devem ser usadas quando se tem máquinas com possibilidade de altas rotações e ftesas de topo de coronite, também com esse mesmo diâmetro, devem ser usadas quando se tem máquinas com rotações mais baixas, em substituição às atuais fresas de topo de aço rápido e aço rápido revestidas / Abstract: Metal cutting is the most used technique by mechanical industries in manufacturing of parts in general. Amongst the different machining processes, milling operation is one of the most versatile and provide high chip removal rate. However, it is one of the most complex operation, because there are a lot of factors that affects the results. The technological development that took place in metal cutting and the different necessities of the different workpiece materials, made it necessary new cutting tools and new toei materiaIs. Amongst these new materiaIs coronite was created. This material is capable to provide to endmills toughness similar to high-speed steel and in the same time wear resistance similar to cemented carbide, characteristics up to then impossible to be found at the same time in a tool. The proposal of this work is to compare the performance of endmill different materials (coronite and cemented carbide) in machining of steels, with regard to tool life and surface quality of the workpiece. Among this goal, several experiments were made under different machining conditions. The workpiece vibration was monitored with the purpose to try to establish with accuracy the end life of tool, which is the second goal of this work. The main conclusions of this work were: the cutting speed is a very important parameter to surface roughness; cemented carbide endmills, with small diameters like 10 millimeters, must be used when high rotations are available. Instead coronite endmills, with the same diameter, must be used when lower rotations are available to substitute the high speed steel endmills with or without coatings / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Submitted by Heitor Rapela Medeiros (heitor.rapela@ufpe.br) on 2015-03-05T17:52:00Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO MAÍRA FLORENTINO PESSOA.pdf: 1523827 bytes, checksum: 7ffc0da85f9b2c8361ba8bbb5407bffe (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-05T17:52:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO MAÍRA FLORENTINO PESSOA.pdf: 1523827 bytes, checksum: 7ffc0da85f9b2c8361ba8bbb5407bffe (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-04-10 / A vibração surgiu como forma de treinamento em 1970 e evoluiu para a vibração de corpo inteiro ou Whole Body vibration (WBV), que é aplicada como treinamento e de forma terapêutica, sendo bastante utilizada nos idosos. Por ser um treinamento global, seus efeitos reportam-se a diversos sistemas, tendo efeitos comprovados no ganho de força, na densidade mineral óssea e no equilíbrio de idosos. Entretanto, seus efeitos sobre o sistema cardioplumonar ainda não foram bem documentados. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do treinamento em plataforma vibratória comparado com o exercício resistido no sistema cardiopulmonar de idosos, num ensaio clínico controlado randomizado e triplo-cego. Finalizaram o estudo 25 idosos com média de idade de 68,5±3,2 anos, sendo 11 indivíduos do sexo masculino e 14 do sexo feminino. Os idosos foram randomicamente alocados em três grupos: Resistidos, Plataforma e Plataforma+resistidos, que treinaram duas vezes na semana por 03 meses consecutivos. O grupo Resistidos realizou treinamento de musculação com sham para plataforma, o grupo plataforma realizou treinamento com o aparelho MY3® e sham para resistência e o grupo Plataforma+resistidos realizou as duas intervenções. Os sujeitos foram submetidos à avaliação nos momentos inicial e final, através da ergoespirometria, pletismografia optoeletrônica (POE), força respiratória e qualidade de vida. Os resultados do pós-treino foram avaliados na sua normalidade e homogeneidade e comparados ao controle de exercícios resistidos através do teste one-way ANOVA através do SPSS 15.0. Os resultados apresentaram ganhos significativos nos dois grupos que utilizaram a plataforma para as variáveis: VO2, VCO2, VE/VCO2 na ergoespirometria; capacidade inspiratória na POE com redistribuição dos volumes pulmonares para a caixa torácica pulmonar a abdominal; PImáx e PEmáx através da manovacuometria e capacidade funcional, aspectos físicos, dor, estado geral da saúde e vitalidade através da avaliação da qualidade de vida com o questionário SF 36. Conclui-se que a plataforma é um exercício que melhora a capacidade funcional, a capacidade inspiratória, a força respiratória e a qualidade de vida de idosos de ambos os sexos.

Orientadores: Barbara Janet Teruel Mederos, Roberto Funes Abrahão / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-08T02:04:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SalazarChacon_NeilFernando_M.pdf: 1380961 bytes, checksum: da7eea90033285a7e1733b3db5b11ab4 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: No Brasil as perdas de produtos hortícolas são significativas e dentre as principais causas cita-se o uso de caixas inadequadas e a ausência da cadeia do frio. As caixas para produtos hortícolas disponíveis no mercado, em sua maioria, são desenvolvidas de forma empírica, sem atender às exigências estruturais e área efetiva de aberturas, para facilitar a troca de calor e ventilação. Este trabalho propõe um método de projeto de caixas para mangas (Mangifera Indica L.), baseado em simulação computacional, otimização e validação experimental, buscando minimizar o volume de material construtivo das caixas (madeira de reflorestamento Pinnus Elliotti), associado a aspectos estruturais, ergonômicos e distribuição da área efetiva de aberturas. Foram projetados e construídos três protótipos de caixas, de ripas retas com diferentes configurações e área efetiva de aberturas (54% e 36%). A eficiência do resfriamento das mangas (variedade Tommy Atkins) foi avaliada através da determinação do tempo de resfriamento de 6 kg de frutas, acondicionadas nos três modelos desenvolvidos, e submetidas ao resfriamento rápido num sistema com ar forçado e duas vazões de ar (0,22 m3 s- 1 e 0,43 m3 s-1), a uma temperatura de 6ºC e umidade relativa média de 85±2,1%. O tempo de resfriamento das frutas também foi determinado quando a mesma quantidade foi condicionada nas caixas de papelão usadas comercialmente (7% e 0% de área efetiva de abertura). Foi aplicado o Método dos Elementos Finitos implementado no programa ANSYS, para o dimensionamento e otimização estrutural do modelo com o melhor comportamento com relação ao resfriamento. Todas caixas de madeira contendo frutas foram submetidas a ensaios de vibração, por um período de duas horas e uma freqüência de 20 Hz. Não houve diferença significativa no meio tempo de resfriamento dos frutos acondicionados nas caixas de madeira (38,00±1,70 min), no entanto na comparação com as caixas de papelão a diferença foi significativa (82,74±29,58 min). O modelo escolhido para a otimização estrutural possuía 36% de área efetiva de aberturas e duas ripas laterais. Após a otimização a diminuição de volume total de material foi de 60% e a redução da seção transversal das colunas da ordem de 83%, com relação às condições iniciais de projeto. Não houve indícios de danos mecânicos nas frutas depois de submetidas à vibração. A simulação computacional para o estudo estrutural, acoplada a algoritmos de otimização, pode ser usada como ferramenta de apoio para desenvolver projetos de caixas de madeira, com grande aproximação, atendendo a critérios geométricos, ergonômicos e térmicos / Abstract: Horticulture product losses in Brazil are significant and among the main causes for this are the use of inappropriate boxes and the absence of the cold chain. Most of the boxes available in the market for horticulture products are developed empirically without satisfying structural demands and the openings effective area for to facilitate the exchange of heat and ventilation. This study proposes a project method for mango boxes (Mangifera Indica L.) based on computer simulations, optimization and experimental validation, seeking to minimize the amount of construction material for the boxes (reforestation wood - Pinnus Elliotti) associated with structural and ergonomic aspects and the openings effective area. Three box prototypes were designed and built using straight laths with different configurations and openings effective area (54% and 36%). The cooling efficiency the mango (Tommy Atkins variety) was evaluated by determining the cooling time for 6 kg of fruit packed in the three different models and submitted to cooling in a forced-air system and two air flows (0.22 m3 s- 1 and 0.43 m3 s-1), at a temperature of 6ºC and average relative humidity of 85±2.1%. Fruit cooling time was also determined when the same amount was packed in the commercially used cardboard boxes (7% and 0% of openings effective area). The Finite Element Method was applied, implemented in the ANSYS program, for the dimensioning and structural optimization of the model with the best behavior in relation to cooling. All wooden boxes with fruit underwent vibration testing for a two hour period at a frequency of 20 Hz. There was no significant difference in average cooling time for fruit packed in the wooden boxes (36.08±1.44 min); however, the difference was significant in comparison to the cardboard boxes (82.63±29.64 min). The model chosen for structural optimization had a 36% openings effective area and two side laths. After optimization, the reduction in total volume of material was 60% and the reduction in the cross section for columns was about 83% compared to the project¿s initial conditions. There was no indication of mechanical damage in the fruit after it underwent vibration testing. Computer simulations for the structural study, together with optimization algorithms, can be used as an effective support tool to develop projects for wooden boxes, with geometric, ergonomic and thermal criteria / Mestrado / Tecnologia Pós-Colheita / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientadores : Renato Pavanello, Janito Vaqueiro Ferreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-31T21:08:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_JulioAntonioBeltramida_M.pdf: 4794106 bytes, checksum: c3af5b2ce912ae5c501855a999bd615b (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Este trabalho apresenta uma investigação sobre um método de otimização topológica aplicado à síntese estrutural. O método estudado é fundamentado em uma seqüencia evolucionária, sendo denominado "Método de Otimização Estrutural Evolucionário". Concentra-se em três critérios de projeto: critério em tensão local, critério da rigidez estrutural e vários critérios baseados nas freqüências naturais. Inicialmente faz-se uma revisão da literatura sobre os métodos de otimização estrutural procurando familiarizar-se com o tema e suas diversas abordagens. O método estudado baseia-se em análises estruturais por elementos finitos. Assim, uma modelagem clássica em elementos finitos para análises lineares estática e dinâmica de meios contínuos é realizada, conjuntamente com a formulação para o elemento quadrilateral bi-dimensional. O método evolucionário de otimização estrutural é apresentado junto com a formulação para os três critérios de projeto avaliados. Na seqüência, apresentase uma introdução à Programação Orientada a Objetos, que foi utilizada na implementação da otimização estrutural tendo como linguagem o C++. Para a investigação do método foram escolhidos: exemplos de otimização comuns na literatura no sentido de comprovaçã.o do método, exemplos analisados pelos autores do método para a validação da implementação computacional, bem como análises específicas deste trabalho. Ao final, são apresentadas as principais conclusões além de sugestões para trabalhos futuros dentro desta área de pesquisa / Abstract: This work presents an investigation about a structural topologic optimization. The method studied is based on an evolutionary sequence and it is called "Evolutionary Structural Optimization Method ". The three design criteria investigated are: stress local leveI, stiffness or displacement constraints, and natural frequency. The studies start with a research about the optimization methods in order to familiarize with the theme and its approaches. Because the method is based in a structural finite element analysis, it is shown a classic two-dimensional model of finite element in static and dynamic analysis. Then, the Evolutionary Structural Optimization Method and the design criteria are presented. Next, an introduction to Object Oriented Programming is presented because the optimization method was implemented in the language C++ Many examples are presented to validate the evolutionary method, such as classic optimization problems, the method's author examples and some specific analyses. Finally, the main conclusions about this work are presented and some suggestions about future investigations are proposed. / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica