Vibrações e Acústica

CON10-0938 - ABORDAGEM FUZZY PARA AVALIAR O INCÔMODO CAUSADO PELO RUÍDO AERONÁUTICO BASEADO NA NORMA ABNT NBR 10151
Heleno, Tarcilene Aparecida¹; Slama, Jules Ghislain^1
1UFRJ/COPPE
Resumo: : The aircraft noise is present in the daily life of many people who live near airports. Noise annoyance depends on factors such as sound pressure level and frequency spectrum; non-acoustic factors, such as the physical environment and mainly subjective factors, individual sensitivity, social status, among others. The annoyance caused by airport noise is inherently a vague concept. Thus the noise annoyance can be represented by a fuzzy expert system. In this paper, the modeling fuzzy will attribute a crisp value, in the words, a real number that represents the percentage of people disturbed by airport noise. The development of the fuzzy model consists in identifying the characteristics of the system and the definition of input and output variables. After it is necessary to establish the inference rules or linguistic terms to express the characteristics of the fuzzy model for the annoyance, and also establish a method of defuzzification to turn statements into a single fuzzy crisp value to obtain the percentage of annoyed people. Even through the fuzzy modifiers it is possible to establish the relationship of highly annoyed people and these metrics. Input variables of fuzzy system are noise levels on metrics LaeqD and LaeqN derivatives from the Standard NBR 10151 for residential areas.
Palavras-chave: exposição sonora; ruído aeronáutico; lógica fuzzy.
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CON10-0309 - AJUSTE DE MODELOS COM NÃO-LINEARIDADES LOCAIS ATRAVÉS DE SÉRIES DE WIENER
Da Silva, Samuel^1
1Universidade Estadual do Oeste do Paraná - UNIOESTE, Campus de Foz do Iguaçu
Resumo: Métricas para ajuste de modelos de elementos finitos baseadas em testes modais são funções de resíduos de relações envolvendo, normalmente, convolução unidimensional, frequências naturais, funções de resposta em frequência, formas modais, etc. Infelizmente, nos casos onde uma estrutura apresenta alguma geometria, junção ou folga, por exemplo, há indução de não-linearidades, e nestas situações os métodos de ajuste podem falhar. Buscando contornar este problema, este artigo apresenta uma estratégia para ajuste de modelos com não-linearidades locais empregando resíduos envolvendo núcleos de Volterra representando múltiplas convoluções. A identificação destes núcleos é feita com auxílio de uma base ortogonal de Kautz para expansão e redução do número de parâmetros a estimar. A série de Volterra expandida em bases ortogonais é chamada de série de Wiener. Visando detalhar todos os passos envolvidos, um modelo de elementos finitos de um pórtico espacial com uma não-linearidade local a ajustar com dados de operação é empregado. Várias simulações com diferentes níveis de excitação e parâmetros de identificação são implementadas. Os resultados permitem caracterizar a aplicabilidade e limitações do método proposto e discutir futuros passos para outras aplicações mais complexas.
Palavras-chave: modelos não-lineares locais; ajuste de modelos; séries de Wiener; filtros de Kautz.
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CON10-0495 - AJUSTE DE MODELOS NUMÉRICOS DE ELEMENTOS FINITOS DE ESTRUTURAS MECÂNICAS TIPO TRELIÇA ESPACIAL USANDO MÉTODOS DE OTIMIZAÇÃO
Araújo, Aldecir Alves de^1
1CEFET/RJ
Resumo: Predições de respostas dinâmicas de estruturas baseadas em técnicas numéricas ou experimentais estão sujeitas a erros e incertezas. Geralmente os modelos numéricos são idealizados e não levam em consideração certos fatores existentes na prática. A atualização de modelos numéricos a partir de medidas experimentais consiste em uma adequação matemática dos resultados obtidos nas técnicas de predição. Neste trabalho realizam-se ajustes de estruturas mecânicas modeladas pelo Método dos Elementos Finitos baseado em dados modais experimentais (freqüências naturais e formas dos modos), através dos métodos de otimização conhecidos como Método da Função Objetivo (MFO) e Método da Aproximação por Subproblema (MAS). Os resultados do MFO foram obtidos através de programas computacionais em MatLab, enquanto no MAS os mesmos foram obtidos utilizando o módulo de otimização de projetos (design optimization) do programa ANSYS. Um exemplo de uma viga engastada-livre foi realizado com ambos os métodos a partir de dados experimentais simulados. Um segundo exemplo de uma treliça espacial foi também avaliado por ambos os métodos com base em dados experimentais medidos. Os resultados são apresentados e as vantagens e desvantagens encontradas em cada método são apontadas e discutidas.
Palavras-chave: Ajuste de Modelo; Estimativa de parâmetro; Otimização; Métodos de Elementos Finitos; Vibração.
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CON10-0214 - AJUSTE DE MODELOS SIMPLIFICADOS DE HIDROGERADORES USANDO SÉRIES TEMPORAIS DE VIBRAÇÃO E ALGORITMOS GENÉTICOS
Shiki, Sidney Bruce¹; Franzoni, Felipe¹; Silva, Samuel da¹; Brito Jr, Geraldo Carvalho^2
1Universidade Estadual do Oeste do Paraná; ²Itaipu Binacional
Resumo: A modelagem matemática do comportamento dinâmico das unidades geradoras da usina hidrelétrica Itaipu Binacional é de fundamental importância estratégica. Neste sentido, este trabalho propõe um processo de ajuste de parâmetros em um modelo dinâmico simplificado com dois graus de liberdade. Neste modelo se assume que os componentes elásticos são os valores nominais de projeto e estão sujeitos a incertezas nos valores reais de parâmetros equivalentes de rigidez em mancais, rigidez magnética, filmes de óleos, guias, entre outros. O primeiro passo deste método é usar os dados reais de vibração radial dos mancais medidos em uma das unidades geradoras para identificação das frequências naturais do sistema usando um modelo auto-regressivo com média móvel (ARMA). Após identificar estas frequências naturais com os dados reais, uma função objetivo baseada em um resíduo entre estes valores e as frequências calculadas analiticamente com o modelo a ajustar é implementada. Um algoritmo genético é empregado para minimizar este resíduo de forma iterativa em função dos parâmetros desconhecidos do modelo. Diversas simulações mostram a capacidade do ajuste de parâmetros deste modelo visando torna-lo representativo do comportamento real da máquina e para que possa ser usado em aplicações futuras de prognóstico.
Palavras-chave: ajuste de modelos; hidrogeradores; algoritmos genéticos; modelo ARMA; séries temporais de vibração.
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CON10-1221 - AMORTECIMENTO NO DOMÍNIO DO TEMPO DE ESTRUTURAS SANDUÍCHES DOTADAS DE CAMADA VISCOELÁSTICA IMPLEMENTADAS EM EF: USO DAS DERIVADAS FRACIONÁRIAS E ESTUDO DASTEORIAS FSDT E LAYERWISE-FSDT
Faria, Albert Willian¹; Sales, Thiago de Paula¹; Borges, Adaílton Silva¹; Ávila, Edson Borges de¹; Rade, Domingos Alves^1
1Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: Este artigo refere-se à caracterização, por meio de modelos de elementos finitos, dos efeitos dissipativos em estruturas sanduíches, no contexto do controle passivo de vibrações. O amortecimento é acrescido por meio da aplicação de tratamentos viscoelásticos internos a estrutura, originando uma estrutura do tipo sanduíche. Para tanto, é empregada uma técnica de modelagem em elementos finitos da estrutura sanduíche formada, utilizando duas teorias: a Teoria da Deformação Cisalhante de Primeira Ordem (FSDT) e de Layerwise-FSDT. Já o amortecimento no domínio do tempo, do material dissipativo, é formulado pelo uso do método das Derivadas Fracionárias. A modelagem em elementos finitos das estruturas analisadas inclui o uso de um elemento Serendipity retangular contendo oito nós. Cinco ou nove graus de liberdade por nó estão nele presentes quando formulado, respectivamente, pelas teorias FSDT e Layerwise-FSDT. As respostas dinâmicas são apresentadas por funções de resposta no domínio do tempo, obtidas utilizando o integrador numérico de Newmark. Simulações numéricas são realizadas visando, à validação da modelagem de estruturas em material viscoelástico utilizando o método matemático das Derivadas Fracionárias, e visando a confrontação numérica, no tocante às vibrações transversais no domínio do tempo, das duas teorias implementadas no estudo de uma estrutura sanduíche de viga dotada de um núcleo viscoelástico.
Palavras-chave: Materiais compostos; Estruturas sanduíche; Materiais viscoelásticos; Elementos finitos; Derivadas fracionárias; Amortecimento.
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CON10-0159 - ANÁLISE DE DEFORMAÇÃO DINÂMICA DE FLEXÃO EM UMA VIGA DE ALUMÍNIO A PARTIR DE MEDIDAS DE ACELERAÇÃO
Gevinski, Jakerson Ricardo¹; Pederiva, Robson^1
1Universidade Estadual de Campinas
Resumo: O interesse de maior produtividade e baixos custos de manutenção, associados ao desenvolvimento de produtos mais otimizados, fizeram aumentar a preocupação com as falhas por fadiga em equipamentos. Neste contexto, o monitoramento da tensão dinâmica em estruturas e máquinas sujeitas à vibração adquire cada vez mais importância. Com este intuito, diversos métodos para a estimativa de tensões e deformações dinâmicas que utilizam parâmetros vibracionais vêm sendo desenvolvidos. Por estes métodos, basicamente, estima-se a deformação dinâmica pela derivação espacial do deslocamento obtido pelas técnicas de análise modal. Neste artigo será apresentada a avaliação experimental para a estimativa da deformação de flexão em um ponto da superfície de uma viga de alumínio. Pelo experimento, estimou-se a deformação a partir da análise da curvatura da viga, determinada pelas acelerações medidas em quatro pontos uniformemente distanciados do ponto de análise de deformação. A deformação estimada foi comparada com a deformação medida por um strain gage. Para o caso analisado, a comparação apresentou bons resultados.
Palavras-chave: Viga; Flexão; Vibração; Deformações Dinâmicas.
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CON10-2322 - ANÁLISE DO COEFICIENTE DE ABSORÇÃO SONORA DO POLIURETANO DE MAMONA E ABSORVENTES COMERCIAIS
Oliveira, Maria Cleide Ribeiro de¹; Melo, Guilherme Fabio²; Marinho, George Santos^1
1Universidade Federal do Rio Grande do Norte; ²ISOBLOK
Resumo: Os materiais acústicos estão inseridos no mundo atual, principalmente no âmbito do conforto ambiental e de isolamento acústico. Entretanto, a cada instante, surgem novas aplicações e a necessidade de aperfeiçoamento de propriedades de materiais existentes. Dentre os materiais acústicos destacam-se os isolantes e os absorventes sonoros que atendem a projetos acústicos em aspectos distintos. Os isolantes acústicos são empregados quando se deseja impedir que as ondas sonoras se propaguem de um ambiente para o outro. São materiais pesados, com altas densidades, a exemplo do concreto e do vidro. Os absorventes sonoros são utilizados no tratamento acústico ou sonoro de ambientes, reduzindo a reflexão das ondas sonoras no interior de um ambiente. Constituem materiais porosos, os poliuretanos e "espumas" de células abertas ou materiais fibrosos como a lã de vidro e a lã de rocha. Nesse trabalho, são analisados os coeficientes de absorção sonora, numa faixa de frequência que varia de 0 a 1000 Hz, do poliuretano de mamona em relação a absorventes sonoros comerciais. No procedimento experimental são apresentados corpos-de-prova desse produto, produzido a partir de uma resina de óleo da semente de mamona (Ricinus communis), além de amostras de poliuretano de petróleo, lã de vidro e lã de rocha. Para obtenção dos índices de absorção sonora das amostras, foi utilizado o método do tubo de impedância sonora implementado por função de transferência desenvolvida no laboratório de ensaios acústicos do INMETRO.
Palavras-chave: Absorção sonora; Poliuretano; mamona.
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CON10-1420 - ANÁLISE DOS ESFORÇOS DE ORIGEM EÓLICA EM ESPAÇADORES-AMORTECEDORES DE LINHAS DE TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
Soeiro, Newton Sure¹; Melo, Gustavo da Silva Vieira de Melo¹; Sousa, Walter dos Santos¹; Braga, Danilo de Souza^1
1UFPA
Resumo: Geralmente, as falhas em linhas de transmissão estão relacionadas ao carregamento excessivo de seus componentes, os quais estão sujeitos à ação do vento. Um desses acessórios de linha é o espaçador-amortecedor que tem como função espaçar os subcondutores a uma distância padronizada e atenuar o efeito vibratório oriundo das rajadas de vento. Este trabalho tem como objetivo analisar os esforços gerados sobre os espaçadores-amortecedores devido à ação aleatória do vento, a partir de um modelo de elementos finitos para a simulação da excitação do vento nas condições médias na Região Amazônica. Adota-se a hipótese de que não existem ações de cargas de origem elétrica sobre a mesma e, portanto, a excitação sobre a linha é devida apenas aos efeitos do vento na banda de freqüência de 3 a 120 Hz, as quais levam ao aparecimento de vibração eólica com amplitudes de no máximo uma vez e meia o diâmetro do condutor. Os resultados são obtidos a partir de uma análise dinâmica transiente, possibilitando a determinação do campo de tensão e de deformação nos elementos do espaçador-amortecedor, de tal forma que aplicado um critério de falha, é possível determinar a condição de falha destes dispositivos. Uma análise química/metalográfica do material de fabricação do espaçador-amortecedor estudado complementa os resultados numéricos obtidos, atestando a predisposição à falha destes componentes da linha de transmissão.
Palavras-chave: Vibração Eólica; Espaçadores-Amortecedores; Falha em Espaçadores.
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CON10-1085 - ANÁLISE MODAL DO SISTEMA DE ACIONAMENTO DAS PÁS DO DISTRIBUIDOR DE TURBINA KAPLAN
Sousa, Bráulio Almeida de¹; Diniz, Alberto Carlos Guimarães Castro¹; LACEMON, Gladys^2
1Universidade de Brasília; ²I.S.T.I.L.-Université Claude Bernard - LYON 1
Resumo: Este trabalho tem por objetivo apresentar a análise cinemática e modal do sistema de acionamento das pás dos distribuidor da máquina #1 da Usina Hidrelétrica de Coaracy Nunes, operada pela ELETRONORTE no estado do Amapá. Em 2003 a UHE de Coaracy Nunes passou por um processo de repotenciação, após o qual começaram a ocorrer falhas sucessivas dos pinos de cisalhamento do sistema de acionamento das pás do distribuidor. Considerando os grandes prejuízos advindo dessas falhas, foram feitos vários estudos para identificar as causas do problema. Neste artigo é descrita a metodologia utilizada na análise de esforços estáticos e dinâmicos com o objetivo de compreender melhor o fenômeno da falha. No primeiro momento é apresentado o processo de modelagem 3D do sistema a partir de desenhos técnicos cedidos pela ELETRONORTE. Posteriormente parte-se para uma análise cinemática do conjunto de acionamento das pás, com o intuito de identificar e quantificar os principais esforços estáticos atuantes sobre o sistema. Por fim, é feita a análise modal do conjunto biela/manivela considerando duas situações diferentes de acordo com a fixação dos componentes. Os resultados obtidos foram comparados com medições realizadas na usina.
Palavras-chave: pinos de cisalhamento; turbinas hidráulicas; modelagem 3D.
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CON10-1550 - ANÁLISE NUMÉRICA E EXPERIMENTAL DA ACÚSTICA DE UMA SALA DE AULA DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
Bastos, Leopoldo Pacheco¹; Melo, Gustavo da Silva Vieira de¹; Soeiro, Newton Sure^1
1UFPA
Resumo: A necessidade de previsão do ruído em ambientes de trabalho implica na construção de modelos de simulação. Em outras palavras, para que os parâmetros acústicos de um determinado ambiente possam estar de acordo com os padrões previstos para sua finalidade, é recomendável que se faça uma predição de ruído neste ambiente, através de modelos de simulação, para que sejam obtidos resultados com boa precisão em um tempo de processamento relativamente curto, reduzindo, dessa forma, custos e aumentando a eficiência de projetos, quando da seleção correta e quantidade certa de material a ser utilizada para se efetuar um tratamento acústico neste ambiente. Neste trabalho analisa-se uma sala de aula do Campus Profissional da Universidade Federal do Pará (UFPA). A sala conta com carteiras (para alunos e professor), mesa e porta de madeira, janelas de vidro, quadro magnético, aparelhos de ar condicionado e um armário para retro-projetor. Este ambiente é utilizado para ministrar aulas, apresentar trabalhos, entre outras, sendo, portanto, um ambiente em que a fala deve ser privilegiada, de modo que a difusão sonora seja controlada e as reflexões não prejudiquem sua inteligibilidade, característica esta, influenciada pelas dimensões, forma, orientação e natureza das superfícies e objetos presentes na sala, bem como pelo nível de ruído de fundo. De acordo com a finalidade da sala e baseando-se na norma ISSO 3382, foram analisados os seguintes parâmetros para avaliar sua qualidade acústica: tempo de reverberação (TR) baseado no termo T30, tempo de decaimento inicial (EDT), Definição (D50) e Índice Rápido de Transmissão da Fala (RaSTI), para cada banda de oitava entre 125 Hz e 8 kHz. O software utilizado para a determinação dos parâmetros acústicos, anteriormente mencionados, de forma experimental, foi o software DIRAC 4.0 utilizando-se Técnica Impulsiva (Impulsive Response). As simulações do ambiente foram realizadas através do software comercial ODEON Combined 3.2. A partir da boa concordância entre os resultados obtidos experimental e numericamente, comprovada pela curva de calibração do parâmetro Tempo de Reverberação, nos modelos podem ser feitas simulações com materiais de revestimento diversos e audiências variadas, objetivando melhorar a qualidade acústica da sala, e se esperar resultados semelhantes aos que seriam obtidos in loco.
Palavras-chave: Painéis de Fibras Vegetais; Acústica de Salas; Comparação numérico-experimental.
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CON10-1816 - AVALIAÇÃO DE CONFORTO DE UM VEÍCULO DEVIDO À INFLUÊNCIA DA SUSPENSÃO MOTOPROPULSOR
Rodrigues, Gustavo Reis¹; Eduardo, Alexandre Carlos^1
1DEMEC-UFMG
Resumo: : Este trabalho aborda um estudo experimental relacionado à suspensão do motor e as vibrações que são transmitidas ao volante, pedana (Chassi) e trilho do banco através dos isoladores de um veículo, em condição de marcha lenta e em condição dinâmica, usando tipos de pistas de testes que tem grande influência sobre o conforto, tanto para o passageiro como para o motorista. Condições adversas da pista poderão expor ambos a desconforto. Foram selecionadas três configurações de isoladores com diferentes características da borracha e foram realizados testes de vibração próximos a cada isolador, no volante e chassi para cada configuração. São destacadas as principais fontes de ruído/ vibrações de um veículo, formas de transmissão e os efeitos das vibrações sobre o homem. O aparato experimental, a seqüência dos testes, os procedimentos e os instrumentos utilizados são descritos de forma detalhada. Os resultados demonstram que à medida que se aumenta a rigidez dos isoladores, os níveis de vibrações do motor em marcha lenta aumentam. Os níveis de vibrações transmitidos ao chassi também aumentam acompanhando esta mesma tendência.
Palavras-chave: Conforto; Vibração; Suspensão; Isoladores.
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CON10-1264 - AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO ACÚSTICO DE PAINÉIS FABRICADOS A PARTIR DE FIBRAS VEGETAIS EM CÂMARA REVERBERANTE EM ESCALA REDUZIDA
Bastos, Leopoldo Pacheco¹; Melo, Gustavo da Silva Vieira de¹; Soeiro, Newton Sure^1
1UFPA
Resumo: Em um tempo em que altos níveis de ruído fazem parte do cotidiano das pessoas, a necessidade de controlá-los não é somente evidente, mas providencial. Atualmente a poluição sonora, em nível mundial, só não é mais grave do que a poluição do ar e da água. No Brasil a situação não é diferente, pois estima-se que mais de 15 milhões de pessoas apresentem algum grau de deficiência auditiva devido a este problema ambiental. Dispositivos acústicos como painéis, barreiras, etc., quando de alta eficiência, geralmente, são de custosa aquisição, tornando, em muitas das vezes, inviável sua utilização, principalmente, por empresas de pequeno porte e orçamento limitado. Assim, soluções alternativas, a começar por novos materiais, que sejam menos custosos e possuam desempenho satisfatório, como painéis de fibras vegetais, por exemplo, surgem como uma ótima opção caso propostas tradicionais sejam inviabilizadas devido ao custo. Portanto, é preciso determinar seus coeficientes de absorção sonora, avaliar suas possíveis formas de aplicação e comparar sua viabilidade com materiais já consolidados no mercado. Além disso, considerando as tendências ambientais globais, a utilização de fibras vegetais é uma boa oportunidade para agregação de valor às referidas fibras e assim contribuir com o desenvolvimento tecnológico do país, já que estes materiais são de fácil obtenção, existem em abundância, não são tóxicos e provêm de fontes renováveis. Este trabalho avalia o desempenho de painéis fabricados a partir de fibras vegetais (açaí, coco, sisal e dendê), a partir de ensaios realizados em câmara reverberante em escala reduzida, baseando-se na norma ISO 354/1999. Os dados de coeficiente de absorção dos painéis são obtidos através de um analisador de frequências utilizando-se o Método da Interrupção do Ruído. A comparação entre os resultados obtidos para os painéis artesanais e os materiais convencionais ensaiados permite concluir que o desempenho acústico demonstrado por alguns painéis de fibras vegetais são muito satisfatórios, uma vez que seus coeficientes de absorção sonora foram compatíveis, e em alguns casos superiores, àqueles apresentados pelos materiais convencionais em determinada faixa de freqüência.
Palavras-chave: Poluição Sonora; Soluções Alternativas; Painéis de Fibras Vegetais; Desempenho Acústico.
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CON10-0313 - AVALIAÇÃO DOS MÓDULOS DE ARMAZENAGEM E DE PERDA DE MATERAIS VISCOELÁSTICOS APLICANDO O MÉTODO PADRÃO ASTM.
Souza, Júlio César Silva de¹; Lima Junior, José Juliano de¹; Dias, José Celio¹; Almeida, Alberto Cardoso^1
1Universidade Federal de Itajubá
Resumo: A caracterização e identificação dos materiais viscoelásticos é de grande interesse para diversos ramos da engenharia, tais como: Aeroespacial, Civil, Mecânica e Química. Para isso vêm sendo realizados estudos e pesquisas que tratam da utilização de materiais com propriedades amortecedoras, que quando aplicados na superfície de estruturas já existentes, apresentam enorme capacidade de atenuar as vibrações e diminuir as amplitudes de deslocamentos. Tais materiais são aqueles que possuem um comportamento viscoelástico. O comportamento dos materiais viscoelásticos engloba tanto propriedades de sólidos quanto de fluidos viscosos, apresentando como principal característica a diminuição de grande parte da dissipação de energia por ciclo de oscilação, fazendo com que o sistema acoplado aumente a sua taxa de amortecimento e proporcione reduções significativas das vibrações. O presente trabalho tem como principal objetivo caracterizar experimentalmente o módulo de armazenagem e o módulo de perda do material viscoelástico. Para isso, os ensaios foram realizados em uma viga de polímero, obedecendo o estabelecido na norma ASTM-756. Para o desenvolvimento experimental, foi preparado um dispositivo de ensaio de forma que a amostra possua uma das extremidades fixa e a outra livre. Foram aplicadas forças impulsivas na amostra de modo a produzir vibrações transversais livres e amortecidas. As respostas foram registradas tanto no tempo como em freqüência para permitir a avaliação do módulo de armazenamento e de perda. O módulo complexo e o fator de perda do material variaram em função da freqüência. A norma padrão ASTM mostrou ser útil na preparação do ensaio, permitindo predizer aspectos relacionados ao amortecimento de uma estrutura utilizando o material ensaiado.
Palavras-chave: materiais viscoelásticos; ensaios dinâmicos; vibrações mecânicas.
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CON10-1347 - AVALIAÇÃO NUMÉRICA DA REDUÇÃO DA VIBRAÇÃO EM PROCESSOS DE USINAGEM USANDO MATERIAL PIEZELÉTRICO E CONTROLE PASSIVO
Cervelin, José Eduardo¹; da Silva, Maíra Martins¹; Coelho, Reginaldo Teixeira^1
1USP - Escola de Engenharia de São Carlos
Resumo: Análises numéricas durante o projeto de um produto têm sido amplamente utilizadas, não só para encurtar os ciclos de desenvolvimento, reduzindo os custos de projeto, mas também para melhorar o desempenho do produto. O desempenho de máquinas-ferramenta é altamente dependente da interação da dinâmica estrutural, da ação do sistema de controle e do processo de corte. Como a vibração auto-excitada é uma grande limitação para a produtividade e a qualidade das operações de usinagem, estratégias para a sua redução devem ser consideradas e avaliadas durante o projeto de uma máquina-ferramenta. Esse fenômeno, que causa instabilidade, está relacionado com a fase entre as ondulações deixadas na superfície da peça usinada durante cortes sucessivos. Além dos parâmetros de corte, como a velocidade de rotação, o avanço e a profundidade de corte, o amortecimento estrutural tem um papel importante na instabilidade do processo de usinagem. Os parâmetros de corte influenciam a fase entre as modulações sucessivas que afeta o amortecimento e a rigidez do sistema. O amortecimento estrutural apresenta uma relação proporcional com o limite de estabilidade. Portanto, a estabilidade do sistema pode ser melhorada aumentando o amortecimento estrutural de forma ativa ou passiva. Neste trabalho, uma avaliação numérica do uso de material piezelétrico associado a um circuito elétrico com o objetivo de aumentar o amortecimento passivamente durante uma operação de torneamento é realizada. Primeiramente, a relação proporcional entre o amortecimento estrutural e o limite de estabilidade é explicada. Em seguida, um modelo eletro-mecânico, incluindo o suporte da ferramenta de corte, a camada piezelétrica e o circuito elétrico, é obtido. Diversos circuitos elétricos são investigados e diagramas de estabilidade são ilustrados. A partir dos resultados numéricos, pode-se concluir que a utilização de material piezelétrico associado a um circuito indutivo/resistivo é uma alternativa eficaz para redução de vibração nas operações de torneamento.
Palavras-chave: vibração auto-excitada; torneamento; material piezelétrico.
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CON10-0895 - COMPUTATIONAL MODELING AND EXPERIMENTAL VALIDATION OF SELF-HEATING EFFECTS IN VISCOELASTIC MATERIALS
de Cazenove, Jean¹; Rade, Domingos Alves¹; de Lima, Antônio Marcos Gonçalves¹; de Araújo, Cleudmar Amaral^2
1Universidade Federal de Uberlândia; ²Federal University of Uberlândia - School of Mechanical Engineering
Resumo: Viscoelastic materials have been widely used over the last two decades for passive noise and vibration damping in several kinds of machines, vehicles, industrial equipments and structures. However, only recently the progess in the field of material technology, combined to the apparition of more efficient techniques for numerical modeling and experimental characterization of viscoelastic behaviour of systems equipped with viscoelastic elements permitted to extend the applications of these materials to complex industrial systems. A natural extension of the already obtained advances consists in developing procedures for numerical modeling and experimental characterization of the excitation frequency and temperature effects on the performance of viscoelastic dispositives. In particular, there is great interest in predicting the effects of internal self-heating effects of these materials when applied as passive constrained layer or discrete dispositives, and subjected to diferent kinds of cyclic loads, since heating leads to modifications of the mechanical properties of the material due to the intern processes of relaxation and fluency, affecting the damping capacity of these materials. In this context, the present work presents the development and validation of a finite-element based computational modeling procedure, with the use of the comercial FE code ANSYS TM , to characterize the internal self-heating effect of viscoelastic materials submitted to cyclic excitations. The present work focuses on discrete viscoelastic dispositives such as rotational mounts and translational joints. The treatment of the thermoviscoelasticity problem consists in an iterative procedure in which structural and thermal analyses are sequentially performed, with the actualization of the mechanical properties of the viscoelastic material in function of the temperature.
Palavras-chave: amortecimento; controle passivo de vibrações; termoviscoelasticidade; elementos finitos.
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CON10-1675 - CONSIDERAÇÃO DA RIGIDEZ GEOMÉTRICA NA FREQÜÊNCIA DO PRIMEIRO MODO DE VIGAS EM BALANÇO
Wahrhaftig, Alexandre de Macêdo¹; Rocha, João Augusto Lima¹; Brasil, Reyolando M.L.R.F.^2
1UFBa; ²USP
Resumo: Normalmente, a consideração do efeito da força axial sobre as freqüências naturais de uma viga remete a sistemas de equações diferenciais com solução inviável do ponto de vista da vida prática do engenheiro. Este artigo estuda uma expressão matemática simples para o cálculo da freqüência fundamental de vigas em balanço, que leva em conta a presença do efeito da solicitação axial sobre a rigidez da barra com curvatura aproximada. A influência do esforço axial passa a ser importante no momento em que a vibração da viga ocorre a partir de uma configuração deformada que se diferencia, em certa medida, da configuração indeformada. Desse modo, a componente da força generalizada que modifica a rigidez da viga passa a ser função da curvatura adotada, quer seja no aumento continuado da força transversal sobre o eixo da barra, ou no aumento contínuo do comprimento da viga para um mesmo nível de carregamento transversal. Em qualquer uma das condições anteriores, passa a existir uma componente da força agindo tangencialmente à curvatura da barra, o que modifica a sua rigidez, pela presença da componente geométrica da matriz de rigidez do elemento, influenciando na freqüência natural do sistema. Estudos analíticos realizados com base no princípio dos trabalhos virtuais revelam que à medida que a curvatura da viga se acentua, a diferença entre os resultados considerando-se o eixo reto e a curvatura dada pela equação aproximada da linha elástica aumenta conforme aumenta o comprimento da peça. Os resultados analíticos foram comparados aos obtidos pelo método dos Elementos Finitos, cujos processamentos, por auto-valores, tomaram como base os resultados de uma análise estática não-linear previamente realizada.
Palavras-chave: Linha Elástica; Frequência Natural; Rigidez Geométrica; Princípio dos Trabalhos Virtuais.
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CON10-1865 - CONSTRUCTION OF EDUCATIONAL IMPEDANCE TUBE ON UNB AT GAMA (TIGAD) - FIRST EXPERIMENTAL RESULTS -
Melo, Noé Geraldo Rocha de Filho¹; Silveira, Lucas Murelli²; Morais, Marcus Vinicius Girão de³; Nunes, Maria Alzira Araújo³; Gomes, Marcio Henrique de Avelar³; Oliveira, Alessandro Borges Souza^3
1Universidade de Brasília, Depto de Engenharia Mecânica - UnB/FT/EnM; ²Universidade de Brasília, Depto. de Engenharia Mecânica - UnB/FT/EnM; ³Universidade de Brasília, Faculdade do Gama - UnB/FGA
Resumo: The sound and vibration quality of cars plays an important role to provide quiet and comfortable rides. Automobile companies have invested enough to achieve this goal, differentiate their products and attract consumers. This need for acoustic characterization of materials drives the development and improvement of experimental techniques. This work presents the first studies for the construction and characterization of an impedance tube (Kundt's tube), on the recent automotive engineer course of University of Brasilia at Gama (UnB/FGA), known as TIGAd. This equipment makes possible admeasurements of material's acoustic impedance. In this first phase, we will present the dimensional study of TIGAd, and the experimental verification of plane wave hypothesis. Some results of acoustic absorption are compared by report to analytical solutions and products specifications provided by industrials.
Palavras-chave: Acoustic Impedance; Impedance Tube; Vibroacustic; FEM.
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CON10-0969 - CONTROLE DE RUIDO EM AR COMPRIMIDO
Duarte, Júlia Bertelli¹; Fagundes Neto, Marlipe Garcia¹; Oliveira Filho, Ricardo Humberto¹; Duarte, Marcus Antonio Viana^1
1Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: A utilização de ar comprimido para limpeza e secagem de peças é muito comum em qualquer parque industrial. Porém, os níveis de ruído medidos no ouvido do operador alcança facilmente valores acima de 100 db(A). Neste trabalho, é utilizada uma metodologia baseada em superfície de resposta para estudar o efeito que os parâmetros números de furo mesma área aberta) e distância entre fluxo e superfície refletora têm sobre os níveis de pressão sonora NPS medidos no ambiente. A metodologia utilizada foi a de Box-Behnker com quatorze réplicas no ponto central e uma réplica nos outros pontos para avaliação do erro puro. Da análise de variância (ANOVA), o melhor modelo ajustado foi o modelo linear. A inclinação do plano gerado pela RMS mostra que o número de furos tem mais influência nos níveis de ruído gerado pelo ar comprimido do que a distância entre o ar comprimido e a superfície refletora. Numericamente, tem-se uma diminuição média de 9,3 dB(A) quando aumenta-se o número de furos de 1 para 16 e uma queda de 1,4 dB(A) quando aumenta-se a distância de 8 para 49 mm.
Palavras-chave: Ruido em Ar Comprimido; Superfície de Resposta; Controle de Ruido.
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CON10-0863 - CONTROLE DE VIBRAÇÕES EM ROTORES UTILIZANDO MANCAIS MAGNÉTICOS ATIVOS
Guirao, Victor Suman¹; Nascimento, Luiz de Paula¹; Lopes Jr., Vicente^1
1UNESP - Faculade de Engenharia de Ilha Solteira
Resumo: Os mancais magnéticos ativos possuem vantagens em várias aplicações quando comparados com os mancais convencionais. Estes dispositivos são capazes de sustentar um eixo sem que haja contato com o rotor e, além disso, tem a função de reduzir as amplitudes de vibração. As forças geradas por estes dispositivos são de natureza magnética e são limitadas, principalmente pela saturação do campo magnético gerado. Neste trabalho é proposto um modelo de rotor suportado por mancais convencionais no qual um mancal magnético ativo é utilizado como atuador para reduzir as vibrações. Uma análise da força e corrente de controle necessárias para o controle do rotor é realizada de forma a identificar as limitações do atuador. Além disso, esta análise é realizada para diferentes pontos ao longo do rotor com o objetivo de observar qual o melhor posicionamento do atuador com relação à redução de vibração e corrente de controle. Toda a análise é realizada no domínio da freqüência utilizando o método da matriz de impedância. A força e corrente de controle são calculadas com base nos deslocamentos do rotor no ponto onde o mancal magnético está localizado e a partir da função de transferência global do circuito de controle.
Palavras-chave: Dinâmica de Rotores; Mancais Magnéticos Ativos; Controle Ativo.
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CON10-0880 - DESENVOLVIMENTO DE MODELO NUMÉRICO PARA ADEQUAÇÃO ACÚSTICA DO PISO DA TURBINA DE UMA USINA HIDRELÉTRICA
Melo, Gustavo da Silva Vieira de¹; Soeiro, Newton Sure¹; Cardoso, Helder Fábio Santos¹; Lima, Alysson Kleber Ferreira de¹; Melo, Ivan Vieira de²; Silva, José Jéferson Rêgo²; Gerges, Samir Nagi Yousri^3
1UFPA; ²UFPE; ³UFSC
Resumo: O processo produtivo nas usinas hidrelétricas se dá, normalmente, em ambientes com elevados níveis de pressão sonora. Para se ter uma idéia do problema, uma investigação preliminar realizada nas usinas do Complexo de Paulo Afonso/CHESF indicou níveis de ruído de até 118 dBA em ambientes como a sala da "air-housing". Infelizmente, constata-se que uma parte significativa das pessoas que trabalham nestes ambientes já desenvolveu algum tipo de perda auditiva, devido à exposição ao ruído ocupacional. Diante deste quadro, observou-se a necessidade de desenvolver uma metodologia para o controle de ruído. A mesma foi elaborada através do desenvolvimento de modelos computacionais, validados por comparação com medições acústicas realizadas no ambiente real. Tais modelos foram criados a partir da utilização de um programa computacional comercialmente disponível, o qual faz uso de métodos híbridos de raios acústicos e fontes imagem. Com base na metodologia desenvolvida mostrou-se, através dos resultados para soluções virtuais de controle de ruído, a possibilidade de adequar os ambientes investigados aos pré-requisitos estabelecidos pela norma NR-15, a qual estabelece, para uma pessoa, uma dose máxima de ruído de 85 dBA, considerando uma jornada de trabalho de 8 horas por dia.
Palavras-chave: Controle de Ruído; Raios Acústicos; Fonte Imagem Especular; Modelagem Numérica.
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CON10-1482 - DESENVOLVIMENTO DE UMA FERRAMENTA VIRTUAL PARA DIAGNÓSTICO DE DEFEITOS EM MÁQUINAS ROTATIVAS: APLICAÇÃO EM UMA BANCADA DIDÁTICA
JESUS, KELIENE SOUSA DE¹; NERY, ROBERTA TAMARA DA COSTA¹; SOEIRO, NEWTON SURE¹; BRAGA, DANILO DE SOUSA^1
1UFPA
Resumo: A análise de vibração é uma dos mais eficientes métodos de identificação de defeitos em maquinas, visto que ela se baseia no conhecimento das condições do equipamento, através de medições periódicas, de forma a evitar paradas inesperadas e substituição desnecessária de peças. Atualmente, as empresas estão utilizando cada vez mais instrumentação virtual, em seus departamentos de engenharia de manutenção. Uma ferramenta virtual é uma rotina desenvolvida em uma linguagem de programação, que simula um equipamento real no computador, pois apresenta botões, controles, LED's, gráficos e demais funções. Em relação a máquinas rotativas, pode-se desenvolver varias metodologias de diagnostico de defeitos, uma vez que as falhas mais comuns são desbalanceamento de massa, desalinhamento de eixo, falhas em rolamentos e em engrenagens. Em virtude disso, este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de uma ferramenta virtual que auxilie no diagnostico de defeitos, que tem como base a plataforma LabVIEW. Esta ferramenta é composta por diversas rotinas responsáveis pela aquisição de sinais de vibração, arquivamento de dados e visualização de sinais. Além disso, foram aplicadas as técnicas de analise de sinais, tais como: Nível Global, Fator de Crista, Curtose, Análise Espectra. A validação do aplicativo foi realizada através de medições em uma bancada experimental, composta basicamente de um motor AC de ½ HP, eixos e discos rotativos. Nesta bancada foram induzidos os seguintes defeitos: desbalanceamento de massa em discos rotativos, desalinhamento do eixo e defeitos em diferentes mancais de rolamentos
Palavras-chave: ANÁLISE DE VIBRAÇÕES; DIAGNÓSTICO; MÁQUINAS ROTATIVAS.
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CON10-0921 - DETERMINAÇÃO DE PROPRIEDADES DE ISOLADORES DE VIBRAÇÃO POR TÉCNICAS DE PROBLEMA INVERSO
Pinto, Luiz Antonio Vaz¹; Monteiro, Ulisses Admar¹; Troyman, Antonio Carlos¹; Araujo, Jose Carlos Araujo^1
1Universidade Federal do Rio de Janeiro
Resumo: O problema do ruído é de grande importância na indústria de exploração e produção de petróleo, seja pelos seus efeitos na produtividade, seja por efeitos na saúde e equilíbrio psicológico de pessoas sujeitas ao trabalho embarcado. Boa parte do ruído é transmitida pela estrutura de aço de navios e plataformas, atingindo locais remotos tais como escritórios e acomodações. A eficiência de isoladores de vibração depende do peso, rotação e freqüência natural do equipamento. O desgaste do isolador aproxima o equipamento de uma montagem rígida, algumas vezes até amplificando a energia vibratória transmitida. Neste contexto, o correto dimensionamento de isoladores deve representar considerável redução do ruído estrutural. Desde que o uso de shakers (excitadores de vibração) permite o levantamento de amplitudes de vibração, em ampla faixa de freqüência, para forças de excitação conhecidas, o tratamento como problema inverso para obtenção de propriedades como constante de amortecimento (C) e a constante elástica (K) parece adequado. Finalmente, resultados encontrados podem ser comparados às informações fornecidas pelos fabricantes dos isoladores e avaliada e efetividade de isoladores especificados para determinados equipamentos.
Palavras-chave: Ruído Estrutural; Isoladores de Vibração; Problemas Inversos; Navios e Plataformas.
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CON10-0441 - EFEITO DAS VIBRAÇÕES MECÂNICAS NA CIRCULAÇÃO SANGUÍNEA PERIFÉRICA: REVISÃO BIBLIOGRAFIA PARA EXPLICAR RUBORES DEVIDO À PRESENÇA DE VIBRAÇÃO DO CORPO INTEIRO (VCI)
Duarte, Maria Lúcia Machado¹; Dornela, Juliana Gonçlaves^1
1UFMG
Resumo: Resumo: Por meio de uma revisão bibliográfica realizada sem delimitação de data em bibliotecas e bases de dados como, Medline, Lilacs, Bireme, PubMed, Wiley Interscience, Science Direct e portal de periódicos Capes, uma série de estudos sobre os efeitos das vibrações mecânicas na circulação sanguínea periférica foram analisados. O propósito para a realização desse estudo foi devido a um fenômeno ocorrido em uma pesquisa realizada no Grupo de Acústica e Vibrações em Seres Humanos (GRAVISH/UFMG), em que, um voluntário submetido à vibração de corpo inteiro (VCI) apresentou rubor na região dos membros superiores e cervical durante o estímulo. Acredita-se que essa reação do sistema circulatório esteja relacionada com as vibrações mecânicas, visto que imediatamente após a vibração ter sido cessada, o rubor desapareceu. Portanto, o presente trabalho tem como objetivo apresentar uma revisão bibliográfica atualizada sobre o assunto,ou seja, os efeitos das vibrações mecânicas na circulação sanguínea periférica, de modo a se tentar justificar tal fenômeno. Pode-se ver através dos estudos encontrados que realmente a presença da vibração mecânica é um agente estimulador da circulação sanguínea periféria podendo portanto justificar tal fato, embora não exista consistência nos dados encontrados em relação a qual frequência é capaz de causar tal reação. Cabe ressaltar também que, por se tratar de uma revisão bibliográfica que tenta verificar a correlação entre vibração e circulação periférica, não é objetivo deste trabalho apresentar de forma detalhada as condições do teste realizado e sim, informar os parâmetros básicos de vibração que devem ser considerados para uma comparação com a bibliografia encontrada.
Palavras-chave: vibração mecânica; circulação sanguínea periférica; vibração de corpo inteiro; fluxo sanguíneo periférico.
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CON10-0675 - EFEITOS DA MODIFICAÇÃO ESTRUTURAL POR INSERÇÃO DE MATERIAL ELASTOMÉRICO NO COMPORTAMENTO DINÂMICO DE UMA PLACA DE CIRCUITO IMPRESSO
Neto, João Morais da Silva¹; Pagliosa, Cleber^1
1Instituto Nokia de Tecnologia
Resumo: Equipamentos eletrônicos portáteis frequentemente estão sujeitos a carregamentos mecânicos dinâmicos durante o período de utilização, como por exemplo, o impacto devido à queda sobre uma superfície rígida. Nestas condições, não apenas o revestimento externo pode ser danificado, como também os diversos componentes eletrônicos, placa de circuito impresso e conexões elétricas. O principal indutor de falhas elétricas é a flexão excessiva da placa, resultando num movimento relativo entre esta e os componentes que pode originar tensões mecânicas superiores ao limite de resistência do material das conexões elétricas e das vias do circuito impresso. A redução da amplitude de vibração da placa proporciona uma redução das tensões mecânicas nas conexões elétricas e circuito impresso, com consequente redução do risco de falha. Placas de circuito impresso são estruturas de materiais compostos constituídas por lâminas de resina epoxy reforçada com fibra de vidro onde são impressos os circuitos elétricos. Neste trabalho, é apresentada uma modificação estrutural da placa, consistindo na inserção de camadas de material viscoelástico no laminado com o objetivo de reduzir a amplitude das vibrações, mitigando os efeitos das cargas de impacto na faixa de freqüência de maior significância. O efeito desta modificação estrutural no comportamento dinâmico da placa é investigado através de simulação numérica, gerando um modelo de elementos finitos de uma placa convencional e validando o mesmo utilizando resultados de ensaios de impacto. O modelo validado é então modificado inserindo camadas de amortecimento com as propriedades materiais viscoelásticas previamente determinadas. São obtidas as respostas de diferentes configurações de laminados sob diferentes condições de carregamento e os resultados são comparados com a resposta da placa convencional.
Palavras-chave: Viscoelasticidade; Elementos finitos; Placa de circuito impresso.
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CON10-1396 - ESTUDO ANALÍTICO E NUMÉRICO DO ESPALHAMENTO ACÚSTICO POR UM CILINDRO RÍGIDO
Maria, Marcio Eustaquio¹; Borges, Ester Naves Machado¹; Afonso, Márcio Matias^1
1CEFET-MG
Resumo: Estudo analítico e numérico do espalhamento acústico por um cilindro rígido Márcio Eustáquio Maria - Autor para correspondência professormarcinho@yahoo.com.br Mestrado em modelagem matemática e computacional-Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais 30.510-000 Belo Horizonte, MG, Brasil Ester Naves Machado Borges - orientadora ester@des.cefetmg.br Mestrado em modelagem matemática e computacional-Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais 30.510-000 Belo Horizonte, MG, Brasil Márcio Matias Afonso - Co-orientador marciomatias@des.cefetmg.br Mestrado em modelagem matemática e computacional-Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais 30.510-000 Belo Horizonte, MG, Brasil Resumo. A preocupação com o ruído nas comunidades urbanas cresceu nas últimas décadas com o aumento do número de veículos e a atividade industrial. Sabe-se que a exposição humana a níveis sonoros elevados causa diversos problemas de saúde, tais como estresse e problemas de audição. Por isso, o estudo de fenômenos como radiação, propagação, transmissão e espalhamento sonoro é de grande interesse social e econômico. O espalhamento acústico está presente em nossa vida diária, uma vez que ele ocorre sempre que os comprimentos de onda acústica envolvidos são comparáveis com as dimensões dos objetos presentes ao nosso redor. Em ambientes fechados, o espalhamento é observado devido à presença de objetos decorativos, pilares e instalações técnicas. Em espaços abertos, o espalhamento ocorre, por exemplo, próximo a barreiras em auto estradas. Esse trabalho estuda o espalhamento de uma onda sonora plana por uma superfície cilíndrica bidimensional situada em um espaço aberto. As soluções analítica e numérica da equação de Helmholtz são obtidas e implementadas. O método numérico utilizado é o método de elementos de contorno que apresenta algumas vantagens na solução de problemas de domínio exterior quando comparado com outros, como o método de elementos de finitos, uma vez que, ele exige a discretização somente do contorno do domínio. A solução numérica obtida utilizando o método de elementos de contorno foi comparada com a solução analítica e os resultados mostraram-se muito satisfatórios. Palavras-chave: espalhamento, acústico, cilíndrica, contorno
Palavras-chave: espalhamento; acústico; cilíndrica; contorno.
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CON10-1311 - ESTUDO DA DINÂMICA DE EDIFÍCIOS NA FORMA DE PÓRTICO DE QUATRO PAVIMENTOS COM UM SISTEMA DE CONTROLE TIPO TMD
Vale, Valentina Alessandra Carvalho do¹; Barroso, Fábio de Andrade¹; Lima, Samara Barbosa¹; Vale, Frederico Antônio Melo do¹; Santos, Jacques Cesar dos^1
1Universidade Federal da Paraíba
Resumo: Com o objetivo de aumentar os níveis de conforto e segurança das estruturas civis, o estudo da dinâmica de edifícios e de controles de vibrações dos mesmos tem sido um dos focos da área de engenharia de controle. Assim será estudada a dinâmica de edifícios na forma de pórtico e a ação de controle que não requer fonte de energia externa para gerar a ação desejada, utilizando para isso a própria dinâmica da estrutura. Estes sistemas de controles são denominados absorvedores dinâmicos de vibração, que nesse trabalho será posicionado um único sistema no topo do edifício de concreto de quatro pavimentos, variando a sua massa, com o objetivo de analisar a sua influência na ação de controle. Para fins do estudo da dinâmica, excitações senoidais deslocadas positivamente no eixo das abscissas, serão impostos com amplitudes variadas e crescentes ao longo da estrutura, com freqüência natural igual a da mesma e com fase nula, de forma a simular a ação do vento.
Palavras-chave: absorvedor dinâmico de vibrações; estrutura; conforto.
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CON10-1075 - ESTUDO EXPERIMENTAL PARA AVALIAÇÃO DE ADERÊNCIA EM AMOSTRAS COMPOSTAS DE TUBO METÁLICO REVESTIDO POR PASTA DE CIMENTO USANDO TESTES DE VIBRAÇÃO
Nóbrega, Marcilene Vieira da¹; Pimentel, Roberto Leal¹; Torres, Sandro Marden²; Souto, Cícero da Rocha^3
1Universidade Federal da Paraíba - UFPB, Programa de Pós Graduação em Engenharia Mecânica, Centro de; ²Universidade Federal da Paraíba, Centro de Tecnologia, Campus I, Departamento de Tecnologia Mecânica; ³Universidade Federal da Campina Grande - UFCG, Unidade Acadêmica de Engenharia Mecânica - UAEM, Av.
Resumo: Os poços para exploração de petróleo e gás são compostos por tubos metálicos revestidos por uma camada de pasta de cimento de forma a proteger e sustentar esse revestimento. O bom desempenho do poço, do ponto de vista produtivo, está diretamente relacionado com a aderência na interface revestimento metálico/camada de pasta de cimento. A ação de substâncias inerentes ao poço, como cloreto de sódio (NaCl) e óleo poderão modificar a região de contato interferindo na aderência. Esse trabalho tem como finalidade obter, através de testes modais, as freqüências naturais de amostras confeccionadas com tubos metálicos revestidos por pasta de cimento em diferentes condições de interface (sem e com contaminantes NaCl e óleo) e diferentes idades (3, 7, 14 e 28 dias). Foi desenvolvido um aparato experimental no qual as amostras ensaiadas foram suspensas proporcionando a condição livre-livre. Excitou-se em uma extremidade com atuador (shaker), usando uma varredura na faixa de frequência de estudo, e a resposta foi medida na outra extremidade por um acelerômetro. Resultados foram obtidos demonstrando a influência dos materiais contaminantes na interface revestimento metálico/luva de pasta de cimento em termos da variação das freqüências naturais. Os resultados foram relacionados com a variação da aderência entre os materiais.
Palavras-chave: Aderência Cimento-metal; Revestimento de Cimento; Frequência Natural; Análise Modal; Vibração.
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CON10-2022 - FEEDBACK ACTIVE CONTROL FOR REDUCING ROTOR VIBRATIONS WITH MAGNETIC ACTUATOR
Nascimento, Luiz de Paula¹; Ferreira, Rodrigo Augusto^1
1Faculdade de Engenharia - UNESP - Campus de Ilha Solteira
Resumo: In this work a theoretical analysis of the range application of an active control system will be developed using a magnetic bearing as no-contact actuator for reducing rotor vibrations. The analysis will be carried out as a function of the flexibility of the rotor. Feedback type architecture of control will be used to continually attenuate synchronous and sub-synchronous vibrations. The synchronous component is due to unbalance mass and the sub-synchronous is due to an instability which often appears in turbo machinery with high speed operation. It is known that the magnetic actuators are limited by the maximum magnetic force and by the maximum current electric (saturation current) and that these parameters can become significantly influenced by the flexibility of the rotors. Therefore, the analysis will be accomplished regarding the performance, the electric current and the control force necessary to be applied to reduce vibration levels of a rotor in extreme rigidity or in extreme flexibility condition. The analysis will be carried out using model of rotor developed by the impedance matrix method.
Palavras-chave: Feedback control; Rotordynamic; Magnetic actuators.
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CON10-1375 - FERRAMENTAS DE APOIO PARA A APLICAÇÃO DA ABORDAGEM EQUILIBRADA EM AEROPORTOS BRASILEIROS.
Carvalho, Luiz André de¹; Slama, Jules Ghislain¹; Heleno, Tarcilene Aparecida^1
1COPPE - UFRJ
Resumo: Este trabalho apresenta três ferramentas que podem ser implementadas no controle do ruído aeroportuário de acordo com a Abordagem Equilibrada, são elas: Indicador de Desbalanceamento Sonoro (IDS), Coeficientes de Sensibilidade e Amplitude Acústica. O IDS é um valor indicativo que representa o quanto o aeroporto está desbalanceado em relação à condição ideal. A ferramenta IDS tem como objetivo ajudar a identificar aeroportos que necessitam priorizar ações de mitigação de ruído aeronáutico. As análises de sensibilidade aplicadas ao controle de ruído aeroportuário são baseadas em estudos comparativos, entre resultados obtidos com simulações acústicas de cenários alternativos e o cenário de referência, tendo como critério de seleção, a taxa de impacto do ruído na população. Este trabalho apresenta os Coeficientes de Sensibilidade como ferramenta de apoio nas decisões de processos de Análise de Sensibilidade. A amplitude acústica é definida como a diferença entre os níveis sonoros diurnos e noturnos de cada aeroporto, sendo determinada a partir da relação entre as métricas LAeq e SEL. Três etapas foram desenvolvidas, são elas: escolha dos aeroportos, identificação dos modelos de aeronaves mais relevantes no desconforto do ruído e seleção e avaliação das restrições operacionais a serem adotadas ao controle de ruído aeroportuário. Na primeira etapa, foi utilizada a ferramenta IDS. A segunda etapa tem como objetivo selecionar os grupos de aeronaves que devem ser sujeitos à mudanças de prioridade ou restrições operacionais, para isto, foram utilizados os Coeficientes de Sensibilidade e na terceira, utilizou-se a ferramenta Amplitude Acústica.
Palavras-chave: controle do ruído aeroportuário; Abordagem Equilibrada; As análises de sensibilidade; restrições operacionais.
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CON10-1521 - GENERAL PURPOSE PIEZOELECTRIC LOAD CELL
Vasconcelos, Halei Fgundes de^1
1Engenheiro Mecânico Consultor
Resumo: Quite often, the need for measuring dynamic forces occurs in laboratory and in industrial works. Ideally, such measurements should be done without disturbing the mass, the strength and the stiffness of the structure where the measurement is being carried out. Even though piezoelectric load cells are not suitable for static load measurements, they perform fairly well during dynamic loadings measurements, with the advantage of being compact, rigid and precise, with a good dynamic range. This paper describes a piezoelectric load cell, designed and developed by the author, and presents its performance throughout a calibration procedure, which employs an inertial load subjected to a controlled sinusoidal acceleration, within a broad frequency range.
Palavras-chave: load cell; force; dynamic.
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CON10-0496 - IDENTIFICAÇÃO DAS PROPRIEDADES DINÂMICAS DE ESTRUTURAS UTILIZANDO MÉTODOS BASEADOS NA DECOMPOSIÇÃO NO DOMÍNIO DA FREQÜENCIA
Borges, Jair Gonçalves de Oliveira¹; Hallak, Patricia Habib¹; Cordeiro, Guilherme Chagas^1
1Universidade Estatual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro
Resumo: A Engenharia Estrutural enfrenta, nos dias atuais, diferentes desafios. Por um lado, têm-se estruturas há muito tempo em serviço e, por outro, estruturas modernas, esbeltas e com concepções arquitetônicas complexas e arrojadas. Além disso, grandes equipamentos e máquinas precisam trabalhar com velocidade cada vez maior. Assim, cada vez mais são utilizadas técnicas capazes de reproduzir com maior número possível de detalhes os mais variados tipos de sistemas estruturais. Tais técnicas visam reproduzir modelos que sejam capazes de representar não somente o comportamento estático da estrutura, mas também o comportamento dinâmico. No que diz respeito à identificação das características dinâmicas, que são freqüências naturais, taxas de amortecimento e modos de vibração, esta pode ser feita analiticamente, através do Método dos Elementos Finitos, ou experimentalmente através da Análise Modal Experimental. Diante de tal necessidade, o trabalho em questão propõe a apresentação e a implementação computacional de dois métodos de identificação modal: o Método de Seleção de Picos também conhecido como Método Básico no Domínio da Freqüência (Peak Picking - PP) e o Método da Decomposição no Domínio da Freqüência (Frequency Domain Decomposition - FDD), que são métodos baseados apenas nas respostas da estrutura. Para demonstrar a eficiência destes métodos foi analisado um exemplo em que as repostas em aceleração da estrutura são simuladas numericamente através de modelos de espaço de estado.
Palavras-chave: Identificação Modal; Decomposição no Domínio da Freqüência; Análise Modal Experimental; Dinâmica das Estruturas; espaço de estado.
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CON10-1032 - IDENTIFICAÇÃO DE MODELOS BASEADOS EM REDES NEURAIS ARTIFICIAIS PARA SIMULAÇÃO TRIDIMENSIONAL DE UM SISTEMA VIBRO-ACÚSTICO DINÂMICO
Magalhães, Robson da Silva¹; Fontes, Cristiano H. O.²; Almeida, Luiz A. L.²; Embiruçu, Marcelo^2
1SENAI - CIMATEC; ²UFBA - Universidade Federal da Bahia
Resumo: Este trabalho propõe uma estrutura de modelo baseada em uma FeedForward Artificial Neural Networks (FFANN) para a modelagem dinâmica da transmissão acústica entre uma fonte primária enclausurada em uma sala e um receptor posicionado em um ponto qualquer no interior dessa sala. Esse modelo está baseado em redes neurais feedforward treinadas por um algoritmo BackPropagation (BP) e deve descrever o comportamento do processo investigado, ou seja, deve se constituir em um modelo para a simulação tridimensional de emissões acústicas originadas da vibração de uma máquina. Na identificação da dinâmica do sistema, é usada uma estrutura de modelo MISO (Multi-Input Single-Output). Os resultados mostram que o modelo obtido é consistente e descreve adequadamente as principais dinâmicas do fenômeno estudado, evidenciando que a abordagem MISO, usando-se uma FFANN, é adequada à simulação do processo investigado e que a estrutura proposta para o modelo dinâmico é promissora, considerando-se a sua futura aplicação em sistemas para Active Noise Control (ANC).
Palavras-chave: Redes Neuronais; Identificação Não Linear; Modelos Dinâmicos; Sistemas de Parâmetros Distribuídos; Sistemas Vibro-Acústicos.
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CON10-1862 - IMPACTS DETECTION AND EVALUATION OF STEERING SYSTEM WITH SERVO ASSISTANCE BY THE USE OF WAVELET TRANSFORM
Tsuchie, Marcos Jun^1
1Escola Politécnica da USP
Resumo: . It is well known that backlash and impact of inner parts reduce the performance of transmission, control systems and overall quality of mechanism. Clearance causes instability, but impact also generates structural borne noise that disrupt measurements and cause acoustic noise that reduces the comfort. Motion signals are often used for feedback and can be disrupted by impact noise. In order to overcome this problem an procedure able to detect and quantify the severity and rate of occurrence of impacts is proposed. Thence performance of different systems in regard to their robustness to impact can be compared. A procedure to detect and evaluate impacts of inner parts of mechanical mechanism is presented. Therefore, vibration signals on the structure of the system are measured and the signal is digitally processed and decomposed into multiscales by the Wavelet transform. Both Daubechies and Harmonic Wavelet are compared. Scales that corresponds to the impact response are extracted from the overall vibration signal, and the impact severity is rated. After signal processing and de-noising, the original signal without the impact is also available for further processing and control. Two examples of application are presented: impact produced in an passenger vehicle steering system with servo assistance due to radial clearance on bearings and knock noise in an passenger vehicle steering system with servo assistance.
Palavras-chave: Wavelet; Vibration; Impact; noise.
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CON10-0469 - MEDIÇÃO DE FRAÇÕES VOLUMÉTRICAS DE ESCOAMENTOS BIFÁSICOS BASEADA EM ANÁLISE DE VIBRAÇÕES
Merini, Raniéri Ambrósio¹; Gama, Antonio Lopes¹; Bastos, Yan Barbosa¹; Filho, Paulo Henrique Azeredo Walter^1
1Universidade Federal Fluminense
Resumo: Este trabalho propõe o desenvolvimento de um sistema não-intrusivo para medição de fração volumétrica de escoamento bifásico gás-líquido baseado em análise de vibrações. O método consiste em excitar um conduto em freqüências elevadas utilizando um atuador e medir a vibração produzida com acelerômetros. Os sinais de excitação e resposta do conduto são enviados a uma unidade de processamento de sinais para geração de funções de resposta em freqüência do conduto. São estabelecidas correlações entre a variação das freqüências naturais do conduto com a fração volumétrica das fases de líquido e gás. Resultados numéricos e experimentais mostram que o método é capaz de apresentar grande sensibilidade às variações de fração volumétrica do escoamento bifásico em diferentes regimes de escoamento.
Palavras-chave: escoamento bifásico; análise de vibrações; frações volumétricas.
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CON10-1124 - MEDIÇÃO DE VIBRAÇÕES EM ANÉIS DISTRIBUIDORES DE TURBINAS KAPLAN.
Oliveira Netto, Waldir Corrêa de¹; Sousa, Fernanda de Oliveira Soares e¹; Diniz, Alberto Carlos Guimarães Castro¹; Brasil Júnior, Antônio César Pinho^1
1Universidade de Brasília
Resumo: As unidades geradoras da Usina Hidrelétrica de Coaracy Nunes no Amapá passaram por um processo de repotenciação no ano de 2003. Desde então as máquinas 1 e 2 vêm apresentando um histórico de falhas peculiar em seus pinos de cisalhamento. Estes pinos de cisalhamento encontram-se no sistema de posicionamento das pás diretoras do distribuidor, servindo como dispositivo de segurança. As falhas dos mesmos causam grandes prejuízos econômicos e para o fornecimento de energia elétrica do estado. Este trabalho concentra-se em descrever o problema, mostrando um breve histórico de falhas dos pinos de cisalhamento, fazendo um estudo de caso. O trabalho descreve também a campanha de medição realizada para uma análise experimental do problema via monitoração da vibração. São descritos a instrumentação e o procedimento utilizados. Os dados obtidos na campanha de medição foram analisados e complementados com simulação numérica e analise modal. Outro tema abordado também é uma proposta de uma metodologia experimental e de monitoração para novas campanhas de a serem realizadas na Usina Hidrelétrica de Coaracy Nunes. O procedimento de medição e as análises dos dados foram comparados com estudos anteriores, realizados dentro da parceria com a ELETRONORTE para uma devida avaliação das possíveis causas das falhas. São propostas modificações no sentido de evitar a repetição do problema.
Palavras-chave: Pino de cisalhamento; Monitoração de vibração; Estudo de caso.
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CON10-1453 - METODOLOGIA HÍBRIDA PARA ESTIMATIVA DE FORÇAS ESTRUTURAIS APLICADA À VIBROACÚSTICA DE COMPRESSORES HERMÉTICOS
Nunez, Israel J. C.¹; Libardi, Ana L. L.²; Nunes, Maria A. A.³; Arruda, José F. R.^4
1Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Itajubá - UNIFEI; ²Tecumseh do Brasil Ltda.; ³Universidade de Brasília, Faculdade do Gama; ⁴Universidade Estadual de Campinas
Resumo: Este trabalho apresenta uma metodologia híbrida para a estimativa das forças estruturais em compressores herméticos. Estas forças ocasionadas pelas vibrações mecanicas do rotor são transmitidas para a carcaça através da suspensão e tubo de descarga, ambos componentes internos deste tipo de compressor. Esta metodologia possibilita estimar a potência sonora radiada pelo compressor considerando somente esforços estruturais, ou seja, vibro-acústica. Esta metodologia pode ser utilizadada como uma poderosa ferramenta de projetos de carcaças de compressores objetivando a redução do ruído radiado por este em função da forma e espesura da estrutura das carcaças. Os resultados numéricos e experimentais são apresentados e discutidos.
Palavras-chave: compressor hermético; vibro-acústica; ruído irradiado; força internas..
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CON10-0262 - METODOLOGIAS PARA IMPLEMENTAÇÃO DA ABORDAGEM EQUILIBRADA PARA REDUÇÃO DO RUÍDO AEROPORTUÁRIO
Revoredo, Téo Cerqueira¹; Slama, Jules Ghislain¹; Mora-Camino, Félix^2
1COPPE/UFRJ; ²ENAC (França)
Resumo: O controle do ruído aeroportuário é um assunto multidisciplinar no qual diversas formas de ação são possíveis. A Organização internacional de aviação civil (OACI), em sua 33a Assembléia em outubro de 2001, definiu uma filosofia para abordagem da problemática do ruído aeroportuário denominada Abordagem equilibrada, compostas por quatro direções principais de trabalho. Nesta comunicação apresentamos os conceitos fundamentais para implementação da abordagem equilibrada e destacamos as principais abordagens encontradas na literatura. Adicionalmente, efatizamos trabalhos do Grupo de Estudos de Ruído Aeroportuário (GERA) da COPPE/UFRJ nas direções de medidas de ordenamento e gestão do solo, restrições de operação e procedimentos operacionais com foco na redução de ruído, apresentando propostas de metodologias e alguns exemplos de aplicação a aeroportos brasileiros.
Palavras-chave: Abordagem equilibrada; Ruído aeroportuário; Zoneamento aeroportuário.
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CON10-0713 - MICRO TRANSMISSOR FM: UM ALIADO DA ACÚSTICA EM SALAS DE AULA
Pina, Marta Cardoso¹; Souza, Alice Reis de¹; Simões, Osmar da Rocha¹; Oliveira, Sergio Ferreira de^1
1Universidade de Taubaté - UNITAU
Resumo: A poluição sonora é uma das formas de poluição ambiental que mais vem se agravando, e exige soluções que controlem seus efeitos na qualidade de vida dos cidadãos. As salas de aula das escolas de ensino técnico e superior de hoje, em geral amplas para comportar um grande número de alunos, em geral não contemplam um projeto acústico adequado, o que, juntamente com os altos níveis de ruído encontrados, compromete o rendimento das aulas e a qualidade do ensino. Esta pesquisa investiga o uso de equipamento de transmissão de voz, por meio de ondas de rádio FM, como forma de contribuir para diminuir o estresse do professor, aumentar a motivação e melhorar o rendimento escolar dos alunos. O estudo realizado utilizou uma abordagem quantitativa, exploratória, e teve como instrumento de coleta de dados um questionário estruturado, com perguntas fechadas, aplicado on-line, com a participação de alunos de unidades publicas e particulares. A análise dos dados coletados permitiu identificar que a qualidade da comunicação professor-aluno em ambientes desfavoráveis, com o uso de equipamento transmissor FM, tem uma melhora significativa, com a conseqüente melhoria do aproveitamento das aulas.
Palavras-chave: Microtransmissor; Qualidade acústica; Equipamento de transmissão de voz.
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CON10-1338 - MODELAGEM E CONSTRUÇÃO DE TRANSDUTOR ULTRASSÔNICO PIEZOCOMPÓSITO 1-3 PARA EMISSÃO NO AR
Costa, David Julio¹; Andrade, Marco Aurélio Brizzotti¹; Adamowski, Julio Cézar¹; Buiochi, Flávio^1
1Universidade de São Paulo
Resumo: Transdutores ultrassônicos com emissão em ar podem ser utilizados na caracterização de materiais, em ensaios não destrutivos e na metrologia de superfície. Transdutores piezelétricos de ultrassom convencionais apresentam uma impedância acústica muito mais alta (~35 MRayl) que a impedância acústica do ar (~400 Rayl). Por isso os transdutores piezelétricos para emissão em ar são construídos a partir de um piezocompósito associado a camadas de acoplamento acústico frontais. Este trabalho apresenta a modelagem e a construção de um transdutor ultrassônico para emissão em ar usando um compósito piezelétrico 1-3 e duas camadas de acoplamento frontais com espessuras de um quarto de comprimento de onda. A camada de acoplamento mais externa fica em contato direto com o ar e é constituída por uma membrana microporosa que tem impedância acústica muito baixa, aumentando a sensibilidade do transdutor. A outra camada de acoplamento, constituída de epóxi, é colocada entre o piezocompósito e a camada de acoplamento frontal mais externa, contribuindo principalmente para o aumento da largura de banda do transdutor. Um modelo físico simples é usado para calcular as propriedades efetivas do compósito 1-3. Este modelo pode ser aplicado quando a escala espacial lateral do compósito é suficientemente pequena em relação ao comprimento de onda, de modo que o compósito possa ser tratado como um meio homogêneo efetivo. As propriedades efetivas são usadas em um modelo de matriz distribuída para calcular a impedância elétrica do compósito, bem como a resposta impulsiva do transdutor. É usada a técnica de corte e preenchimento para construir um compósito 1-3 de PZT/epóxi com 25 mm de diâmetro e frequência central de 750 kHz. Os resultados da impedância elétrica simulados são comparados aos experimentais medidos por um impedômetro. Finalmente, o transdutor de ultrassom é construído usando o piezocompósito e as camadas de acoplamento frontais. A resposta impulsiva do transdutor é medida e comparada com a obtida teoricamente. Os resultados experimentais se aproximam bastante dos resultados simulados.
Palavras-chave: Transdutor ultrassônico para emissão no ar; Piezocompósito 1-3; Modelo da matriz distribuída.
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CON10-1192 - MODELAGEM E ESTUDO DE SOLUÇÃO PARA A MITIGAÇÃO DOS NÍVEIS DE RUÍDO EM EDIFICAÇÕES DE ESCOLAS
de Oliveira Filho, Ricardo HUmberto¹; Franco, Vera Lùcia D. S.²; de Sousa, Marcos Morais²; Duarte, Marcus Antonio Viana²; Teodoro, Elias Bitencourt^2
1UFU - FEMEC - Aluno de pós-graduação; ²UFU - FEMEC
Resumo: É imprescindível preverem-se as doses de ruído nas zonas de trabalho a partir dos níveis de potência sonora produzidos pelas máquinas e equipamentos durante a fase de estudo do projeto de um Programa de Controle de Ruído. Tal programa deverá ser sempre efetuado por profissionais e/ou especialistas da área de trabalho e a previsão das doses de ruído permite, em conjunção com os limites estabelecidos pelos critérios adotados, planejar de forma seletiva e otimizada o controle do ruído nos ambientes industriais. A Acústica Previsional é um conjunto de técnicas utilizado para prognosticar o nível de ruído em um ambiente determinado, destacando-se as técnicas clássicas, teoria dos raios acústicos e técnicas de elementos finitos. Nas técnicas clássicas, as fontes de ruído são discretizadas em fontes acústicas do tipo monopólo e o campo de pressão sonora é obtido a partir de expressões empíricas para a difusão do som. Uma excelente revisão bibliográfica sobre as técnicas clássicas pode ser encontrada em Slama [Slama e Kortchmar, 1996]. A teoria dos raios acústicos é baseada na hipótese da superposição do efeito de fontes monopolares, gerando raios acústicos divergentes que são refletidos nas paredes (método das imagens), perdendo energia até atingir o observador. Esta teoria apresenta bons resultados para análise previsional em ambientes abertos. Nas técnicas de elementos finitos, a região a ser analisada é discretizada em volumes elementares. A pressão sonora nestes elementos é representada por uma função de interpolação e os parâmetros que definem tal função são numericamente obtidos a partir de um princípio variacional. Em seu trabalho, Kroeff [Kroeff et all, 1997] explica detalhadamente a modelagem de campos acústicos através de elementos finitos e a teoria dos raios acústicos. Apesar de apresentar excelentes resultados para ambientes fechados e abertos, a técnica de elementos finitos tem como principal problema a exigência de que as dimensões básicas do volume elementar sejam menores do que um décimo do comprimento da onda acústica analisada, o que a limita para regiões pequenas e ruído de baixa freqüência. Do exposto, e considerando as dimensões e afastamentos envolvidos, optou-se por utilizar, neste trabalho, uma técnica clássica de análise previsional baseada na equação de difusão de Thompson [Slama e Korthmar, 1996], sendo a técnica dos elementos finitos utilizada para modelar a eficiência de soluções acústicas específicas. Este trabalho tem como objetivos apresentar: A validação dos modelos acústicos de edificações de escolas; Os resultados da análise de sensibilidade para classificar a contribuição das principais fontes nos níveis de ruído simulados para a edificação da escola; Os resultados das simulações com medidas de controle para a mitigação dos níveis de ruído da planta estudada.
Palavras-chave: Acústica de salas; Simulação acústica; Mitigação de ruídos.
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CON10-0242 - NEURALNET-CBM: FERRAMENTA DE APOIO À MANUTENÇÃO DE MÁQUINAS ROTATIVAS BASEADA EM REDES NEURAIS ARTIFICIAIS
Almeida, Luis Fernando de¹; Mathias, Mauro Hugo^2
1Universidade de Taubaté; ²Univ Paulista - Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá
Resumo: Este artigo apresenta uma ferramenta, chamada NeuralNet-CBM, para auxílio no diagnóstico de falhas em rolamentos, baseada em Redes Neurais Artificiais. Ela utiliza uma MLP cuja entrada são as características do domínio do tempo calculadas a partir de sinais de vibração de rolamentos. A rede foi treinada e testada com um conjunto de dados obtidos a partir de experimentos anteriores desenvolvidos no laboratório da FEG e no EECS laboratories. Os resultados demonstram a eficiência do sistema no disgnóstico da condição de máquina para os diversos dados utilizados se apresentando como uma interessante ferramenta no auxílio na detecção e diagnóstico em certos elementos de máquinas.
Palavras-chave: Redes Neurais Artificiais; Rolamentos; Manutenção Baseada em Condição; Domínio do Tempo.
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CON10-0519 - NÍVEIS DE PRESSÃO SONORA EM ÔNIBUS URBANOS COM DIFERENTES LOCALIZAÇÕES DE MOTOR
Portela, Bruno Sergio¹; Zannin, Paulo Henrique Trombetta^1
1UFPR
Resumo: O presente estudo teve por objetivo estabelecer os níveis de pressão sonora em diferentes modelos de ônibus urbano na cidade de Curitiba - PR. Para tanto, foram realizadas medições do nível de pressão sonora equivalente LAeq, nível máximo de pressão sonora LAmax e nível mínimo de pressão sonora LAmin, em 23 veículos com motor dianteiro e 23 veículos com motor traseiro. As análises das medições envolveram a estatística descritiva com média, desvio padrão, mínimo e máximo e estatística inferencial com a aplicação do teste t para variáveis independentes, com nível de significância de p<0,05. Os resultados obtidos demonstraram diferenças significativas entre os dois modelos (LAeq médio de motor dianteiro = 81,1 dB e LAeq médio de motor traseiro = 74,9 dB) caracterizando dessa maneira, o modelo de motor dianteiro com maior imissão de ruído. Portanto, foi considerado que os modelos de ônibus que possuem motor dianteiro oferecem mais risco a saúde em indivíduos que permanecem por tempo prolongado em seus interiores.
Palavras-chave: Ruído ocupacional; ônibus urbano; nível de pressão sonora.
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CON10-0772 - O EFEITO ANALGÉSICO DA VIBRAÇÃO
Chaves, Maria Emília de Abreu¹; Duarte, Maria Lúcia Machado^1
1UFMG
Resumo: A maioria dos trabalhos na literatura aponta efeitos negativos da vibração sobre o ser humano, dentre os quais se destacam irritação, desconforto, interferência nas atividades e problemas de saúde como lombalgia ou síndrome do dedo branco. Por outro lado, estudos recentes relatam efeitos satisfatórios da vibração como fortalecimento muscular, melhora do equilíbrio, ativação da circulação sanguínea e analgesia. Contudo, ainda existem controvérsias em relação à real eficácia desse recurso, principalmente relacionado ao controle da dor. As duas formas mais conhecidas da vibração que atuam no corpo humano são vibração de corpo inteiro (VCI) e vibração transmitida pelas mãos e braços (VMB). Porém, pode-se citar uma terceira forma: vibração local (VL). Este trabalho teve como objetivos realizar uma revisão sobre os efeitos fisiológicos que embasem a utilização da vibração no tratamento da dor e determinar os parâmetros adequados para a ocorrência desses efeitos. Foi feita uma pesquisa nas bases de dados eletrônicas PubMed, Science Direct e Cochrane Library, além de um levantamento bibliográfico em livros relacionados ao tema. Foram encontrados poucos estudos sobre o efeito analgésico da vibração, sendo esses relacionados somente com a vibração local. Apesar de escassas, as evidências mostram que o efeito da vibração local sobre a dor provavelmente envolve a estimulação de receptores sensoriais mecânicos e consequentemente, a ativação das fibras aferentes A-alfa e A-beta. Entretanto, são limitados os estudos que determinam o mecanismo fisiológico da vibração local na modulação da dor. Em relação aos parâmetros, a frequência de 100 Hz parece ser a de maior eficácia para o efeito analgésico da vibração local e os demais parâmetros não puderam ser confirmados. Com base nesta revisão, sugere-se a realização de outras pesquisas sobre o efeito analgésico da vibração visando uma maior confirmação científica de modo a dar subsídios para desenvolvimento de dispositivos que tenham essa função terapêutica.
Palavras-chave: analgesia vibratória; vibração local; vibração de corpo inteiro; alívio de dor.
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CON10-0387 - O MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS GENERALIZADOS ADAPTATIVO APLICADO À ANÁLISE DE VIBRAÇÕES LIVRES DE EIXOS
Arndt, Marcos¹; Machado, Roberto Dalledone²; Scremin, Adriano^2
1Universidade Positivo; ²Universidade Federal do Paraná
Resumo: Este trabalho apresenta a aplicação do refinamento adaptativo do Método dos Elementos Finitos Generalizados (MEFG) na análise de vibrações livres torcionais de eixos circulares retos. O MEFG, desenvolvido a partir do Método da Partição da Unidade, permite a inclusão de conhecimento prévio sobre a solução da equação diferencial sendo resolvida no espaço de solução aproximado. O problema variacional de vibração livre de eixos retos circulares é apresentado e os principais aspectos do MEFG são discutidos. Os autovalores obtidos pelo MEFG Adaptativo são comparados com soluções analíticas encontradas na literatura. O MEFG Adaptativo proposto permite a imposição das condições de contorno de forma direta, como no Método dos Elementos Finitos, converge muito rápido e permite aproximar a frequência relacionada a qualquer modo de vibração.
Palavras-chave: Método dos Elementos Finitos Generalizados; Vibrações Livres; Análise de Vibrações.
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CON10-1832 - OBJECTIVE EVALUATION OF THE INFLUENCE OF WHOLE BODY VIBRATION (WBV) AMPLITUDE DURING READING
Duarte, Maria Lúcia Machado¹; Horta, Frederico Catone¹; Arenales, Guilherme Gustavo Roca¹; Guimarães, Ricardo²; Guimarães, Márcia Reis²; Leite, Alessandra de Pinho Gomes²; Faria, Laura Nequini²; Moreira, Marcus Rafael^1
1DEMEC/UFMG - Universidade Federal de MG, Departamento de Engenharia Mecânica; ²HOlhos: Hospital de Olhos - Dr. Ricardo Guimarães
Resumo: Whole-body vibration (WBV) has a strong influence on humans, either on their comfort, their health or their tasks performance. Regarding the latter, reading is one of the activities affected by the WBV influence. Having to read a text or a command panel and to interpret correctly what is shown is very common the situation. However, the reading quality should not be too much degraded by the presence of the WBV. Both the main frequency and the amplitude content vary according to each means of transport and also to the track used. In the research presented here, an eye tracker device used to record the eye movements was employed to monitor, in an objective way, the difficulty of reading a text when a subject was submitted to WBV sinusoidal excitation at a 5 Hz frequency in the z-axis. The position of the text was kept fixed, in an attempt to isolate its influence. The parameter varied was the WBV amplitude (no vibration, 0.8 m/s2 and 1.4 m/s2). The time to perform such task was also monitored to be one additional measure of the reading difficulty. First, a graphical analysis was performed. Then, the data was compared statistically using the non-parametric Wilcoxon test. The statistical analysis corroborates the findings shown graphically, that is, although the subjective evaluation showed a clear difference within the tests - with the higher amplitudes causing more difficulty than the lower amplitudes regarding reading - the objective evaluations were not that conclusive. However, there are some points to be observed regarding the way the objective data was obtained that deserves better investigation. Nevertheless, what the subjective evaluation already shows is the way in which the amplitude influences the reading activity, helping to improve the vehicles design regarding vibration amplitudes for reading.
Palavras-chave: Whole Body Vibration (WBV); Reading; Task accomplishment.
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CON10-0492 - OTIMIZAÇÃO APLICADA À IDENTIFICAÇÃO DO DESBALANCEAMENTO EM SISTEMAS ROTATIVOS
Bavastri, Carlos Alberto¹; Doubrawa Filho, Francisco José²; Kokot, Aleksander³; Bronkhorst, Klaas Bastiaan³; Silverio, Rodrigo Bubniak^1
1Universidade Federal do Paraná - UFPR; ²WEG Equipamentos Elétricos S.A. - Máquinas; ³Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR
Resumo: Sistemas rotativos estão sujeitos a vibrações devidas principalmente à impossibilidade de se eliminar por completo o desbalanceamento residual. As técnicas convencionais de balanceamento dinâmico com massa de teste são bem conhecidas e eficazes no controle da resposta, porém, dependendo das condições do sistema, podem demandar vários ciclos de partida e parada até que se obtenha um nível aceitável de vibração. A técnica proposta utiliza um modelo dinâmico do sistema rotativo com amortecimento não proporcional e consideração do efeito giroscópico. O modelo é levado ao domínio da frequência, onde um sistema de equações é montado em um sub-espaço modal de estado e cuja solução é a resposta temporal a uma excitação do tipo desbalanceamento. Com pelo menos uma resposta conhecida é aplicada uma técnica de otimização não linear evolucionária que identifica o desbalanceamento. Obtém-se assim, a quantidade e posição de uma ou mais massas dispostas em planos pré-determinados de tal forma que a resposta do sistema seja complementar à conhecida. A função objetivo do algoritmo de otimização é definida como a norma euclidiana de um vetor de erro composto pela diferença entre a resposta conhecida e a simulada numericamente. Através da metodologia proposta é possível verificar se a posição dos planos de correção é apropriada e se a quantidade de massa é razoável, minimizando assim, o número de "trial runs" necessários para que o sistema apresente uma resposta aceitável. Em geral apenas um por rotação torna-se necessário, o que pode reduzir drasticamente o tempo de balanceamento e melhorar o fluxo da cadeia de produção se o balanceamento fizer parte do processo. Um exemplo numérico real e a comparação de respostas do sistema desbalanceado e com a correção proposta pelo algoritmo genético são apresentados.
Palavras-chave: balanceamento; eixos flexíveis; dinâmica de rotores; otimização; algoritmo genético.
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CON10-0010 - OTIMIZAÇÃO DO PROCESSO DE AQUISIÇÃO DE DADOS E ANÁLISE DE SINAIS E DESENVOLVIMENTO DE ANÁLISE POR VARREDURA SENOIDAL EM TESTES DE VIBRAÇÃO
SILVA, Rovilson Emilio¹; ENARI, Eduardo Hidenori^2
1Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais; ²Universidade de Taubaté
Resumo: A qualificação de satélites do programa espacial brasileiro demanda a definição de testes ambientais visando determinar se o ambiente interfere de alguma maneira no seu desempenho. Este trabalho visa à solução de deficiências e instabilidade operacional do sistema de aquisição de dados utilizado nos testes de vibração, com foco no teste por varredura senoidal. Durante o desenvolvimento deste trabalho, tornou-se necessária a avaliação do sistema original e a decodificação de sua base de dados, com a finalidade de identificar as razões de suas instabilidades. Foram empreendidos esforços na compreensão dos testes senoidais e técnicas de processamento digital de sinais. A avaliação, o estudo e o acesso às informações decodificadas possibilitaram a definição de um método alternativo para a análise de vibração. O método delimitou a atuação do sistema original, isolando suas funcionalidades instáveis; definiu procedimentos para transferências e compartilhamento de arquivos e motivou a implementação dos programas para análise da vibração. Isso permitiu o reaproveitamento parcial do sistema original e economia de recursos. Ao final, o trabalho permitiu a implantação do novo método para análise dos testes de vibração por varredura senoidal. Os recursos de análise de teste, apresentação e compartilhamento de resultados foram melhorados substancialmente em relação ao sistema original, atendendo plenamente as requeridas funcionalidades. No bojo desse esforço, o conhecimento adquirido foi aplicado na implementação dos programas de análise para testes de vibração aleatória, transiente e choque. O trabalho elevou a competência em programação e processamento digital de sinais e contribuiu na manutenção da confiabilidade na qualificação de satélites. Os programas desenvolvidos disponibilizaram recursos que tornaram mais eficiente as análises dos resultados. A eficiente análise dos resultados conduz à correta avaliação do comportamento dinâmico e identificação de tendências a falhas, tornando ágil e qualificando a tomada de decisão quanto à condução do programa de testes previsto.
Palavras-chave: testes; ambientais; vibração; aquisição; varredura; senoidal.
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CON10-2094 - OTIMIZAÇÃO PARAMÉTRICA DE SISTEMAS DE ISOLAÇÃO ACÚSTICA
Silva Junior, Francisco Ilson¹; Pavanello, Renato^2
1Departamento de Engenharia Mecânica e Produção - Universidade Federal do Ceará; ²Departamento de Mecânica Computacional - Faculdade de Engenharia Mecânica - Unicamp
Resumo: Sistemas de isolação acústica podem ser concebidos através da montagem de diversos componentes estruturais e amortecedores. O principal objetivo destes sistemas, dependendo da aplicação, é minimizar ou maximizar o nível de transmissão acústica de um meio para o outro. Neste contexto, os métodos de otimização podem auxiliar no projeto de tais sistemas, onde dimensões e valores de propriedades físicas dos materiais são os parâmetros de projeto. No presente trabalho, um sistema contendo uma placa elástica fina revestida por materiais absorvedores é posto entre dois meios acústicos semi-inifinitos com ondas planas em propagação. O objetivo do trabalho é determinar quais são os valores dos parâmetros de projeto, como as características de amortecimento viscoso e térmico dos materiais porosos absorvedores presentes, a fim de se obter um sistema ótimo segundo algum critério de projeto, como por exemplo: a minimização da função transmissibilidade acústica em uma determinada faixa de freqüência. Técnicas numéricas de elementos finitos são utilizadas para a modelagem do sistema global acoplado e obtenção da função de resposta em freqüência da transmissibilidade de um meio ao outro. Através de técnicas de otimização, baseadas no gradiente da função objetivo, foram obtidas algumas combinações ótimas dos parâmetros de projeto para o sistema. Pretende-se com os resultados obtidos, criar uma metodologia de controle das propriedades dos materiais absorvedores ainda em sua fase de fabricação. A metodologia é aplicada em diversos exemplos numéricos com dimensões reais que possibilitem a verificação da aplicabilidade da técnica em projetos de sistemas de isolação acústica.
Palavras-chave: otimização paramétrica; isolação acústica; elementos finitos.
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CON10-0036 - PROJETO E CONSTRUÇÃO DE UM PROTÓTIPO COM AMORTECEDOR ATIVO CONTROLADO POR ATUADOR PIEZELÉTRICO
Galavotti, Thiago Vianna¹; Frranco, Vitor Ramos¹; Cavalini Junior, Aldemir Aparecido²; Melo, Gilberto Pechoto^1
1Universidade Estadual Paulista; ²Universidade Federal de Uberlandia
Resumo: Resumo: Este artigo apresenta uma técnica experimental para redução nos níveis de vibração usando amortecedor ativo controlado por atuador piezoelétrico. A técnica de controle semi-ativo foi aplicado a um protótipo com amortecimento de atrito gerado pelo atuador piezoelétrico em contato com a estrutura controlada. Assim, a dilatação dos atuadores piezoelétricos foram utilizados para a variação do coeficiente de amortecimento através da variação da força normal gerada entre o atuador ea estrutura. Em sistemas de controle semi-ativo sua principal característica é a falta de forças aplicadas na estrutura, ou seja, o sistema de controle só tem a capacidade de dissipar a energia gerada pelas vibrações. Esta característica diferencia os sistemas de controle ativo em que a redução da vibração é geralmente fornecida por uma força contra o movimento. Assim, o sucesso da implementação do sistema de controle ativo depende das limitações de atuadores eletromecânicos e da disponibilidade de energia a partir do sistema de controle, que ocorre em menor escala no sistema de controle semi-ativo. Neste contexto, o presente estudo tem como objetivo o uso de atuadores piezoelétricos para alterar as características de estrutura física (amortecimento), resultando em uma melhor utilização da energia fornecida ao atuador. Com os resultados obtidos, foi possível controlar o amortecimento estrutural do protótipo, reduzindo os seus níveis de vibração.
Palavras-chave: controle semi-ativo; amortecedor ativo; materiais piezelétricos.
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CON10-0035 - REDUÇÃO DE VIBRAÇÕES EM MÁQUINAS ROTATIVAS USANDO AMORTECEDORES ATIVOS CONTROLADOS POR ATUADORES PIEZELÉTRICOS
Galavotti, Thiago Vianna¹; Frranco, Vitor Ramos¹; Melo, Gilberto Pechoto^1
1Unesp
Resumo: Resumo: Este trabalho contém a simulação numérica de uma máquina rotativa, que apresenta estruturas com amortecimento regulável em seus mancais. Assim, o amortecimento que suporta a máquina rotativa pode ser controlado através do atrito gerado pelo atuador piezelétrico em contato com a estrutura controlada e acoplado a ela. Com isso, a variação de amortecimento é obtida através da dilatação do atuador piezelétrico, o que implica a variação da força normal gerada entre o atuador e a estrutura. A modelagem da estrutura da máquina rotativa foi feita através do método de elementos finitos utilizando massas concentradas em cada elemento considerando o eixo como uma viga de Euler-Bernoulli de secção circular. Para a modelagem matemática utiliza-se as equações de Lagrange e conceitos de energia cinética e potencial para os diferentes parâmetros da estrutura. A modelagem da força normal gerada entre os atuadores piezelétricos e estrutura foi obtida através do software Matlab / Simulink ®. Com os resultados obtidos, é possível implementar um controlador para o amortecimento estrutural de máquinas rotativas, reduzindo os seus níveis de vibração com técnicas de controle semi-ativo.
Palavras-chave: máquinas rotativas; amortecedor ativo; materiais piezelétricos; Metodo dos Elementos Finitos.
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CON10-0353 - ROTOR-BEARING ANALYSIS OF A SINGLE SPOOL GAS TURBINE BY CONSIDERING BEARING STIFFNESS AND DAMPING DYNAMICS
Creci, Geraldo¹; Menezes, João Carlos¹; Barbosa, João Roberto¹; Corrá, João Aparecido^2
1Instituto Tecnológico de Aeronáutica; ²TGM Turbinas Ltda
Resumo: In this work, a full rotordynamic analysis is performed for a 5-kN thrust gas turbine while taking into account bearing stiffness and damping dynamics. The shaft of the studied single spool gas turbine is supported by a deep groove ball bearing and a squeeze film damper. The dynamic stiffness and damping coefficients of these two bearings are used in a finite element model belonging to a C1-class formulation for the study of whirl speeds and unbalance responses. The first six modal orbits of the shaft are plotted at the most important frequencies, and a transient analysis is performed to simulate the transition of the system through resonance. As a result, the dynamic behavior of the studied rotor-bearing system is predicted, and vibration problems are avoided. The good convergence and high accuracy of the results are demonstrated with several numerical analyses.
Palavras-chave: whirl speeds; resonance; unbalance response; spectral map; rotordynamics; gas turbines; finite elements.
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CON10-0976 - SOBRE OS SINAIS DE VIBRAÇÃO NO MONITORAMENTO DE UNIDADES HIDROGERADORAS
Costa, Ednelson da Silva¹; Sena, Anderson José Costa¹; Mesquita, Alexandre Luiz Amarante^1
1Universidade Federal do Pará
Resumo: Unidades hidrogeradoras de energia elétrica são, em geral, bem construídas e robustas, contudo, a possibilidade de ocorrência de defeitos é inevitável. Para o monitoramento e diagnóstico de defeitos em componentes críticos, exige-se o bom conhecimento de variáveis monitoradas. Neste sentido, este trabalho apresenta, inicialmente, um resumo sobre os principais componentes de um hidrogerador e, em seguida discute-se a necessidade de se medir múltiplas variáveis da unidade para fins de monitoramento e diagnóstico. Finalmente, apresenta-se uma discussão sobre a variável vibração. São comentados fundamentos teóricos e, em seguida, mostra-se de que forma os sinais de vibração podem ser processados para fornecer maiores detalhes a respeito do estado de um hidrogerador, ou seja, como esta variável pode fornecer informações a respeito de possíveis problemas mecânicos, elétricos e hidráulicos.
Palavras-chave: Vibrações; Hidrogeradores; Turbinas hidráulicas; Monitoramento.
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CON10-0139 - SUBSPACE-BASED ALGORITHM FOR MODAL PARAMETERS IDENTIFICATION USING ONLY OUTPUT DATA
Cambraia, Heraldo Nélio¹; Kurka, Paulo Roberto Gardel^2
1Universidade Federal do Paraná; ²Universidade de Campinas
Resumo: The paper deals with modal parameters identification using only output data. It is considered a linear, time-invariant, finite dimensional mechanical system described by a stochastic state space model excited by operating conditions where the input forces are not available or is impossible to be measured. Stochastic state space model considers the errors due to state-variable and measurement made on the system as integrant part of modeling by mean of a zero-mean white noise process. Subspace model identification consists in an approximation of a structured subspace described in terms of an extended observability matrix from spaces defined by Hankel matrix constructed from only output data and calculated by a rank reduction process using singular value decomposition. Transition matrix can be evaluated by using a shift invariant property of the extended observability matrix. The natural frequencies, damping factors and modal shapes are then identified by means of eigenvalues and eigenvectors of the transition matrix, respectively. The performance of the presented approach is highlighted by simulated examples.
Palavras-chave: modal parameters identification; only output data; subspace algorithm.
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CON10-0303 - UM ESTUDO SOBRE A UTILIZAÇÃO DE ANALISE MODAL OPERACIONAL COM EXCITAÇÃO TRANSIENTE
Holanda, Ricardo Victória¹; Duarte, Marcus Antonio Viana²; Pena, José Luiz de Oliveira¹; Oliveira, Eider Lucio de^1
1Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás; ²Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: A Análise Modal Operacional AMO é um método utilizado para obter os parâmetros modais de uma estrutura utilizando apenas os sinais de resposta, quando excitada por carregamento dinâmico estacionário do tipo ruído branco. Apesar de versátil, o tipo da excitação é a maior restrição para a utilização da técnica. O objetivo deste trabalho foi o de verificar se é possível ampliar a gama de aplicação da metodologia através da utilização de excitação transiente, a qual é facilmente obtida na prática. A metodologia utilizada consistiu na utilização de um modelo de elementos finitos de uma placa numa análise de sensibilidade visando estudar o efeito que: o tipo de excitação transiente, o histórico temporal do mesmo, o ruído na entrada (excitação harmônica, ruído branco), o estimador de correlação e a posição dos acelerômetros de referência, têm sobre a qualidade dos resultados. Finalmente, uma análise modal operacional de placa real foi usada para a validação da técnica.
Palavras-chave: Analise Modal Operacional; excitação transiente; parâmetros modais.
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CON10-0770 - UM ESTUDO SOBRE MÉTODOS DE IDENTIFICAÇÃO DE SISTEMAS VIBRATÓRIOS LINEARES NOS DOMÍNIOS DO TEMPO E DA FREQUÊNCIA
Guimarães, Tobias Anderson¹; Leite, Valter Júnior de Souza¹; Paula, Gabriel Melo^1
1CEFET/MG
Resumo: A identificação experimental de sistemas vibratórios normalmente sofre a influência de ruídos externos que comprometem a qualidade da estimação dos parâmetros do modelo. Neste trabalho serão estudadas duas metodologias diferentes para a identificação de modelos de sistemas vibratórios com massa concentrada de 1 e 2 graus de liberdade. Uma alternativa é efetuar a medição de diferentes amostras dos sinais no domínio do tempo de entrada e saída do sistema vibratório e realizar a estimação da função de resposta em freqüência (FRF) através de médias no domínio da freqüência. Uma outra abordagem que será empregada é utilizar um modelo do tipo auto-regressivo com entradas exógenas (ARX) no domínio do tempo a fim de extrair os parâmetros do modelo de segunda ordem. O objetivo principal deste estudo é comparar a efetividade destas duas técnicas, tanto na identificação não paramétrica da FRF do sistema, como na atenuação do ruído contaminando a entrada e a saída do sistema.
Palavras-chave: Função de Resposta em Frequência; identificação; modelagem ARX; vibrações; Relação sinal/ruido.
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CON10-0663 - UMA METODOLOGIA EXPERIMENTAL PARA AVALIAÇÃO VIBROACÚSTICA DE AERONAVES
BITENCOURT, Raquel Fava de¹; SCHAEFER, Ricardo Luís¹; GERGES, Samir Nagi Yousri¹; TEIXEIRA, Júlio Alexandre Matheucci e Silva^1
1UFSC
Resumo: Nas últimas décadas, o transporte aéreo vem apresentando um crescimento sem precedentes, colocando-se como um dos meios de transporte de passageiros e cargas mais importantes. Esse crescimento é acompanhado pelo desenvolvimento de novas aeronaves, as quais buscam satisfazer níveis de qualidade cada vez mais rígidos. Estas aeronaves devem apresentar características que atendam aos interesses das companhias operadoras em pontos como desempenho e custo de operação, assim como garantir o conforto dos passageiros e da tripulação. O conforto do passageiro de avião engloba vários aspectos, dentre os quais estão inseridos o ruído e a vibração e, para estudá-los, faz-se necessário entrevistar pessoas em presença dos estímulos. Em voos reais esse tipo de estudo é oneroso e, com isso, recomenda-se a utilização de simuladores de cabine fixados no solo, capazes de reproduzir com fidedignidade sinais de ruído e vibração gravados em uma aeronave real. Com esse intuito, uma vez controlados os estímulos vibroacústicos, muitos ensaios subjetivos podem ser feitos. Este trabalho tem como objetivo apresentar uma metodologia de avaliação do conforto vibroacústico no interior de aeronaves, abrangendo: definição da semântica apropriada, desenvolvimento de ferramentas para os ensaios subjetivos e resultados preliminares.
Palavras-chave: vibração; aeronave; conforto; ruído.
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CON10-0046 - UTILIZAÇÃO DE REDES NEURAIS ARTIFICIAIS PARA OTIMIZAÇÃO DA MITIGAÇÃO DO RUÍDO EM DUTOS ACÚSTICOS
Nunes, Maria Alzira de Araújo¹; Duarte, Marcus Antonio Viana^2
1UnB Gama; ²UFU
Resumo: A busca pela redução do ruído é uma necessidade cada vez mais intensa, e atualmente, o número de pesquisas e desenvolvimentos sobre este tema no campo científico e industrial tem sido crescente. As vantagens da mitigação do ruído são tão aparentes que muitas comunidades têm imposto legislações severas com o objetivo de reduzir cada vez mais o ruído excessivo nos ambientes, seja no trabalho, indústria ou residência. Nos últimos anos, tem-se constatado o aumento do interesse dos pesquisadores, refletido pelo grande número de publicações, em controle de ruído em dutos e sistemas HVAC ("air-handling and conditioning system"), principalmente em ambientes industriais, hospitalares e escritórios. Propõe-se neste trabalho a utilização de uma rede neural probabilística (PNN) empregando função de ponderação de Kernel do tipo gaussiana para obtenção do modelo acústico considerado. Tal modelo é constituído de um duto com uma fonte de ruído denominada fonte primária e uma fonte sonora secundária, esta última para controle e mitigação do ruído na saída do duto. De posse do modelo obtido, a fonte secundária terá sua posição e pressão sonora radiada otimizada visando a mitigação do nível de pressão sonora na saída do duto. Os parâmetros otimizados poderão servir de ponto de partida para um possível projeto de controle ativo de ruído, onde nota-se a importância da posição da fonte secundária no desempenho destes sistemas. O modelo acústico utilizado no treinamento da rede e validação dos resultados é baseado em elementos finitos. Mostra-se neste trabalho, que a utilização de um modelo neural produz predições com grau de acurácia comparável às simulações pelo método de elementos finitos (MEF), tendo como vantagem a redução do custo e tempo computacional quando comparado ao procedimento de otimização utilizando apenas o modelo MEF. No entanto, a precisão dos resultados está diretamente relacionada ao número de pontos treinados pela rede.
Palavras-chave: redes neurais; ruído; duto acústico; Otimização; Mitigação.
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CON10-1661 - VIBRAÇÕES DE SISTEMAS MECÂNICOS COM AMORTECIMENTO NÃO PROPORCIONAL.
Mamede, Ana Lúcia Grici Zacarin¹; Mamede, Whisner Fraga^1
1IFSP- Instituto de Educação Ciência e Tecnologia de São Paulo
Resumo: Muitos métodos são sugeridos para encontrar a resposta de sistemas com amortecimento não-proporcional, ou pelo menos estabelecer um critério para quando o amortecimento não-proporcional pode ser aproximado por meio de amortecimento proporcional. Neste trabalho, pretende-se, por meio de simulações de modelos de quatro graus de liberdade, verificar o comportamento dos autovalores resultantes para amortecimento proporcional e não-proporcional, admitindo-se a classificação de Caughey e O'Kelly para a identificação do tipo de amortecimento. Observa-se que, para o caso de amortecimento não-proporcional, o método de cálculo dos autovetores e autovalores leva a modificações na magnitude dos autovalores. Este trabalho visa abordar uma discussão sobre as diferenças encontradas entre o valor verdadeiro e o valor aproximado destes autovalores para o caso de um sistema proposto de 4 graus de liberdade, para dois casos distintos, em que os amortecimentos são variados.
Palavras-chave: Vibrações mecânicas; Amortecimento não proporcional; Caughey e O'Kelly.
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