Intensidade acústica útil: um novo método para identificação de regiões radiantes em superfícies com geometrias arbitrárias

Neste trabalho é descrita a teoria necessária para a obtenção da grandeza denominada intensidade supersônica, a qual tem por objetivo identificar as regiões de uma fonte de ruído que efetivamente contribuem para a potência sonora, filtrando, consequentemente, a parcela referente às ondas sonoras recirculantes e evanescentes. É apresentada a abordagem de Fourier para a obtenção da intensidade supersônica em fontes com geometrias separáveis e a formulação numérica existente para a obtenção de um equivalente à intensidade supersônica em fontes sonoras com geometrias arbitrárias. Este trabalho apresenta como principal contribuição original, uma técnica para o cálculo de um equivalente à intensidade supersônica, denominado aqui de intensidade acústica útil, capaz de identificar as regiões de uma superfície vibrante de geometria arbitrária que efetivamente contribuem para a potência sonora que será radiada. Ao contrário da formulação numérica existente, o modelo proposto é mais direto, totalmente formulado na superfície vibrante, onde a potência sonora é obtida através de um operador (uma matriz) que relaciona a potência sonora radiada com a distribuição de velocidade normal à superfície vibrante, obtida com o uso do método de elementos finitos. Tal operador, chamado aqui de operador de potência, é Hermitiano, fato crucial para a obtenção da intensidade acússtica útil, após a aplicação da decomposição em autovalores e autovetores no operador de potência, e do critério de truncamento proposto. Exemplos de aplicações da intensidade acústica útil em superfícies vibrantes com a geometria de uma placa, de um cilindro com tampas e de um silenciador automotivo são apresentados, e os resultados são comparados com os obtidos via intensidade supersônica (placa) e via técnica numérica existente (cilindro), evidenciando que a intensidade acústica útil traz, como benefício adicional, uma redução em relação ao tempo computacional quando comparada com a técnica numérica existente.

Redes neurais artificiais aplicadas à determinação do tamanho ótimo da malha para o cálculo da intensidade útil

Neste trabalho é apresentado um estudo para a determinação do tamanho ótimo da malha de elementos, utilizando redes neurais artificiais, para o cálculo da intensidade útil. A ideia principal é treinar as redes de modo a possibilitar a aprendizagem e o reconhecimento do melhor tamanho para diversas áreas superficiais em fontes sonoras com geometria plana. A vantagem de se utilizar redes neurais artificiais deve-se ao fato de apresentarem um único tamanho para a obtenção da intensidade útil, consequentemente, uma redução significativa de tempo computacional quando comparado com o tempo de cálculo de uma malha bem refinada. Ensaios numéricos com placas planas - geometria separável que permite uma solução analítica - são utilizados para se realizar comparações. É apresentado um estudo comparativo entre o tempo computacional gasto para a obtenção da intensidade útil e o mesmo com a malha otimizada via redes neurais artificiais. Também é apresentada uma comparação do nível de potência sonora mediante solução numérica, a fim de validar os resultados apresentados pelas redes neurais.

Mapeamento das regiões radiantes em placas retangulares vibrantes via método dos elementos de contorno com velocidade média e intensidade útil

Em engenharia, a modelagem computacional desempenha um papel importante na concepção de produtos e no desenvolvimento de técnicas de atenuação de ruído. Nesse contexto, esta tese investiga a intensidade acústica gerada pela radiação sonora de superfícies vibrantes. De modo específico, a pesquisa enfoca a identificação das regiões de uma fonte sonora que contribuem efetivamente para potência sonora radiada para o campo afastado, quando a frequência de excitação ocorre abaixo da frequência crítica de coincidência. São descritas as fundamentações teóricas de duas diferentes abordagens. A primeira delas, denominada intensidade supersônica (analítica) é calculada via transformadas de Fourier para fontes sonoras com geometrias separáveis. A segunda, denominada intensidade útil (numérica) é calculada através do método dos elementos de contorno clássico para fontes com geometrias arbitrárias. Em ambas, a identificação das regiões é feita pela filtragem das ondas não propagantes (evanescentes). O trabalho está centrado em duas propostas, a saber. A primeira delas, é a apresentação implementação e análise de uma nova técnica numérica para o cálculo da grandeza intensidade útil. Essa técnica constitui uma variante do método dos elementos de contorno (MEC), tendo como base o fato de as aproximações para as variáveis acústicas pressão e velocidade normal serem tomadas como constantes em cada elemento. E também no modo peculiar de obter a velocidade constante através da média de um certo número de velocidades interiores a cada elemento. Por esse motivo, a técnica recebe o nome de método de elemento de contorno com velocidade média (AVBEMAverage Velocity Boundary Element Method). A segunda, é a obtenção da solução forma fechada do campo de velocidade normal para placas retangulares com oito diferentes combinações de condições contorno clássicas. Então, a intensidade supersônica é estimada e comparada à intensidade acústica. Nos ensaios numéricos, a comparação da intensidade útil obtida via MEC clássico e via AVBEM é mostrada para ilustrar a eficiência computacional da técnica aqui proposta, que traz como benefício adicional o fato de poder ser utilizada uma malha menos refinada para as simulações e, consequentemente, economia significativa de recursos computacionais.

Estudo do ultrassom de potência no pré-tratamento do material lignocelulósico de resíduos da bananeira

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise de um cilindro submetido à excitação acústica por camada limite turbulenta

A launching rocket and its payload are submitted to strong acoustic loads in some moments of its flight like lift off, during transonic flight and in the instant of maximum dynamic pressure. These loads could affect the payload and other rocket internal equipment. It must be taken into account that in the higher stages, where delicate control equipment and the payload are placed, the acoustic excitations are dominant. The knowledge of the acoustic loads is of great importance in order to provide estimated loads for the design phase, define intensity level to specify qualification and acceptation acoustic tests to which subsystems and elements of the launcher and its payload shall be submitted and to design an acoustic … (Complete abstract click electronic access below)

Comportamento e ecologia acústica da baleia jubarte (Megaptera novaeangliae) na região Nordeste do Brasil

The acoustic ecology concept involve the relation between the live organisms and their sound environment and is applied in the present work to study the context in which the humpback whale (Megaptera novaeangliae) singing behavior, known as the most complex display in the nature, occurred in the northeastern Brazilian coast, outside the core area of Abrolhos Bank, between 2005 and 2010.I analyze the singer male occurrence , their spatial distribution and probable relations with oceanographic features, such as depth, tide regimen and moon phases. I also describe the acoustic structure and temporal variation of the singing behavior, based on song frequency and time measurements outside the Abrolhos Bank, and further compare the song complexity, registered in the same period, between Abrolhos Bank (16°- 19° S, 37°- 39° W) and the adjacent North Coast, herein considered from Itacaré (14° S, 38° W) to Aracaju (11° S, 37° W). Additionally, I look for describe and analyze anthropogenic noise sources in the marine environment of the study area, produced by the oil industry as well as by the whale watching operation, relating their frequencies to the acoustic niche utilized by the humpbacks. The results indicated a great plasticity in the singing behavior, evidenced by the occurrence of singer males in diverse social structures, from solitary individuals to other groups, even containing females and calves, as well as by the diversity which compound the song, when compared between two regions inside the same breeding area, which present distinct oceanographic characteristics. The singer male distribution may be related with the continental shelf extent along the study area. The anthropogenic noise presented frequency range, amplitude and sound intensity in potential to interfere acoustically in the singing behavior of the species, may resulting in disturbance during the breeding season in the Brazilian coast. Implications about the obtained results in the humpback whale mating system are discussed. In this way, I pretend to contribute with the acoustic ecology subject and provide information to subsidize humpback whale conservation

Implementação de um sistema detector piroelétrico para medição de intensidade de radiação X na faixa de ortovoltagem

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise acústica das sílabas tônicas em Apurinã (Aruák)

Este trabalho investiga os correlatos acústicos das sílabas proeminentes, doravante acento na língua Apurinã, levando-se em consideração as hipóteses de Facundes, 2000 e Brandão, 2010. A pesquisa investiga correlatos como F0, intensidade e duração de vogais em sílabas acentuadas, com acento secundário e sem acento, para verificar, a partir de análises estatísticas, qual deles é o mais relevante correlato associado ao acento na língua. O trabalho está dividido em três partes: 1) a introdução onde se aborda aspectos do povo, da língua e se faz uma abordagem da metodologia e dos teóricos que serão utilizados na análise; 2) uma breve abordagem sobre o acento descrito por Facundes (2000) e a aplicação da teoria métrica do acento de Hayes (1995); 3) a análise acústica com os resultados do teste estatístico, e conclusão e a lista de palavras utilizadas na pesquisa.

Análise acústica da relação acento versus entoação no português falado em Mocajuba: contribuições para o Projeto Amper-Norte

A presente Dissertação faz parte do projeto Atlas Prosódico Multimédia da Região do Norte do Brasil (AMPER-NORTE) e que, por sua vez, está vinculado ao projeto Atlas Prosódico Multimedia do Português (AMPER-POR). Seu objetivo principal é contribuir com o projeto AMPER-NORTE, com a caracterização da variação prosódica dialetal do português falado na zona urbana do município de Mocajuba (PA). Os procedimentos metodológicos adotados foram previamente estabelecidos pelo projeto AMPER. O corpus foi constituído com uma amostra de fala de seis informantes, três do gênero masculino e três do gênero feminino; uma mulher (BF51) e um homem (BF52) do ensino Fundamental, uma mulher (BF53) e um homem (BF54) do ensino Médio, uma mulher (BF55) e um homem (BF56) do ensino Superior, da variedade do português falado em Mocajuba. O corpus do município é formado por 102 frases, do tipo SVC (sujeito + verbo + complemento), com complemento adjetival e indicadores de lugar. Cada sentença foi repetida seis vezes, totalizando 612 frases por informante. A análise foi feita a partir de dados relativos aos seis informantes, para tanto foram selecionadas 42 frases, sendo 21 afirmativas e 21 interrogativas totais com sintagmas nominais simples ou compostos, elas foram selecionadas de modo a contemplar as três pautas acentuais do português apresentando um total de 14 oxítonas, 14 paroxítonas e 14 proparoxítonas. A análise acústica das vogais foi feita em seis etapas e os resultados mostram que os parâmetros físicos acústicos de freqüência fundamental (F0) e duração (ms) demonstraram resultados relevantes para esta análise, confirmando os referidos parâmetros como complementares na distinção das modalidades frasais nesta variedade em estudo. A F0 torna-se relevante, pelo movimento em formato de pinça, que ocorre preferencialmente na sílaba tônica, do vocábulo-alvo, nominal, nas três pautas acentuais e a duração mostra que as pautas acentuais (oxítona, paroxítona e proparoxítona) registraram valores inversamente proporcionais, confirmando-se como um parâmetro distintivo. Na intensidade, não se observou distinção suficientemente satisfatória para confirmá-la como complementar à F0 e ms na variedade do português falado em Mocajuba.

Análise acústica em brinquedos ruidosos

PURPOSE: to analyze the levels of noise emitted by nationally-sold toys for use by children from 1 to 5 year old; to compare the values among the toys with and without the seal of Inmetro (National Institute of Metrology, Standardization and Industrial Quality) and to analyze the sound spectrum of toys, in order to identify the area of the cochlea that may be more affected by these noises. METHOD: measurements were performed on 20 sound toys (10 with the seal of the Inmetro and 10 without the seal) with the use of digital sound level meter in an acoustically treated room, and the sound analysis was performed using the Praat program. RESULTS: toys placed at 2.5 cm from the equipment with the seal of the Inmetro had an intensity ranging from 61.50 to 91.55 dB (A) and from 69.75 to 95.05 dB (C), positioned at 25 cm ranged from 58.3 to 79.85 dB (A) and from 62.50 to 83.65 dB (C). The results of the toys without warranty stamps placed at 2.5 cm ranged from 67.45 to 94.30 dB (A) and 65.4 to 99.50 dB (C) and the distance of 25 cm recorded from 61. 30 to 87.45 dB (A) and 63.75 to 97.60 dB (C), so that the findings demonstrated that there are noisy toys that go beyond the values recommended by the current legislation in both groups, with and without warranty stamps . CONCLUSION: the toys without the seal of Inmetro showed intensities values significantly higher than the other group, offering more risk to the children s hearing health.

Física e o som: possibilidades didáticas e experimentais para o ensio de acústica

We studied in this work some aspects of the physics of sound and music as a tool for physics teaching. The theory of sound since it is generated by some stimulus to its uptake by the human body, in areas such as: frequency, intensity, tone and propagation. The literature of the subject research was combined with the study of free software that captures waves on a computer, using a microphone, and allows to analyze the waves and frequencies involved in the sound, being able to distinguish tones, frequencies and intensities. We have analyzed some instruments (guitar, harmonica and pitch), including voice, from the quantitative and qualitative point of view. Finally we analyze textbooks in their acoustic topics and try to understand how important these materials give to this topic in basic education. We suggest a teaching sequence that could be applied in a high school classroom

Apuntes de Acústica

Esta publicacion contiene unos apuntes para la parte de Acústica de las asignaturas de la ETSAM, junto con cierta cantidad de material adicional que excede el ámbito del curso. Aunque está lejos de ser completa y de estar libre de errores, el autor espera sea útil.

Apuntes de Acústica

Esta publicacion contiene unos apuntes para la parte de Acústica de las asignaturas de la ETSAM, junto con cierta cantidad de material adicional que excede el ámbito del curso. Aunque está lejos de ser completa y de estar libre de errores, el autor espera sea útil.

Tratamento de água residuária parcialmente solúvel em reator anaeróbio em batelada seqüencial contendo biomassa imobilizada e agitação mecânica: análise da influência da intensidade de agitação e do tamanho de biopartícula

Neste trabalho de doutorado utilizou-se um reator anaeróbio em batelada seqüencial contendo biomassa imobilizada em matrizes cúbicas de espuma de poliuretano e agitação mecânica, com volume total de 5.5 L e volume útil de 4.5 L. A agitação do meio líquido foi realizada com quatro tipos de impelidores (turbina tipo hélice, lâminas planas, lâminas planas inclinadas e lâminas curvas, testados individualmente, sempre em número de 3), com 6 cm de diâmetro. A pesquisa foi realizada em quatro etapas experimentais. A etapa 1 objetivou determinar o tempo de mistura no reator para cada tipo de impelidor, ou seja, o tempo necessário para que o meio líquido ficasse totalmente homogêneo. A etapa 2 objetivou selecionar o tipo de impelidor e a respectiva intensidade de agitação que garantisse a minimização da resistência à transferência de massa externa no sistema. As intensidades de agitação testadas variaram de 200 a 1100 rpm, dependendo do tipo de impelidor. A etapa 3 foi realizada com tipo de impelidor e intensidade de agitação definidos na etapa 2, mas variando-se o tamanho da biopartícula (0,5, 1,0, 2,0 e 3,0 cm de aresta). O objetivo desta etapa foi selecionar o tamanho de biopartícula que minimizasse a resistência à transferência de massa interna. De posse das condições operacionais otimizadas (tipo de impelidor, intensidade de agitação e tamanho de partícula de suporte), a etapa 4 constituiu na aplicação das mesmas para o tratamento de um resíduo real, sendo escolhida água residuária de suinocultura. Na etapa 1, os resultados mostraram que os tempos de mistura para todos os tipos de impelidores foram desprezíveis em relação ao tempo total de ciclo. A etapa 2 revelou tempos de partida muito curtos (cerca de 20 dias), em todas as condições testadas, sendo atingidas remoções de DQO próximas de 70%. Além disso, o tipo de impelidor exerceu grande influência na qualidade final do efluente, fato este claramente constatado quando as frações de DQO foram consideradas separadamente (filtrada e suspensa). De acordo com os resultados obtidos na etapa 3, o tamanho da biopartícula teve influência decisiva no desempenho do sistema, nas condições testadas. As velocidades de dissolução foram aparentemente influenciadas pelo empacotamento do leito de espuma, enquanto que o consumo da fração de DQO correspondente às amostras filtradas foi provavelmente influenciado por fatores mais complexos. Finalmente, o teste realizado com resíduo diluído de suinocultura demonstrou que a operação do reator em estudo para o tratamento deste tipo de água residuária é possível. Os dados operacionais mostraram que o reator permaneceu estável durante o período testado. A agitação mecânica provou ser eficiente para melhorar a degradação da DQO suspensa, um dos maiores problemas no tratamento deste tipo de água residuária. Sendo assim, de acordo com os dados experimentais obtidos ao longo do trabalho, pode-se afirmar que a agitação em reatores em batelada mostrou-se importante não somente para proporcionar boas condições de mistura ou melhorar a transferência de massa na fase líquida, mas também para melhorar a solubilização da matéria orgânica particulada, melhorando as velocidades de consumo de matéria orgânica.

Caracterización termo-acústica de fachadas multicapa resueltas con elementos de madera.

El presente proyecto tiene como objetivo la realización de un estudio térmico y acústico de diferentes tipos de fachada multicapa con elementos de madera. De este modo, se analizará el espesor mínimo de aislamiento de las fachadas planteadas con el fin de obtener unas soluciones con el menor espesor posible que cumplan la normativa vigente en el CTE para el mejor aprovechamiento de la superficie útil. Así, será posible conocer diferentes tipologías de fachadas que presenten unas prestaciones térmicas y acústicas idóneas en las distintas zonas climáticas del país, junto con una comparativa económica de las distintas soluciones propuestas.