Estudo de técnicas de análise modal operacional em sistemas sujeitos a excitações aleatórias com a presença de componente harmônico

A metodologia tradicional de identificação de parâmetros na análise modal de estruturas é realizada a partir de sinais medidos de força de entrada e de movimento de resposta da estrutura em condições laboratoriais controladas. Entretanto, quando é necessária a obtenção dos parâmetros modais de estruturas de máquinas em operação, as condições para controlar e medir a excitação nestas situações impossibilita a realização da análise modal tradicional. Neste caso, o teste modal é realizado utilizando somente dados de resposta do sistema. A Análise Modal Operacional (AMO) é um método de extração modal em que nenhuma excitação artificial necessita ser aplicada ao sistema, utilizando-se a própria excitação operacional como entrada para medição da resposta do sistema. A técnica clássica de Análise Modal Operacional NExT considera, para isso, que a excitação operacional do sistema seja um ruído branco. Esta técnica faz a consideração de que as funções de correlação obtidas de estruturas podem ser consideradas como funções de resposta ao impulso e então métodos tradicionais de identificação modal no domínio do tempo podem ser empregados. Entretanto, caso a excitação operacional contenha componentes harmônicos que se sobressaiam, estes podem ser confundidos como modos naturais do sistema. Neste trabalho é demonstrada que através da função densidade de probabilidade da banda estreita contendo o pico de um modo, é possível identifica-lo como natural ou operacional (proveniente da excitação operacional da estrutura). É apresentada também uma modificação no método de identificação modal Exponencial Complexa Mínimos Quadrados (LSCE), passando a considerar sinais harmônicos de freqüências conhecidas presentes na excitação operacional, em um ensaio utilizando a técnica NExT. Para validação desses métodos, utiliza-se um modelo teórico de parâmetros modais conhecidos analiticamente e como estudo de caso experimental, um sistema formado por uma viga bi-apoiada suportando um motor elétrico com desbalanceamento de massa.

Resistência ao cisalhamento de vigas “T” de concreto armado: verificação das longarinas da ponte sobre o rio Sororó

O comportamento estrutural de uma viga T permite avaliar diferentes contribuições de resistência ao cisalhamento entre partes distintas de uma mesma seção transversal, permitindo estabelecer diretrizes para a disposição de armadura nessas regiões. Para quantificar as participações de mesas colaborantes e almas desse tipo de seção na resistência característica ao cisalhamento, foram investigadas experimentalmente 10 vigas de concreto armado constituídas de seções T, visando avaliar as recomendações da norma NBR, ACI e EC2 no que se refere ao desempenho de vigas T ao cisalhamento. Uma das vigas foi confeccionada para testemunho e as demais foram idealizadas com variação nas dimensões da mesa, para aumentar assim a área de concreto colaborante da seção. A armadura de flexão foi mantida constante em todos os casos e a armadura de cisalhamento foi suprimida, para que todas as vigas tivessem rupturas por cisalhamento antecipadas em relação à ruína por flexão. O concreto utilizado teve resistência à compressão de 47 MPa. Percebe-se claramente a influência da mesa colaborante na resistência última ao cisalhamento dos elementos estruturais ensaiados. O aumento da carga última foi significativo nas vigas com abas, passando do dobro da carga da viga de referência, e mais ainda, nas vigas com altura (hf) de 80 mm, nas quais a contribuição da mesa foi capaz de modificar o modo de ruptura das peças cujas armaduras de flexão entraram em processo de escoamento e o incremento de rigidez dado aos elementos em virtude do aumento da área de concreto (abas) da seção transversal foi em torno de 25%. A partir destes e outros resultados foi possível amplificar a resistência ao cisalhamento das longarinas da ponte sobre o rio Sororó da ferrovia Carajás em 1,93 vezes a resistência teórica para viga retangular no caso.

Desenvolvimento de algoritmo para modelagem e simulação de sistemas por grafos de ligação

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Interações modais não ressonantes em vigas cantilever flexíveis

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Efeitos do tipo, tamanho e teor de agregado graúdo no módulo de deformação do concreto de alta resistência

O concreto, material de composição heterogênea e complexa, é o principal insumo em construções. Do ponto de vista estrutural, ele tem como propriedade principal sua resistência. O estudo do comportamento do concreto, baseado em estudos conceituais da resistência granular, pode conduzir a um projeto estrutural mais seguro e de melhor utilização do material. Este trabalho expõe os resultados de um estudo conduzido para avaliar os efeitos do tipo, tamanho e teor de agregado graúdo no módulo de deformação do concreto de alta resistência. A mistura de concreto estudada contém agregados de basalto e de granito com dimensões máximas características de 9,5 mm e 19 mm e relação água/cimento de 0,35. O módulo de elasticidade do material foi determinado usando o trecho inicial linear da curva Carga-CMOD (deslocamento de abertura da boca da fissura) no ensaio de flexão com três pontos em viga entalhada no meio do vão, seguindo a proposta do comitê técnico 89-FMT da RILEM (Internacional Union of Testing and Research Laboratories for Materials and Structures).

Monitoramento e identificação de falhas em estruturas aeronáuticas e mecânicas utilizando técnicas de computação inteligente

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Contribuições na modelagem dinâmica e no controle neural de um braço robótico com elos flexíveis

Em geral, estruturas espaciais e manipuladores robóticos leves têm uma característica similar e inerente que é a flexibilidade. Esta característica torna a dinâmica do sistema muito mais complexa e com maiores dificuldades para a análise de estabilidade e controle. Então, braços robóticos bastantes leves, com velocidade elevada e potencia limitada devem considerar o controle de vibração causada pela flexibilidade. Por este motivo, uma estratégia de controle é desejada não somente para o controle do modo rígido mas também que seja capaz de controlar os modos de vibração do braço robótico flexível. Também, redes neurais artificiais (RNA) são identificadas como uma subespecialidade de inteligência artificial. Constituem atualmente uma teoria para o estudo de fenômenos complexos e representam uma nova ferramenta na tecnologia de processamento de informação, por possuírem características como processamento paralelo, capacidade de aprendizagem, mapeamento não-linear e capacidade de generalização. Assim, neste estudo utilizam-se RNA na identificação e controle do braço robótico com elos flexíveis. Esta tese apresenta a modelagem dinâmica de braços robóticos com elos flexíveis, 1D no plano horizontal e 2D no plano vertical com ação da gravidade, respectivamente. Modelos dinâmicos reduzidos são obtidos pelo formalismo de Newton-Euler, e utiliza-se o método dos elementos finitos (MEF) na discretização dos deslocamentos elásticos baseado na teoria elementar da viga. Além disso, duas estratégias de controle têm sido desenvolvidas com a finalidade de eliminar as vibrações devido à flexibilidade do braço robótico com elos flexíveis. Primeiro, utilizase um controlador neural feedforward (NFF) na obtenção da dinâmica inversa do braço robótico flexível e o calculo do torque da junta. E segundo, para obter precisão no posicionamento... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)

Análise de dados pedogeoquímicos de multielementos visando o refinamento de mapeamento geológico de detalhe em alvos de Pb-Zn nos municípios de Adrianópolis, Cerro Azul e Tunas do Paraná (Vale do Ribeira, PR)

In order to to research, the region of Perau, base metal mineralization, Grupo Votorantim Metals conducted a soil sampling on targets predetermined holding its chemical analysis. These reviews have been provided by the company for this work was to evaluate the potential use of these data pedogeochemical multi-element for refinement of the work of geological mapping. We selected six targets: Varginha, Salvador, Guararema Taquara Lisa and Coffin of Mendes, in the municipalities of Adrianople, Cerro Azul and Tunas do Paraná, located in Vale do Ribeira (PR). Both have about 10 km2 and situated in the geological context of the Fold Belt Terrane and the Massif de Joinville. The main rock types are present metasedimentary rocks of low to medium grade metamorphic, interspersed the amphibolites ortoderivados, both belonging to the Complex Perau, gneisses and migmatitic Complex. Applied to the geochemical data descriptive statistical techniques (variogram, kriging and histogram). From the correlation between the distributions of elements with the geological data, we could assess the potential of the proposed methodology.

Estudo de uma ponte rolante comercial no transportede bobina de aço de 12 toneladas

This work aims to determine the stresses acting on the main beam of a crane to transport steel coils of up to twelve tons. To determine the stress it was made a revision of the knowledge of the mechanics of materials to apply the analytical method. Following a review of the finite element method is made to understand the same. To complete the study it was used the commercial software ANSYS to determine the stresses by finite element method, the program provides images that help to better understand the results obtained. With the results a comparison of the values of the tensions between the two methods (analytical and finite element) was made. To assist in the calculations it was used the NBR 8400, 1984 (Calculation of Lifting Equipment Load)

Estudo, desenvolvimento e concepção de uma célula de carga

In engineering projects, it’s fundamental to determine the active loads in components in order to guarantee acceptable values of safety and reliability according to project specifications. On the other hand, force measurement methods might be very complex and impracticable in some cases and, so that, load cells with eletric resistance strain gages can be applied as a simple and accurate option to measure the required load. The main purpose of this paper is to present the development of a load cell that measures uniaxial forces using electric resistance strain gages without being influenced by the location of the loading in a cantilever beam. For that, it was taken as basis a secondary purpose which is to present a general study of basic and wide concepts about transducers, load cells and extensometers primarily. Information such as: loading and measurements types, characteristics of the presented devices as well as factors that influence its functioning, the most common kinds of Wheatstone bridge links, the main points of a load cell project, cements used to fix extensometers and, finally, the project itself with the tests of the built transducer are presented. By the end of this paper, all the results are shown and analyzed, concluding about the designed load cell and the work itself

Controle ativo de vibrações em vigas utilizando controle feedforward e elementos espectrais

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEB

Identificação de forças de excitação em sistemas rotativos utilizando funções ortogonais

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Métodos de identificação e redução de modelos para atenuação de vibrações em estruturas inteligentes

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Detecção de danos em estruturas guiadas usando ondas de alta frequência

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Monitoramento de integridade estrutural e de sistemas utilizando dispositivos de baixo custo

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEB