Análise de sistemas de controle de vibração em máquinas rotativas utilizando atuadores formados por ligas com memória de forma

A aplicação das ligas com memória de forma (shape memory alloys – SMA) têm se mostrado como uma alternativa promissora no controle de vibração de máquinas e estruturas, devido principalmente aos fenômenos de memória de forma e pseudoelástico que elas apresentam. Do mesmo modo, tais ligas proporcionam grandes forças de recuperação e capacidade de amortecimento quando comparadas aos materiais tradicionais. Na literatura científica encontra-se um grande número de trabalhos que tratam da aplicação das SMA no controle de vibração em estruturas. Contudo, a aplicação desse tipo de material em máquinas rotativas ainda é um assunto pouco abordado. Nesse sentido, busca-se explorar numericamente o comportamento de atuadores baseados em ligas com memória de forma para o controle de vibração em máquinas rotativas. Na primeira análise deste trabalho um rotor tipo Jeffcott com luvas SMA em um dos mancais é utilizado. São empregadas diferentes espessuras de luvas nos estados martensítico e austenítico e as variações em termos de amplitude e frequência são então comparadas. Posteriormente, dois diferentes sistemas rotativos com dois discos e molas SMA aplicadas em um e dois mancais são estudados sob configurações variadas. As molas foram posicionadas externamente aos mancais e a temperatura de operação desses componentes é ajustada de acordo com a necessidade do controle de vibração. Além disso, foi utilizado um código computacional para a representação do comportamento termomecânico de molas SMA assim como um programa baseado no Método de Elementos Finitos (MEF) para a simulação do comportamento dinâmico dos rotores. Os resultados das análises numéricas demonstram que as SMA são eficientes no controle de vibração de sistemas rotativos devido obterem-se reduções significativas das amplitudes de deslocamento, modificações nas velocidades críticas, supressão de movimentos indesejáveis e controle das órbitas de precessão.

Análise da resolução do modelo de Hughes em sondagens magnetotelúricas

Na maioria dos métodos de exploração geofísica, a interpretação é feita assumindo-se um modelo da Terra uniformemente estratificado. Todos os métodos de inversão, inclusive o de dados eletromagnéticos, exigem técnica de modelamento teórico de modo a auxiliar a interpretação. Na literatura os dados são geralmente interpretados em termos de uma estrutura condutiva unidimensional; comumente a Terra é assumida ser horizontalmente uniforme de modo que a condutividade é função somente da profundidade. Neste trabalho uma técnica semi-analítica de modelagem desenvolvida por Hughes (1973) foi usada para modelar a resposta magnética de duas camadas na qual a interface separando as camadas pode ser representada por uma expansão em série de Fourier. A técnica envolve um método de perturbação para encontrar o efeito de um contorno senoidal com pequenas ondulações. Como a perturbação é de primeira ordem a solução obtida é linear, podemos então usar o princípio da superposição e combinar soluções para várias senoides de forma a obter a solução para qualquer dupla camada expandida em série de Fourier. Da comparação com a técnica de elementos finitos, as seguintes conclusões podem ser tiradas: • Para um modelo de dupla camada da Terra, as camadas separadas por uma interface cuja profundidade varia senoidalmente em uma direção, as respostas eletromagnética são muito mais fortes quando a espessura da primeira camada é da ordem do skin depth da onda eletromagnética no meio, e será tanto maior quanto maior for o contraste de condutividade entre as camadas; • Por outro lado, a resistividade aparente para este modelo não é afetada pela mudança na frequência espacial (v) do contorno; • Em caso do uso da solução geral para qualquer dupla camada na Terra cuja interface possa ser desenvolvida em série de Fourier, esta técnica produziu bons resultados quando comparado com a técnica de elementos finitos. A linerização restringe a aplicação da técnica para pequenas estruturas, apesar disso, uma grande quantidade de estruturas pode ser modelada de modo simples e com tempo computacional bastante rápido; • Quando a dimensão da primeira camada possui a mesma ordem de grandeza da estrutura, esta técnica não é recomendada, porque para algumas posições de sondagem, as curvas de resistividade aparente obtidas mostram um pequeno deslocamento quando comparadas com as curvas obtidas por elementos finitos.

Análise teórica do problema de Weaver da falha infinita, modo TE magnetotelúrico

É apresentada uma solução totalmente analítica do modelo da falha infinita para o modo TE magnetotelúrico, levando em conta a presença do ar, utilizando como base o trabalho de Sampaio apresentado em 1985, que apresenta uma solução parcialmente analítica e parcialmente numérica – solução híbrida. Naquela solução foram aplicadas oito condições de contorno, sendo que em quatro delas foram encontradas inconsistências matemáticas que foram dirimidas com alterações adequadas nas soluções propostas por Sampaio. Tais alterações propiciaram a chegarse à solução totalmente analítica aqui apresentada. A solução obtida foi comparada com a solução de Weaver, com a de Sampaio e com o resultado do método numérico dos elementos finitos para contrastes de resistividade iguais a 2, 10 e 50. A comparação da solução analítica, para o campo elétrico normalizado, com a solução de elementos finitos mostra que a solução analítica proporcionou resultados mais próximos, em comparação aos fornecidos por Weaver e por Sampaio. Este é um problema muito difícil, aberto para uma solução analítica definitiva. A solução apresentada aqui é, nesta direção, um grande passo.

Sistemas adesivos convencional e autocondicionante: análise micromecânica tridimensional da interface dentina-adesivo

Pós-graduação em Odontologia - FOA

Análise da falha do suporte de mancal de um eixo cardan utilizado num veículo pesado

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Análise e redução de custos e peso em veículo rodoviário de carga reboque linha de eixos

Load transportation in brazilian territory is made difficult by a deficient highway network, result of low maintenance and lack of government supervision. The problem aggravates when we consider the transportation of indivisible loads, mainly because the brazilian highways are not prepared for such task and few companies in Brazil have the necessary equipment suited for this kind of transport. In this dissertation it will be shown the analysis of a specific equipment to transport overweight indivisible loads, called hydraulic modular multi axle trailer. From an existing project (RB.04LE-01), manufactured and homologated in Brazil, it has been studied how the components in this trailer work so it could have been possible to elaborate a new model (RB.04LE-02), with two main objectives: reduction of costs and weight with subsequent increase in the liquid load for roadway transportation. The trailer’s components analyses were made utilizing the theory of fatigue strength of materials and finite element method with the von Misses criteria for a more safety when realizing the calculations

Análise crítica de um vaso de pressão do setor sucroalcooleiro

This study aims to evaluate structurally a heat exchanger that has been in operation since the mid-60's and was built COSAN for operation in one of its sugar production plants in São Paulo, this equipment as well as many similar devices are operation in plants throughout Brazil, and thus to be acquired by large corporations as in the case of COSAN, pass the scrutiny of inspection work, and work such as recalculations in the latter case in structural evaluations to verify the possible need for adjustments to project or operation and thus ensure the structural integrity of the equipment. To this were first done field survey using techniques of NDT and NDT's for determining the thickness of the main parts of the equipment, made the revaluation dimensional and existing project and considering the loads operating performing the characterization of the equipment as specified in the standard regulatory number 13 - NR13 and the other for this type of equipment and finally an analysis using a static approach, as an analysis tool using the finite element method

Análise dos efeitos das deformações estruturais sobre a transferência transversal de carga em um veículo do tipo fórmula SAE submetido a uma aceleração lateral constante

This paper studies the frame deformations on a formula SAE vehicle in steady-state cornering and its influence on the lateral load transfers and, consequently, on the tires normal loads due to the applied lateral load. For a vehicle with a perfect rigid frame, the vehicle mass, the position of the center of gravity and the suspensions are the only factors responsible for the load distribution between the tires. When the frame deformations are no longer negligible, the frame deformations affect the loaddistribution between the tires. The frame flexibility turns it able to behave as an additional set of springs to the suspension system, thus changing the behavior of the set. This paper describes howit happens and suggests ways to minimize this phenomenon

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

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEB

Projeto e análise de um sistema de ancoragem para um motor foguete a combustível líquido

This work aims the design and analysis of a thrust frame system for a liquid fuel rocket engine. The project was developed following the design requirements established by the Division of Space Propulsion of the Institute of Aeronautics and Space. The layout of the structure was developed with the aid of a software of 3D modeling and static and dynamic analysis were performed by using a finite element package. The results of the analyzes helped in defining the layout of the structure which met all design requirements. The safety factor and the mass achieved were comfortably low, which may be useful in the future because the liquid fuel rocket engine is still in development

Análise de causas de trincas em carro de translação de empilhadeira/recuperadora

The present work aims to study the possible causes of cracks founded and recovered in translation cars of ore Forklift / ore Reclaimer. To identify the possible causes of cracks observed on the equipment it was used a static approach analysis, using a finite element method as an analysis tool, using a specific structural analysis program. After making the model, a strain gage measurement was necessary because there may be significant amounts of masses of non-structural components that were not modeled and were not available in the drawings, as well as fouling ore. With the calibrated model it was processed analyses with the load cases of dead load, product, wind and excavation. After the processing, it was observed that none of these load cases resulted in values that caused the crack, so another three hypotheses were tested: depression and misalignment, jacking and translation of only three cars. Of these three hypotheses it was observed that the jacking coud be the cause of the cracks, because the distribution of stress. Due to the miss of parameters, like the height utilized in this process, it was not possible to affirm the real stress level

Análise estrutural do suporte de pastilha de grafite para lubrificação de roda ferroviária

This study aims to structurally evaluate a support of graphite pastille for the lubrication of railway wheels. The proper lubrication of wheel flanges of the railway extends the life of this component, so it is very important that this occurs lubrication to reduce the costs involved in railway maintenance. To prepar the evaluation structural will be used to International Electrotechnical Comission standard (IEC 61373) establishing which load cases should be applied to this component. The applied loads on the support (accordance with IEC) are random accelerations and accelerations due to shocks, thus simulating the conditions that exist along the route of the train. The structural analyzes are performed by the finite element method, with the aid of the Cosmos software. Thus, it is possible to determine the stresses acting on the support, and so the allowable stresses compared with the standard proposed by the AISC. The stress in the structural analyzes are lower than allowable therefore considered for the configuration presented, unexpected structural problems

Contração de polimerização e expansão higroscópica de resinas compostas: análise pela técnica de video-imagem

To evaluate the volumetric changes due to polymerization and thermocycling on different resin-composites. Methods: Thirteen A2 Universal Dentin shade resin-composites (n = 10) from eight manufacturers were evaluated (4Seasons, Grandio, Venus, Amelogen Plus, P90, Z350, Esthet-X, Amaris, Vita-l-escence, Natural-Look, Charisma, Z250 and Opallis). The polymerization shrinkage percentage (PS) was calculated using an image measurement device (ACUVOL - Bisco Dental). Equal volumes of material, standardized by a semisphere polyurethane matrix (d = 3mm) were used and, after 5 minutes of relaxation, the baseline volume measurements were obtained with 18 J of energy dose from the LED light-curing unit. Measurements were obtained after 5 minutes and PS values calculated. Specimens were stored in a drydark environment for 24 hours and re-measured. Specimens were then thermocycled in distilled water between 5oC and 55oC for 20,000 cycles, subjected to another volume measurement at 5,000 cycle intervals. Specimens were gently dried prior to each measurement. Results: Repeated measurements were made using ANOVA (α = 0.05) showed that all resin-composite volumes were influenced by the number of cycles. Volumes at 5 minutes post-polymerization (12.47 ± 0.08) were significantly lower than those at baseline (12.80 ± 0.09). Volumes at 24 hours (12.43 ± 0.19) were insignificantly lower than those at 5 minutes postpolymerization. With regards to the impact of thermocycling, all specimens showed statistically significant increases in volume after 5,000 cycles (13.04 ± 0.22). Although statistically different from those after 5,000 cycles, there was no statistically significant difference between volumes measured at 10,000 (12.87±0.21), 15,000 (12.92±0.24), and 20,000 (12.84±0.23) cycles. Conclusion: According to the video-imaging analysis, thermocycling caused a significant expansion in resin-composites tested, the volume increase was not able to...

Análise Biomecânica em implantes com diferentes tipos de conexão: estudo pelo MEF-3D

The aim of this study was to evaluate the biomechanical behavior of different implant connection types, by means of three-dimensional finite element analysis. 3 Three-dimensional models were created with a graphic modeling software: SolidWorks 2006 and Rhinoceros 4.0, and InVesalius (CTI, São Paulo, Brasil), the bone was obtained by computerized tomography of a sagittal section of the molar region. The model was composed by bone block with an implant (4 x 10 mm) (Conexão Sistemas de Prótese, São Paulo), with different implant connections: external hex, internal hex and Morse-taper with the corresponding prosthetic component Ucla or Morse-taper abutment. The Three-dimensional models were transferred to finite element software Femap 10.0 (Siemens PLM Software Inc., CA, USA), to generate a mesh, boundary conditions and loading. An axial (200N) and oblique load (100N) was applied on the occlusal surface of the crowns. Analyses were performed using the finite element software NEiNastran 9.0 (Noran Engineering, Inc., USA) and transferred to the Femap 10.0 to obtain the results; after the results were visualized using von Mises stress maps and Maximum stress principal. The results showed the stress distribution was similar between models, with a little superiority of Morse-taper connection. It was concluded that: the three connection types were biomechanical viable; The Morse-taper connection presented the better internal stress distribution; there was not significant biomechanical differences on the bone.

Análise da distribuição de tensões em reabilitação com implantes cone morse em maxilar posterior: estudo pelo MEF 3D não linear

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)