Análise termoelástica experimental e computacional por elementos finitos da parede externa em concreto armado de um forno de cozimento de anodo

Nesta dissertação foi desenvolvido um estudo sobre o comportamento de uma estrutura em concreto armado submetida a elevadas variações térmicas. A estrutura analisada consiste na parede externa de um forno de cozimento de anodo utilizado na produção de Alumínio, e está submetida a variações térmicas de cerca de 125C devido à própria operação do forno. As motivações principais para o estudo foram a ocorrência de grandes deformações e o surgimento de fissuras na estrutura, o que poderia provocar a inutilização do forno. O objetivo do trabalho foi a investigação das causas destas patologias, assim como o estabelecimento de propostas para reforço da estrutura. Para isso, foram realizados estudos experimentais e computacionais do comportamento da estrutura. Inicialmente, a estrutura foi monitorada utilizando-se transdutores de deslocamento e sensores de temperatura (termopares), conectados a um sistema de aquisição de dados para obtenção e armazenamento automática das amostras ao longo do tempo. Em seguida, foram desenvolvidos modelos computacionais em Elementos Finitos com auxilio do programa computacional Algor, para determinação da distribuição de temperatura e as correspondentes tensões e deformações de origem térmica na estrutura. Nestes estudos, foram realizadas análises estacionárias e transientes de condução de calor, seguidas de análises de tensões de origem térmica. Como conclusão do estudo, tem-se que a metodologia proposta para a solução do problema foi bastante satisfatória, solucionando o problema de forma precisa, porém econômica.

Bancada experimental para ensaios em geradores elétricos utilizados em aerogeradores de pequeno porte

Este trabalho apresenta uma bancada para testes em geradores elétricos, utilizados em aerogeradores de pequeno porte. O sistema é composto basicamente por um motor de indução trifásico, que simula um rotor eólico, acoplado mecanicamente ao gerador elétrico submetido ao ensaio; um inversor de frequência, usado para variação da velocidade do motor; transdutores de grandezas elétricas, que efetuam a medição dos parâmetros de interesse (tensões e correntes instantâneas) na saída do gerador; um sensor de velocidade angular, para medição da rotação que é fornecida ao eixo do motor; um microcomputador, para monitoração e armazenamento dos parâmetros medidos, e controle do inversor de frequência, por meio de um programa computacional desenvolvido; e uma placa de aquisição de dados, que serve como interface entre os transdutores/sensores e o microcomputador. A velocidade angular fornecida ao gerador em ensaio pode ser variada conforme valores fornecidos de velocidades de vento, as quais são associadas a valores correspondentes de rotação, a fim de simular o comportamento de um rotor eólico. Dessa forma, é possível traçar a curva de potência (potência versus velocidade de vento) do gerador ensaiado e analisar seu desempenho. Apresenta-se também neste trabalho os resultados de medições realizadas na bancada, referentes aos ensaios de um gerador comercial de pequena potência (1 kW) e de outro desenvolvido em projeto de pesquisa, ambos do tipo de imã permanente com fluxo axial.

Desenvolvimento de um conjunto de modelagem de alta resolução para os métodos eletromagnéticos indutivos

A Modelagem Eletromagnética Analógica tem sido uma poderosa ferramenta no estudo das respostas eletromagnéticas de uma grande variedade das técnicas de levantamentos e de modelos geológicos. Nas aplicações de métodos eletromagnéticos nas investigações de contaminação no subsolo, recentemente em grande demanda, são obtidas anomalias muito baixas (da ordem de 0,01% do campo primário). Com o objetivo de estudar em laboratório os problemas de levantamentos eletromagnéticos para alvos de baixo número de indução, um conjunto de modelagem em escala reduzida de alta sensibilidade, foi projetado e construído. Este conjunto opera na faixa de freqüência de 1 kHz até 1 MHz com excelente linearidade. O transdutor de transmissão gera suficiente densidade de fluxo magnético com corrente de até 3 App (pico a pico) circulando nele. O sistema de recepção, isto é, o conjunto de bobinas receptoras mais o pré-amplificador acoplado apresenta sensibilidade 3 V/A/m na freqüência de 10 kHz com inclinação de 20 dB/dec de freqüência. A alta sensibilidade do sistema de recepção combinada com a boa capacidade de geração do sistema transmissor, permite alcançar a resolução de 0,025% do campo primário. O conjunto dispõe ainda, de um sistema mecânico que permite posicionar o sistema de transdutores (transmissor e receptor) em posições arbitrárias com resolução de 1 mm e precisão de 0,05 mm. A precisão no deslocamento linear do sistema de sonda numa linha de 1715 mm de comprimento é alcançada por meio de um motor de passo controlado por um microcontrolador, que é rigidamente acoplado a um fuso que converte o movimento angular do motor em movimento linear. Com este conjunto, é possível simular uma grande variedade de técnicas de levantamentos eletromagnéticos no formato Slingram, isto é, dipolo-dipolo. Além da boa resolução mecânica e boa resolução de medida eletromagnética do conjunto, todo o processo de controle e aquisição de dados é operacionalizado por meio de um computador mestre.

Desenvolvimento de um protótipo para medida da pressão plantar durante a marcha, com e sem o uso de um dispositivo de auxílio

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Detecção e localização de danos em materiais compósitos aplicado em aeronaves utilizando redes neurais artificiais

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Teds-easy - descrição automática de transducer electronic data sheet

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Projeto de um transdutor binocular utilizando extensometria e aplicação na pesagem rodoviária

With the passage of time, the variety of companies from each branch has gradually grown throughout the country. As a consequence, the logistics to attend to such demand has grown in the same proportion. One factor to highlight about this rapid growth is the increase of freight vehicles roaming the roads, often carrying loads over the limit established by law. At first it may seem that this would not bring any problem, however, note that an excessive number of overloads ends up deteriorating the asphalt, causing ondulations, potholes and other imperfections on the roads, which can cause accidents. In addition, the money spent for the maintenance of the roads is high. Thinking about it, it was established by law a regulation that restricts the weight limit for these vehicles, through axle weighing, subject to a fine. With this control the road floor is preserved for longer, requiring less maintenance expenses. The weighing stations use load cells to display the inferred weight, these cells use strain gages in its construction. The following work presents a methodology to dimension a binocular load cell, its main elements and its dimensioning. Showing how different materials can affect the dimensioning, so that can work satisfactorily. It also presents an overview of how are the parameters for weighing, and fines

Projeto e construção de uma célula de carga acoplada a uma grampeadeira

Due to greater productivity in the auto industry and the high competition in the current market, employees are required to perform repeated movements and often, with short intervals of rest. This daily exposure causes muscle tension and overloads occasional, thus creating problems and psychosocial stress. Currently companies are concerned with the welfare of the employee, where the main focus is product quality and life of the worker, thus justifying such a study. Therefore , this technical work to assist the master's thesis of graduate student Daniel Rodriguez , was developed with the objective is to analyze , develop, design and construct a coupled to a load cell device simulating a stitcher to be used in an industry the posts stapling upholstery of seats . Are the stages of design and construction detailed in this work and its positive results in relation to the technical part of the study

Colheita de energia usando dispositivos baseados em materiais piezoelétrico

Recently, research on energy harvesting has increased substantially. Many researchers have concentrated their efforts to find the best configuration for these systems and to optimize their output power. In the process of energy harvesting, the electric energy is obtained by converting mechanics energy created by an environment vibration source by a transducer, for example, a thin piezoceramic film. That vibration source is, for example, a beam suffering some mechanic force able to generate a vibration in it, an oscillating beam is the best properly used example. Different mechanisms of electromechanical coupling have been developed to harvesting devices, and a particular interest has been given to the use of models that transform the mechanical vibration into electrical current using a piezoelectric element. In this paper we propose a model to energy harvesting from vibrations, from an oscillating beam, including non-linearities in the piezoelectric coupling and a non-ideal excitation in the material. From this model, it was developed a system to obtain some results about the harvested power by the material. It was demonstrated that the power captured was influenced by the effect of the nonlinearities of the piezoelectric coupling, modifying the system dynamic behavior

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

Avaliação da influência do substrato utilizado na qualidade e quantidade das parcelas de água escoada, percolada e armazenada em três estruturas experimentais de telhado verde extensino

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Inspeção de materiais compósitos utilizando ondas acústicas guiadas

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Desenvolvimento de um sistema de SHM sem fio e com compensação automática de temperatura

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Uso das ondas de Lamb e Scholte para caracterização de líquidos

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Obtenção e caracterização óptica e elétrica de 'La''Ta'O IND.4' e LiTaO Ind.3 puros e dopados com Eu POT.3+

Eletronicalceramics are used in many applications such as: multilayer capacitor, transducer, pyroelectric sensors and electrooptic devices. In recent years there has been a growing demand for eletronicalceramics with better performance and functionality. This demand has accelerated the development of synthesis techniques to produce powders with well-defined particle size, shape and crystallinity. The eletronicalceramics in the form of bulk are determined by their performance characteristics of the powders used and the preparation process. So, physical and chemical properties of powders, such as chemical control of stoichiometry, purity, homogeneity, particle size and shape should be observed when choosing the methods of synthesis. Among the techniques used so far, the polymeric precursor method, also known as Pechini, has been considered ideal for the preparation of nanosized powders. Thus, this research project aims to use the polymeric precursor method to prepare powders of lithium tantalate and lanthanum tantalate, with good chemical stability. In this aspect is proposed to investigate the effects of variation of the concentration of europium about the properties of tantalate because doping with Eu3 + indicates that they may occupy different sites in the crystal structure, as in the case of LiTaO3. Effects of things like occupation sites, stability of phases and formation temperature have been previously investigated by the group, which motivated the formulation of this project. Our proposal aims to introduce the Eu3 + LaTaO4 and LiTaO3 and study the structural and optical properties of the powders obtained by Pechini method, as well as correlate these studies with the electrical properties of the material, mainly the Ironelectricty Hysteresis.