Academic literature on the topic 'Dispositivo eletromecânico'

Este projeto teve com objetivo o desenvolvimento de um protótipo de um dispositivo eletromecânico para ser adaptado a uma cadeira de rodas convencional, de forma que possibilite a elevação da cadeira juntamente com o cadeirante a fim de que ele possa ter acesso a objetos que estejam localizados em partes superiores de móveis, prateleiras, entre outros, tanto em locais públicos quanto em sua propria residência, melhorando a acessibilidade.

O tema deste trabalho é o estudo da integração do projeto para manufatura e montagem com a prototipagem rápida, em uma abordagem de engenharia reversa, como ferramenta de suporte ao reprojeto de produtos. A partir de uma fundamentação teórica sobre esses conceitos, o presente trabalho visa analisar a aplicação de um modelo para a utilização integrada do projeto para manufatura com a prototipagem rápida em uma abordagem da engenharia reversa no processo de reprojeto de produtos eletromecânicos e analisar os resultados da aplicação do referido modelo para a redução do tempo de produção/montagem e dos custos de manufatura/montagem no reprojeto desse produto que está, há mais de 30 anos, no mercado. O método de pesquisa empregado foi a pesquisa-ação, uma vez que o pesquisador buscava resolver um problema identificado dentro do objeto de estudo em parceria com a equipe de profissionais da empresa. Os resultados das recomendações para o reprojeto do produto apresentam uma redução no tempo de montagem, do número de processos e de componentes e no custo-meta do produto, propiciando a oportunidade de melhorar a sua competitividade no mercado.

O presente trabalho teve por foco a modificação de fibras de coco, tornando-as materiais compósitos condutores de eletricidade. Para tanto, foi utilizada uma técnica de polimerização in situ, capaz de gerar nanopartículas de polianilina sobre a superfície de fibras tratadas. As fibras modificadas com polianilina foram caracterizadas por FTIR, UV-Vis, DRX e SAXS. Além disso, foram submetidas a ensaios eletromecânicos, com a finalidade de indicar quais condições de modificação são mais eficientes para a obtenção de um material sensível a esforços compressivos. Os resultados de sensibilidade a compressão sugerem que os materiais modificados com as menores quantidades de polianilina são os mais adequados para aplicações no campo de sensores de pressão de natureza resistiva, podendo ser utilizados no desenvolvimento de dispositivos inteligentes.

O principal objetivo deste trabalho é analisar a influência de diferentes sinais de entrada para controladores suplementares de amortecimento (POD - Power Oscillation Damping) na localização e controle de dispositivos FACTS UPFC (Unified Power Flow Controller), visando o amortecimento de oscilações de baixa frequência no Sistema Elétrico de Potência (SEP). Serão analisados três sinais de entrada, sendo dois sinais localmente disponíveis (corrente elétrica e fluxo de potência ativa na linha de instalação do UPFC) e um sinal remoto (velocidade angular). Para este fim, o Modelo de Sensibilidade de Potência (MSP) é utilizado para a representação do SEP. De maneira usual, uma análise de sensibilidade, através do método dos resíduos, fornece a localização para instalação do conjunto UPFC/POD e o procedimento para ajuste dos parâmetros do controlador para o amortecimento de um polo de interesse. Entretanto, será mostrado neste trabalho que devido à proximidade de algum zero ao polo de interesse, 0 maior resíduo não necessariamente fornecerá a melhor localização para o conjunto UPFC/POD, fato verificado com maior incidência quando da utilização de sinais locais para a entrada dos controladores. Análises comparativas da eficiência dos sinais de entrada para o POD são apresentadas para o sistema New England composto por 10 geradores, 39 barras e 46 linhas de transmissão.

Úlceras por pressão ocorrem como consequência de uma obstrução de um vaso sanguíneo, devido à compressão do tecido sob a pele durante um longo período de tempo. Os indivíduos que usam cadeira de rodas ou estão imobilizadas na cama, e também as pessoas idosas com problemas de saúde têm uma grande tendência a desenvolver úlcera de pressão. O objetivo dessa pesquisa é desenvolver um assento eletromecânico que realize conjuntamente a inclinação látero-lateral e ântero-posterior adaptável em uma cadeira de rodas, e produza a alteração tanto da magnitude quanto da duração da pressão de interface. O assento em questão possui um sistema eletromecânico, que permite a movimentação do dispositivo em dois planos, sendo um frontal e outro lateral, acionados por motores DC, possibilitando assim avaliar a mudança de pressão de interface, e consequentemente podendo avaliar a evolução da patologia, em função da variação de pressão em tempos determinados. O equipamento desenvolvido suportou com facilidade uma pessoa adulta com aproximadamente 80 Kg de massa na realização dos testes. Para possibilitar a coleta da pressão de interface, foi usado um equipamento sensorizado e controlado por um software para medir a pressão de interface entre superfícies de contato. A aquisição e o armazenamento dos ângulos de inclinação do assento móvel da cadeira foram realizados através do microcontrolador, programado em linguagem C. Para isso foi concebido um software para movimentar o dispositivo tanto através de um Joystick, como para posicionar o assento móvel em diferentes posições e intervalos de tempo diferentes. Resultados das medidas mostram uma redução da pressão média de interface em até 58%. O equipamento, portanto, possibilitará futuras investigações no desenvolvimento das úlceras de pressão em cadeirantes, analisando tanto a alteração da magnitude quanto a duração da pressão de interface.

Desde a criação dos relés eletromecânicos os processos industriais vêm se modernizando, principalmente após a descoberta dos microprocessadores que impulsionaram o desenvolvimento dos controladores lógicos programáveis. Os controladores tornaram os processos produtivos flexíveis do ponto de vista de manutenção, expansão e principalmente aumentando a qualidade dos produtos e qualidade de vida dos envolvidos, já que esta tecnologia vem retirando os homens de processos insalubres e tornando estes processos inteligentes e independentes. A cada dia os controladores ficam mais poderosos e consequentemente mais caros, o que vem tornando estes dispositivos inviáveis para processos simples e com baixo valor agregado. Este fato motivou o desenvolvimento de um controlador de baixo custo de produção e de fácil implementação para profissionais que atuam nestes processos mais simples. Para o desenvolvimento deste trabalho foi utilizado o Microcontrolador PIC18F4550. Depois de concluídas as simulações foi observada a possibilidade de se aumentar os módulos de entrada e saída do controlador, o que torna seu custo beneficio ainda maior.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2011
Made available in DSpace on 2012-10-26T06:17:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 295365.pdf: 16526207 bytes, checksum: 64788183be3bea675cde3630533678e9 (MD5)
Os contatores são amplamente empregados na indústria para manobra dos mais diversos tipos de equipamentos elétricos, onde servem de interface entre o equipamento de controle e as cargas comandadas. Entretanto, durante eventos transientes na tensão de alimentação, os contatores são identificados como os pontos fracos em muitos processos industriais, chegando muitas vezes a causar a interrupção do sistema. Para prover um funcionamento seguro, um acessório de retenção é comumente acoplado ao contator. Através de um mecanismo de retenção mecânica, este dispositivo eletromecânico mantém o contator em sua posição "ligado" na ausência de tensão de comando e através de um atuador magnético, permite o comando de desarme à distância, liberando o contator que retorna à sua posição "desligado". O presente trabalho trata da modelagem e simulação dinâmica do funcionamento do dispositivo eletromecânico que compõe o acessório para contatores comercialmente chamado de Módulo de Retenção Mecânica, embasado pela apresentação das fases iniciais do processo de desenvolvimento. Apresentam-se o resumo do benchmarking de produtos da concorrência e os requisitos de projeto elencados, além de algumas considerações da fase do projeto informacional e preliminar. Apresentam-se a modelagem e a simulação da força eletromagnética do atuador de desarme empregado, que é validada através de medições. Empregando o resultado anterior, realiza-se também a simulação dinâmica do modelo desenvolvido para o mecanismo de retenção. São apresentados também os leiautes preliminares e o leiaute funcional desse mecanismo. A fim de melhor representar a situação real, um modelo simplificado de contator também desenvolvido no presente trabalho é acoplado ao modelo do mecanismo durante a simulação dinâmica. Na etapa de desenvolvimento, alguns passos sistemáticos foram seguidos, conforme sugerido nas bibliografias de projeto integrado de produtos, e que resultaram na definição de requisitos de projeto mais completos. Na sequencia, tais requisitos foram confrontados com os resultados da simulação, o que permite concluir que o acessório de retenção mecânica desenvolvido cumpre os requisitos de projeto elencados e atende os objetivos iniciais do trabalho. Apesar desse relativo sucesso, identificam-se possibilidades de aperfeiçoamento através do emprego de métodos sistemáticos durante a etapa de geração de leiautes alternativos da concepção. Espera-se que tais métodos sistemáticos quando aplicados também na fase de projeto preliminar, contribuam no processo e sejam efetivos, principalmente quando a complexidade e o número de peças do mecanismo desenvolvido sejam superiores em relação ao apresentado no presente trabalho. As práticas adotadas no presente trabalho, principalmente relativas à parte de projeto informacional, contribuíram significativamente para a empresa, e foram prontamente absorvidas às práticas correntes de desenvolvimento. Atualmente elaboram-se as especificações de projeto e desenvolvem-se os produtos com base em decisões conjuntas de um grupo de apoio e atenta-se para a necessidade de aplicar a metodologia de projeto nas demais fases do processo de desenvolvimento de produtos.
Contactors are widely used in industry for switching of various types of electrical equipment, where they serve as an interface between control equipment and the loads to be switched. However, during transient events in the supply voltage, contactors are identified as the drawback in many industrial processes, often causing the system interruption. To provide reliable operation, a latching accessory is commonly used in combination with the contactor. Due to its mechanical latching mechanism, this electromechanical device keeps the contactor in its "on" position in the absence of control voltage and, due to a magnetic actuator, allows the remote control of the ensemble, switching the contactor that returns to its "off" position. This text focus on a modeling and dynamic simulation work for the mechanical latch block for contactors, which is grounded by the presentation of the initial phases of the product development process. It presents the product benchmarking and the design requirements listed, in addition to present some considerations taken in the informational and embodiment phases. It presents the modeling and simulation of the electromagnetic force of the actuator and the measurements to validate the results. Using the previous result, the dynamic behavior of the model developed for the latch mechanism is simulated. It's also presented the preliminary lay-outs that were done and helped to obtain the functional lay-out for this mechanism. In order to obtain a better representation, a simplified contactor model has also been developed and then coupled to the latch mechanism in the dynamic simulation. In the development phase, some systematic steps were followed, as suggested in the references of methodology for process project, which resulted in the definition of more complete project requirements. These requirements were compared with simulation results, which showed that the mechanical latch accessory developed meets the design requirements listed, which means the initial targets were accomplished. Besides of these accomplishments, it's identified opportunities for improvement if more systematic methods were applied for the phase of generating alternative lay-outs for the concept. It is expected that such systematic project methods, when applied to the embodiment phase, can contribute in the process and can be effective, especially when the complexity and number of parts of the developed mechanism is larger than the one presented in this work. The practices adopted in this work, mainly on the informational phase of the process project, have brought a significant contribution to the company and were readily absorbed into the current development practicing. Currently, the company develops design specifications and develops products based on a common decision of a support group and identifies the need to implement the project methodology in other phases of product development.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2012-04-18T17:36:57Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao_EnsaiosMecanicoAplicacao.pdf: 915457 bytes, checksum: 549e330c9d8d30e626c5a6d997a5f69f (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5)
Approved for entry into archive by Edisangela Bastos(edisangela@ufpa.br) on 2012-04-18T17:52:56Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertacao_EnsaiosMecanicoAplicacao.pdf: 915457 bytes, checksum: 549e330c9d8d30e626c5a6d997a5f69f (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5)
Made available in DSpace on 2012-04-18T17:52:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_EnsaiosMecanicoAplicacao.pdf: 915457 bytes, checksum: 549e330c9d8d30e626c5a6d997a5f69f (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2010
A inovação tecnológica tem sido um dos fatores fundamentais que levam grandes empresas a permanecerem no topo do ranking mundial do mercado globalizado, de acordo com o avanço tecnológico o setor de engenharia tem buscado soluções que ofereçam resultados positivos em prol do crescimento de sua empresa ou organização. Métodos de simulação para avaliação do comportamento mecânico de produtos submetidos a cargas estáticas e cargas dinâmicas são extremamente necessárias para redução dos custos de fabricação dos produtos. O uso de ensaios mecânicos e virtuais é de vital importância para avaliação do produto. O presente trabalho teve como objetivo a utilização da lógica fuzzy em um produto chamado canote do garfo da bicicleta, onde foi analisado além do grau de pertinência variado entre 0 e 1, o grau de veracidade também variado entre 0 e 1, tendo como foco principal o comportamento do produto canote do garfo e sua validação.
Technological innovation has been one of the fundamental factors that drive major companies to stay atop the world ranking of global market, according to the technological advance the engineering sector has sought solutions that provide positive results for growth of your company or organization. Simulation methods for evaluating the mechanical behavior of products subjected to static loads and dynamic loads are extremely necessary to reduce the costs of manufacturing products. The use of mechanical and virtual is vital in evaluating the product. This study aimed to use fuzzy logic in a product called seatpost of the bicycle fork, where it was considered beyond the degree of membership varied between 0 and 1, the degree of accuracy also varied between 0 and 1, with the main focus of the behavior of the fork and seatpost product validation.

Orientador: Robson Pederiva
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-07-27T04:58:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Napolitano_Flavio_M.pdf: 6939786 bytes, checksum: fac37a8262e23e973d8467ffb9b189a8 (MD5) Previous issue date: 2000
Resumo: Este trabalho apresenta o projeto de uma célula de carga para aplicação em suspensões veiculares, parte integrante de um Dispositivo Automático de Pesagem - DAP. O projeto desta célula de carga foi concebido a partir da teoria de flexão de placas circulares carregadas simetricamente com relação ao centro. Consequentemente, obtiveram-se as equações de tensões máximas no centro da placa e suas direções principais, que foram utilizadas no cálculo da geometria da célula de carga. Fez-se um projeto inicial da célula de carga, sem o efeito do assento esférico da região de aplicação da força, utilizando-se os conceitos teóricos e comparando os resultados com os obtidos pelo programa ANSYS. O projeto :final inclui o efeito do assento esférico, sendo que as diferenças entre os resultados da análise experimental e modelagem numérica confirmaram a correta escolha da geometria da célula de carga. Finalmente, fez-se um estudo da célula de carga trabalhando com uma força aplicada com pequenos desvios em relação à direção nominal, possibilidade mais próxima da realidade para aplicação em veículos
Abstract: The project of the load cell for application in vehicular suspension, as a part of an Automatic Weighting System is presented. The project of this load cell was conceived trom bending theory of circular plate loaded symmetrically related with the center. Consequently were obtained the equations of maximum tensions in the center of the plate, and the principal directions that was used to determine the load cell's geometry. The initial project of the load cell was done without the spherical angel effect, region of load application. It was used theoretical concepts and compared the results with the others obtained by ANSYS programme. In the final project was inc1uded the spherical angel effect. The difference between experimental analyze and numerical modeling confirm the right chose of the load cell's geometry. Finally, it was studied the load cell working with load applied with small diversion related with the nominal direction. This is the nearest possibility to the reality in vehicle application
Mestrado
Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico
Mestre em Engenharia Mecânica

Submitted by João Rafael Alves null (joao.rafa.alves@gmail.com) on 2017-03-21T02:27:39Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_15mar2017_Final.pdf: 12263333 bytes, checksum: d28726f4d986b72238323c581149a148 (MD5)
Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2017-03-22T14:09:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 alves_jr_me_bauru.pdf: 12263333 bytes, checksum: d28726f4d986b72238323c581149a148 (MD5)
Made available in DSpace on 2017-03-22T14:09:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 alves_jr_me_bauru.pdf: 12263333 bytes, checksum: d28726f4d986b72238323c581149a148 (MD5) Previous issue date: 2017-01-31
Quatro configurações de circuito elétrico são estudadas como opções de ligação em dispositivos eletromecânicos: puramente resistivo, RL em série, RLC em série e RLC em série com indutância de variação não linear. Respostas em frequência, diagramas de bifurcação, históricos no tempo, planos de fase, mapas de Poincaré e espectros de frequência são utilizados nas análises. Os três circuitos lineares explorados na dissertação revelam algumas diferenças em termos da transmissibilidade de deslocamento. O sistema com circuito puramente resistivo tem as mesmas características de um sistema puramente mecânico e viscosamente amortecido, mas a resistência elétrica e o fator de amortecimento viscoso se relacionam de forma inversamente proporcional. As respostas dos circuitos RL e RLC, ambos em série, apresentam aspectos mais comportados. A principal diferença entre os sistemas com circuitos RL e RLC em série está principalmente na transmissibilidade para baixas frequências. Embora com uma pequena diferença, a transmissibilidade do sistema com circuito RLC é menor do que a do sistema com circuito RL, para baixas frequências. Para o sistema não linear, nas respostas em frequência e diagramas de bifurcação percebem-se regiões de resposta desordenada para valores baixos de resistência elétrica em determinadas faixas de frequência. Com a análise das respostas, notam-se as presenças dos comportamentos dinâmicos periódico, quasi-periódico e caótico. Para valores baixos de resistência elétrica, a escolha do valor da capacitância é de suma importância para a classificação do tipo de comportamento dinâmico do sistema. Pequenas variações do valor da capacitância representam saltos enormes da dinâmica do sistema. Muitas vezes, mesmo dentro do campo de tolerância especificado pelos fornecedores de componentes elétricos, o valor da capacitância pode resultar em comportamentos caóticos indesejados.
Four configurations of electrical circuit are studied as options of electromechanical devices: purely resistive, RL in series, RLC in series e RLC in series with nonlinear inductance. Frequency responses, bifurcation diagrams, time series, phase plane, Poincaré maps and frequency spectrum are used in analysis. The three linear circuits explored in this dissertation reveal some differences in terms of displacement transmissibility. The system with purely resistive circuit has the same characteristics of a purely viscous damped, but the electrical resistance and the damping factor are inversely proportional. Responses of circuits RL and RLC, both in series, present behaving aspects. The main difference between the systems with RL and RLC circuits is related to the transmissibility for low frequencies. Although with a small difference, the transmissibility of RLC circuit system is smaller than the RL circuit system, for low frequencies. For the nonlinear system, it is possible to perceive disordered response regions for small values of electrical resistance on certain frequency bands. After response analisys, it is noted the presence of periodic, quasi-periodic and chaotic behaviors. For small values of electrical resistance, the choice of capacitance value is very important to determine the type of the dynamic behavior. Small differences of the capacitance values mean significant changes in the system dynamics. It is not rare that even inside the tolerance of electrical components, the capacitance value can result in chaotic behaviors.

Orientador: Bento Rodrigues de Pontes Junior
Banca: Marcio Antonio Bazani
Banca: Andre Luiz Andreoli
Resumo: Quatro configurações de circuito elétrico são estudadas como opções de ligação em dispositivos eletromecânicos: puramente resistivo, RL em série, RLC em série e RLC em série com indutância de variação não linear. Respostas em frequência, diagramas de bifurcação, históricos no tempo, planos de fase, mapas de Poincaré e espectros de frequência são utilizados nas análises. Os três circuitos lineares explorados na dissertação revelam algumas diferenças em termos da transmissibilidade de deslocamento. O sistema com circuito puramente resistivo tem as mesmas características de um sistema puramente mecânico e viscosamente amortecido, mas a resistência elétrica e o fator de amortecimento viscoso se relacionam de forma inversamente proporcional. As respostas dos circuitos RL e RLC, ambos em série, apresentam aspectos mais comportados. A principal diferença entre os sistemas com circuitos RL e RLC em série está principalmente na transmissibilidade para baixas frequências. Embora com uma pequena diferença, a transmissibilidade do sistema com circuito RLC é menor do que a do sistema com circuito RL, para baixas frequências. Para o sistema não linear, nas respostas em frequência e diagramas de bifurcação percebem-se regiões de resposta desordenada para valores baixos de resistência elétrica em determinadas faixas de frequência. Com a análise das respostas, notam-se as presenças dos comportamentos dinâmicos periódico, quasi-periódico e caótico. Para valores baixos de resistência elétrica, ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: Four configurations of electrical circuit are studied as options of electromechanical devices: purely resistive, RL in series, RLC in series e RLC in series with nonlinear inductance. Frequency responses, bifurcation diagrams, time series, phase plane, Poincaré maps and frequency spectrum are used in analysis. The three linear circuits explored in this dissertation reveal some differences in terms of displacement transmissibility. The system with purely resistive circuit has the same characteristics of a purely viscous damped, but the electrical resistance and the damping factor are inversely proportional. Responses of circuits RL and RLC, both in series, present behaving aspects. The main difference between the systems with RL and RLC circuits is related to the transmissibility for low frequencies. Although with a small difference, the transmissibility of RLC circuit system is smaller than the RL circuit system, for low frequencies. For the nonlinear system, it is possible to perceive disordered response regions for small values of electrical resistance on certain frequency bands. After response analisys, it is noted the presence of periodic, quasi-periodic and chaotic behaviors. For small values of electrical resistance, the choice of capacitance value is very important to determine the type of the dynamic behavior. Small differences of the capacitance values mean significant changes in the system dynamics. It is not rare that even inside the tolerance of electrical compone... (Complete abstract click electronic access below)
Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico
Made available in DSpace on 2016-01-08T21:09:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 104619.pdf: 5933932 bytes, checksum: 611387dcdd6114c08213b3d491007381 (MD5) Previous issue date: 1996

Devido à grande demanda em se obter materiais magnéticos para aplicação na área de leitura/gravação magnética e armazenamento de dados, filmes finos de ligas magnéticas tem sido extensivamente estudados como materiais promissores. Este trabalho trata do estudo da eletrodeposição galvanostática de ligas magnéticas de CoPd e FePd. Para a obtenção das ligas CoPd foram variados parâmetros como densidade de corrente, pH e concentração dos metais na solução. Dois aditivos foram utilizados nos banhos: para banhos de cloreto e sulfamato a glicina (Gly) e para sulfato o ácido 5-sulfosalicílico (5-ASS). O teor de Co nas ligas obtidas variou de 6,4 a 94,0 %at. e a eficiência de corrente máxima foi de 88,1 % para um banho de cloreto onde a razão molar [Co2

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016.
Made available in DSpace on 2016-09-20T04:53:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 340516.pdf: 54430678 bytes, checksum: 42711a8079169b10668fdbd86e539846 (MD5) Previous issue date: 2016
Abstract: The proper functioning and reliability of electronic components depend upon adequate thermal management since high temperature isthe principal vector of failure in these devices. The growing complexityof current electronic component design associated with the everincreasingpower consumption and the continuous scale reduction placethermal management of electronics as one of the most strategic challengesfor technological innovation in heat transfer. Therefore, new conceptsfor high heat ux removal are required, such as mechanical vapor compression refrigeration, which is among the most promising activecooling technologies. This thesis presents a novel heat sink for thermalmanagement of electronic devices. The cooler was designed to operateintegrated with a compact vapor compression refrigeration system andcombines the expansion device and the evaporator in a single coolingunit, thus producing a highly eective two-phase jet impingement cooling of the heated surface. An experimental apparatus was designedand built which operates with a small-scale oil-free linear compressor using R-134a as the working uid. A purpose-built calorimeter wasdeveloped to measure the heat dissipation rate through the compressorshell, thus providing closure for the overall system energy balance. Thethermal performance of both the jet impingement cooling module andthe vapor compression refrigeration system were evaluated for a varietyof operating conditions. In addition, a comprehensive thermodynamicanalysis was performed using dierent performance metrics. Experimentshave been carried out with single and multiple orice congurationsof the jet heat sink. The inuence of the following parameters wasquantied: (i) applied thermal load, (ii) orice diameter, (iii) oriceto-heater distance, (iv) hot reservoir temperature and (v) compressorpiston displacement. At operating conditions for which the system pressure ratio ranged from 1.4 to 2.2, the two-phase jet heat sink wascapable of dissipating cooling capacities of up to 160 W and 200 Wfrom a 6.4-cm2 surface for single and multiple orice congurations,respectively, maintaining the temperature of the impingement surfacelower than 40°C with heat transfer coecients ranging from around 14,000 to 16,000 W/(m2K).

O funcionamento e a confiabilidade de componentes eletrônicos dependem do seu gerenciamento térmico visto que temperatura e o principal vetor de falha operacional nestes sistemas. A crescente complexidade no projeto de componentes eletrônicos associada ao aumento do consumo de potencia e a contínua redução de escala colocam o gerenciamento térmico de dispositivos eletrônicos como um dos maiores desafio para inovação tecnológica em transferência de calor. Assim, novos conceitos são necessários tais como o emprego de sistemas de refrigeração por compressão mecânica de vapor, que estão entre as mais promissoras tecnologias de resfriamento ativo. A presente tese introduz um novo aparato para o resfriamento de componentes eletrônicos que opera integrado a um sistema de refrigeração compacto e combina o dispositivo de expansão e o evaporador em uma mesma unidade de resfriamento. A técnica de resfriamento e baseada em jatos bifásicos incidentes sobre uma superfície aquecida. Uma bancada experimental que opera comum compressor linear compacto e utiliza R-134a puro como fluido refrigerante foi projetada e construída. Um calorímetro foi desenvolvido para verificação indireta do fechamento dos balancos de energia do sistema, quantificando o calor dissipado na carcaça do compressor. Os desempenhos térmicos do evaporador de jatos bifásicos e do sistema de refrigeração foram avaliados para varias condições operacionais. Uma análise termodinâmica foi conduzida envolvendo diferentes métricas de desempenho. Experimentos foram realizados com um único bocal e com múltiplos bocais de atomização. A influência dos seguintes parâmetros foi quantificada: (i) carga térmica aplicada, (ii) diâmetro do orifício do bocal, (iii) distancia do bocal a superfície de incidência, (iv) temperatura do reservatório quente e (v) deslocamento linear do pistão do compressor.Em condições de operação para as quais a razão de pressão do sistema variou de 1,4 a 2,2, o evaporador de jatos bifásicos foi capaz de remover cargas térmicas de ate 160 W e 200 W em uma superfície com 6,4 cm2 de área utilizando configurações de jatos único e múltiplos, respectivamente. Para estes casos, a temperatura da superfície foi mantida abaixo de 40°C e coeficientes de transferência de calor de 14.000 a 16.000 W/(m2K) foram atingidos.

Orientador: Fabrício Guimarães Baptista
Banca: Paulo Sérgio da Silva
Banca: Carlos de Marqui Junior
Resumo: Esta dissertação de mestrado apresenta uma análise experimental da viabilidade do uso dos diafragmas piezelétricos comerciais de baixo custo (comumente conhecidos como buzzers) em sistemas de monitoramento de integridade estrutural (SHM - Structural Health Monitoring) baseados na técnica da impedância eletromecânica (E/M). Esse tipo de aplicação tem recebido uma atenção especial nas últimas décadas por se basear no uso de transdutores piezelétricos pequenos e leves que operam simultaneamente como sensores e atuadores. Foram realizados vários testes em barras de alumínio utilizando diafragmas de diversos tamanhos; as assinaturas de impedância elétrica e os índices de dano foram comparados com os obtidos usando uma cerâmica convencional de PZT (Pb-lead Zirconate Titanate - titanato zirconato de chumbo), que é o transdutor mais comumente utilizado nessa aplicação. Os danos estruturais foram simulados utilizando-se massas metálicas (porcas de parafuso), as quais foram fixadas nas barras com cola a base de cianoacrilato. Quatro tipos de experimentos foram realizados para fins de comparação: estimação da sensibilidade dos transdutores utilizando método da quebra do grafite (PLB - Pencil Lead Break - quebra do grafite); comparação dos índices de dano RMSD (root mean square deviation - desvio da raiz média quadrática) e CCDM (correlation coefficient deviation metric - métrica do desvio do coeficiente de correlação), calculados a partir das assinaturas de impedância; avaliação dos efe... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: This dissertation presents an experimental analysis of the viability of low-cost commercial piezoelectric diaphragms (commonly known as buzzers) in structural health monitoring (SHM) systems based on the electromechanical impedance (EMI) technique. This application has received special attention in recent decades because it is based on the use of small, lightweight piezoelectric transducers operating as both sensors and actuators. Several tests were carried out on aluminum bars using diaphragms of different sizes; the electrical impedance signatures and damage indices were compared with those obtained using a conventional PZT (Pb-Lead Zirconate Titanate) ceramic, which is the most commonly employed transducer in this application. Structural damage was simulated using metallic bolts (steel nut), which were fixed in the bars using cyanoacrylate glue. Four types of experiments were carried out for comparison between the two transducers: sensitivity estimation using the pencil lead break (PLB) method, analysis of the feasibility to detect structural damage using conventional impedance signatures and damage indices, analysis of temperature effects, and determination of the long-term reproducibility of the results. The results indicated that conventional PZT ceramics and diaphragms with similar size exhibit very close characteristics in relation to reproducibility, sensitivity to damage and temperature effects, which leads to the conclusion that the piezoelectric diaphragms are fea... (Complete abstract click electronic access below)
Mestre

Orientador: Paulo Roberto de Aguiar
Co-orientador: Fabrício Guimarães Baptista
Banca: José Alfredo Covolan Ulson
Banca: Eduardo Carlos Bianchi
Banca: Rosemar Batista da Silva
Banca: Samuel da Silva
Resumo: O processo de retificação é considerado um dos últimos na cadeia de produção de peças de precisão, sendo, portanto, essencial ter um sistema de monitoramento confiável para avaliar a condição da superfície da peça. Neste trabalho é proposto o uso do método da impedância eletromecânica (EMI) para monitorar, em tempo real, o processo de retificação plana, especialmente no que diz respeito à condição da peça retificada. O método EMI se destaca por sua simplicidade e por utilizar componentes de baixo custo, tais como os transdutores piezelétricos de PZT (Pb-Lead Zirconate Titanate). A fim de avaliar a viabilidade do método EMI no processo de retificação, ensaios experimentais foram realizados numa máquina retificadora plana empregando-se rebolo CBN e peça de aço SAE 1020, com transdutores de PZT instalados na peça e no seu suporte. Durante o processo de retificação, a impedância elétrica do transdutor foi medida e índices de dano foram calculados e comparados com o desgaste dad peça. Os resultados experimentais indicam que o método EMI pode ser uma alternativa eficiente e de baixo custo para o monitoramento de peças de precisão no processo de retificação plana
Abstract: Grinding is considered one of the last processes in precision parts manufacturing, which makes it indispensable to have a reliable monitoring system to evaluate workpiece surface integrity. This paper proposes the use of the electromechanical impedance (EMI) method to monitor the surface grinding in real time, paritularly the surface integrity of the ground workpiece. The EMI method stands out for its simplicity and for using low-cost components such as PZT (lead zirconate titanate) piezoelectric transducers. In order to assess the feasibility of applying the EMI method to the grinding process, experimental tests were performed on a surface grinder using a CBN wheel and a SAE 1020 steel workpiece, with PZT transducers mounted on the workpiece and its holder. During the grinding process, the electrical impedance of the transducers was measured and damage indices were calculated and compared with workpiece wear. The experimental results indicate that the EMI method can be an efficient and cost effective alternative for monitoring precision workpieces during the surface grinding process
Doutor

O presente artigo aborda a implementação de um amplificador de potência bidirecional trifásico, o qual possibilitará simular interações de um sistema elétrico real com um virtual. O amplificador funciona como interface de potência entre o dispositivo elétrico estático (ou eletromecânico) de potência e o Simulador em Tempo Real (STR) de sistemas elétricos da OPAL®. Será apresentada a estrutura laboratorial, ainda em desenvolvimento, que permitirá a simulação PHIL a partir da inserção de um sistema de geração distribuída, composto por um arranjo fotovoltaico e um microinversor, em uma rede elétrica modelada computacionalmente.

O amortecimento de oscilações eletromecânicas de baixa frequência é crucial para uma operação confiável dos sistemas elétricos. Estas são resultado do desbalanço entre os torques elétrico e mecânico nas máquinas síncronas após pequenas variações de carga e de geração. Caso não sejam amortecidas, estas podem deteriorar os geradores, reduzir os limites de transferência de potência entre áreas e causar blecautes. Desde a década de setenta, estabilizadores de sistemas de potência (power system stabilizers – PSS) têm sido usados para o amortecimento de oscilações através do controle da excitação dos geradores. Com o advento dos dispositivos FACTS, surgiram novas oportunidades para um controle mais eficaz em regime permanente dos sistemas bem como para o amortecimento de oscilações (através dos controladores power oscillation damper – POD). Um dos dispositivos FACTS mais usados é o Compensador Série Controlado a Tiristor (Thyristor Controlled Series Capacitor - TCSC) usualmente empregado para controle de potência. Uma importante tarefa é o ajuste de vários controladores PSS e POD para o amortecimento de oscilações considerando vários pontos de operação (que traduzem a incerteza na operação do sistema). Nesse trabalho, é investigada a aplicação do algoritmo de otimização bioinspirado no comportamento dos coiotes (Coyote Optimization Algorithm - COA) no ajuste coordenado de controladores PSS e TCSC-POD para o amortecimento de oscilações considerando vários pontos de operação. Resultados promissores são obtidos pelo COA para o sistema Sul-Brasileiro.