Teses e Dissertações

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Práticas de previsão de demanda nas indústrias alimentícias brasileiras
(2009) Cecatto, Cristiano
O presente trabalho busca conhecer as práticas de previsão de demanda que vem sendo utilizadas pelas indústrias de alimentos pesquisadas. Esse segmento industrial foi escolhido pela sua relevância na economia brasileira, sendo as empresas selecionadas a partir de sua filiação a ABIA - Associação Brasileira das Indústrias da Alimentação, entidade de classes representativa do setor no país e que congrega empresas de grande, médio e pequeno porte, de todas as regiões brasileiras. Com base na revisão da literatura sobre práticas de previsão de demanda, um questionário foi desenvolvido e enviado a uma amostra de 450 empresas do setor de alimentos encontradas na ABIA que representa 70% do universo total, e um índice de resposta de 14,4% (65/450) foi alcançado. O objetivo da pesquisa é detectar quais e como os métodos de previsão vem sendo utilziados por estas empresas, quais os principais fatores que influenciam na escolha do modelo e quais as principais dificuldades encontradas no uso de métodos de previsão dedemanda. Os dados foram anaisados por meio de técnicas estatísticas multivariadas, como análise de correspondência e análise discriminante, utilizando o software estatístico SPSS. Os resultados mostram que as indústrias de laimentos pesquisadas fazem uso de métodos de previsão de demanda, sendo o modelo de análise histórica o mais utilizado. Os fatores que influenciam a escolha dos modelos de previsão recaem no tipo de produto e no tempo despendido durante o processo de elaboração de previsões, e as maiores dificuldades levantadas na utilização dos modelos de previsão estão na disponibilidade de softwares e dificuldade no entendimento, aparecendo como grandes barreiras.
Análise do efeito da suspensão traseira de veículo rodoviário de carga no desempenho de pavimentos flexíveis
(2009) Shiotsuki, Rafael Domingues
Este trabalho apresenta um estudo do efeito da suspensão traseira de um veículo rodoviário de carga no desempenho de pavimentos flexíveis. Compara-se a degradação ao longo do tempo causada por um caminhão com suspensão traseira mecânica e outro com suspensão traseira pneumática. Um modelo matemático de meio veículo com 4 graus de liberdade é utilizado para modelar a dinâmica vertival do veículo. Para a simulação dos veículos em estudo utilizam-se dados de caminhões reais e realizam-se as simulações no programa Matlab/Simulink. Para simulação do desempenho de pavimentos flexíveis utiliza-se o programa SisPav 2009. Este programa foi desenvolvido pelo Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-graduação e Pesquisa de Engenharia (COPE) da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) em 2007 e utiliza a teoria da elasticidae com um modelo elástico não linear para calcular as tensões e deformações no pavimento e modelos mecãnicos para previsão dos danos acumulados por fadiga, da deformação permanente e da estimativa da vida de serviço do pavimento
Uso da cavitação hidrodinâmica como uma alternativa para a produção de biodiesel
(2009) Santos, S. L. dos
O biodiesel é quimicamente constituído por ésteres alquílicos de ácidos graxos. O álcool utilizado em sua produção pode ser metanol ou etanol. O biodiesel é produzido por metanólise ou etanólise de triglicérides naturais, tais como gorduras animais e óleos vegetais. Sabe-se que é uma alternativa ao petrodiesel convencional, devido à sua capacidade de renovação e melhor desempenho de combustão, além de reduzir as emissões de monóxido de carbono (CO), hidrocarbonetos (HC) e materias particulado (MP). A produção de biodiesel consiste na transsesterificação é afetado pelo tipo de álcool, razão molar entre álcool e óleo, quantidade e tipo de catalisador, temperatura e pureza dos reagentes. A transesterificação de trigilicerídeos com metanol ou etanol é uma reação heterogênea e a mistura dos reagentes é de crucial importância. Portanto, um dos parâmetros mais importantes que afetam a reação é a eficiência da mistura. O método usual utiliza um misturador mecânico, no entanto, experimentos foram feitos utilizando cavitação, que pode ser gerada por energia ultra-sônica ou hidrodinâmica que pode ser induzida pelo uso de homogeneizadores de alta pressão ou bombas centrífugas destinadas à melhoria da eficiência da mistura. A cavitação ultra-sônica ou acústica tem sido utilizada para reações químicas severas, ou seja, que requerem uma alta intensidade de mistrua. Neste estudo, foi observado que o método assistido por cavitação hidrodinâmica promove o aumento da produção de biodiesel, em comparação com o método tradicional que utiliza agitação mecânica. A geração de cavitação hidrodinãmica foi feita por uma restrição causada por uma placa de orifício colocada na tubulação de sucção da bomba e a construção do reator foi baseada em normas de testes de bombas, diferente de obras recentes que basearam a construção dos mesmos em homogeneizadores de alta pressão. Também foi observado que a operação do equipamento utilizado é simples e com baixo custo de manutenção, concluindo que o processo de transferência da escala de laboratório para a produção industrial (scale-up) é relativamente simples.
Projeto de um sistema de controle adaptativo para laminação a frio baseado em sistema inteligente com cancelamento das perturbações por filtro inverso
(2009) Caldas, L.
O objetivo desse trabalho é o projeto de um sistema de controle para laminador a frio, de alto desempenho para a melhoria na qualidade da espessura de saída em produtos planos e laminados. A estrutura de controle proposta, baseada no princípio do BISRA é integrada por dois modelos sendo um controlador adaptativo cuja função de transferência é o inverso da função de transferência da planta e o cancelador fazendo a função de filtro inverso e adaptativo para as perturbações de entrada. O cancelador das perturbações é baseado no controlador Internal Mode Control (IMC) para a rejeição de perturbações, as quais são separadas na saída da planta e injetadas em um filtro adaptativo inverso e subtraídas da entrada da planta e injetadas em um filtro adaptativo inverso e subtraídas da entrada da planta para o seu cancelamento. Quanto ao controlador da dinâmica da planta, a operação é feita em malha aberta para o acompanhamento do sinal de referência. Ambos os modelos são adaptados por uma rede neural e nebulosa. Os modelos da planta e do inverso da planta são obtidos numericamente por meio de uma modelagem rede neural nebulosa, baseados no modelo nebuloso Takagi e Sugeno. A sintonia automática das regras nebulosas é realizada usando a estatística multivariada aplicada à base de dados denominada de agrupamentos "cluster". O desempenho da arquitetura de controle é avaliado, sob às mesmas condições, com o resultado obtido em um projeto de controle de espessura para um laminador cuja arquitetura de controle é baseada em um regulador LQG em malha fechada. O resultado obtido por simulação mostra que o sistema de controle proposto apresenta melhor desempenho do que o projeto com LQC, quanto à precisão de controle, desconsiderando-se o esforço de controle
Modelagem do comportamento direcional de motocicletas em curva
(2009) Donadio, R. N.
O mercado de motocicletas vem apresentando um aumento crescente de vendas nos últimos anos. Este resultado positivo é estimulado pela mudança de percepção por parte dos consumidores em não desprezar o veículo de duas rodas como meio de transporte. Economia de combustível, facilidade de estacionamento e rapidez na locomoção confirmam a absorção deste produto no mercado. Porém o crescimento dos trabalhos científicos em dinâmica de motocicletas não cresce na mesma taxa do mercado, tornando-se assim um tema a ser explorado para aprimorar a segurança do condutor ou auxiliar o desenvolvimento de novos projetos. Este trabalho utiliza um modelo de multicorpos de motocicleta contendo 4 corpos rígidos conectados por juntas de revolução e parametrizados por 7 graus de liberdade. O modelo contempla as principais características geométricas e inerciais da motocicleta. Utilizou-se no modelo matemático equações não lineares algébricas. O modelo é submetido a trajetória curvilínea com raio e velocidade constante, permitindo-se conhecer o comportamento da motocicleta em regime permanente, utilizando-se dois parâmetros de entrada impostos pelo piloto: ângulo de esterço e ângulo de rolagem. Os resultados das simulações são discutidos e apresentados de forma gráfica. Com o objetivo de validar o modelo matemático, utilizou-se uma motocicleta instrumentada com equipamento de aquisição de dados e compara-se os valores reais com os obidos no modelo matemático.
Simulação computacional do comportamento térmico de um disco de freio ventilado
(2010) Ciolfi, M. J.
O comportamento térmico de um sistema de freio tem influência direta sobre os demais fatores que determinam seu desempenho, como a distância de frenagem, estabilidade do veículo, coeficiente de atrito e força necessária no pedal para acionamento do freio. Devido à dinâmica e distribuição de massa do veículo, os discos de freio dianteiros são os componentes que devem dissipar a maior parte da energia cinética do veículo sob a forma de calor, durante o processo de frenagem. Considerando o objetivo da indústria automobilística mundial de desenvolver discos de freio com custos e tamanhos reduzidos, é apresentada, neste trabalho, uma metodologia capaz de simular as condições de um veículo de passeio em frenagem, em conjunto com as características de dissipação de energia, considerando suas características físicas. Para tanto é utilizada a técnica de simulação conhecida na literatura por Computational Fluid Dynamics (CFD), ou dinâmica dos fluidos computacional. Os resultados obtidos na simulação são validados com base em resultados de ensaio em veículo
Estudo da influência do material de atrito dos discos de embreagem sobre o fenômeno de trepidação (judder) em veículos
(2010) Gregori, I. R. S.
Trepidações veiculare (judder0 são vibrações que ocorrem em baixas frequências e em grandes amplitudes e que, dependendo da intensidade, podem gerar algum grau de desconforto aos usuários do veículo. Atualmente, existem bancos de provas especificamente desenvolvidos para medir a sensibilidade do material de fricção do disco da embreagem a judder, porém a teste da demanda muito tempo para ser realizado. Em virtude disso, o trabalho foi desenvolvido, basicamente, em três partes. Na primeira parte, foi desenvolvida uma alternativa para simular os resultados do banco de provas a judder de maneira mais rápida, através de uma simulação numérica e para executá-la foi necessário informar o gradiente de atrito do material de fricção, ou seja, o comportamento do atrito versus a velocidade relativa de deslizamento. O gradiente de atrito foi determinado através de um teste padrão existente de durabilidade. Os resultados das simulações do modelo proposto mostraram uma boa aproximação entre três nmateriais testados, tanto em banco de provas em laboratório externo, como na simulação numérica. Na segunda parte do trabalho, para um melhor entendimento e aprofundamento do assunto, foi decidido caracterizar o problema do judder no veículo, propriamente dito, através de simulação numérica como cinco graus de liberdade. A simulação numérica se dividiu em duas partes: a) fase deslizamento da embreagem e b) fase pós sincronização entre motor e transmissão, ou seja, sem deslizamento do disco da embreagem, reduzindo a quatro graus de liberdade o modelo. Na simulação numérica do veículo, foi muito claro verificar o problema de judder, principalmente na interação com as outras partes do powertrain do veículo. O trabalho encerra, com uma terceira parte, com testes experimentais de judder no veículo, para uma comprovação prática do problema e a validação da eficiência das simulações numéricas
Efeito da geometria da câmara de combustão sobre a eficiência volumétrica e a homogeneização da mistura ar-combustível em um motor ciclo otto monocilíndrico
(2010) Belli, Milton Monteverde
Neste trabalho é avaliado o impacto da alteração na geometria da câmara de combustão/cabeçote de um motor de combustão interna comercial, ciclo Otto, monocilíndrico, sobre o escoamento do ar no interior do cilindro, buscando uma melhor eficiência volumétrica e homogeneização da mistura. As características do escoamento durante a admissão são determinadas através da Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD) usando o apcote comercial "Ansys - CFX". Consideram-se condições de regime permanente, sem combustão e com escoamento de ar promovido por uma diferença de pressão imposta. Parâmetros associados com uma melhor mistura ar- combustível, e consequentemente maior eficiência de combustão, como índice de "swirl" e "tumble" são calculados. Além disso, são propostos novos índices para avaliação da mistura ar-combustível, são eles a vorticidade e a energia cinética turbulenta. Para avaliação do modelo utilizado, são realizadas medições em bancada de fluxo com o motor com a geometria original. Os valores de coeficiente de descarga da válvula de admissão obtidos nas simulações são comparados com os resultados experimentais, revelando boa concordância entre ambos.
Propriedades volumétricas e viscosimétricas de soluções líquidas binárias contendo metil terc-butil éter (MTBE) + alcoóis:estudo experimental e modelagem
(2010) Hoga, H. E.
Propriedades excesso têm sido um caminho qualitativo e quantitativo para predizer o desvio da idealidade de soluções. Neste estudo, densidade e viscosidade de soluções líquidas binárias de metil terc-butil éter (MTBE) + metanol, ou etanol, ou 1 propanol, ou 2-propanol, ou 1-butano, ou 1-pentanol, ou 1-hexanol têm sido determinadas como em função da composição a diferentes temperaturas e à pressão atmosférica. Os dados de densidade e viscosidade foram determinados, respectivamente, usando um densímetro (Anton Paar, Modelo 4500) e um viscosímetro (Anton Paar, Modelo SVM 3000). As temperaturas estudadas foram de 293,15, 298.15, 303,15 e 308,15 K. Os resultados experimentais foram usados para calcular o volume molar excesso (VEm) e a viscosidade excesso (An). Os valores de VEm de (An) foram negativos em toda faixa de composição para todas as temperaturas e sistemas estudados. As propriedade excesso foram correlacionadas usando um polinômio do tipo Redlich-Kister e outras propriedades volumétricas foram calculadas. Além disso, os valores do volume molar excesso foram usados para testar a aplicabilidade do modelo da Solução Associada Real Estendido (Modelo ERAS)
Estratégias de controle para projeto de sistemas antitravamento de freios (ABS)
(2010) Okazaki, Murilo Hideki
A dissertação tem como objetivo a implementação e simulação de duas estratégias de controle para projeto de sistemas antitravamento de freio, conhecido como ABS, através da ferramenta Simulink do software Matlab®. Utiliza-se o modelo veicular planar de ½ de veículo e o modelo de atrito pneu-solo desenvolvido por Burckhard como base para o desenvolvimento do trabalho. As duas estratégias de controle atuam monitorando o coeficiente de escorregamento longitudinal do pneu para o funcionamento do sistema ABS. A primeira estratégia implementada utiliza um controlador do tipo modos deslizantes (sliding mode). A segunda estratégia é implementada através da utilização de um controlador proporcional-integrativo (PI). A análise de resultados aponta a estratégia de controle que obteve melhores resultados e direciona as ações a serem desenvolvidas em futuros trabalhos.
Desenvolvimento de um modelo de simulação do acoplamento da embreagem durante a partida do veículo
(2010) Duque, E. L.
O sistema de embreagem trabalha basicamente como uma interface entre o motor e o veículo. O motor gera potência e torque em uma dada rotação enquanto o veículo parte do repouso. A fase de escorregamento é uma fase crítica para a embreagem durante a partida. Vários estudos têm sido feitos para se estimar o tempo total de escorregamento e a energia gerada durante o acoplamento da embreagem. Considerações sobre essa energia para análise da capacide da embreagem são feitas, resultando em um modelo dinâmico compostos pelos componentes principais do powertrain do veículo. Através de estudo de caso, o modelo proposto é comparado com um modelo simplificado encotrado na literatura e com medições de um veículo para se avaliar sua eficácia. Também são discutidos alguns novos modelos de atrito, além do conhecido modelo de atrito de Coulomb, para se verificar qual melhor se adapta a essa situação
Simulação dinâmica de um veículo sob diferentes geometrias de direção
(2010) Martins, Hugo Leonardo Mendes
O presente trabalho visa o estudo da variação do comportamento dinâmico de um veículo automotor com quatro rodas sob diferentes condições de geometria de direção, tais geometrias possuem diferentes porcentagens de Ackerman e foram otimizadas por uma rotina criada em Matlab. Criaram-se modelo em Adams/Car completos com tais geometrias de direção e foram analisados estática e dinamicamente. Testes dinâmicos como fish hook, skidpad, single lane change e ramp steer foram utilizados com objetivo de verificar se os modelos possuem comportamento condizente em diversas situações. Com o objetivo de validar o modelo foram feitos testes em um protótipo Formula SAE utilizando equipamento de aquisição AIM racing Data Power e os valores foram comparados com as simulações feitas. Desta forma pode-se gerar uma metodologia de análise e modelos multicorpos que podem servir como referência para outros projetos.
Aquisição de dados em um veículo de competição F-SAE
(2010) Serralvo Neto, R.
This work has the internet to present the preparation and instrumentation of a student competition racing vehicle FSAE, developed by Fei University students, for the data acquisition using AIM system. The main focus of this work is to explore the software potential to present thousands of data obtained by various sensors installed on the racing vehicles RS3 and RS4. This data can be used to input a lot of information con computational tools for example: MSC ADAMS, NASTRAN, ANSYS, etc. Data analysis techniques will be shown , aiming the differences visualization and the potential gains that the team could have, depending on the set-up or component choice. With the data acquisition system, it is possible to achieve better results in a shorter time and less cost. The different types of driving styles will be discussed on this work. Every single possibility to improve the final vehicle performance should be explored, with all the information registered on the data acquisition system.
Avaliação da dinâmica lateral de veículos comerciais equipados com multieixos esterçantes
(2010) Pereira, D.R.
O comportamento da dinâmica lateral de um ônibus com arranjo de eixos específico do tipo 6x2 onde as rodas do eixo de apoio traseiro apresentam esterçamento é analisado durante a execução de uma manobra em curva através da construção de um modelo matemático computacional que represente o veículo em questão. Para o modelamento é utilizado o software MatLab / Simulink. Não linearidaes das forças laterais desenvolvidas pelos pneus durante a operação de manobra são consideradas no modelamento. Para efeito de avaliação e justificativa do emprego de um eixo de apoio traseiro esterçante, é feita uma comparação entre ônibus 6x2 equipado com o eixo de apoio esterçante e não-esterçante. Vale ressaltar a enorme carência de literatua sobre dinâmica lateral de veículos não-articulados equipados com mais de dois eixos como motivação para investigação nessa linha.
Análise comparativa da influência da torção de um chassi de FSAE no comportamento dinâmico do veículo
(2010) Pinheiro, Marcos Paulo Gaspar Fernandes
This work has the intention to evaluate the performance of a Formula SAE chassis in its environment and function. Trying to correlate the dynamic behavior with rigidity of the chassis of the vehicle. Using the aid of simulation, multi-body model, and real vehicle testing, for calibration the model. Two models had been made, one rigid and another flexible, being the common systems steering, suspension, engine, transmission, tires and brakes for both models. Where the only difference between the two, is the chassis. In the flexible model, two bodies are joined by a torsional bushing that can have any desirable value, from , to of or of the chassis in study. Through maneuvers, such as fish hook and single lane change, with the help of the software ADAMS/Car®, simulations of pre-established maneuvers, following a pattern, were performed to evaluate the results of dynamic models, rigid and flexible. With the obtained results, it is possible to determine the characteristics of dynamic behavior of the Formula SAE. By changing the value of chassis rigidity and comparing with a rigid model chassis, it is possible to quantify the influence of the rigidity of a flexible system chassis. Therefore, try to create a methodology of analysis and development of chassis. To show the influence of torsion, for instance, in the fish hook maneuver, between rigid and flexible (with the , therefore ) the difference was in the speed at the end of the maneuver. As for the single lane change the value this value was , smaller the value the better the chassis behavior, it shows the efficiency of the chassis in maneuver. Now for the same example with of rigidity (i.e. ) the difference in the final speed increased to , becoming more noticeable in a several laps race. Taking not only the value obtained in a static load and or stiffness analysis, but also a series of dynamic tests. Evaluating the chassis behavior, from the design application point of view. Being able to have its stiffness changed to any value that is more efficient for the task assigned
Análise de uma alternativa para o acionamento da bomba de água de um sistema de arrefecimento automotivo através de simulação computacional
(2010) Bussacos, F. H.
O presente trabalho apresenta um modelo numérico do sistema de arrefecimento de um veículo de porte médio trabalhando com etanol. O levantamento dos parâmetros necessários para a simulação é discutido em detalhes. Foi utilizado um software específico para a simulação de sistemas de veiculares. O modelo foi validado através da comparação com dados experimentais obtidos com um veículo real. A validação foi feita várias condições de utilização, entre elas: subida de serra; velocidae máxima; velocidade constante em estrada, marcha-lenta; ciclo padrão de consumo urbano e ciclo padrão de consumo rodoviário. A comparação dos resultados numéricos com os resultados experimentais mostrou que o modelo numérico descreve adequadamente o comportamento do sistema real, permitindo a avaliação de diferentes alternativas de projeto para o sistema de arrefecimento. O presente trabalho sugere o uso de uma bomba de água com acionamento através de um motor elétrico, como alternativa ao acionamento mecânico. Esta proposta visa melhor estabilização da temperatura de trabalho do motor e por consequência reduzir consumo de combustível e emissões de poluentes do veículo..
Trocadores de calor cerâmicos para aplicações envolvendo altas temperaturas:um estudo numérico através de simulação com dinâmica dos fluidos computacional
(2010) Monteiro, Deiglys Borges
Sistemas como os de geracao de energia eletrica ou aqueles em que se deseja o aumento da eficiencia energetica necessitam de trocadores de calor capazes de operar a altas temperaturas, tipicamente superiores a 800º C. Para suportar as condicoes de operacao desses sistemas esses trocadores de calor devem ser construidos com materiais ceramicos. Entretanto a literatura traz poucas informacoes sobre as tecnicas de projeto destes componentes. O presente trabalho utiliza a tecnica conhecida por CFD (Dinamica dos Fluidos Computacional) para um estudo inicial de uma geometria de um trocador de calor ceramico (TCC) do tipo placas para aplicacoes envolvendo altas temperaturas. A metodologia de calculo para trocadores de calor compactos pode ser aplicada. O trocador de calor ceramico proposto ira operar com gases escoando em contra-corrente. Buscando suprir a carencia de informacoes sobre o projeto termico do TCC o presente trabalho levantara valores para os fatores j de Colburn e atrito f em funcao do numero de Reynolds a partir dos quais foram desenvolvidas correlacoes adequadas para a geometria proposta. E feita uma validacao da ferramenta de simulação usando configuracoes geometricas similares para trocadores de calor compactos. A partir das correlacoes desenvolvidas e possivel se obter a efetividade, as temperaturas de saida dos fluidos e a queda de pressão provocada por este tipo de trocador de calor ceramico.
Análise comparativa das laternativas para simulação CFD de tanque de mistura operando em regime turbulento
(2010) Sophia, L. V. G
Os tanques de mistura são amplamente utilizados nos processos industriais: químicos, petroquímicos, farmacêuticos, alimentícios e nas estações de tratamento de efluentes. O comportamento de um sistema de agitação tem um grande impacto na qualidade do produto e no custo de produção. O projeto adequado de um sistema de mistura pode minimizar os gastos energéticos do equipamento e seu tempo de processamento, além de melhorar a uniformidade do produto. O número de Potência é um parâmetro fundamental para o dimensionamento do tanque e também para estimar o consumo energético. Nas aplicações industriais de mistura, o consumo de potência por unidade de volume é um dos parâmetros mais utilizados para aumento e diminuição de escalas (scale-up e scale-down) de projeto. A CFD (Computational Fluid Dynamics) tem apresentado um papel importante para ajudar a entender o complexo comportamento do escoamento no interior do tanque agitado. O presente trabalho apresenta uma comparação dos diferentes modelos para tratamento do domínio rotativo utilizados na simulação CFD de tanques de mistura. As simulações foram realizadas para um impelidor do tipo pás inclinadas 45°, operando em regime turbulento. Além disso, é proposto um procedimento para o cálculo do número de Bombeamento no interior do tanque agitado. Os resultados obtidos através das simulações numéricas são validados através da comparação com resultados experimentais disponíveis na literatura. Os resultados obtidos mostraram que os números de Potência obtidos pelo modelo Frozen Rotor são bastante próximos aos resultados obtidos pelo modelo Stage, mostrando que o número de Potência permanece praticamente constante em função do número de Reynolds. Conseqüentemente, os modelos ofereceram resultados próximos para a estimativa de consumo energético do sistema de agitação. Os diferentes modelos para tratamento do domínio rotativo apresentaram diferenças nos resultados para o número de Bombeamento, linhas de corrente e relação número de Potência / número de Bombeamento (Np/NB), mostrando que a qualidade dos resultados é influenciada pelo modelo escolhido.
Desbalanceamento de resistência mecânica em materiais poliméricos:caracterização experimental e aplicação exploratória para projeto
(2011) Bianchi, M.
Os critérios de escoamento convencionais para materiais dúcteis, como de Tresca e von Mises, adotam que os materiais apresentam mesmas propriedades mecânicas em tração e compressão (então chamados balanceados) e, consequentemente, que o fenômeno de escoamento independe do nível de tensão hidrostática (ou pressão) atuante. Na prática este tratamento é razoável para materiais metálicos dúcteis e isotrópicos, mas muitas vezes não se mostra realista para alguns materiais poliméricos, cerâmicos e mesmo materiais metálicos frágeis. Polímeros dúcteis de engenharia podem apresentar maiores propriedades mecânicas ao escoamento sob compressão, como resultado do arranjo das macromoléculas e mecanismo de deformação. Tal fato pode conduzir a excesso de conservadorismo ( ou em alguns casos específicos o oposto) se os critérios clássicos são diretamente aplicados, o que abre caminho para potencial aprimoramento estrutural de componentes tirando proveito de tal eventual desbalanceamento de propriedades. Assim, este trabalho apresenta uma investigação sobre as metodologias de projeto mecânico ao escoamento considerando materiais que apresentam propriedades desbalanceadas à tração e à compressão, assim como uma verificação experimental da existência de tal desbalanceamento ao escoamento em polímeros termoplásticos. O objetivo central é caracterizar experimentalmente as propriedades mecânicas de polímeros em tração e compressão, discutindo a eventual existência de dissimilaridade e, de posse dos dados experimentais, conduzir uma aplicação exploratória visando aprimoramento estrutural por meio do uso de critérios de escoamento dependentes do nível de tensão hidrostática. Para que tal objetivo possa ser atingido, é inicialmente apresentado o arcabouço conceitual necessário ao desenvolvimento do trabalho, envolvendo tópicos de elasticidade, plasticidade, critérios de escoamento (tradicionais e incorporando desbalanceamento) e propriedades dos materiais poliméricos. São então descritas as alterações metodológicas necessárias à filosofia de projetos tradicional, a qual é exploratoriamente aplicada ao projeto de clipes poliméricos por meio de procedimentos analíticos e numéricos de cálculo. Os resultados demonstram a existência de desbalanceamento de propriedades mecânicas tanto em relação à rigidez como ao escoamento. No caso específico do escoamento, alguns materiais apresentam desbalanceamento médio de até 39% maior resistência em compressão considerando dados tensão-deformação de engenharia. Uma breve aplicação exploratória dos dados experimentais (combinados aos critérios modificados e algoritmos de otimização) à avaliação da seção transversal de um clipe polimérico demonstra, com a manutenção da segurança e da rigidez, reduções de massa de até 40% para as alternativas avaliadas. Este fato notiva a ampliação futura da base de resultados experimentais e a condução de validações práticas em atividades de projeto
Modelamento de válvula unidirecional aplicada a sistema de direção com assistência hidráulica
(2011) Silva, Ricardo Pereira da
Este trabalho apresenta estudo sobre sistema de direção automotiva com assistência hidráulica, com foco na válvula unidirecional, e nas variáveis que influenciam o desempenho de sua função principal de minimizar a transmissão de perturbações do solo ao volante na forma de rotação, assim como analisar a relação da geometria com a perda de carga adicionada ao sistema hidráulico por esse componente, através de modelamento matemático simples o suficiente, para que possa ser aplicado diretamente pelo engenheiro do produto em seu cotidiano, sem a necessidade de programas computacionais especiais, que comumente tem acesso restrito dentro das grandes montadoras

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