Engenharia Mecânica

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Avaliação Mecânica e Determinação de Parâmetros na Colocação da Haste de HARRINGTON
(1985) DELIJAICOV, Sergio
Silício: Abundante, eclético, sofisticado
(2004-01-04) PAPALEO, R.
Design of robust controllers with time domain specifications Projeto de controladores robustos com especificações temporais
(2005) Leonardi F.; Da Cruz J.J.
The robust design of compensators with time domain specifications aiming setpoint tracking and disturbance rejection is discussed in this paper from a perspective of loop shaping. The constraints to provide robust disturbance rejection are derived as functions of reference models, which contain the associated time domain specifications. It is shown that the larger is the distance between the nominal plant model and the reference models to be followed the more restrictive the design constraints will be. The problems can be posed as model matching compensators and the proposed procedure may reduce the conservativeness normally associated with their design. The plant model is assumed subject to unstructured uncertainties and the design specifications are written in the usual form of loop shape constraints. Hence techniques like H∞ and LQG/LTR can be applied as design tools. In order to illustrate the use of the proposed methodology we consider a multivariable mixture tank as an example.
Phenomenological model of particulate matter emission from direct injection diesel engines
(2005-07-05) ARGACHOY, C.; PIMENTA, A. P.
A new phenomenological model is introduced by applying established conceptual models for direct injection combustion to develop a mathematical description of events. The model has the capability to predict particulate mass output, as well as a particulate mass history over a single combustion event. The model was developed in a Matlab-Simulink environment to promote modularity. Results of particulate mass output from single cylinder laboratory engine, and six-cylinder vehicular engine were used to determine the validity of the predictions made. Although predicted values do not perfectly match measured values, there is certainly reasonable agreement. Copyright © 2005 by ABCM.
Superficial integrity analysis in a super duplex stainless steel after turning
(2006) BORDINASSI, Éd Cláudio; STIPKOVIC FILHO, Marco; BATALHA, Gilmar Ferreira; DELIJAICOV, Sergio; Nelson Batista
Comparação entre ferramentas para furação de polímeros reforçados por fibra de vidro
(2006-04-05) BATALHA, G. F.; STIPKOVIC FILHO, M.; Sergio Delijaicov; Ed Claudio Bordinassi
Para obter furos de boa qualidade em matrizes termofixas reforçadas com fibra de vidro, deve-se reduzir a força axial e o torque durante a furação. O estudo experimental relatado neste artigo avalia o desempenho e aponta a influência de quatro tipos de ferramentas (brocas helicoidais de aço rápido, serra de copo comum, serra de copo diamantada e trepanadora com insertos de metal duro) sobre estes parâmetros. Com base em um planejamento estatístico dos experimentos e na análise de variância, é possível avaliar esses fatores individualmente, seus efeitos de interação e os respectivos níveis de significância.
Another argument to consider the reliability of the uncertainty Type B similar to Type A
(2006-09-22) BULBA, E. A.; SVOLL, V. R.
The ISO-GUM express that the standard deviation of the experimental standard deviation of the mean q obtained for ratio σ[s(q)]/ σ (q) has a not negligible value for practical values of n, and therefore that Type A evaluations of the standard uncertainty are not necessarily more reliable than Type B evaluations. Although this correct comparison either, the assertion based on the value of the s(q) is the not best, in way that this work to consider other relation as argument for this comparison.
Incremental root locus and pid tuning
(2006-10-04) GOMES, S. C. P.; Fabrizio Leonardi; DA CRUZ, J. J.
This work discusses the Incremental Root Locus property and one application of it to PID controllers tuning. It is shown that using that property it is easy do determine the departure angle from the real axis, which is a not a trivial task using the classical root locus rules. As an application, a procedure for tuning PID controllers in two steps is shown. Firstly it is necessary to perform a step response test using a proportional controller in order to stabilize the system. In a second step the PID design is performed by a zero-pole canceling. The controller obtained is a two-degree-of-freedom PID controller. Simulations carried out indicate that the controller associated with the setpoint tracking exhibits an almost first-order response whereas the one associated with the disturbance rejection exhibits a more oscillatory response. As illustrations, a real application for a position servo control system and some design projects tested by simulation were done.
Residual stresses modelling in hard turning and its correlation with the cutting forces
(2007) DELIJAICOV, Sergio; AGUIAR, João Batista de; BORDINASSI, Éd Cláudio; BATALHA, Gilmar Ferreira; STIPKOVIC FILHO, Marco
Multivarible robust control with time-domain specifications: Servo and regulator problems
(2007) Leonardi F.; Da Cruz J.J.; Bittar A.
The robust design of compensators and the input scaling aiming setpoint tracking and disturbance rejection with time-domain specifications are presented from a perspective of loop-shaping. Since there is not an explicit relationship between loop-shaping and time-domain specifications, the latter are indirectly taken into account by forcing the plant output to follow the output of a reference model. The design specifications are written in form of loop-shape constraints. Hence, techniques like H∞ can be applied. In order to discuss the frequency dependence of the design constraints, an electromagnetic levitation suspension vehicle prototype and a multivariable mixture tank are considered. © Springer-Verlag 2007.
Charge-based continuous equations for the transconductance and output conductance of graded-channel SOl MOSFET's
(2007-01-05) Michelly De Souza; Marcelo Antonio Pavanello
This paper presents charge-based continuous equations for the transconductance and output conductance of submicrometer Graded-Channel (GC) Silicon-On-Insulator (SOI) nMOSFET. The effects of carrier velocity saturation, channel length modulation and drain-induced barrier lowering were taken into account in the proposed equations. Experimental results were used to test the validity of the equations by comparing not only the transconductance and the output conductance, but also the Early voltage and the open-loop voltage gain, showing a good agreement in a wide range of bias.
Mutually connected phase-locked loop networks: Dynamical models and design parameters
(2008) Orsatti F. M.; Carareto R.; Piqueira J. R. C.
Distribution of timing signals is an essential factor for the development of digital systems for telecommunication networks, integrated circuits and manufacturing automation. Originally, this distribution was implemented by using the master-slave architecture with a precise master clock generator sending signals to phase-locked loops (PLL) working as slave oscillators. Nowadays, wireless networks with dynamical connectivity and the increase in size and operation frequency of the integrated circuits suggest that the distribution of clock signals could be more efficient if mutually connected architectures were used. Here, mutually connected PLL networks are studied and conditions for synchronous states existence are analytically derived, depending on individual node parameters and network connectivity, considering that the nodes are nonlinear oscillators with nonlinear coupling conditions. An expression for the network synchronisation frequency is obtained. The lock-in range and the transmission error bounds are analysed providing hints to the design of this kind of clock distribution system. © 2008 The Institution of Engineering and Technology.
Surface integrity analysis in the super duplex stainless steel ASTM-A890 after machining
(2008) Bordinassi E.C.; Stipkovic M.F.; Batalha G.F.; Delijaicov S.; De Lima N.B.
The purpose of this paper was to study the main effects of the turning in the superficial integrity of the duplex stainless steel ASTM A890-6A. The tests were conducted on a turning centre with carbide tools and the main entrances variables were: tool material class, feed rate, cutting depth, cutting speed and cutting fluid utilisation. The answers were analysed: microstructural analysis by optical microscopy and x-ray diffraction, cutting forces measurements by a piezoelectric dynamometer, surface roughness, residual stress by x-ray diffraction technique and the microhardness measurements. The results do not show any changes in the micro structural of the material, even when the greater cutting parameters were used. The smaller feed rate (0.1 mm/v), smaller cutting speed (110 m/min) and the greater cutting depth (0.5 mm) provided the smaller values for the tensile residual stress, the smaller surface roughness and the greater microhardness. Copyright © 2008 Inderscience Enterprises Ltd.
Removing Eddy-Current probe wobble noise from steam generator tubes testing using Wavelet Transform
(2008-09-05) Lopez L. A. N. M.; Ting D.K.S.; Upadhyaya B.R.
One of the most important nondestructive evaluation (NDE) applied to steam generator tubes inspection is the electromagnetic Eddy-Current testing (ECT). The signals generated in this NDE, in general, contain many noises which make difficult the interpretation and analysis of ECT signals. One of the noises present in the signals is the probe wobble noise, which is caused by the existing slack between the probe and the tube walls. In this work, Wavelet Transform (WT) is used in the probe wobble de-noising. WT is a relatively recent mathematical tool, which allows local analysis of non-stationary signals such as ECT signals. This is a great advantage of WT when compared with other analysis tools such as Fourier Transform. However, using WT involves wavelets and coefficients' selection as well as choosing the number of decomposition level needed. This work presents a probe wobble de-noising method when used in conjunction with the traditional ECT evaluation. Comparative results using several WT applied to Eddy-Current signals are presented in a reliable way, in other words, without loss of inherent defect information. A stainless steel tube, with two artificial defects generated by electro-erosion, was inspected by a ZETEC MIZ-17ET ECT equipment. The signals were de-noised through several different WT and the results are presented. The method offers good results and is a promising method because it allows for the removal of Eddy-Current signals' probe wobble effect without loss of essential signal information. © 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.
A low-cost anthropometric walking robot for reproducing gait lab data
(2008-12-05) Da Silva Santana R.E.; De Toledo Fleury A.; Menegaldo L.L.
Human gait analysis is one of the resources that may be used in the study and treatment of pathologies of the locomotive system. This paper deals with the modelling and control aspects of the design, construction and testing of a biped walking robot conceived to, in limited extents, reproduce the human gait. Robot dimensions have been chosen in order to guarantee anthropomorphic proportions and then to help health professionals in gait studies. The robot has been assembled with low-cost components and can reproduce, in an assisted way, real-gait patterns generated from data previously acquired in gait laboratories. Part of the simulated and experimental results are addressed to demonstrate the ability of the biped robot in reproducing normal and pathological human gait.
Cinética de formação de fase sigma entre 700ºC e 900ºC no aço inoxidável superduplex UNS S32750(SAF 2507)
(2009) Romana, R.
O avanço no desenvolvimento de novos materiais trouxe ao mercado a melhor combinação de propriedades mecânicas de aços inoxidáveis ferríticos e austeníticos ao criar o aço inoxidável dúplex. Com frações semelhantes de ferrita e austenita em sua estrutura, possuem alta resistência à corrosão sob tensão e à corrosão intergranular, ótimas resistência mecãnica e tenacidade, e boa soldabilidade, ou seja, as melhores características dos aços ferríticos e austeníticos. O aço UNS S32750 é chamado de superdúplex devido à sua elevada resistência à corrosão por pite, superior à dos aços inoxidáveis dúplex, consequência das maiores concentrações de cromo, molibdênio e nitrogênio. Porém, quando submetido a elevadas temperaturas pode apresentar em sua estrutura fases intermetálicas que degradam suas propriedade e limitam sua utilização. A principal delas é a fase sigma, por ser a fase que mais facilmente surge no aço inoxidável e por ser a mais degradante às suas propriedades mecãnicas e de resistência à corrosão. Assim, estudar a susa cinética de formação é de extrema importãncia para que a resistência à corrosão e as propriedades mecânicas do aço UNS S32750 sejam preservadas. Este trabalho analisou o comportamento deste aço após tratamentos térmicos de envelhecimento em temperaturas entre 700ºC e 900ºC, por diferentes intervalosd e tempo, através de gráficos de dureza e de frações volumétricas de ferrita, austenita e sigma. Concluiu-se que a dureza do material está diretamente relacionada à fração volumétrica de sigma existente na estrutura do aço. Além disso, puderam ser identificados como principais mecanismos formadores de sigma: decomposição eutetóide lamelar e/ou precipitação descontínua nas amostras envelhecidas a 700ºC, 750ºC e 800ºC (com morfologia de sigma em lamelas, predominante), e decomposição euteóide divorciada e/ou precipitação contínua nas temperaturas de 850ºC e 900ºC (onde se verificou morfologia maçiça de sigma). De 700ºC a 800ºC foram observados mecanismos semelhantes na formação de sigma, porém em intervalos de tempo diferentes, pois quanto maior a temperatura mais rapidamente esta fase se formará. A 850ºC e 900ºC os mecanismos de formação de sigma aconteceram simultaneamente e mais rapidamente, muito provavelmente por conta da morfologia maçiça, característica observada nas amostras envelhecidas nestas temperaturas, provocando maior cinética de formação de fase sigma nestas temperaturas
Aplicações de redes neurais para previsão de séries temporais em segmentos industriais
(2009) Zoucas, F. A. M.
As transações entre supermercados e seus fornecedores de frutas, legumes e verduras
(2009) Costa, Mário Wanderley Moreira
O presente trabalho pretende analisar as estratégias dos varejistas com seus fornecedores de frutas, legumes e verduras (FLV). Como aporte teórico será utilizada a abordagem de economia dos custos de transação e o conceito de cadeia de suprimentos. Será utilizada abordagem qualitativa, por meio de estudos de casos múltiplos. Esse estudo foi viabilizado por entrevistas com varejistas de diferents formatos por meio de questionários semi-estruturados. Foram entrevistados três varejistas (pequeno, grande uma cooperativa) e três fornecedores do pequeno e grande varejo e um fornecedor da cooperativa. Os resultados indicam que os varejistas vê aumentando o nível de exigência aos seus fornecedores de FLV. Nesse contexto os varejistas estão influenciando o desenvolvimento dos seus fornecedores. O estudo identificou que o pequeno varejista não possui uma estrutura de gestão, de logística e não conhece bem seus fornecedores em relação à procedência dos produtos. Foi verificado que, nessa transação, a especificidade de ativos é baixa e a estrutura de governança observada é a de mercado. Na cooperativa de consumo foi observada a existência de um amplo relacionamento com seu fornecedor Irmãos Benassi, e uma governança híbrida. Nas transações realizadas entre produtores e o grande varejo observa-se que, se por um lado é garantida a compra de determinados produtos, por outro lado são feitas diversas exigências a respeito da origem desses produtos. Mas, apesar dessas exigências os produtores continuam fornecendo para garantir o escoamento da produção e a atração de novos clientes para a empresa.
Influência da temperatura de recozimento intercrítico no comportamento mecânico de um aço bifásico carbono
(2009) FORGAS JUNIOR, A.
Esta pesquisa tem como objetivo principal investigar a influência da temperatura de recozimento intercrítico no comportamento mecãnico de um aço bifásico com baixo teor de carbono, analisando principalmente a relação limite de resistência e ductilidade, em virtude de sua emergente importância na indústria automobilística, onde é necessário aliar essas duas propriedades. Para isso, foi adquirida uma chapa de aço bifásico comercial. Com o objetivo de se variar a fração em volume de martensita essa chapa foi tratada termicamente em quatro diferentes temperaturas (715, 755, 780 e 800 C) dentro da faixa de temperaturas da região intercrítica. Realizaram-se ensaios de tração e impacto em amostras do material como recebido e em amostras do material após o tratamento térmico de recozimento intercrítico. Os resultados mostram que a fração em volume de martensita aumenta com a temperatura de recozimento intercrítico, porém o tamanho de grão não apresenta uma variação considerável. Para avaliar a influência da microestrutura no comportamento mecânico do aço bifásico, foram relacionadas as propriedades mecânicas obtidas nos ensaios de tração e impacto em função da fração em volume de martensita obtida, para cada amostra tratada termicamente. Verifica-se que os limites de resistência e de escoamento aumentam com o aumento da fração em volume de martensita, porém com características diferentes. Enquanto que o limite de escoamento aumenta de forma linear, o limite de resistência apresenta duas inclinações, uma mais suave na faixa de 8 a 18% e outra mais significativa na faixa de 18 a 26% de fração em volume de martensita. Isso porque o limite de resistência é afetado diretamente pelo teor de carbono presente na martensita, que diminui com o aumento da temperatura de recozimento intercrítico, ou seja, quanto maior a fração em volume de martensita num aço bifásico menor será o teor de carbono presente na martensita. O limite de escoamento é impactado de maneira menos significativa pelo teor de carbono na martensita, apresentando variação linear, obedecendo, assim, à lei da mistura. A ductilidade, representada pelo alongamento total, diminui de maneira linear com o aumento da fração em volume de martensita, enquanto que o alongamento uniforme, que está relacionado ao processo de estampagem, apresentauma característica não linear, sendo a variação muito pequena quando a fração em volume de martensita aumenta de 18 para 26%, devido à incompatibilidade plástica entre a matriz ferrita e as ilhas de martensita. Por meio do ensaio de impacto observa-se que o material com menor fraçãoem volume de martensita apresenta o maior valor de energia absorvida, e os demais materiais tratados termicamente.
Análise de tensões residuais, integridade superficial e forças de usinagem no fresamento do topo de aço SAE 4340 endurecido
(2009) Banin Júnior, J. R.
Este trabalho teve o objetivo de estudo das influencias dos parâmetros de corte (velocidade de corte, avanço por dente e profundidade de corte) sobre a integridade superficial de corpos de prova prismáticos de aço SAE 4340 endurecidos a 52 HRC, durante o fresamento de topo, com o uso de ferramentas convencionais de Metal Duro com cobertura. As características da integridade da superfície analisadas foram: rugosidade da superficie, camada branca e tensões residuais. As forças de corte foram medidas através de um dinamômetro tri-direcional, acoplado à mesa da máquina utilizada e com a aquisição dos dados feita pelo Sistema Spider - Catman da HBM. A fase experimental foi planejada e realizada através de um delineamento composto central e analisada pelo software "Statistica". As tensões residuais foram medidas pela técnica do furo cego incremental e interpretadas pelo método Integral com o auxílio do software H-Drill. Os resultaos demonstram que a profundidade de corte foi o parâmetro que mais influencioi nas forças de corte. No que diz respeito à integridade superficial, a rugosidade da superfície apresentou valores de rugosidade "Ra" soemnte encontrados em processos de usinagem mais fina, como a retífica ou mesmo a lapidação. Constatou-se a presença de camada branca, em todos os corpos de prova, porém, com pequenas variações de espessura. As tensões residuais, na maioria dos corpos de prova, mostraram-se positivas na superfície dos corpos de prova e fortemente compressivas na superfície. Não foi observada correlação entre as forças de corte e a integridade superficial no nível de confiança usado neste trabalho