bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Escoamento bifásico óleo-água em dutos terrestres
Authors: Romero Oldrich Joel , Braga Pereira Isabela , Candiá Saad Hugo
Published: November 2024

Ferramentas computacionais de simulação de esco amento multifásico em dutos de transporte de pe- tróleo, são de grande importância para determinação da viabilidade econômica da produção em campos petrolí- feros. O presente artigo apresenta a modelagem matemática e numérica do escoamento bifásico de petróleo em um duto onshore parcialmente submerso. O com portamento bifásico do óleo pesado de 13,2 ºAPI é traduzido pela correlação de Dukler. A viscosidade do óleo é c onsiderada dependente da temperatura e da densidade API do óleo mediante a correlação de Hossain. O duto transporta o petróleo desde uma estação coletora até um cen- tro de armazenamento e é formada por três trechos. O primeiro e terceiro trechos são não aterrados e estão em contato com o meio ambiente externo. O trecho intermediá rio é assentado no leito de um rio e é a parte crítica do oleoduto, pois, elevadas perdas de calor são observadas. A influência principalmente do tip o de isolamento do duto nos gradientes de pressão e de te mperatura foi analisada com o auxílio do software comercial Pipe- sim®. Os resultados mostram que a utilização de isolamento quando adequadamente projetado, em termos de espessura e qualidade do material, é de extrema importância para manter a tr oca de calor em níveis baixos, de tal forma a garantir a movimentação dos fluidos em trechos longos sem comprometer o funcionamento do sis- tema
Maquinagem de uma prótese para a artroplastia total do ombro
Authors: Oliveira Carlos D. , Davim João Paulo
Published: November 2024

Atualmente, as doenças articulares que justificam substituição da articulação por uma prótese estão a ganhar proporções alarmantes. As prótes es raramente são feitas à medida de cada paciente, podendo originar complicações, obrigando a artroplastia s de revisão frequentes. Neste sentid o, torna-se importante desenvolver métodos e estratégias de maquinagem capa zes de dar uma resposta rápida e ef icaz a esse problema. No presente trabalho realizou-se a maquinagem de uma prótese, utiliz ada na artroplastia total do ombro, que consiste em dois componentes, um umeral e outro gl enoidal. Numa primeira fase, com recurso a um software CAD, reali- zou-se o projeto tridimensional de cada componente. De seguida, recorr endo a um software CAM desenvolve- ram-se estratégias de ma quinagem que melhor resposta oferecem de acordo com alguns parâmetros, nomeada- mente, a vida útil da ferramenta de corte, o tempo de maquinagem e o acab amento das superfícies obtidas. Fina- lizou-se o trabalho com a medição da rugosidade dos componentes maquinados, antes e depois do polimento. Foi demonstrado que é possível o fabr ico dos componentes utlizados na ar troplastia total do ombro, com uma boa precisão dimensional, com tem pos de maquinagem apropriados e um bom acabamento de superfície dos componentes
Diagnóstico de engranajes en sistemas de propulsión marinos utilizando técnicas ANFIS
Authors: Marichal G. N. Marichal , Del Castillo Zas María Lourdes , López J. , Padrón I. , Artés M.
Published: November 2024

En este trabajo se aplican nuevas técnicas de diagnóstico para el mantenimiento basado en condición de diferentes sistemas de propulsión de pequeños vehículos marinos que utilizan hélices para el desplazamiento y que se utilizan de forma habitual en entornos marinos. En todos estos casos uno de los elementos de mayor interés es el análisis del correcto funcionamiento de las cajas reductoras. El determinar con suficiente anticipación posibles fallos es de vital importancia en ambientes marinos, donde las averías se pueden producir en condiciones muy adversas. Concretamente el estudio se ha centrado en el diagnóstico de defectos incipientes en los engranajes utilizando técnicas basadas en inteligencia artificial con la finalidad de determinar la aparición del defecto incipiente y el tipo de defecto. Se ha realizado la toma de datos de un conjunto de engranajes defectuosos y normales para, posteriormente, realizar ensayos con las técnicas citadas. Los resultados obtenidos muestran la potencialidad de estas nuevas técnicas, presentándose en este artículo resultados satisfactorios en los ensayos realizados.
Influencia del material del portaherramientas en la estabilidad dinámica del fresado de acero endurecido AISI D6
Authors: Sánchez Hechavarría Yanier , Mariño Cala Maritza , Diniz Anselmo , Sanabria Macías Frank
Published: November 2024

El objetivo de este trabajo es el estudio experimental de la influencia del material del portaherramientas en la estabilidad dinámica durante el fresado de superficies inclinadas de acero para trabajos en frío AISI D6. La evaluación de la estabilidad dinámica se basó en el análisis de los espectros de frecuencia de las componentes de la fuerza de corte, el valor de la Raíz Media Cuadrática (RMS) y la rugosidad superficial de la pieza. La investigación mostró un efecto significativo del material del portaherramientas en la estabilidad diná- mica del proceso, obteniéndose para procesos estables, una mejor rugosidad superficial de la pieza y un aumento en la vida de la herramienta. El análisis de la variación de la rugosidad superficial permitió corroborar los resultados de los análisis de las señales de fuerza, comprobándose que en los procesos más estables los valores de la rugosidad superficial son menores que en procesos menos estables.
Análise de tensões em materiais sólidos de espumas de poliuretano rígidas sob furação
Authors: Azevedo Lucas D. , Fernandes Maria G. A. , Fonseca Elza M. M. , Natal Jorge Renato Manuel
Published: November 2024

Em diferentes áreas da medicina existem processos cirúrgicos que envolvem a furação de tecido ósseo, dependendo o seu sucesso da conjugação de diversos parâmetros. A previsão e o controlo dos parâmetros envolvidos são fundamentais para a redução do dano no tecido ósseo. Este trabalho de investigação tem como objetivo avaliar o estado de tensão gerado durante o processo de furação utilizando materiais sólidos de espumas de poliuretano rígidas com características similares ao osso humano. Durante a furação dos materiais sólidos são utilizados métodos experimentais, baseados na extensometria e na termografia, para análise das deformações e da temperatura na broca. Os parâmetros envolvidos na furação são a velocidade de rotação e a geometria da broca constantes em diferentes testes, sendo variável a velocidade de avanço. Em simultâneo, foi desenvolvido um modelo numérico de formulação explícita, com recurso ao método de elementos finitos, através do programa LS-DYNA. Os resultados permitem obter o campo de tensões nos materiais sólidos em função dos diferentes parâmetros de furação. Para a mesma velocidade de rotação e geometria da broca, a diminuição na velocidade de avanço provoca o aumento do nível de tensão. Em relação à resistência mecânica da espuma de poliuretano rígida utilizada, e para a zona de medição instrumentada, não há registo de dano material. O dano é provocado na zona de furação pela remoção do material.
Análisis y solución a problemática de rotura de tubos en generadores de vapor
Authors: Zaleta-Aguilar A. , Belman Flores J. M. , Pérez Trujillo J. P. , Álvarez Vargas L. A. , Gámez Arredondo S. A.
Published: November 2024

En este trabajo se analizó la rotura de tubos en el sobrecalentador terciario y recalentador de un generador de vapor operando al 25% y 100% de carga. Se propuso un análisis de 3 pasos, el cual consistió de: un modelado termodinámico de cada sección, un modelado fluidodinámico para conocer la distribución de perfiles de velocidad así como la temperatura de los gases de combustión dentro del generador, y por último, un rediseño aerodinámico basado en deflectores de flujo. Se determinó que la rotura de los tubos se debe a la recirculación de los gases a alta velocidad justo después del sobrecalentador, dando como resultado puntos calientes en el área donde se produce la falla. Como solución se propuso la colocación de un deflector para redirigir el flujo de gases y así evitar la formación de vórtices. Esta propuesta fue simulada para un deflector posicionado a 0°, 6°, 9°, 12° y 15° de inclinación, obteniéndose que la inclinación a 9° fue la mejor opción para evitar la recirculación de gases. Este método propuesto puede extenderse a diversos generadores de vapor en operación que experimenten la misma falla, evitando los enormes gastos que se generan por la rotura de tubos y la falta de disponibilidad en la producción energética.
Dimensionamento de um pré-evaporador modelo Robert´s para concentrar caldo-de-cana
Authors: Pança Crivellaro Fernando Perpetuo , Pereira Antonio Alves , Rodrigues Freitas Rodrigo
Published: November 2024

A evaporação é uma das operações unitárias mais utilizadas em processos industriais. Sua função é concentrar uma solução mediante a eliminação do solvente em forma de vapor. O evaporador tipo Robert´s é o mais utilizado nas indústrias açucareiras devido a sua área de aquecimento. Este trabalho objetivou construir um pré-evaporador em escala piloto para concentração do caldo-de-cana e geração de vapor. Foram mencionados os processos aplicados industrialmente, onde foram abordados parâmetros técnicos e operacionais, para obter economia de vapor.
Análisis de posición de un mecanismo de cuatro barras utilizando coordenadas naturales
Authors: Romero Núñez Neider Nadid
Published: November 2024

En este artículo se propone la utilización de coordenadas naturales en la formulación de las ecuaciones de restricción de un mecanismo de cuatro barras para resolver el problema de posición de forma cerrada o analítica, con el objetivo de evitar las complejidades que conlleva el uso del método tradicional en el cual se utilizan coordenadas angulares y, donde las restricciones se derivan de la condición de cierre de lazo. Se modeló utilizando coordenadas naturales en un mecanismo de cuatro barras junto con un punto del acoplador, debido que la trayectoria deseada de este punto es un problema de especial importancia en la síntesis dimensional. Las restricciones obtenidas se resolvieron de forma analítica, para luego ser implementas en la simulación del mecanismo para cada una de sus configuraciones. Finalmente se concluyó que el uso de coordenadas naturales para la solución del problema de posición de un mecanismo de cuatro barras, origina ecuaciones de restricción que pueden resolverse analíticamente de forma sencilla, y de esta manera proporcionando una solución alterna al problema de posición.
Projeto de controle hibrido aplicado a vibrações excessivas em uma estrutura
Authors: Fernandes Diogo Batista , Chavarette Fabio Roberto
Published: November 2024

Amortecedores de massa sintonizados (AMS) ou Absorvedores Dinâmicos são dispositivos para controle passivo de vibrações em máquinas, prédios ou outras estruturas. Com o passar dos anos esses dispositivos foram aprimorados e tornaram-se mais versáteis. Neste trabalho, será abordado um dispositivo considerando uma dependência cúbica do deslocamento na rigidez do elemento elástico acoplado à massa principal e conectada ao aparelho, ambos em paralelo com um amortecimento viscoso linear. O problema é modelado através de equações diferenciais ordinárias não lineares que serão linearizadas em torno de seu ponto de equilíbrio. Como forma de excitar o AMS, foi utilizada uma excitação sísmica sendo esta uma função espectral real, o espectro Tajimi-Kanai, já que em uma situação real, as propriedades do solo local produzem alteração nas propriedades dinâmicas, causando assim uma instabilidade na estrutura onde foram utilizados parâmetros para encontrar um comportamento caótico no sistema. Como forma de minimizar as vibrações causadas pela excitação sísmica foi proposta um controle hibrido estrutural. O controle estrutural, basicamente promove alterações nas propriedades de rigidez e amortecimento da estrutura, seja pela adição de dispositivos externos, seja pela ação de forças externas. A técnica de controle que será acoplada ao AMS é o controle semiativo, o amortecedor magneto reológico, com o objetivo de minimizar as vibrações e reduzir o movimento caótico do sistema a um ponto estável. A estratégia de controle hibrido adotado demonstra uma eficiência para este tipo de problema e pode ser utilizada como forma de se prevenir perdas materiais, danos ou ruínas de construções.
Prótese de joelho sob carga assimétrica
Authors: Fernandes Inês S. , Fonseca Elza M. M.
Published: November 2024

Os fabricantes disponibilizam aos profissionais de saúde uma diversificada oferta no que diz respeito a próteses do joelho, variando essencialmente na geometria e no tipo de material. Neste trabalho, utilizaram-se tomografias computorizadas de pacientes, que permitiram desenvolver modelos geométricos e com densidade óssea aproximada, para posterior inserção de uma prótese de joelho. Modelos computacionais 2D e 3D, submetidos à compressão por uma carga assimétrica, vão permitir eleger a melhor conjugação entre a geometria do osso e os materiais envolvidos, no desempenho da prótese
Análise experimental do fator recuperação de óleo mediante injeção de água
Authors: Alves Maia Lucas Francisco , Romero Oldrich Joel
Published: November 2024

Neste trabalho são presentados detalhes da montagem e operação de uma bancada experimental para o estudo do escoamento de fluidos em meios porosos. Também são detalhados a determinação da porosidade, permeabilidade e o processo de saturação da amostra cilíndrica de rocha com óleo. A bancada é utilizada para estudar o efeito de três níveis de vazão de injeção de água no fator de recuperação de óleo. Os resultados obtidos permitem constatar que a operação da unidade deve ser realizada com atenção e cuidado, também observase que o processo de retirada do óleo da rocha é mais eficiente para baixas vazões de injeção de água, embora para isso sejam necessários tempos mais longos de operação. As respostas para o fator de recuperação de óleo são condizentes com os reportados na literatura, demonstrando que a metodologia experimental adotada é coerente e que foi corretamente aplicada
Avaliação das deformações em osso sintético durante um processo de furação
Authors: Fernandes Maria G. A. , Fonseca Elza M. M. , Natal Renato N.
Published: November 2024

Face ao crescente aumento da população idosa verificado nos últimos anos, a técnica de furação constitui atualmente um dos procedimentos cirúrgicos mais utilizados na medicina. Tratando-se de uma ação indispensável no tratamento de fraturas ósseas, bem como no alojamento de implantes dentários, é essencial a utilização de parâmetros de furação adequados que permitam garantir a ausência do dano ósseo. O desenvolvimento de metodologias que avaliem e auxiliem o sucesso destes procedimentos tornou-se um desafio para a comunidade científica. O presente trabalho tem como objetivo avaliar o campo de deformações geradas no tecido ósseo sob um processo de furação, utilizando um material de osso sintético da Sawbones®. É apresentado um modelo de elementos finitos que através de uma análise dinâmica permite simular o processo de furação. O modelo foi calibrado através de testes experimentais para medição do campo de deformações na superfície do osso sintético da Sawbones®, caracterizado como uma espuma de poliuretano, com propriedades semelhantes às do osso humano cadavérico. O estudo efetuado permitiu a comparação entre os resultados numéricos e experimentais com o objetivo de calibrar o modelo numérico para a utilização futura em processos de furação. Os parâmetros de furação selecionados para o estudo consistem na utilização de três velocidades de rotação diferentes, mantendo constantes os parâmetros relativos à velocidade de avanço, profundidade de furação e broca utilizada. Os resultados permitiram concluir que o aumento da velocidade de rotação provoca um aumento das deformações durante a furação. As zonas mais críticas encontram-se sempre na parede do furo e na vizinhança adjacente. As deformações tendem a aumentar ao longo da furação atingindo os valores máximos no instante em que a ferramenta de corte termina o furo. Os resultados experimentais e numéricos evidenciam a importância de uma seleção adequada de parâmetros de furação na minimização do dano causado pelo próprio processo.
Estudo de caso sobre o embarque controlado nível 2 (ECN2) uma ferramenta da qualidade automobilística
Authors: Neto Jose Alves da Silva , Oscare Giacaglia Giorgio Eugenio
Published: November 2024

O ECN2 é facilmente confundido, pelas montadoras, como um posto comum de inspeção de qualidade, devido as suas similaridades de atividade principal, inspeção de peças automotivas suspeitas de não conformidade. Existe uma carência de publicações sobre ECN2, tornando o conhecimento fraco, tendencioso e subestimando a sua importância. O objetivo desta pesquisa é de realizar uma revisão da literatura e pesquisa documental em uma empresa real através de um estudo de caso, com uma abordagem qualitativa. Os resultados demonstram que o ECN2 quando aplicado adequadamente, contribui para a diminuição dos custos de oportunidades, minimiza as não conformidades e atua contra o crescimento do Recall no Brasil. Este estudo realizou-se em uma empresa que forneceu serviços de ECN2 em peças de transmissão automotiva durante 12 meses, resultando na rejeição de 115 pçs dos mais diversos problemas, tais como trinca, quebra de peças, batida em área retificada e porosidade. Conclui-se que o ECN2 tem características fortes que o diferem de um simples posto de inspeção de qualidade. O ECN2 estudado impediu a montagem de 115 automóveis com potenciais problemas, que poderia ter gerado Recall, impactado negativamente na imagem da montadora.
Análisis de lubricidad en mezcla diesel-biocombustible utilizando el ensayo de espiga en disco
Authors: Negrin Hernandez Luis Iván , López Díaz Iosvani , Pérez Ruiz Eduardo A , Concepción Fandiño Lester , Rodríguez Machín Lizet
Published: November 2024

En este trabajo se realiza el análisis de lubricidad de una me zcla combustible. La mezcla compuesta por un 10 % de diésel, 35% de aceite de higuereta y 55% de etan ol, ofrece resultados favorables. Puede ser uti- lizada en un motor de encendido por compresión sin necesidad de modificar. Para el estudio comparativo fue seleccionado el ensayo de espiga en disco ( Pin on Disc ) el cual no pretende representar todas las condiciones que pueden experimentarse durante la explotación de una máquina o mecanismo, sino que se utiliza para com- parar la magnitud del desgaste en un elemento de un par triboló gico estando presente el diésel y la mezcla estu- diada. La mezcla biocombustible a rrojó mejores resultados en co mparación con el diésel, disminuyendo el vo- lumen perdido en un 35%. Esto demuestra un mejor comportamiento en cuanto a la lubricidad y por lo tanto la posibilidad de prolongar la vida útil de cualquier componente q ue sea lubricado por el propio combustible.
Análise do efeito do fator depré-carga nas características de desempenho de mancais de três lóbulos lubrificados a gás
Authors: Araújo Simões Rodrigo de , Faria Marco Tulio C.
Published: November 2024

Due to the advantages of gas lubrication, it has been increasingly sought to improve the use of gas bearings lubricated by compressible fluids such as air. The obstacles to the usage of these components, imposed mainly by instability problems, have been faced in different ways. Non-cylindrical bearings of fixed geometry are the alternative with lowest cost between them. Thus, it is essential to know how the various parameters that characterize these components influence their performance. This way, a finite element procedure is validated and applied in order to analyze the effect of the preload factor on the performance characteristics of three-lobe bearings, one of the most promising representatives of those components. Stationary and dynamic performance characteristics are evaluated. The procedure relies on the application of the perturbation method in the classical Reynolds equation to obtain the zero order and first order lubrication equations. The finite element equations are determined using the Galerkin weighted residual method with high order interpolation functions. From the solution of the zero order equation, the hydrodynamic pressures and other stationary performance characteristics are determined. The dynamic performance characteristics are obtained through the solution of the first order equation using the pressure distribution of the static solution
Desarrollo de estrategia y sensorización en proceso de LMD para reparación de geometrías tipo blisk
Authors: Ruiz José Exequiel , González Barrio Haizea , Cortina Magdalena , Arrizubieta Arrate John Iñaki , Lamikiz Mentxaka Aitzol
Published: November 2024

A medida que aumentan las exigencias en los procesos industriales de fabricación y reparación, existe una marcada tendencia a incorporar nuevas tecnologías, como la de LMD (Laser Metal Deposition). El sector aeronáutico no es ajeno a dicha evolución y, por lo tanto, el presente trabajo estudia la posibilidad de realizar la fabricación de componentes de turbina tipo blisk, así como también su reparación, utilizando tecnología LMD. Dentro del mismo trabajo se propone una metodología para la sensorización del proceso y la captación de parámetros como la temperatura de aporte y la altura de la geometría. Con el fin de cumplir dichos objetivos se procede a la fabricación de un blisk, aportando en 5 ejes, con la tecnología aditiva ya citada, la geometría de los alabes a un núcleo de material como sustrato. Para su realización se han evaluado diferentes estrategias de aporte, así como la accesibilidad y viabilidad del proceso mediante CAM, para optimizar las trayectorias y evitar posibles colisiones con las geometrías ya generadas. La propuesta para la sensorización tiene en cuenta las elevadas temperaturas que pueden alcanzarse durante el proceso, así como su rápido descenso; razones por las cuales se opta por un pirómetro de dos colores para la captación de temperatura y un sensor láser para la medida de distancia a la pieza.
Predicción de vida a fatiga de acoplamientos dentados abombados con elevadas desalineaciones
Authors: Ulacia Garmendia Ibai , Larrañaga Amilibia Jon , Arana Ostolaza Aitor , Elizegi Aiertza Julen , Esnaola Ramos Jon Ander
Published: November 2024

Los acoplamientos dentados son componentes mecánicos que permiten transmitir el par entre árboles desalineados mediante dientes igualmente espaciados. Por ejemplo, se emplean en máquinas de aplanado para transmitir potencia desde la caja de engranajes principal a los rodillos de aplanado. El pequeño tamaño de los rodillos disminuye el espacio entre los acoplamientos dentados causando desalineaciones de hasta 7º. En condiciones alineadas, todos los dientes así como toda la superficie del flanco del diente están en contacto, mientras que en condiciones desalineadas, solo algunos dientes y parte del ancho del diente están en contacto, lo que genera un comportamiento de carga complejo y una vida útil reducida. Los modelos de dimensionado de acoplamientos dentados clásicos que todavía son ampliamente utilizados cuando se diseñan dichos acoplamientos, consideran la desalineación para estimar el número de dientes en contacto (entre los que se reparte la carga), pero no tienen en cuenta la rigidez del diente y el par aplicado. Por lo tanto, las tensiones generadas y, en consecuencia, el cálculo de vida a fatiga, es impreciso. En el presente trabajo se ha desarrollado un modelo de elementos finitos de un acoplamiento dentado esférico y se han analizado los efectos de la desalineación y el par en el número de dientes en contacto y en la tensión en el pie del diente. Además, se han realizado ensayos experimentales de fatiga y se han correlado las predicciones numéricas con dichos resultados.
Compensación de los errores de alineación provocados por las deflexiones de los ejes en transmisiones de engranajes cónicos espirales diseñadas con distintos tipos de huella de contacto
Authors: González Pérez Ignacio , Martínez Díaz M. , Fuentes Aznar Alfonso
Published: November 2024

En el presente trabajo se analiza una metodología para compensar los errores de alineación debidos a las deflexiones de los ejes en transmisiones de engranajes cónicos espirales cuando se transmite una carga nominal o de diseño, considerando cuatro tipos de patrones de contacto: lineal, localizado en la dirección longitudinal, localizado en la dirección del perfil, y localizado en una dirección ajustada diagonal. Para ello se determinan en primer lugar los parámetros de máquina correspondientes al proceso Cyclo-Palloid que permiten diseñar dichos patrones de contacto. A continuación se aplica un proceso iterativo en cada uno de los cuatro diseños. Este proceso iterativo requiere analizar, en cada etapa del proceso, la transmisión con ejes mediante el método de los elementos finitos, para obtener los errores de alineación debidos a la deflexión de los ejes. Los resultados muestran la eficacia de la metodología propuesta para compensar, desde el diseño de las geometrías de las superficies de contacto, las deflexiones de los ejes en los cuatro tipos de patrones de contacto, así como la mayor tolerancia de los diseños con contacto localizado en la dirección del perfil y en la dirección diagonal ajustada a variaciones de la carga de diseño. Se presentan varios ejemplos numéricos.
Estimación del nivel de presión sonora emitido por un vehículo en el ensayo Coast-By a partir del nivel de potencia sonora obtenido en ensayos de laboratorio
Authors: Velasco Sánchez Emilio , Clar García David , Campillo Davó Nuria , Peralorts R. , Campello Vicente Héctor
Published: November 2024

El ruido de rodadura ocasionado por la interacción entre el neumático y la carretera es la principal fuente sonora causada por el tráfico rodado a velocidades medias y altas. En las últimas décadas, las emisiones sonoras de los neumáticos han sido ampliamente estudiadas por diversos grupos de investigación. Sin embargo, la mayoría de estas investigaciones se han centrado, principalmente, en ensayos en pista. Como resultado de estas investigaciones, se han desarrollado diferentes métodos de ensayo para medir la emisión sonora de los neumáticos. Los métodos más importantes son los denominados Coast-By, Close-Proximity, Statistical Pass-By y Controlled Pass-By. Entre todos ellos, el método Coast-By se ha establecido en Europa como método estándar relativo a la homologación de neumáticos con respecto a las emisiones sonoras de rodadura según determina el Reglamento 117 de la Comisión Económica para Europa de las Naciones Unidas (CEPE). Sin embargo, todos los métodos mencionados anteriormente tienen varios inconvenientes tales como la influencia de factores ambientales, los diferentes resultados que se pueden obtener dependiendo de la pista de ensayo o del vehículo con el que se realizan los ensayos, la falta de repetibilidad o el que quizás sea el aspecto más importante, que es la limitación de la magnitud medida, el nivel de presión acústica. Una nueva metodología basada en ensayos de tipo Drum y la norma ISO 3744:2010 [4], que fue desarrollada para evitar estas limitaciones, ha probado ser comparable con el método Coast-By (CB). Este artículo describe cómo se puede estimar los resultados del ensayo CB a partir de datos obtenidos con el nuevo método de ensayo en laboratorios DRUM. En concreto, esta nueva metodología consiste en la obtención del nivel de potencia sonora del neumático, como fuente individual, y la aplicación de un modelo de propagación que represente el ensayo en pista CB
Sistema de forças produzido por molas ortodônticas T-loop com diferentes secções transversais: um estudo pelo método dos elementos finitos
Authors: Mandello Rodrigues Fábio Rodrigo , Do Amaralferreira Marcelo , Borges Paulo César , Luersen Marco Antônio
Published: November 2024

O uso de molas ortodônticas para o fechamento de espaços por meio da mecânica do arco segmentado vem se mostrando muito eficiente ao longo dos anos, sobretudo pelas alças do tipo T-loop. Essas alças são feitas com fios metálicos de diversas secções e ligas. O presente estudo tem como objetivo principal analisar a influência de diferentes secções transversais de fios na movimentação dentária, com o uso de alça de geometria T-loop, de titânio-molibdênio. Para as análises a alça foi modelada tridimensionalmente e foram efetuadas simulações pelo método dos elementos finitos tridimensionais para grandes deslocamentos. Observou-se que há um aumento nos valores de forças e momentos reativos sobre os pontos de apoio (dentes), bem como na rigidez da alça, devido ao aumento da secção transversal do fio metálico. Em relação ao sistema de forças resultante, não foi observada diferença significativa para as secções consideradas uma vez que a relação momento/força (M/F), responsável por influenciar os tipos de movimentos dentários, permaneceu praticamente inalterada. O estudo apontou também que há restrições no uso de algumas secções transversais, em determinados valores de ativação, uma vez que as forças reativas encontradas ficam fora da zona ideal para emprego de forças ortodônticas.
Matrices polinomiales y ecuaciones diferenciales
Authors: Jacamo Sonia V. , De La Torre Leonor E. , Ganyitano Graciela B. , Fernández Claudia R.
Published: November 2024

Las ecuaciones diferenciales (E.D) y los sistemas de ecuaciones diferenciales (S.E.D) surgen naturalmente al estudiar problemas en física, mecánica, economía, biología, etc. Su resolución no es una tarea fácil de llevar a cabo, requiriendo para ello de numerosos cálculos. Debido a estos inconvenientes surge esta propuesta, la que consta de cinco secciones, las que se explican brevemente a continuación. La sección uno se divide en dos subsecciones, en la subsección 1.1 se recuerdan conceptos propios de Álgebra Lineal, como son matriz polinomial, matriz compañera y linealización, en la subsección 1.2, se enuncia un teorema que establece la solución de un S.E.D que hace uso de los conceptos recordados en la subsección 1.1. En la sección dos se mencionan situaciones interesantes en las cuales aparecen S.E.D de distintos órdenes, prestando atención a los sistemas de ecuaciones de segundo orden que surgen en mecánica, como por ejemplo, el estudio de masas acopladas unidas por resortes. En la sección tres figuran ejemplos resueltos junto con un problema de aplicación, los que se resuelven por medio de sistemas de E.D de orden superior aplicando el teorema. La sección cuatro está destinada a conclusiones finales, se hará notar fundamentalmente la practicidad del uso del teorema en la resolución de S.E.D de segundo orden no homogéneos, los que usualmente requieren de numerosos cálculos y trabajo tedioso para su resolución, por último en la sección cinco se listan las referencias bibliográficas.
Estratégia de minimização do consumo equivalente aplicada ao gerenciamento de potência de veículos elétricos híbridos de célula a combustível
Authors: Cerqueira Revoredo Téo
Published: November 2024

Veículos movidos através da queima de combustíveis fósseis são a grande maioria da frota mundial atual, e contribuem por aproximadamente 13% da emissão de gases de efeito estufa na atmosfera terrestre. A par do problema e da necessidade de solucioná-lo, muitos países já anunciaram metas para reduzir ou eliminar o uso de veículos movidos por derivados de petróleo nas próximas décadas, e os principais fabricantes de automóveis vêm pesquisando e desenvolvendo automóveis que utilizam fontes alternativas de energia. Dentre as tecnologias que despontam estão os veículos elétricos híbridos movidos a hidrogênio. Entretanto, a sua utilização em larga escala ainda demanda muita pesquisa e desenvolvimento. Nesse contexto, este trabalho apresenta um modelo dinâmico para um veículo elétrico híbrido de célula a combustível e discute estratégias para o gerenciamento de potência entre as suas fontes de energia. Especial atenção é dada à uma estratégia de minimização do consumo equivalente. Resultados de implementações computacionais são apresentados, que comprovam o menor consumo dos veículos elétricos híbridos de célula a combustível com relação aos convencionais propelidos por motores de combustão interna, bem como o melhor desempenho obtido pela técnica de minimização de consumo. O modelo desenvolvido pode ser facilmente adaptado a diferentes tipos de automóveis e servir de base para a realização de estudos mais amplos.
El volante en la conducción autónoma
Authors: Balbás Calvo Alexandra , Domínguez Manuel , Espinosa María del Mar
Published: November 2024

El vehículo totalmente autónomo se comercializará en pocos años y todos los ocupantes tendrán la función de pasajeros. La distribución interior del vehículo será más flexible y cómoda para los ocupantes. El objetivo de este trabajo es vislumbrar el futuro del volante en el coche autónomo. Existen dos corrientes de opinión enfrentadas en cuanto a su necesidad. En este trabajo se presentan las posibles tendencias de futuro de este componente.
Análise da estabilidade e detecção do comportamento caótico em um sistema não-ideal de cápsula
Authors: Pereira Roefero Luiz Gustavo , Chavarette Fábio Roberto , Carreta Moro Thiago , Outa Roberto , Gonçalves Vicente Joselma Pinheiro
Published: November 2024

No estudo da engenharia, não é raro encontrar estruturas que colapsaram pela ocorrência de excitações que não estavam previstas em projeto. Dentro deste ramo encontramos as excitações não-ideais que ocorrem quando a própria excitação é influenciada pela resposta da estrutura, este fenômeno ocorre frequentemente em motores com algum tipo de desbalancea-mento. Neste trabalho, buscou-se analisar o comportamento de um sistema de cápsula através de um modelo matemático, que se movimenta com base em um sistema vibro-impacto, quando excitado por um motor desbalanceado (fonte não-ideal), tornando o modelo inédito na literatura. Para realizar esta avaliação, foram utilizados métodos matemáticos, como o Método de Runge Kutta de 4ª Ordem, o Primeiro Método de Estabilidade de Lyapunov e os Expoentes de Lyapunov a fim de detec-tar instabilidades e parâmetros que façam com que o sistema desempenhe um comportamento caótico, necessitando de um projeto de controlador para a correção e utilização deste sistema em situações práticas.
Desenvolvimento de um protótipo para auxílio de deficientes visuais utilizando controlador arduino
Authors: Dos Santos Rodrigo Marques , Vieira de Melo Gustavo da Silva
Published: November 2024

No Brasil, a presença de faixas e vias que auxiliem os deficientes visuais quanto à sua locomoção não atende a demanda de maneira eficaz, o que provoca dificuldades durante a locomoção cotidiana destes. Mas, não somente as vias públicas são obstáculos, o próprio transporte em ambientes caseiros pode se tornar perigoso. Para mitigar este problema, o presente trabalho foi desenvolvido com objetivo de produzir um dispositivo que auxilie tais pessoas durante seu cotidiano, baseado em controladores Arduino e sensores responsáveis pela identificação de objetos. Para tal, o algoritmo desenvolvido é capaz de medir distâncias com baixos níveis de erros em relação à medição real, sendo possível até próximo de 2 m, e enviá-las para uma outra placa. Este sinal é, então, transmitido ao controlador e alerta o usuário sobre um possível objeto nas proximidades através de micromotores posicionados ao redor da cintura do mesmo. Dessa forma, o protótipo proposto se mostrou eficaz na medição das distâncias e durante o alerta vibratória ao usuário, garantindo sua usabilidade em situações cotidianas, haja vista sua funcionabilidade e seu baixo custo.
Desenvolvimento de modelo matemático capaz de prever o amortecimento de impacto realizado por um airbag motorista
Authors: Ulisses da Silva Marina , Huebner Rudolf
Published: November 2024

Dezenas de novos modelos de veículos são lançados anualmente, para cada um deles é necessário o desenvolvimento ou, no mínimo a calibração de um novo sistema de retenção do ocupante (ORS), sistema do qual o airbag motorista faz parte. O desenvolvimento, otimização e validação do ORS é um processo complexo e dispendioso. Assim, a simulação numérica é essencial nas etapas iniciais e intermediárias do desenvolvimento dos airbags para minimizar o tempo e o alto custo associado a testes experimentais. De modo geral, as simulações virtuais utilizadas na indústria automotiva demandam considerável esforço computacional, tempo de simulação e muitas vezes mão-de-obra especializada. Assim, tendo em vista a crescente necessidade de avaliar o comportamento dos airbags de maneira rápida e a baixo custo este trabalho visa desenvolver um modelo capaz de descrever de maneira satisfatória a interação entre um airbag motorista e o ocupante utilizando conceitos de mecânica clássica. O modelo foi implementado em linguagem de MATLAB a fim de que os resulta dos fossem obtidos de maneira rápida através do método iterativo. Algumas considerações foram feitas para simplificação do fenômeo:o gás no interior do airbag foi considerado um gás ideal, assumiu-se que o airbag é simétrico e que todas as deformações sofridas também se propagam de maneira simétrica, a compressão do gás no interior da bolsa ocorre adiabaticamente e a distribuição de temperatura em seu interior é uniforme. O modelo desenvolvido foi correlacionado com o modelo de Zhang et al com desvio menor que 6% se mostrando eficiente para prever o comportamento do airbag quando a interação entre a bolsa e o ocupante ocorre após o airbag está completamente inflado e posicionado.
Simulação numérica da influência de um mecanismo passivo de controle de arrasto sobre a aerodinâmica do corpo de ahmed com traseira quadrada em escala industrial
Authors: Quintino Palhares Matheus , Gonçalves Valdson H. P. , Rodrigues Matheus S.A. , Palhares João Henrique Q. , Huebner Rudolf , Papini Guilherme de Souza
Published: November 2024

O aumento da eficiência energética de veículos automotores pode ser obtido por meio de mecanismos passivos de controle de arrasto. O chanfro na base vertical é um dispositivo de redução de arrasto eficaz para carros com traseira quadrada. Mas alguns ajustes da geometria do veículo em fases derradeiras de projeto são desestimulados. Logo, pesquisas por meio de análise numérica da configuração ótima de chanfros na base em ciclos iniciais de desenvolvimento de um novo modelo tornam-se atraentes. Assim, o objetivo desta pesquisa é validar um modelo computacional para avaliação da influência de chanfros na base de veículos com traseira quadrada rodando com Re da ordem de 106 . Para isso, simulação de fluidodinâmica computacional do corpo de Ahmed em escala real, tanto com a forma original como com chanfros, inserido em escoamento com Re igual a 2,26 x 106 foi realizada. Utilizou-se o Método de Decomposição de Reynolds não estacionário associado ao modelo de turbulência k-? SST. O método computacional adotado para resolver o escoamento turbulento proposto foi satisfatório, pois reproduziu a organização média do escoamento na esteira próxima do modelo original e identificou atividade espectral na bolha de separação com valores de ??ு entre 0,11 e 0,14, coerentes com dados da literatura. Coeficiente de arrasto médio do modelo sem chanfros superestimou em 5,7% o dado do experimento de referência. A introdução dos chanfros reduziu o comprimento e a área da seção transversal da bolha de separação. Mudanças na atividade espectral da esteira e surgimento de vórtices longitudinais originados nas extremidades laterais dos chanfros também foram observados. O modelo chanfrado percebeu redução do coeficiente de arrasto em cerca de 2,7%, quando comparado com o modelo original, compatível com o observado em estudo prévio.
Caracterización experimental del desgaste radial de muelas de rectificado con aglomerante vítreo
Authors: Pazmiño Franco T. , Pombo Rodilla Iñigo , Sánchez Galíndez José Antonio , Godino Fernández L.
Published: November 2024

El rectificado supone una de las operaciones de mayor valor añadido en la fabricación de componentes mecánicos. Se trata de una operación de acabado en la que se consiguen tolerancias dimensionales y acabados superficiales que no pueden alcanzarse mediante otros procesos de fabricación. Esta operación permite obtener una excelente vida a fatiga del componente, y es por ello que su presencia es muy importante en componentes de alta tecnología para aeronáutica, automoción, óptica, etc. La herramienta, la muela abrasiva, es un composite que sufre desgaste durante su interacción con la pieza. El desgaste provoca pérdida de tolerancias y de acabado superficial, afectando por tanto a la viabilidad de la operación. Incluso, puede llevar a daños que afecten muy negativamente al comportamiento a fatiga del componente. Dado que la fabricación de la muela abrasiva es muy artesanal, y que el fabricante de la misma no dispone de datos sobre las características mecánicas del abrasivo y del aglomerante, el estudio de los fenómenos de desgaste se basa tradicionalmente en esquemas de prueba-error. Este trabajo es el primer paso para el posterior desarrollo de modelos numéricos y de nuevos ensayos experimentales que permitan caracterizar el comportamiento a fractura de la muela abrasiva como composite. Previamente, es necesario obtener relaciones entre la pérdida de geometría de la muela abrasiva y las fuerzas, energía específica de corte y acabado superficial final de la pieza. En este trabajo se presenta una metodología experimental para la cuantificación del desgaste. Tras describir los ensayos, los mismos se llevan a cabo en una rectificadora industrial sensorizada y utilizando muela abrasiva de alúmina. A continuación se discute la evolución de fuerzas, energía específica de corte y acabado superficial con el desgaste bajo diferentes condiciones de rectificado. Los resultados revelan que no es posible estudiar el comportamiento de fractura de la muela abrasiva si el fenómeno de pérdida de granos abrasivos no está aislado. El desgaste de la muela abrasiva ha aumentado, al incrementar el volumen de pieza rectificado, sin embargo, con las pruebas realizadas, los granos abrasivos no han llegado a desprenderse del aglomerante, por lo que se establecen acciones para poder aislar dicho fenómeno en futuros ensayos. En los ensayos preliminares, a medida que se incrementa la velocidad de avance, la energía específica de corte disminuye y Ra aumenta, en cambio en el desgaste volumétrico no existe una clara tendencia. En los ensayos de caracterización, se puede observar dos tendencias de desgaste de la muela abrasiva. El cambio de tendencia provoca un aumento de la energía específica y de Ra. Estos resultados presentados en este artículo permitirán posteriormente validar los modelos numéricos sobre los que ya se ha empezado a trabajar.
Comportamiento de la atracción entre un líquido ferromagnético y un campo magnético dependiendo de la temperatura del líquido
Authors: Rojas Schröter Celine , Ponce Díaz Rodrigo
Published: November 2024

Se realizó un análisis experimental con el objetivo de identificar si existe un cambio en la atracción magnética entre un líquido ferromagnético y un campo magnético estable, dependiendo de la temperatura del líquido. El líquido ferromagnético analizado se sintetizó como una suspensión coloidal de partículas ferromagnéticas de ferrita de hierro Fe3O4 (II, III) (98%) en aceite de motor (Castrol Magnatec 20W-50) como líquido portador. Este experimento se llevó a cabo analizando 15 temperaturas para el fluido, dentro de un intervalo entre -11ºC y 90ºC. Los resultados de esta investigación muestran un efecto directo entre la fuerza de atracción del fluido y la inducción magnética debido al cambio de temperatura del líquido. Identificamos una tendencia decreciente de la fuerza de atracción al aumentar la temperatura del líquido que puede ser descrito con tres patrones de comportamiento: el primero entre -11ºC a 24ºC, el segundo entre 24ºC a 35ºC y el tercero entre 35ºC a 90ºC. En base a los resultados analizados, esta investigación expone la posibilidad de explicar este comportamiento como consecuencia de que la saturación magnética no sea únicamente una constante del material, sino dependa también de la temperatura del mismo.
Monitorización de estado de ejes ferroviarios mediante procesamiento con redes neuronales convolucionales y temporales de señales vibratorias
Authors: López Galdo Antía , Gómez García María Jesús , Martínez Olmos Pablo , Castejón Sisamón Cristina
Published: November 2024

La industria ferroviaria emplea actualmente muchos esfuerzos en la digitalización del mantenimiento y en su orientación hacia la monitorización de estado. En el caso específico de los ejes ferroviarios, como en el de otros elementos mecánicos, el principal problema para conseguir este objetivo es la falta de modelos predictivos para generalizar lo que ocurrirá en condiciones de defecto en cualquier condición de operación. En este trabajo, se propone la utilización de modelos basados en aprendizaje profundo, utilizando redes neuronales para el diagnóstico de fisuras en ejes ferroviarios. El patrón utilizado son señales de vibración de cuatro conjuntos diferentes eje-rueda, instalados en un bogie y accionados sobre un banco de ensayos. Las señales se obtienen a distintas condiciones de operación de montaje, carga y velocidad. Las redes neuronales empleadas combinan una red neuronal convolucional (CNN), con una recurrente (LTSM) y por último un perceptrón multicapa (MLP) que arroja a su salida la clasificación de la condición del eje. Los resultados se muestran utilizando curvas ROC, en las que se observa una elevada fiabilidad de los modelos que, habiendo sido entrenados solamente con datos de uno de los conjuntos, son capaces de generalizar y de clasificar correctamente la condición del resto de conjuntos, independientemente de las condiciones de montaje y operación.
Andamios de PLA fabricados mediante técnicas de impresión 3D: metodología para desarrollar un modelo de comportamiento ortotrópico del material
Authors: Martínez Bordes Gabriela , Serandour Guillaume
Published: November 2024

Los andamios en términos biomédicos, son estructuras tridimensionales porosas cuya función principal es proporcionar un lugar para alojar células de tejidos vivos. Un andamio debe cumplir con requisitos específicos, como ser biocompatible, biodegradable, tener una porosidad adecuada y ser fácil de fabricar. En este caso, en particular, para su fabricación, se ha optado por utilizar técnicas de impresión 3D, específicamente la impresión por deposición fundida (FDM), y como material, se ha elegido el ácido poliláctico (PLA), un polímero biodegradable común en la impresión 3D. Se llevaron a cabo pruebas de tracción en probetas fabricadas con PLA mediante FDM, las cuales se imprimieron en tres orientaciones distintas a saber; orientación 1 (O1), orientación 2 (O2) y orientación 3 (O3). La orientación O3 se caracteriza por tener la dirección de impresión alineada con la longitud de la probeta. Se mantuvieron constantes el tamaño de los poros, el patrón geométrico y las propiedades de impresión en todas las probetas para asegurar resultados comparables. Uno de los hallazgos importantes fue que la orientación de impresión O3 mostró una variación significativa en el módulo elástico, lo que indica que las propiedades mecánicas del material son anisotrópicas en esta dirección. Para abordar esta variación, se propuso un modelo de comportamiento ortotrópico del material. Además, se utilizó el software ANSYS para realizar simulaciones numéricas y validar los resultados experimentales. Estas simulaciones mostraron una buena correlación con los datos obtenidos en el laboratorio.