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dc.creatorCastro, Romulo Pereira de-
dc.date.accessioned2016-06-22T18:40:02Z-
dc.date.available2006-03-13-
dc.date.available2016-06-22T18:40:02Z-
dc.date.issued2005-07-27-
dc.identifier.citationCASTRO, Romulo Pereira de. Design and experimental identification of a static and dynamic pressure calibration device. 2005. 154 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2005.por
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14817-
dc.description.abstractThe design methodology and the experimental identification of the dynamic behavior of a pressure calibration system are developed. The calibration device body is a vertical pressure vessel, completely filled with liquid, composed by a rigid tubular structure closed at its both ends by two flexible circular membranes. The lower membrane is used to generate the internal static or dynamic pressure, by applying an external excitation force at its center. The upper membrane acts as a reference pressure sensor, which output is the motion of its center. The pressure transducer to be calibrated is installed close to the upper membrane. The finite element method is used to model the elastic structure and the fluid domain. An acoustic wave formulation model is used to solve the coupled field problem. The fluid-structure interaction occurs at the common interface, in a way that the fluid acoustic pressure exerts a force applied to the structure and the structural motions produce an effective loading at the fluid domain. Modal analysis is performed and frequency responses of the displacement at the center of the upper membrane and the pressure at the face of the transducer to be calibrated are calculated for an harmonic excitation applied at the center of the lower membrane. Tests are conducted on an experimental device using an impulsive excitation force. The velocity at the center of the upper membrane is measured by a laser vibrometer, a piezoelectric load cell measures the excitation force, and a piezoresistive transducer measures the pressure. The obtained results are used to validate the static and the dynamic behavior of the computational model. The influence of the device geometric parameters on its static sensitivity, on the operational frequency band, and on the maximum allowed pressure, are also analysed.eng
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico-
dc.formatapplication/pdfpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectPressão dinâmicapor
dc.subjectInteração fluido-estruturapor
dc.subjectVibro acústicapor
dc.subjectDynamic pressureeng
dc.subjectFluid-structure interactioneng
dc.subjectAcoustic waveeng
dc.subjectVibraçãopor
dc.subjectOscilaçõespor
dc.subjectCalibraçãopor
dc.subjectPlanejamento experimentalpor
dc.titleProjeto e identificação experimental de um protótipo de calibrador de pressão estática e dinâmicapor
dc.title.alternativeDesign and experimental identification of a static and dynamic pressure calibration deviceeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor1Lépore Neto, Francisco Paulo-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780224Z5por
dc.contributor.referee1Miranda, Ricardo Fortes de-
dc.contributor.referee1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783854D0por
dc.contributor.referee2Lopes Junior, Vicente-
dc.contributor.referee2Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780380E3por
dc.creator.Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4762666T8por
dc.description.degreenameMestre em Engenharia Mecânicapor
dc.description.resumoA metodologia de projeto e a análise experimental do comportamento dinâmico de um sistema de calibração de pressão são apresentados. A estrutura do calibrador é um vaso de pressão vertical composto de uma estrutura tubular rígida, completamente cheio de líquido, fechado nas extremidades por duas membranas circulares flexíveis. A membrana inferior é usada para gerar pressões estática ou dinâmica no fluido interno, através de excitações aplicadas no seu centro. A membrana superior age como um sensor de pressão de referência, cuja saída é o movimento de seu centro. O transdutor de pressão a ser calibrado é instalado ao lado da membrana superior. O método dos elementos finitos é usado para modelar a estrutura elástica e o domínio do fluido interno. O comportamento do fluido interno é modelado pelas equações de propagação de ondas acústicas que são usadas para resolver o problema de campos acoplados. A interação fluido-estrutura ocorre na interface comum aos dois domínios, de modo que uma pressão acústica exerce uma força aplicada na estrutura e os movimentos da estrutura induzem movimentos no domínio do fluido. A análise modal do modelo é realizada e as respostas em frequência do deslocamento no centro da membrana superior e da pressão na face do transdutor a ser calibrado, são calculadas para uma excitação harmônica aplicada no centro da membrana inferior. Ensaios experimentais são realizados com o protótipo para uma força de excitação impulsiva. A velocidade do centro da membrana superior é medida com um vibrômetro laser, uma célula de carga piezo-elétrica mede a força de excitação e um transdutor piezoresistivo mede a pressão. Os resultados obtidos são usados para validar o comportamento estático e dinâmico do modelo computacional. A influência dos parâmetros geométricos do calibrador sobre a sensibilidade estática e sobre a banda de freqüências de operação e sobre a pressão máxima admissível é também analisada.por
dc.publisher.countryBRpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Mecânicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICApor
dc.publisher.departmentEngenhariaspor
dc.publisher.initialsUFUpor
dc.orcid.putcode81756139-
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica

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