Caracterização vibroacústica da placa base de um refrigerador

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gonçalves, Carlos Gustavo Horn
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/210601
Resumo: Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2018
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spelling Caracterização vibroacústica da placa base de um refrigeradorEngenharia mecânicaRefrigeradoresRuídoRefrigeraçãoDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2018Atualmente, as exigências de mercado para o ruído de refrigeradores domésticos têm aumentado a busca dos fabricantes pela redução dos níveis de potência sonora desses equipamentos. Dentre os mecanismos de geração de ruído em refrigeradores destaca-se o compressor que, além da radiação própria de ruído, também excita os demais componentes do refrigerador através da vibração e da pulsação causada no fluido refrigerante. A vibração originada no compressor é transmitida para o restante do sistema através das tubulações de sucção e de descarga e da placa base sobre a qual o compressor é apoiado. O objetivo desse trabalho foi caracterizar o comportamento vibroacústico da placa base do refrigerador, para que se possa quantificar a contribuição deste componente para o ruído total do refrigerador, sendo um dos caminhos de transmissão de vibração do compressor para o gabinete. Para tal, foi desenvolvido um modelo em elementos finitos representativo da amostra estudada da placa base, utilizando escaneamento tridimensional para análise da variação da espessura e otimização paramétrica para o ajuste das propriedades mecânicas do modelo. A correlação entre os modelos numérico e experimental foi avaliada através do erro entre as frequências naturais. Obteve-se valores elevados para o critério de confiança modal (MAC) e pela boa correlação entre as funções resposta em frequência (FRF) dentro da faixa de interesse até 1 kHz. Foram avaliadas experimentalmente as forças transmitidas pelo compressor através dos isoladores de borracha sobre os quais está apoiado sobre a placa base. Foi desenvolvido um modelo em elementos finitos do conjunto placa base, gabinete e compressor, em que foi avaliada a força transmitida ao gabinete para uma força unitária aplicada no ponto de contato entre isolador e placa base. Posteriormente foram aplicadas as forças experimentais obtidas no modelo numérico do conjunto e avaliadas as velocidades de vibração no gabinete. Em seguida foi desenvolvido o modelo de radiação do conjunto utilizando o método dos elementos de contorno e foi avaliada a maior contribuição das forças sobre a placa base para o nível de potência sonora total do refrigerador nas bandas de 160 e 200 Hz.Abstract: Nowadays, market requirements for domestic refrigerators noise have increased the manufacturers? search to reduce the sound power levels of these appliances. Among the noise generation mechanisms on the refrigerator, it stands out the compressor, that besides its own noise radiation, also excites other components of the refrigerator through the vibration and pulsation caused on refrigerant fluid. The vibration originated on the compressor is transmitted to the rest of the system through the suction and discharge pipes and the base plate about whom the compressor is supported. This work objective was to characterize the vibroacoustic behavior of the refrigerator base plate to quantify this component contribution to refrigerator overall noise, either because of plate own radiation or as one of the vibration transmission paths from compressor to cabinet. For this, it was developed a representative FEM (Finite Element Method) model of the base plate sample studied using a tridimensional scanner to analyze thickness variation and parametric optimization to adjust the mechanical properties of the model. The correlation between numerical and experimental models was evaluated through the error between natural frequencies. It was obtained high values for the Modal Assurance Criterion (MAC) and good correlation on frequency response functions (FRF) comparison inside the interest range below 1 kHz. It was evaluated experimentally the transmitted forces from the compressor through the rubber grommets about whom it is supported on the base plate. It was developed a FEM model of assembly with base plate, cabinet and compressor, when it was evaluated the transmitted force to cabinet for a unitary force applied on contact point between grommet and base plate. Later it was applied the obtained experimental forces on numerical model of the assembly and evaluated the vibration velocities on cabinet. Afterwards it was developed the radiation model of the assembly using the boundary element method (BEM) and it was observed that the higher contribution of base plate forces to overall sound power level of the refrigerator were on 160 and 200 Hz bands.Lenzi, ArcanjoUniversidade Federal de Santa CatarinaGonçalves, Carlos Gustavo Horn2020-08-19T20:13:47Z2020-08-19T20:13:47Z2018info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis119 p.| il., gráfs., tabs.application/pdf362450https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/210601porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2020-08-19T20:13:47Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/210601Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732020-08-19T20:13:47Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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