Occurrence of displacements of shallow mat foundations resting on saturated silt-clay mixtures were reported in Mexico City during 1985 Mexico Earthquake, and in Adapazari during 1999 Kocaeli (izmit) Earthquake. Soft surface soils, shallow ground water, limited foundation embedments and deep alluvial deposits were the common features pertaining to such foundation displacements in either case. Experience shows, while uniform foundation settlements, even when excessive, do not limit post earthquake serviceability of building structures, tilting is particularly problematic. In this study, a simplified methodology is developed to estimate the seismically induced irrecoverable tilting potential of shallow mats on fine saturated soils. The undrained shear and deformation behavior of silt-clay mixtures encountered at the Adapazari sites with significant foundation displacements are investigated through a series of standard and rapid monotonic, and stress-controlled cyclic triaxial tests conducted over anisotropically consolidated natural soil samples. Test results show that, while the shear strength of these soils do not significantly degrade under means of loading comparable to that of Kocaeli earthquake, their plastic strain accumulation characteristics critically depend on the mode of loading as well as the relative levels of applied load with regard to the monotonic strength. Based on the results of laboratory tests, the response of nonlinear soil-foundation-structure system is reduced to a single-degree-of-freedom oscillator with elastic-perfectly plastic behavior. The natural period of the system is expressed by simplified soil-structure-interaction equations. Pseudo-static yield acceleration, which is required to initiate the foundation bearing capacity failure when applied to the structural mass, is estimated by the finite-element method. Eventually, the tilting potential of the foundations is estimated utilizing inelastic response of the nonlinear oscillator. Response of the deep alluvium sites, which involves velocity pulses with periods consistent with the fundamental site period, is significant in determination of inelastic response of low bearing capacity systems. Predictive capability of the methodology developed is tested with actual case data. The methodology is observed to predict irrecoverable tilting potential of foundations consistent with the observations, except for the cases with low seismic bearing capacity. Deviations are explained considering the sensitivity of low-strength systems to asymmetrical behavior and uncertainties involved in seismic demand.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6140.pdf: 6135586 bytes, checksum: ace614f1a8541a55cfb3a642af660b84 (MD5) Previous issue date: 2014-02-10 / A widely used solution in multiple pavement's edifications to absorb lateral action of the wind and promote structure stability, is to create an element of large rigidity, usually at stairs and elevators areas, denominated central core or bracing core. This structural element is formed by the junction of pillars walls and normally has a C format, what implies having the shear center is not coincidente with the gravity center of the section. It is assumed that always when the resulting of the action does not cross the section s shear center, will occur a tortion of the central core and the building. In order to verify this hipothesis inicially four models were proposed. The first with the shear center coinciding to the ground plan center. The second with the nucleus positioned in a region generally sugested in architectural projects, in other words, aligned to the central porticos, in this case with the CG very close to the center of the ground plan. The third example consists in turning the nucleus totally eccentric. At the fourth example the eccentric nucleus has its rigidity increased. Four aspects are analysed: 1) The structure must be capable of resisting the efforts introduced by the action of the wind; 2) The structure must be rigid enough to satisfy the limits of deformation for the actions in Estado Limite de Serviço; 3) The reinforcement ratio must not exceed to the limits specified in standard; 4) The verifications concerning global stability must be attended. The study shows that the position of the nucleus at the ground plan and slenderness directly influences in the occurence or not of tortion of the building as a whole. Although the wind falls on the nucleus core shear center, being asymmetrical the rigidity of the building in plan, a tortion will occur. May also be concluded that the core bracing does not support the effort proveniente of wind action by itself, before, the other pillars also contribute. / Uma solução bastante usada em edificações de múltiplos pavimentos para absorver a ação lateral do vento, e prover a estrutura de estabilidade, é criar um elemento de grande rigidez, em geral na região de escadas e elevadores, denominado núcleo central ou núcleo de contraventamento. Este elemento estrutural é formado pela junção de pilares paredes e normalmente tem seção em formato C, o que implica ter o centro de cisalhamento não coincidente com o centro de gravidade da seção. Supõe-se que sempre que a resultante da ação não passar pelo centro de cisalhamento da seção, ocorrerá torção do núcleo central e do prédio. Para verificação desta hipótese foram propostos inicialmente quatro modelos. O primeiro com o centro de cisalhamento coincidindo com o centro da planta. O segundo com núcleo posicionado em região mais comumente sugerido em projetos arquitetônicos, ou seja, alinhado aos pórticos centrais, e neste caso com o CG muito próximo ao centro da planta. O terceiro exemplo consiste em tornar o núcleo totalmente excêntrico. No quarto exemplo o núcleo excêntrico tem rigidez aumentada. Quatro aspectos são verificados: 1) A estrutura deve ser capaz de resistir aos esforços introduzidos pela ação do vento; 2) A estrutura deve ter rigidez suficiente para satisfazer os limites de deformação para as ações em Estado Limite de Serviço; 3) A taxa de armadura não deve exceder aos limites especificados em norma; 4) Devem ser atendidas às verificações quanto à estabilidade global. O estudo mostrou que a posição do núcleo em planta e a esbeltez influencia diretamente na ocorrência ou não de torção do prédio com um todo. Ainda que o vento incida no centro de cisalhamento do núcleo, estando assimétrica a rigidez do prédio em planta, ocorrerá torção. Pode-se concluir também que o núcleo de contraventamento não trata sozinho o esforço proveniente da ação do vento, antes os demais pilares também contribuem.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work presents a numerical method for the evaluation of internal forces and displacements in reinforced concrete straight beams considering cracking and the influence of longitudinal and transversal reinforcement. In order to simulate cracking behavior, the elasticity module of the cracked element is reduced depending on the dimensions of the finite element. The physical non-linear behavior of concrete and steel is also considered. The finite element method was used for a rectangular element with four nodes representing the concrete. A hinged end bar element in tension and compression was used for steel. The numerical results obtained compared satisfactorily with the experimental ones available in the technical literature. The results were analyzed by graphs and tables. The analysis showed the proposed method is actually appropriate for reinforced concrete beams simulations. / O presente trabalho apresenta um método numérico para a determinação dos esforços e deslocamentos em vigas retas de concreto armado levando em consideração a fissuração e a influência das armaduras longitudinais e transversais. Para simular numericamente as fissuras, o elemento fissurado tem seu módulo de elasticidade reduzido em função das dimensões do elemento finito. Também é considerada a não-linearidade física dos materiais aço e concreto. Empregou-se o método dos elementos finitos com elementos retangulares de quatro nós para o concreto e elementos do tipo barra com capacidade de tração ou compressão para o aço. A validação do sistema computacional foi feita através de comparações entre resultados numéricos do programa com resultados experimentais desenvolvidos por outros pesquisadores. Os resultados são comparados entre si através das respostas mostradas em gráficos e tabelas mostrando que o método utilizado é bastante apropriado para a análise de vigas de concreto armado. / Mestre em Engenharia Civil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Tendo como foco de reflexão a produção de novas identidades em situação de deslocamento, o presente trabalho compara as trajetórias de estudantes cabo-verdianos em trânsito no Brasil (Rio de Janeiro) e em Portugal (Lisboa) em busca da elaboração de seus projetos de vida e formação superior. A partir da análise de suas narrativas, aborda como esses estudantes constroem suas identidades, em contexto pós-colonial e transnacional, em contato com diversas pessoas e grupos sociais (estudantes brasileiros, portugueses e de outras nacionalidades) e como vivenciam as tensões raciais nos distintos contextos de destino. Deixar Cabo Verde para emigrar para outros países é vivido por muitos jovens cabo-verdianos não só como um destino e um sonho de vida melhor, de ter uma formação superior no exterior, mas também de conhecer outras pessoas e lugares dos quais eles têm notícias de sucessos através de outros estudantes e imigrantes. Longe de casa, da família e dos amigos, as narrativas ressaltam a importância das escolhas na elaboração de seus projetos e das redes de relações construídas nos países de destino para minimizar a saudade, ajudar no acolhimento na universidade e integração na sociedade. Assim, com base nas estratégias de adaptação, vivenciando processos de inclusão e exclusão em diversas situações sociais, no Rio de Janeiro e em Lisboa, o trabalho discute o impacto do trânsito para a reconfiguração de identidades e pertencimentos dos estudantes. / The research focus on the reflection of production of new identities in situation of displacement, comparing the trajectories of Cape Verdeans students in transit both in Brazil (Rio de Janeiro) and Portugal (Lisbon) in pursuit of the development of their life projects and higher education. Based on the analysis of their narratives, it discusses how these students build their identities by having contact with various social groups (Brazilian, Portuguese students and other nationalities) in a post-colonial and transnational context and how they experience racial tensions in different contexts of their destination. Leaving Cape Verde to emigrate to other countries is experienced by many young Cape Verdeans not only as a destiny, a dream of a better life, of having a higher education abroad, but also to meet other people and to visit places from which they have news of successful experiences through other students and immigrants. Away from home, family and friends, such narratives highlight the importance of choices in designing their projects, and of networks of relationships built in the destination countries to minimize homesickness, help reception at university and integration in society. Thus, based on the adaptation strategies, experiencing processes of inclusion and exclusion in various social situations in Rio de Janeiro and Lisbon, this thesis discusses the impact of transit for the reconfiguration of identities and belonging of those students.

A análise das estruturas de aço sujeitas a ações verticais e horizontais, em termos de esforços solicitantes, deslocamentos e rotações, muitas vezes requer a consideração dos efeitos da não linearidade geométrica. Em outras palavras, a interação entre os deslocamentos e os esforços externos pode provocar uma alteração na intensidade dos esforços internos que solicitam a estrutura que, caso não seja adequadamente avaliada, pode conduzir a uma redução significativa dos níveis de segurança. Nesse contexto, destacam-se duas metodologias de avaliação desses efeitos: aquelas baseadas em análises aproximadas e aquelas baseadas em análises geometricamente exatas. As análises aproximadas podem ser caracterizadas em sua grande maioria por desenvolver um estudo baseado no equilíbrio da estrutura na configuração inicial ou indeformada (análise sob linearidade geométrica) e, em seguida, estimar os esforços solicitantes atuantes na configuração final ou deformada por meio de coeficientes majoradores. Por outro lado, a característica principal da análise geometricamente exata é verificar as condições de equilíbrio estrutural na configuração deformada e sem fazer nenhuma restrição quanto à magnitude dos deslocamentos e rotações ou, em outras palavras, observar o comportamento geometricamente exato (não linear) de maneira direta na configuração final de equilíbrio. Este trabalho propõe realizar um estudo comparativo entre um dos métodos de análise aproximada aquele baseado nos coeficientes B1 e B2, que é recomendado pela norma brasileira ABNT NBR 8800:2008 e um método baseado em análise geometricamente exata, de maneira a verificar as semelhanças e as diferenças entre os resultados. O aço é admitido como elástico. As ferramentas computacionais utilizadas são os programas FTOOL e PEFSYS, formulados segundo teorias de barras lineares e não lineares, respectivamente. / The analysis of steel structures subjected to vertical and horizontal loads, regarding internal forces, displacements and rotations, often requires the consideration of geometrically nonlinear effects. In other words, the interaction between displacements and external loads may cause a changing in the intensity of internal forces acting on the structure which, if not correctly evaluated, lead to significant reducing of structural safety. In this context, there exist two main methodologies to evaluate these effects: one based on approximated analysis and another based on geometrically exact analysis. The approximated analysis can be usually characterized by a study based on the equilibrium of the structure at its initial or undeformed configuration (geometrically linear analysis) and, further, by estimating the internal forces acting at the final or deformed configuration by means of amplifier coefficients. On the other hand, the main characteristic of the geometrically exact analysis is to verify the equilibrium conditions directly at the deformed configuration, without any restrictions regarding the magnitude of displacements and rotations or, in other words, observe the geometrically exact (nonlinear) behaviour directly at the final equilibrium configuration. This work purposes to develop a comparative study between one of the approximated methods the one based on the so called B1 and B2 coefficients, recommended by the Brazilian code ABNT NBR 8800:2008 and a method based on geometrically exact analysis, to verify the similarities and differences of results. The computational tools employed are the softwares FTOOL and PEFSYS, based on linear and nonlinear rod theories, respectively.

O objetivo precípuo deste estudo é a implementação computacional de modelos constitutivos elásticos e elastoplásticos para materiais com gradação funcional em regime de grandes deslocamentos e elevadas deformações. Para simular numericamente um problema estrutural, são empregados aqui elementos finitos sólidos (tetraédrico e hexaédrico) com ordem de aproximação polinomial qualquer. Grandezas da Mecânica Não Linear do Contínuo, como deformação e tensão, são utilizadas na formulação deste estudo. Para reproduzir os grandes deslocamentos, é empregada a análise não linear geométrica. A descrição adotada aqui é a Lagrangiana total, e o equilíbrio da estrutura é expresso pelo Princípio da Mínima Energia Potencial Total. Com relação à resposta elástica do material, são usadas leis constitutivas hiperelásticas, nas quais a relação tensão-deformação é obtida a partir de um potencial escalar. O comportamento elastoplástico do material é definido pela decomposição da deformação nas parcelas elástica e plástica, pelo critério de plastificação de von-Mises, pela lei de fluxo associativa, pelas condições de consistência e de complementaridade, pelo parâmetro de encruamento isotrópico e pelo tensor das tensões inversas, relacionado ao encruamento cinemático. Duas formulações elastoplásticas são utilizadas aqui: a de Green-Naghdi, na qual a deformação é decomposta de forma aditiva; e a hiperelastoplástica, em que o gradiente é decomposto de forma multiplicativa. É empregado também o conceito de material com gradação funcional (GF), a qual é definida como a variação gradual (contínua e suave) das propriedades constitutivas do material. A solução numérica do equilíbrio de forças é feita via método iterativo de Newton-Raphson. Para satisfazer o critério de plastificação, são utilizadas as estratégias de previsão elástica, e de correção plástica via algoritmos de retorno. Basicamente foram desenvolvidos cinco programas computacionais: o gerador automático das funções de forma; o gerador de malhas de elementos finitos sólidos; o código para análise de materiais em regime elástico; o código para análise de materiais em regime elastoplástico; e o programa de pós-processamento. Além desses, o aluno teve contato com os programas EPIM3D e DD3IMP ao longo de seu estágio de doutorado na Universidade de Coimbra (Portugal). Os programas EPIM3D e DD3IMP são empregados para analisar, respectivamente, materiais em regime elastoplástico, e processos de conformação de metais. Para o problema da barra sob tração uniaxial uniforme, são descritas equações e soluções analíticas para materiais homogêneos e com GF em regime elastoplástico. Para reduzir o tempo de simulação, foi empregada a programação em paralelo. De acordo com os resultados das simulações numéricas, as principais conclusões são: o refinamento da malha de elementos finitos melhora a precisão dos resultados para materiais em regimes elástico e elastoplástico; as formulações elastoplásticas de Green-Naghdi e hiperelastoplástica parecem ser equivalentes para pequenas deformações; a formulação hiperelastoplástica é equivalente ao modelo mecânico dos programas EPIM3D e DD3IMP para materiais em regime de pequenas deformações elásticas; foram constatados ganhos significativos, em termos de tempo de simulação, com a paralelização dos códigos computacionais de análise estrutural; e os programas desenvolvidos são capazes de simular - com precisão - problemas complexos, como a membrana de Cook e o cilindro fino transversalmente tracionado. / The main objective of this study is the computational implementation of elastic and elastoplastic constitutive models for functionally graded materials in large deformation regime. In order to numerically simulate a structural problem, the finite elements used are solids (tetrahedric and hexahedric) of any order of approximation. Entities from Nonlinear Continnum Mechanics, as strain and stress, are used in the present formulation. To reproduce the finite displacements, the geometrically nonlinear analysis is employed. The description adopted here is the total Lagrangian, and the structural equilibrium is expressed by means of the Principal of Minimum Total Potential Energy. Regarding the elastic material response, hyperelastic constitutive laws are used, in which the stress-strain relation is obtained from a scalar potential. The elastoplastic material behavior is defined by the strain decomposition in the elastic and plastic parts, by the von-Mises yield criterion, by the associative flow law, by the consistency and complementarity conditions, by the isotropic hardening parameter, and by the backstress tensor, related to the kinematic hardening. Two elastoplastic formulations are used here: the Green-Naghdi one, in which the strain is additively decomposed; and the hyperelastoplasticiy, in which the gradient is multiplicatively decomposed. The concept of functionally graded (FG) material, in which the constitutive properties vary gradually (continuous and smoothly), is also used. The numerical solution of the forces equilibrium is obtained via Newton-Raphson iterative procedure. In order to satisfy the yield criterion, the strategies of elastic prediction and plastic correction (via return algorithms) are used. Basically, five computer codes have been developed: the automatic shape functions generator; the solid mesh generator; the code for analysis of materials in the elastic regime; the code for analysis of materials in the elastoplastic regime; and the post-processor. Besides these, the student had contact with the programs EPIM3D and DD3IMP during his doctoral stage in the University of Coimbra (Portugal). The programs EPIM3D and DD3IMP are employed to analyze, respectively, materials in the elastoplastic regime, and sheet-metal forming processes. For the problem of the bar under uniform uniaxial tension, equations and analytical solutions are described for homogeneous and FG materials. To reduce the simulation time, the parallel programming has been employed. According to the numerical simulation results, the main conclusions are: the results accuracy is improved with mesh refinement for materials in the elastic and elastoplastic regimes; the Green-Naghdi elastoplastic formulation and the hyperelastoplasticity appear to be equivalent for small strains; the hyperelastoplastic formulation is equivalent to the mechanical model of the programs EPIM3D and DD3IMP for materials the small elastic strains regime; simulation time reduction has been obtained with the parallelization of the computer codes for structural analysis; the developed programs are capable of simulating, precisely, complex problems, such as the Cook\'s membrane and the pulled thin cylinder.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2018-08-13T20:06:17Z No. of bitstreams: 2 Cleonice_Lopes-Flois.pdf: 1512768 bytes, checksum: 52933c9e28ebec6c35d76d851736a2d1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-13T20:06:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Cleonice_Lopes-Flois.pdf: 1512768 bytes, checksum: 52933c9e28ebec6c35d76d851736a2d1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-03-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This dissertation approaches the identity displacements in the narratives Mulheres de Cinzas (2015) by the Mozambican author Mia Couto and Americanah (2014) by the Nigerian author Chimamanda Ngozi Adichie. Those post-colonial African literary works are analyzed by the comparative studies bias and aim to reflect about the subject and, specially, the female subject starting at the approach of subalternity, otherness and resistance. To analyze literary works such as Mulheres de Cinzas and Americanah, which inquiry and subvert hegemonic discourses, justify itself for being a point to access knowledge and change of mentality, contributing to end the danger of a single story, as Chimamanda Adichie stated. The reading of Adichie and Couto provides the access to the discourse of resistance and recognition of cultural differences and plural identity processes, because it enables the reader to be in touch with confrontations capable of producing identitary and cultural displacements through the most critical reading of the literary text, as proposed by comparative studies. The ways of narrating of Adichie and Couto present traces of resistance that are essential to the subversion of hegemonic discourses bringing up conceptual standards that go beyond cultural belonging, as traditionally imagined. By means of resistance of the characters, the double writing that permeates Adichie and Couto writing reveal itself by bringing up a reconceptualization of culture incorporated in a sense of ambivalence, which deterritorialization generates by generating hybrid cultures. That multiple writing instrumentalizes the language used by the authors, in order to make it a power tool. To give theoretical support to the literary analysis of the works and reflect on the themes contained in this study, I seek support in Stuart Hall (1996, 2001, 2008), Frantz Fanon (1979, 2008), Homi Bhabha (2005), Gayatri Spivak (1997), Ana Mafalda Leite (2003, 2012), Carmen Lucia Tindó Ribeiro Secco (2000), Walter Mignolo (2003), Michelle Perrot (2007, 2003), Anibal Quijano (1999, 2003), Nestor Garcia Canclini Thomas Bonnici (2000, 2011), William Edward Burghardt Du Bois (1989), Paul Gilroy (2003), Tomaz Tadeu Silva (2003), Gilles Deleuze; Félix Guattari (1995, 1996), Roland Barthes (1975, 1978, 1999, 2004, 2004a, 2005) among others. / Esta dissertação tem como tema o estudo dos deslocamentos identitários nas narrativas Mulheres de Cinzas (2015) do escritor moçambicano Mia Couto e Americanah (2014) da escritora nigeriana Chimamanda Ngozi Adichie. Estas obras da literatura africana pós-colonial são analisadas pelo viés dos estudos comparados e objetivam refletir sobre o sujeito e, especificamente, o sujeito feminino a partir da abordagem da subalternidade, da outridade e da resistência. Analisar obras literárias como Mulheres de Cinzas e Americanah, que questionam e subvertem discursos hegemônicos, se justifica por ser mais uma forma de acesso ao conhecimento e à mudança de mentalidade, o que contribui no combate aos perigos da história única, termo utilizado por Chimamanda Adichie. A leitura de Adichie e Couto e suas obras propicia o acesso ao discurso de resistência e reconhecimento de diferenças culturais e de processos identitários plurais, pois possibilita para o leitor enfrentamentos capazes de produzir deslocamentos identitários e culturais por meio da leitura mais crítica do texto literário, da maneira que propõem os estudos comparados. Os modos de narrar de Adichie e Couto apresentam traços de resistência essenciais para a subversão dos discursos hegemônicos de modo a trazer à tona padrões conceituais que vão além do pertencimento cultural como tradicionalmente imaginado. Por meio da resistência das personagens das obras, a escritura dupla que permeia a escrita de Adichie e Couto se mostra trazendo uma reconceitualização da cultura incorporada a um sentimento de ambivalência, que a desterritorialização gera engendrando culturas híbridas. Essa escritura múltipla instrumentaliza a linguagem utilizada pela autora e pelo autor, de modo a torná-la ferramenta de poder. Para dar suporte teórico à analise literária das obras e refletir sobre as temáticas contidas neste estudo, busquei respaldo em Stuart Hall (1996, 2001, 2008), Frantz Fanon (1979, 2008), Homi Bhabha (2005), Gayatri Spivak (1985, 2014), Ana Mafalda Leite (2003, 2012), Carmen Lucia Tindó Ribeiro Secco (2000), Walter Mignolo (2003), Michelle Perrot (2007, 2003), Anibal Quijano (1999, 2003), Nestor Garcia Canclini (1997), Thomas Bonnici (2000, 2011), William Edward Burghardt Du Bois (1989), Paul Gilroy (2003), Tomaz Tadeu Silva (2003), Gilles Deleuze; Félix Guattari (1995a, 1995b, 1996), Roland Barthes (1975, 1978, 1999, 2004, 2004a, 2005) entre outros.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-03-07T17:42:36Z No. of bitstreams: 1 denispiresrodriguesalves.pdf: 7315782 bytes, checksum: 6961087b46d541aeae9c4509e2d9a289 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-03-10T12:19:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 denispiresrodriguesalves.pdf: 7315782 bytes, checksum: 6961087b46d541aeae9c4509e2d9a289 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-10T12:19:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 denispiresrodriguesalves.pdf: 7315782 bytes, checksum: 6961087b46d541aeae9c4509e2d9a289 (MD5) Previous issue date: 2016-09-02 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As treliças espaciais são estruturas compostas de barras usualmente metálicas (aço ou alumínio) que são utilizadas para diversas finalidades, mas principalmente para sustentar a cobertura de grandes vãos presentes em galpões e pavilhões. O presente trabalho tem como objetivo a modelagem computacional do comportamento termo-elastoplástico de treliças espaciais em regime de grandes deslocamentos e deformações, utilizando o modelo da equação de transferência de calor e um modelo constitutivo elastoplástico modificado para incluir a influência térmica. Simulações computacionais do modelo resultante podem ser usadas para o desenvolvimento de projetos de estruturas submetidas a grandes variações de temperatura, como as que ocorrem em um incêndio. O método dos elementos finitos (MEF) foi utilizado para determinar o campo de temperaturas na seção transversal das barras, enquanto que para encontrar os deslocamentos e as deformações nas barras em função da variação térmica e do carregamento foi utilizado o método da rigidez direta. Para resolver as equações de equilíbrio não-lineares resultantes do modelo constitutivo termomecânico foi utilizado o método de Newton-Raphson. O código desenvolvido foi inicialmente validado através de simulações computacionais em estruturas simples onde variações de temperatura alteram o módulo de elasticidade, o módulo plástico e a tensão de escoamento do material e podem causar a plastificação e até a ruptura das barras. Posteriormente são apresentados e discutidos os resultados obtidos a partir de treliças mais complexas, com geometria similar às usualmente utilizadas em aplicações de engenharia, submetido a uma situação simplificada de incêndio-padrão. A alta temperatura causa a diminuição da resistência e da rigidez das barras e informações importantes como o tempo de incêndio suportado pela estrutura e o número de barras plastificadas são extraídas das simulações e podem servir como uma medida de segurança para evitar danos maiores em locais com grandes aglomerados de pessoas. / Space trusses are structures usually composed of metalic rods (steel or aluminum) that are used for several purposes, but mainly to sustain the roof of large spans present in sheds and pavilions. The present work has the aim of computationally model the coupled thermo-elastoplastic behavior of space trusses under large displacements and large strains, using the heat transfer equation model and an elastoplastic constitutive model modified to include the thermal influence. Computer simulations of the resulting mathematical model can be used for the development of structural projects under large variations of temperature, as occurs in fire situations. The finite element method (FEM) was used to determine the temperature field in transversal section of rods. In order to find the displacements and strains due to thermal variation and loadings, it was used the direct stiffness method. The Newton-Raphson method was used to solve the resulting non-linear equilibrium equations of the thermomecanic constitutive model. The developed code was initially validated through computational simulations of simple structures where thermal variations affect the Young modulus, the plastic modulus and the yield stress of the material. The results of more complex trusses, with a geometry similar to the ones usually adopted in engineering applications, under a simplified standard fire situation are also presented. The high temperature causes a decrease in the rods' resistance and stiffness and important informations such as the fire time supported by the structure and the number of plastified rods are achieved from the simulations and can be used as a security measure to avoid greater damage in places with large crowds of people.

La conception des turbomachines à haute densité énergétique nécessite de plus en plus la maîtrise d'un plus grand nombre de paramètres fonctionnels. La moindre défaillance d'un composant conduit quasi immédiatement la machine à la rupture. C'est en particulier le cas pour le comportement des composants à films minces.L'appellation "film mince" correspond à tout espace de très faible épaisseur situé entre le rotor et le stator de la turbomachine. Leur but est soit de limiter les fuites de manière à optimiser les performances intrinsèques de la machine, soit alors à supporter et stabiliser le rotor. Ces derniers cas sont plus appelés communément "joints lisses ou annulaires" et "paliers fluides".Lorsqu'un fluide circule dans un espace de très faible épaisseur, typiquement quelques centièmes de millimètres sur une distance très longue, son champ de vitesses, donc de pression, dépend fortement des phénomènes visqueux aux parois dont l'une est mise en rotation et l'autre est immobile. Les efforts fluides sur ces parois peuvent être alors importants et doivent être pris en compte dans le dimensionnement de la machine.La connaissance précise de ces écoulements très complexes est indispensable pour déterminer les efforts statiques et dynamiques appliqués au rotor de manière à pouvoir dimensionner un fonctionnement calme. / The design of high performance aerospace turbo pumps requires more control of an increasing number of functional parameters. Any component failure led almost immediately to a machine failure. This is particularly the case for the behavior of thin film lubricated components.The term "thin film" means any thin space between the rotor and the stator of the engine. Their goal is either to limit leakage to maximize the machine intrinsic performance, or to support and stabilize the rotor. These cases are more commonly called "smooth or annular seals" and "fluid film bearings".When a fluid flows in a space of very small thickness, typically a few hundredths of a millimeter, the velocity field, hence the pressure, are highly dependent on the walls viscous forces. Fluid forces on the walls (which one is rotated and the other is stationary) can then be important and should be taken into account in the design of the machine.The precise knowledge of these complex flows is essential to determine the static and dynamic forces applied to the rotor to ensure a quite functioning of the turbo pump.

This work presents a computational tool to support the evaluation of displacement and strain fields by using Digital Image Correlation (DIC) techniques. Two images, referring to different stages of the problem, are analyzed in order to measure these fields. As most often experimental tests are on small scale, the required tools may interfere with the analisys results. Therefore, non-destructive techniques as the DIC can be used as supporting tools for these tests. Besides, DIC is also used in situations when the access doesn’t allow the proper positioning of the tool. The subset DIC algorithm is applied, which consists in splitting the images into subregions, in which the displacements and strains are evaluated. In order to obtain the unknown fields over the whole image, the results from each subregion are interpolated. Then, tests are performed to validate the proposed methodology through four examples, by comparing the results with analytical, numerical or experimental ones, presented in the literature, in which a good level of agreement is observed. Furthermore, two numerical examples are simulated, concerning a triaxial compression test and a diametral compression test. In both cases, the displacement values are obtained with minor errors. / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho apresenta uma ferramenta computacional para auxiliar na análise de campos de deslocamentos e deformações através de técnicas de correlação de imagens digitais (DIC) e consiste na avaliação de duas imagens em estágios diferentes de um determinado problema para a obtenção desses campos. Como na maioria das vezes os ensaios experimentais são realizados em modelos reduzidos, as instrumentações normalmente utilizadas podem afetar os resultados da análise. Então, técnicas não destrutivas como a DIC podem ser utilizadas como ferramentas de apoio a esses ensaios. Além disso, a DIC também é utilizada na análise de elementos com difícil acesso para a colocação da instrumentação convencional. Neste trabalho utiliza-se a técnica Subset DIC Algorithm que divide as imagens em várias sub-regiões e analisa os deslocamentos e as deformações para cada sub-região. Para a obtenção do campo de deslocamentos e deformações da imagem faz-se uma interpolação dos resultados obtidos em cada sub-região. Em seguida, são realizados testes para a validação da metodologia proposta através de quatro exemplos, inclusive fazendo comparações dos resultados com respostas analíticas, numéricas ou experimentais encontradas na literatura, em que, obtiveram-se respostas satisfatórias na obtenção dos campos de deslocamentos e deformações. Também são realizados dois estudos de caso sendo um sobre o ensaio de compressão triaxial e o outro sobre o ensaio de compressão diametral. Em ambos os estudos de caso é possível obter os campos de deslocamentos com erros satisfatórios.