The thesis presents the findings of a programme of research into the design and performance of variable displacement axial piston pumps of the swashplate type with integral controls. The work is principally concerned with developing a systematic design and performance prediction method for use at the design stage. The method developed outlines stage by stage the problems which arise and give guidance on the decisions which have to be made during the design process. Existing theory and technological data is integrated in the method and is augmented by the author's own contributions in the area of force analysis and contact stresses in the cylinder bores. Graphical optimisation methods are employed and the effects of manufacturing tolerances and .pump working ranges are investigated. The effectiveness of the method is demonstrated by designing a pump to the same specification as that of an existing industrial pump and by making a critical comparison of the two designs. Various regions of power loss are identified and equations derived for estimating these losses. The equations are developed and integrated into a performance prediction method which is novel in that unlike any known method, pump performance can be predicted without the need to test a similar pump. Using data readily available at the design stage the method is used to compare the performance of the existing pump with predicted values. Close agreement is claimed as an indication of the reliability of the method. The thesis gives an account of the historical development of the axial piston pump, a survey of published work on design and performance and a description of axial piston pumps and hydrostatic transmissions. Also included is an analytical treatment for the frequency response of servo controlled pumps by manual and electrohydraulic control.

Made available in DSpace on 2015-10-06T13:02:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-01-13. Added 1 bitstream(s) on 2015-10-06T13:19:36Z : No. of bitstreams: 1 000847835.pdf: 869285 bytes, checksum: bf34ac5f3477aad0089c418cf1e136f5 (MD5) / Introdução: A Hipermobilidade é definida como uma maior amplitude dos movimentos além do limite fisiológico, reconhecida em pessoas saudáveis, ginastas, acrobatas e portadores de síndrome genética com alteração no tecido conjuntivo. Recentemente, foi descrita também a associação com disautonomia, alteração da motilidade gastrointestinal e dor crônica generalizada. É mais frequente em mulheres e crianças, diminuindo a incidência com a idade. Há inquéritos populacionais relatados em crianças e adolescentes, contudo a frequência e as repercussões da hipermobilidade no adulto jovem são pouco conhecidas. Objetivo: Descrever a frequência de hipermobilidade articular em adultos jovens, por meio de um inquérito, estimando o seu impacto funcional e na qualidade de vida, por meio do questionário de saúde SF-36. Método: Foram investigados estudantes voluntários entre 18 a 25 anos de idade, provenientes de duas faculdades, de medicina e fisioterapia, que responderam ao questionário auto administrado de cinco itens sobre a hipermobilidade, atividade física e a versão brasileira do SF-36. Foi solicitada a avaliação de hipermobilidade por meio de autoexame instruído, pontuando-se os critérios de Beighton, que foram registrados pelo investigador. Estes critérios pontuam a extensão de joelhos e cotovelos maior que 180 graus, a extensão dos 5o dígitos maior que 90 graus, a aposição dos polegares na face flexora do antebraço e a extensão da coluna com as mãos espalmadas no solo. Considerou-se hipermobilidade generalizada, a pontuação maior ou igual a 4, e localizada menor que 4 pontos, sendo ambas os lados do corpo pontuadas independentemente. Resultados: Foram incluídos 388 sujeitos, sendo 299 mulheres (77,06%) e 89 homens (22,94%), mediana de idade 23 anos, com as seguintes características antropométricas: peso médio 64,5±15,7 Kg, altura média 1,66±0,09 m. O Índice de Massa corpórea (IMC) médio foi... / Background: Hypermobility is defined as a wide range of motion beyond the physiological limits. It has been recognized in healthy people, in ballet dancers and in connective tissue genetic diseases. More recently, it has been associated to chronic widespread pain, dysautonomia, and gastrointestinal dysmotility. Approximately 25-50% of children younger than 10 years have some degree of hypermobility, it is more common in girls decreasing incidence with age. There are population-based studies in children and adolescents, but the reports of frequency and impact of hypermobility in youngsters are scarce. Objective: Describe the frequency of joint hypermobility in youngsters through a survey, to estimate its functional impact and quality of life by SF-36 health questionnaire. Methods: Volunteers from 18 to 25 years were recruited from a local medical and a physical therapy schools. They were requested to fill out a 5-parts hypermobility questionnaire, physical activity practice and the Brazilian version of the SF-36 health questionnaire. They performed an instructed self-exam to score Beighton criteria for hypermobility. Beighton criteria scores the extension beyond range of 180 degrees in the knees and elbows, extension of 5o fingers beyond 90 degrees, extension of thumbs to touch the forearms, spine flexion to touch hands opened to the ground. All data were recorded by one assessor. Results: Of the 388 subjects included, 299 were women (77.06%) and 89 men (22.94%), with a median age 23 years, mean weight 64.5 ± 15.7 Kg, mean height 1.66 ± 0.09 m. The mean body mass index (BMI) was 23.2 ± 4.5. Generalized joint hypermobility was observed in 104 (26.8%). Localized joint hypermobility was observed in 135 (34.79%) subjects. Overall, fifth finger hypermobility was the most frequent, being reported in 165 (57.47%), followed by the thumbs with 126 (32.56%), elbows and knees with 72 each (18.6%) and column with 69 (17.79%). The correlations ...

During propped construction the steel-concrete composite action resists dead as well as imposed loads. Conversely, the steel section alone resists the floor self-weight in unpropped beams. The major difference between propped and unpropped composite beams lies in the ductility requirements rather than in the strength requirements. Relatively few studies have been carried out to assess the rotation requirements for unpropped semi-continuous composite beams. The outstanding critical factor in the case of unpropped construction is the dead load stress that must be carried by the steel beam alone prior to hardening of the concrete. This research overcomes the difficulties involved in modelling the composite and noncomposite stages by using a numerical integration technique developed from the basic principles of structural mechanics. The method incorporates the fully non-linear material properties and requires very little assumption. The technique was initially validated using the experimental results from plain steel beam bending tests. The subsequent comparison between the model predictions and the results from the large-scale frame test carried out for this research purpose, showed that the method is capable of predicting non-elastic load vs. end rotation behaviour within a high degree of accuracy. Thus the model can be used with confidence in order to predict the connection rotation requirements for a wider range of loading configurations than is practically possible from experimental testing alone. A parametric study is carried out using the numerical integration technique developed for the semi-continuous composite beam on a total of 2160 different beam configurations, utilising different steel grades and loading conditions. In this study the influence of dead load stress on the connection rotation requirement has been thoroughly evaluated along with several other factors including span to depth ratio, location within the building frame, ratio between the support (connection) moment capacity and span (beam) moment capacity, loading type, steel grade and percentage of the beam strength utilised during design. The connection rotation capacity requirements resulting from this study are assessed to establish the scope for extending the use of composite connections to unpropped beams. The large-scale experiment that has been carried out provided an opportunity to investigate the behaviour of a modified form of composite connection detail for use at perimeter columns (single-sided composite connections) with improved rebar anchorage. Additionally, another extensive parametric study is carried out using the numerical integration technique developed for the steel beam to establish the influence of strainhardening on elastic-plastic frame instability design.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-12-14Bitstream added on 2014-06-13T19:16:35Z : No. of bitstreams: 1 marques_bmf_me_guara.pdf: 1267078 bytes, checksum: b861835064bbb924cdbb98ad015fd1cb (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Em praticamente todo sistema mecânico, juntas aparafusadas são utilizadas com o objetivo de unir componentes distintos, controlando folgas estruturais de tal modo a manter o envelope geométrico de projeto e o alinhamento entre as partes unidas. Normalmente, os parafusos são submetidos aos carregamentos de tração e cisalhamento o qual o último gera momento de flexão no parafuso devido ao efeito de contato com a superfície do furo. O comportamento da distribuição de carga ao longo do corpo do parafuso apresenta uma grande contribuição no seu dimensionamento principalmente por causa do braço de flexão que determinará o momento atuante. Dessa forma, esse trabalho apresenta diferentes tipos de juntas aparafusadas, normalmente aplicadas em estruturas de alta responsabilidade, para analisar o comportamento da distribuição de carregamento ao longo do corpo do parafuso. As juntas apresentam diferentes materiais e espessuras das placas envolvidas como ligas de alumínio e aço, a presença de calços ou não e parafusos normatizados de diferentes diâmetros. As análises contemplam o cálculo analítico o qual apresenta o tipo de distribuição de carregamento, triangular, trapezoidal ou retangular, análise pelo método dos elementos finitos com modelos bidimensionais e tridimensionais. Assim, após a análise dos resultados obtidos pelos métodos citados, mostrou que a presença de calço nas juntas aparafusadas e a espessura das placas influenciam diretamente as diferenças entre os métodos e mesmo que as diferenças entre os métodos existam, a confiabilidade do método analítico é confirmada uma vez que todos os braços de flexão são maiores daqueles obtidos pelo método dos elementos finitos. Desse modo, as juntas dimensionadas pelo método analítico são conservativas, apresentam margens de segurança... / Practically all mechanical system applies bolted joints in order to put together independent components, fitting up structural gaps to maintain the geometrical envelope in accordance with design and the alignment between the joined parts. Normally, the bolts withstand tension and shear loads which the last one generates bending moment in the bolt body due the contact effect with the hole surface. The load distribution behavior along the bolt body presents a great contribution to define it principally because the bending arm which determines the applied moment. Thus, this study presents different bolted joints configurations, usually applied in high responsibility structures in such way to analyze the load distribution behavior all along the bolt body. The joints present different plates materials and thicknesses as like aluminum and steel alloys, considering shims or not and standard bolts with a variety of diameter. The analyses regard the analytical method which presents the load distribution type, triangular, trapezoidal or rectangular, finite elements analysis method considering bidimensional and tridimensional models. Therefore, after the analysis of the results from the mentioned methods, stared the shims and the plates thicknesses have a significant influence in the differences between the methods. Even though the differences exist, the reliability of the analytical method is confirmed once all bending arms are bigger than those resulted by the finite element method. Hence, the joints dimensioned by the analytical method are... (Complete abstract click electronic access below)

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-07-23T10:56:10Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-07-23T10:56:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Orientador: Fernando de Azevedo Silva / Banca: João Zangrandi Filho / Banca: Leonardo Kyo Kabayama / Resumo: Em praticamente todo sistema mecânico, juntas aparafusadas são utilizadas com o objetivo de unir componentes distintos, controlando folgas estruturais de tal modo a manter o envelope geométrico de projeto e o alinhamento entre as partes unidas. Normalmente, os parafusos são submetidos aos carregamentos de tração e cisalhamento o qual o último gera momento de flexão no parafuso devido ao efeito de contato com a superfície do furo. O comportamento da distribuição de carga ao longo do corpo do parafuso apresenta uma grande contribuição no seu dimensionamento principalmente por causa do braço de flexão que determinará o momento atuante. Dessa forma, esse trabalho apresenta diferentes tipos de juntas aparafusadas, normalmente aplicadas em estruturas de alta responsabilidade, para analisar o comportamento da distribuição de carregamento ao longo do corpo do parafuso. As juntas apresentam diferentes materiais e espessuras das placas envolvidas como ligas de alumínio e aço, a presença de calços ou não e parafusos normatizados de diferentes diâmetros. As análises contemplam o cálculo analítico o qual apresenta o tipo de distribuição de carregamento, triangular, trapezoidal ou retangular, análise pelo método dos elementos finitos com modelos bidimensionais e tridimensionais. Assim, após a análise dos resultados obtidos pelos métodos citados, mostrou que a presença de calço nas juntas aparafusadas e a espessura das placas influenciam diretamente as diferenças entre os métodos e mesmo que as diferenças entre os métodos existam, a confiabilidade do método analítico é confirmada uma vez que todos os braços de flexão são maiores daqueles obtidos pelo método dos elementos finitos. Desse modo, as juntas dimensionadas pelo método analítico são conservativas, apresentam margens de segurança... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Practically all mechanical system applies bolted joints in order to put together independent components, fitting up structural gaps to maintain the geometrical envelope in accordance with design and the alignment between the joined parts. Normally, the bolts withstand tension and shear loads which the last one generates bending moment in the bolt body due the contact effect with the hole surface. The load distribution behavior along the bolt body presents a great contribution to define it principally because the bending arm which determines the applied moment. Thus, this study presents different bolted joints configurations, usually applied in high responsibility structures in such way to analyze the load distribution behavior all along the bolt body. The joints present different plates materials and thicknesses as like aluminum and steel alloys, considering shims or not and standard bolts with a variety of diameter. The analyses regard the analytical method which presents the load distribution type, triangular, trapezoidal or rectangular, finite elements analysis method considering bidimensional and tridimensional models. Therefore, after the analysis of the results from the mentioned methods, stared the shims and the plates thicknesses have a significant influence in the differences between the methods. Even though the differences exist, the reliability of the analytical method is confirmed once all bending arms are bigger than those resulted by the finite element method. Hence, the joints dimensioned by the analytical method are... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

A aplicação da madeira como material estrutural na construção civil é amplamente difundida em coberturas residenciais e comerciais, construção de residências ou em obras de grande porte como pontes. Freqüentemente ocorre a necessidade de ligações entre peças estruturais. Uma das possibilidades de ligação é a utilização de parafusos auto-atarraxantes solicitados por esforços de tração, diferente da maioria dos casos de ligações, nas quais pinos estão solicitados por forças laterais. Um tipo particular de parafuso auto-atarraxante é o torx, que possui rosca em toda a sua extensão, possibilitando uma outra forma de arranjo de ligação que facilita a execução das ligações entre as peças estruturais. Este parafuso possui uma grande resistência que traz à industrialização das estruturas de madeiras. O objetivo desta pesquisa é determinar, de maneira experimental, a resistência de ligações utilizando parafusos torx auto-atarraxantes submetidos a esforços axiais de tração, em peças de madeira, avaliando a influência de diversos fatores, tais como: direção de fixação dos parafusos em relação às fibras, efeito de grupo teor de umidade, massa específica da madeira e espaçamentos entre parafusos. Foram utilizadas as espécies: Pinus Taeda (Pinus taeda L.), Eucalipto Grandis (Eucalyptus grandis) e Cupiúba (Goupia glabra). / Timber as a structural material civil in construction is widely used in framework, construction of houses or larger construction as bridges. The use of connections among structural members is frequently required. One of the connection possibilities is the use of lag screws in axial withdrawal load, differently from most cases of connections in which they are laterally loaded. A peculiar type of lag screw is the torx, which possesses thread along its extension, making possible another form of connection arrangement that facilitates the execution of the connections among the structural pieces. This lag screw has a high strength and facilitates the industrialization of timber structures. The aim of this research is to determine, in an experimental way, the strength of connections using torx lag screws in withdrawal loads, evaluating the influence of several factors, such as direction of the lag screws in relation to grain, group effect, moisture content, density of wood and spacings among screws. The species used were: Pinus Taeda (Pinus taeda L.), Eucalipto Grandis (Eucalyptus grandis) and Cupiúba (Goupia glabra).

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-07-23T10:56:10Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-07-23T10:56:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Para a certificação de um procedimento de soldagem, quer seja de alta responsabilidade na soldagem de oleodutos e gasodutos em tubulações de aço carbono ou para um uso rotineiro e diário em fábricas e oficinas, deve ser realizada uma análise profunda dos fenômenos ocorridos no material de base (MB), no metal de adição (MA) e na zona afetada pelo calor (ZAC). Por meio desta análise criteriosa na qualificação de um procedimento de soldagem, o procedimento é liberado para ser utilizado, seja qual for o objetivo final da soldagem. Apenas com a Especificação do Procedimento de Soldagem (EPS) qualificada em mãos é possível iniciar os trabalhos de soldagem, e caso esta seja seguida integralmente, o sucesso do processo está a um passo de se concretizar. Para demonstração desta interação existente entre qualificação, análise dos resultados, aprovação dos ensaios e aprovação da especificação, foi desenvolvido este trabalho utilizando o material de base na forma tubular API 5L Gr. B soldado com os processos eletrodo revestido (SMAW) e arame tubular autoprotegido (FCAW-S). Foi utilizada uma junta tubular como exemplo de estudo e qualificação de um procedimento de soldagem baseado na documentação contida na norma da Petrobrás N-2301 e em outros códigos e normas, que regem a qualificação do processo de soldagem utilizado em refinarias e plantas de produção brasileiras. Foram estudados em conjunto os resultados obtidos por meio de ensaios mecânicos, ensaios não destrutivos e microestruturais. Ambas as Especificações dos Procedimentos de Soldagem preliminares (pEPS), estabelecidas antes do início da soldagem dos dois processos de soldagem, foram aprovadas e qualificadas, satisfazendo as características macro e microscópicas, metalúrgicas e mecânicas da junta soldada. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Neste trabalho se avaliou experimentalmente o comportamento de um sistema de emenda de barra que transmitisse de forma mais eficiente os esforços solicitantes. A emenda consistiu-se de um tubo de aço preenchido com graute de alta resistência à compressão e duas barras de aço, uma em cada extremidade com o mesmo comprimento de embutimento. Esta emenda foi submetida a ações monotônicas e cíclicas de tração axial, com controle de deslocamento até atingir a ruptura, verificando a capacidade última da emenda e seus modos de ruína. No programa experimental foram ensaiadas emendas sendo que foram levados em consideração os seguintes parâmetros: o diâmetro da barra, o diâmetro do tubo, a conformação superficial do tubo, o tipo de carregamento, o cobrimento, o comprimento de embutimento e a posição da barra. A ruptura das emendas ocorreu por escoamento da barra de aço, fendilhamento e escorregamento da barra em relação ao graute; conforme o diâmetro da barra e a conformação superficial interna do tubo. Ainda, verificou-se que este tipo de emenda garante uma adequada transferência de esforços de tração. A corrugação do tubo teve influência significativa, uma vez que a sua falta levou ao escorregamento da barra em relação ao graute, bem como o comprimento de embutimento insuficiente levou à ruptura do graute; a posição da barra não teve influência significativa. / The main purpose of this research was to analyze experimentally the behavior of a splicing system with a grout-filled steel tube and reinforced bar to transmit the efforts efficiently. A splice was prepared with a grout-filled steel tube and two reinforced bars, one in each end of the tube with the same anchorage length. The splices were loaded in monotonic and ciclic axial tension until failure, with displacements control, measuring the maximum load and observing the splicing failure mode. An experimental program was carried out and adopted as variables the bar diameter, the tube diameter, the type of internal surface of the tube, the loading, coverage, lenght anchorage and the bar position. The failure of the splice occurred by yielding bar failure, grout splitting and grout slipping, according to the bar diameter and the internal surface of the tube. It was verified that this type of splice guarantees a good efforts transmission. The ribs inside the tube had significant influence, while the failure occurred by the grout slipping without the tube ribbed; the bar position had not significant influence.

Orientadores: Paulo Sollero, Éder Lima de Albuquerque / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-23T11:43:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_CarlosAlexandreOliveirade_D.pdf: 19059891 bytes, checksum: 202a970a88c1bc18c1c8c3304c5b5e47 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Na indústria aeronáutica é de extrema importância o uso de juntas coladas, rebitadas e parafusadas na união de componentes ou partes estruturais. Com o desenvolvimento de novos materiais e novas técnicas de manufatura, as juntas coladas passaram a ser mais utilizadas devido a algumas vantagens sobre as tradicionais juntas rebitadas e parafusadas, tais como: melhor distribuição das tensões na região de colagem, melhor vedação, melhor acabamento, melhor resistência à fadiga, maior eficiência aerodinâmica e o mais importante em aplicações aeronáuticas, menor peso. O projeto de juntas coladas é baseado em análises para a determinação das tensões normais e cisalhantes no adesivo e do campo de deslocamentos ao longo da junta. E no caso de solicitação cíclica, ou seja, fadiga é necessário ainda desenvolver modelos para prever a vida em fadiga de trincas na camada de adesivo e nos aderentes. O objetivo deste trabalho é estudar o comportamento de juntas coladas em estruturas metálicas de aeronaves solicitadas em fadiga, através de modelos analíticos, numéricos e ensaios experimentais. No decorrer do trabalho foram realizados ensaios estáticos, de fadiga e tenacidade à fratura de corpos de prova com juntas coladas. Também foram projetados e testados subcomponentes que representam de forma aproximada, estruturas aeronáuticas reais. As juntas foram modeladas utilizando o software comercial de elementos finitos ABAQUS Ò . Foi ainda, desenvolvido e implementado um modelo semi-analítico para prever a vida em fadiga de juntas coladas baseado em uma formulação proveniente da teoria de vigas e da lei de Paris. E finalmente, foi desenvolvida uma técnica para medir o crescimento da trinca em fadiga durante um ensaio de forma automática, ou seja, sem precisar parar o ensaio para fazer avaliações subjetivas a partir de inspeções visuais / Abstract: In the aeronautical industry is extremely important the use of bonded, riveted and screwed joints for the union of components or structural parts. Through the development of new materials and new manufacturing techniques, the use of bonded joints has increased considerably over recent years. This growth is mainly due to some advantages over the traditional riveted and bolted joints, such as: better stress distributions, better sealing, smoother surface finishes, enhanced fatigue properties, greater aerodynamic efficiency and lower weight, which is an important issue in aeronautical applications. The design of bonded joints is predominantly based on stress analysis as well as the field of displacement along the joint. In the case of cyclic loading, or fatigue, is also necessary to develop models to predict the fatigue life of cracks in the adhesive layer and adherends. The main objective of this work is to study the behavior of bonded joints in metallic aircraft structures under fatigue loading, through analytical models, numerical models and experimental tests. During this work, was carried out static, fatigue and fracture toughness tests. Also was designed and tested subcomponents that represent real aircraft structures. The joints were modeled using the commercial finite element software ABAQUS. It was also developed and implemented a semi-analytical model to predict the fatigue life of bonded joints based on a formulation derived from the theory of beams and the Paris like-law. Finally, was developed a technique to measure the fatigue crack growth during a test automatically, ie, without stopping the test to make subjective evaluations from visual inspections / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica