A madeira de reflorestamento, em sua forma natural e roliça, apresenta-se como material eficiente para uso em edificações devido a suas propriedades físico-mecânicas e versatilidade funcional. Entretanto, a geometria cilíndrica e secções desiguais dificultam ligações entre os elementos roliços, exigindo cortes angulados e falquejamento das peças. Arranjos ou combinações entre peças envolvem tipos específicos de articulação ou conexão, vinculando o tipo de união à posição que as peças assumem no espaço tridimensional. Dado não existir conhecimento estruturado que permita antecipar as ligações apropriadas para cada arranjo ou combinação de peças, sugere-se a possibilidade de vincular a escolha de conexões com a composição arquitetônica, através de conexões genéricas. Este trabalho utilizou o paradigma da gramática de formas para, através de regras de geração, criar alternativas compositivas a partir de dois princípios conectivos: extremidade com extremidade e; extremidade com meio de peça. A vinculação entre os princípios de articulação e tipos de junções permitiu a formulação de modelos genéricos de peças de articulação, que minimizam a necessidade de cortes angulados nas peças roliças. Essas conexões genéricas podem adaptar-se à angulação do roliço permitindo que o mesmo seja cortado sem perda de material. / Reforestation wood, in its natural and round shape, emerges as an effective material for use in buildings, due to its physical and mechanical features and functional versatility. However, its cylindrical geometry and unequal sections difficult connections between the round elements, demanding angle cuts and rough-hewing of the pieces. Arrangements or combinations among pieces involve specific types of joints or connections, relating the type of union to the position that the pieces have in the threedimensional space. Since there is no structured knowledge that allows anticipating the appropriate connections for each arrangement or combination of pieces, the possibility of linking the choice of connections to the architectural composition, through generic connections, is suggested. This paper uses the shape grammars paradigm in order to create compositional alternatives to the types of joints, through generation rules. These data provide parameters to define two connective principles: top to top, and top to middle of the piece (cross section). From these principles, it is possible to model alternatives of articulations and to compare different options. The link between the principles of articulation and types of joints enabled the formulation of models of linkage pieces, which minimize the need for angle cuts in the round pieces. These generic connections can adapt to the angle of the round log, allowing it to be cut without loss of material.

A simulação numérica através do Método dos Elementos Finitos vem sendo utilizada em grande escala nos dias de hoje. Sendo que os trabalhos experimentais não conseguem cobrir toda a gama de situações que podem ocorrer em estruturas de concreto armado, o Método dos Elementos Finitos se apresenta como uma ferramenta para ampliar e generalizar os resultados obtidos através de modelos experimentais testados em laboratório. Estruturas de nós de pórti-co em concreto armado são largamente utilizadas em construções civis e possuem um com-portamento muito particular. Este trabalho tem por objetivo desenvolver um modelo numérico que simule as ligações viga-pilar nos nós de pórtico em concreto armado, examinando o com-portamento destes nós com diferentes configurações geométricas. O modelo computacional desenvolvido é avaliado, primeiramente, através de resultados experimentais bem conhecidos para vigas biapoiadas, para, em seguida, apresentarem-se as análises de nós de pórtico. Os resultados numéricos, utilizando-se dois modelos de malha: uma com elementos quadrangula-res quadráticos de oito nós e outra com elementos triangulares lineares de três nós, são com-parados com resultados experimentais disponíveis na literatura. Nesta comparação, pode-se verificar que a modelagem com malha de elementos triangulares lineares pode ser utilizada para análise de estruturas diversas. Podendo-se, também, utilizar esta malha como uma ferra-menta para elaboração de códigos computacionais restritos a elementos finitos com funções de interpolação lineares. Os resultados numéricos avaliam, também, a rotação relativa na liga-ção entre a viga e o pilar. / Numerical simulations by the Finite Element Method are being extensively used nowadays. Since experimental tests cannot cover the innumerous situations that can occur in reinforced concrete structures, the Finite Element Method presents itself as a tool to amplify and general-ize the results obtained throughout experimental models tested in the lab. Structures of rein-forced concrete frame joints are largely used in civil construction and have a very particular behavior. This work has the objective of developing a numerical model that simulates beam-column joints in reinforced concrete frames, examining their behavior with different geome-trical configurations. The developed computational model is firstly evaluated through well-known experimental results for simply supported beams to, in a second occasion, present the analyses of frame joints. The numerical results, with the consideration of two mesh models: one with quadratic quadrilateral elements of eight nodes and another with linear triangular elements of three nodes, are compared with experimental results from the literature. In this comparison, it is possible to verify that the modeling with linear triangular element meshes can be used for a diversity of structures. One can also use this mesh as a tool in the develop-ment of computational codes restricted to linear finite elements. The numerical results also evaluate the relative rotation at the joints between beams and columns.

Devido à crescente utilização de componentes eletrônicos nos veículos automotores, as exigências mecânicas nesses itens estão cada vez maiores. Nos primeiros veículos a eletrônica embarcada era inexistente, em meados do século passado, passou a ser pequena e utilizada somente para funções de funcionamento e pouco importantes para a segurança, e caso ocorresse alguma falha não havia risco de vida. Nos automóveis desenvolvidos nas últimas décadas, os componentes eletrônicos estão sendo utilizados em aplicações como controle de injeção de combustível, sistemas de tração e freios, direções elétricas e acionamento de air bags, que estão diretamente relacionadas à segurança. Os requisitos de qualidade desses itens elevaram-se consideravelmente exigindo operação em temperaturas extremas e grandes acelerações. O processo de união mais eficiente para satisfazer aos requisitos mecânicos ainda é o de soldagem, mas há dificuldade em realizar as uniões sem danificar o componente ou prejudicar as propriedades elétricas em peças finas, da ordem de décimos de milímetros na espessura, com diferentes camadas de revestimento. Este trabalho analisa o processo de soldagem em capacitores, utilizando uma fonte de soldagem por resistência do tipo inversora, estudando os parâmetros de operação necessários para realizar a união de uma chapa de aço com 0,6 mm de espessura recoberta com três camadas de diferentes materiais: cobre, níquel e superfície externa de ouro. Este componente deve ser soldado a uma peça de alumínio. A influência da corrente de soldagem, pressão dos eletrodos, tempo de aplicação da corrente e tempo de retenção sobre a qualidade da união, avaliada pela resistência à tração alcançada e capacidade de realizar a união sem dano aos componentes ou ocorrência de falhas na superfície, foi analisada utilizando projeto de experimentos (DOE). Os resultados experimentais comprovam a eficiência do processo para utilização neste tipo de componentes garantindo a qualidade da junta e do componente para o desempenho de sua função. / Due to the increasing use of electronics in vehicles, the mechanical demands on these items are increasing. In the first vehicles onboard electronics was nonexistent in the middle of the last century, came to be used only for small, operating functions and unimportant to safety, and when there was a failure there was life threatening. In cars developed in recent decades, the electronic components are being used in applications such as fuel injection control, drive systems and brakes, directions and drive electric air bags, which are directly related to safety. The quality requirements of these items rose considerably demanding operation at extreme temperatures and high accelerations. The joining process more efficient to meet the mechanical requirements is still welding, but there is difficulty in performing the joints without damaging the component or interfere with the electrical properties of thin pieces, exhibiting tenths of a millimeter in thickness of different coating layers. This study examines the welding process in capacitors, using a inverter resistance welding power source, studying the operation parameters required to perform the joining of a steel plate 0.6 mm thick coated with three layers of different materials: a copper layer, a nickel layer and an external gold layer. This component must be welded to an aluminum plate. The influence of welding current, electrode pressure, time of current application and retention time on the quality of the union, as assessed by tensile resistance and ability to perform achieved union without damage to components or occurrence of any failures, was analyzed using design of experiments (DOE). The experimental results demonstrate the efficiency of the welding process in such components assuring the quality to perform its function.

A presente dissertação apresenta o estudo de estruturas reticuladas planas, também chamadas de treliças. A grande demanda da construção civil, e projetos cada vez mais arrojados motivaram esta pesquisa. Foram realizados três modelos de treliças, com o intuito de comparar o problema estático em relação ao problema dinâmico e verificar qual a influência dos esforços nas juntas tipo K das treliças. As juntas das treliças foram utilizadas para analisar a região plastificada e a tensão (von-Mises). As rotinas de cálculo para obtenção dos resultados, foram implementadas no software Matlab®, para o problema estático e os resultados foram comparados entre o software FEM-Reticulado2D do Matlab e software comercial onde as diferenças ficaram em menos de um por cento. No problema dinâmico foi adicionado amortecimento, estando mais próximo de uma estrutura real. Para este caso foi utilizado o amortecimento de Rayleigh, que é encontrado por meio da frequência natural e o método utilizado para integração no tempo foi o método de Newmark. A frequência natural também foi obtida por meio de formulações implementadas no Matlab. A região de plasticidade e a tensão (von-Mises) nos nós foram obtidas com auxílio do software Ansys. Tendo em vista os resultados, pode-se concluir que o problema dinâmico por levar em consideração a influência das forças de inércia, resultou em esforços maiores em relação ao problema estático. Verificou-se que quanto mais esbelta for a estrutura, menor será a frequência natural da mesma, por isso, deve-se tomar cuidado para que estruturas esbeltas não venham a absorver energia de ações externas como o vento e entrarem no efeito de ressonância. A plasticidade e a tensão (von-Mises) dependem da intensidade das forças e das propriedades geométricas e físicas do perfil utilizado. / This thesis presents the study of plane frame structures, also called trusses. The great demand of construction, and projects increasingly bold motivated this research. Three models lattices were performed in order to compare the static problems concerning dynamic problem and check the influence of the joints efforts K type of truss. The joints of the truss were used to analyze the plasticized region and the stress (Von-Mises). The calculation routine for obtaining the results were implemented in Matlab software for the static problem and the results were compared with the FEM-Reticulado2D Matlab software and commercial software where the differences were less than one percent. In the dynamic damper problem was added, being closest to an actual structure. For this case we used the Rayleigh damping, which is found by means of the natural frequency and the method used for time integration method is the Newmark. The natural frequency was also obtained by formulations implemented in Matlab. The plasticity of the region and the tension (von Mises-) nodes were obtained with the help of Ansys software. Considering the results, it can be concluded that the dynamic problem by taking into account the influence of forces of inertia resulting in increased efforts in relation to the static problem. It was found that the more slender for the structure, the lower the natural frequency of the same, so one must be careful that slender structures will not absorb energy from external actions like wind and entering the resonance effect. The plasticity and the stress (Von-Mises) depend on the intensity of the forces and the geometrical and physical properties of the used profile.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:44:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:57:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06907.pdf: 7394695 bytes, checksum: bde9c680792583e55f4754af5867fe98 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:51:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:59:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 11294.pdf: 3974184 bytes, checksum: cdc677f76a33a1d11a50b88cd5eafccb (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:34:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:00:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / As novas descobertas petrolíferas, em especial as localizadas no pré sal tem despertado uma grande preocupação na área técnica em consequência das dificuldades na sua exploração e extração. As maiores preocupações no segmento de exploração de petróleo e gás natural em águas profundas estão relacionadas, às propriedades mecânicas e a resistência à corrosão dos diversos componentes. Assim, para evitar o processo de corrosão na parte interna de uma tubulação ou componente do setor petrolífero, uma alternativa é usar um revestimento com elevada resistência à corrosão. Neste trabalho utilizou-se um aço AISI 8630 modificado, que foi revestido por soldagem GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) ou TIG (Tungsten Inert Gas), empregando uma liga especial de níquel 625 (Inconel 625). No entanto, existe a possibilidade de formação de fases frágeis no material de base (MB) - AISI 8630, no material de adição (MA) - liga de níquel 625 ou ainda na interface entre os materiais dissimilares. Para atenuar a formação da fase martensítica oriunda do resfriamento da soldagem foram realizados diferentes ciclos térmicos de alívio de tensão (AT), mas outras fases frágeis podem surgir nas diversas juntas. Os tratamento térmicos de ATs foram realizados nas temperaturas de 620, 640, 660 e 680 C. A presença e a influência de fases frágeis foram analisadas na junta soldada, por meio de ensaios mecânicos, tais como, tração, impacto e dureza. Investigou-se a existência de fases frágeis por caracterização microestrutural por meio de microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura com EDS. Observou-se que nos ensaios de tração o material de base manteve sua tensão de escoamento dentro de valores estabelecidos por normas do setor, como a NACE MR0175. No entanto, no ensaio de impacto ocorreu uma perda significativa da tenacidade na temperatura de 680 C, enquanto temperaturas menores de alívio de tensão os valores míninos de impacto foram acima de 73 J. Os valores de durezas encontrados próximos da zona de ligação indicaram que houve um endurecimento, em consequência da difusão dos elementos de liga do MA para o aço baixa liga. Observações realizadas com auxílio de microscopia ótica indicaram zonas frágeis denominadas de Zonas Parcialmente Diluídas (ZPD) que reduziram a resistência ao impacto. Análise por EDS mostrou variações dos elementos de liga ao longo da interface da junta. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:50:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:03:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 10453.pdf: 10469479 bytes, checksum: d3c93a6b8b4f37c1c27b6a416cb89a59 (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Os revestimentos cerâmicos de fachadas passaram a ser, há alguns anos, objeto de preocupação de muitas empresas construtoras por terem se tornado importante fonte de manifestações patológicas em edifícios. A busca de tecnologias que minimizem a incidência destes problemas encontrou como uma possível solução o aumento da capacidade de absorver deformações dos revestimentos cerâmicos, pelo emprego de detalhes construtivos tais como as juntas de movimentação. No entanto, ao longo da sua utilização, logo foi percebido que este detalhe construtivo demanda uma tecnologia construtiva particular para que não se constitua numa nova fonte de problemas. Estimulada pela carência de estudos sobre este detalhe construtivo específico, a presente pesquisa teve como objetivo fazer um levantamento do seu estado da arte, sistematizando as informações visando a especificação a execução das juntas em revestimentos cerâmicos de fachadas. Como metodologia de trabalho realizou-se a investigação da bibliografia nacional e internacional disponível sobre o assunto, a qual buscou a reunião de informações de diferentes comitês e grupos internacionais que vêm empreendendo estudos há muito tempo sobre o assunto. Numa segunda etapa realizou-se um levantamento de campo que envolveu o resgate da experiência da autora no desenvolvimento e aplicação de projetos de revestimentos, além de entrevistas com projetistas. Como resultado, o trabalho reuniu informações a respeito do comportamento dos revestimentos cerâmicos de fachadas que leva à necessidade de utilização de juntas de movimentação; apresentou requisitos de desempenho das juntas e propriedades dos seus constituintes para atendimento desses requisitos; causas e métodos de prevenção de falhas nas juntas; métodos de ensaios para controle da qualidade dos materiais utilizados no selamento; e propôs-se, ao final, um caminho para o processo de projeto para a produção das juntas de movimentação. Pôde-se concluir que tecnologia de produção de juntas de movimentação demanda, para a sua especificação, conhecimentos da engenharia estrutural e da tecnologia de construção, além de uma sólida base sobre o comportamento dos materiais e dos inúmeros pormenores envolvidos em sua execução que também devem ser dominados; por isto mesmo, deve ser uma etapa mais valorizada no conjunto dos projetos do edifício. / Ceramic tiled buildings facades have become a preoccupation object for the last few years for many construction companies, because they have turned an important source of buildings pathology. The search by technologies that minimize the incidence of these problems identified, as a possible solution, the increase of the capacity to absorb deformations of the ceramic tile, by the use of constructive details such as the movement joints. However, during its utilization, it was noticed, that the movement joints demand a particular constructive technology, so these have not become a new source of problems. Stimulated by the lack of study about this specific constructive detail, this research had as objective to do a survey of its State of the Art, systematizing the information seeking the specification and execution of the movement joints. As a methodology of this work, it has been accomplished an investigation of both national and international bibliography, available about the topic, bringing together the information of different international committees and groups that has been executing studies about the topic for a long time. On the second stage, it was accomplished a field research involving the recovery of the author's experience in the development and application in the cladding projects, besides interviews with projectors. It is possible to conclude that the production technologies of movements joints demand, for its specification, knowledge of structural engineering and the construction technologies, besides a solid base about the materials behavior and of the innumerable details involved in its execution, that also must be dominated; thus that stage should be more valorized in the building projects.

A utilização de tubos de aços de alta resistência e baixa liga (ARBL) é comumente o mais indicado, segundo a norma American Petroleum Institute (API) 5L, para o transporte de óleo e de gás sob pressão. Em vista da necessidade de adequar as tubulações em campo de acordo com o relevo de cada região, são realizados curvamentos a quente em tubos. Durante este processo, o tubo sofre tratamentos térmicos, modificam sua microestrutura e propriedades mecânicas. Neste sentido, foram realizados, neste trabalho, tratamentos térmicos de têmpera e revenimento, com o objetivo de melhorar as propriedades mecânicas nas juntas soldadas. O material utilizado foi o tubo API 5L X80 com diâmetro de 40 polegadas e 16 mm de espessura. Foi realizada a soldagem circunferencial com passe de raiz pelo processo Metal Active Gas (MAG) com curto circuito controlado, gás de proteção 80% Ar e 20% CO2, passes de enchimento e acabamento pelo processo de soldagem com arame tubular (AT) e gás de proteção 75% Ar 25% CO2. Os consumíveis utilizados no passe de raiz foi arame sólido ER80S-G e nos passes de enchimento e acabamento o arame tubular E101T1GM-H8. Realizaram-se combinações de tratamentos térmicos de têmpera e revenimento com variações nas temperaturas de ambos. Para analisar a influência destes tratamentos térmicos foram realizados ensaios de tração, ensaios de microdureza e ensaios de impacto Charpy às temperaturas de -40 ºC e 0 ºC no metal de solda (MS) e na zona afetada pelo calor (ZAC). Alguns tratamentos térmicos realizados aumentaram a resistência à tração e a tenacidade em relação à condição como soldada, mas o melhor tratamento térmico foi o de tempera a partir de 900ºC seguindo de revenimento a 650 ºC. / The use of high strength low alloy steels tubes is commonly the most appropriate for transporting oil and gas under pressure, according to API 5L. In view of the need to adapt the pipes in the field according to the relief of each region, they are held hot bend in pipelines. During the process, the product undergoes thermal treatments which modify its microstructure and mechanical properties. It has been carried out, in this work, heat treatment of quenching and tempering, with the objective of obtaining the best mechanical properties in the welded joints. The material was API 5L X80 pipe with a 40 inch diameter and 16 mm thick. The circumferential welding pass root was done by GMAW with controlled short circuit transfer, shielding gas 80%Ar and 20% CO2. Filling and finishing passes were welded with FCAW using a shielding gas 75% Ar and 25% CO2. Consumables used in the root pass were ER80S-G and in the filling and finishing passes E101T1GM-H8. There were done four heat treatments of quenching and tempering for 2 hours. The results were analyzed by tensile test, hardness and Charpy V impact tests at temperatures of -40 °C and 0 °C in the weld metal and HAZ. The heat treatments influence statistically on the mechanical properties of welded joints related to as welded condition. The best result was quench heat treatment at 900°C followed by tempering at 650°C.