[pt] Na maioria das empresas, ferramenta de apoio à decisão é sinônimo de questões tangíveis como Valor Presente Líquido (VPL) e Taxa Interna de Retorno (TIR) do investimento, e é a maneira mais adotada para mostrar o valor financeiro que cada projeto agrega à empresa e aos acionistas. Verifica, também, se o projeto está coerente com a taxa de atratividade proposta para o crescimento desejado. No entanto, a análise de investimentos em diversos setores tem levado em consideração critérios subjetivos que não são totalmente medidos por ferramentas econômicas clássicas. Na indústria de refino de petróleo, a situação é semelhante porque há fatores governamentais, ambientais e políticos, entre outros, que influenciam na tomada de decisão. Assim, devido à dificuldade de expressar a realidade na ordenação e seleção de projetos, utilizando apenas as ferramentas tradicionais, o trabalho foi elaborado com o objetivo de ordenar um grupo de cinco projetos pertencente a uma grande carteira de investimentos de uma empresa de petróleo. Para isso levou-se em consideração diversos critérios, adotando o método AHP (Analytic Hierarchy Process) como ferramenta de análise multicritério. O resultado obtido leva em consideração a análise de variados critérios ponderados por influenciadores de decisão, apontando o alinhamento às metas estratégicas e a exigência legal como os principais a serem considerados e permitindo uma priorização dos projetos escolhidos. Nesse sentido, o projeto de qualidade de diesel na região sudeste foi eleito como de maior prioridade no momento. / [en] In the eyes of most companies, decision support tools are related to tangible or measurable issues, such as Net Present Value (NPV) and Internal Rate of Return (IRR) of investment. Such straightforward indicators are the most adopted solutions to show the financial value that each project brings to the company and shareholders. They also check if a project is consistent with the attractiveness rate proposed for the desired growth. However, the investment analysis in many sectors has been taken into account subjective criteria that are not fully measurable by classical economic tools. In the petroleum refining industry the situation is similar because there are governmental, environmental and political factors that influence the decision-making. Therefore, due to the difficulty of expressing the reality in ranking and selecting projects only using traditional tools, this work was developed in order to provide insights on ranking a group of five projects belonging to a large investment portfolio from an oil company. To make such work operational, it was taken into account several criteria that reflect the concerns of the decision makers involved, and it was adopted the AHP method (Analytic Hierarchy Process) as a tool to perform the rank of the projects under a multicriteria analysis. The key finds from such application were that the results reflect the preferences of the decision makers, and show the alignment with strategic goals and the legal requirements as the most relevant criteria, along with the project of diesel quality in the southeast region as the major investment priority at the present time.

[pt] Este trabalho apresenta a previsão do desempenho de três acessórios de união (manilha de união, elo Kenter e elo Multifuncional) utilizados em sistemas de ancoragem de unidades offshore, sob carregamentos monotônicos e cíclicos. Cinqüenta e sete modelos foram analisados pelo método de Elementos Finitos utilizando o software Ansys 10. Inicialmente, com o objetivo de quantificar a influência do contato e mensurar a área onde este ocorre, três modelos com contatos entre manilha de união e elos foram analisados com variações no diâmetro (76, 95 e 120 mm) e mantendo-se constante as propriedades mecânicas do material e a carga aplicada. Em seqüência, cinqüenta e quatro outros modelos foram elaborados sem condições de contato, isto é, com as cargas aplicadas diretamente nos componentes de estudo, que sofreram variações de diâmetros (76, 95 e 120 mm), de propriedades mecânicas (limites de escoamento e resistência mecânica) e de carregamento (proof load e minimum break load). Comparativamente, as manilhas de união apresentaram os menores níveis de tensões e as melhores distribuições de tensões dentre os três componentes para todos os casos analisados. Dos cinqüenta e quatro modelos citados acima, três foram selecionados para análise da vida em fadiga com o software FE-Fatigue. Estes representavam um acessório de união de cada tipo com o diâmetro considerado crítico (120 mm) e sem variações nas propriedades mecânicas do material. Os resultados mostraram que a geometria do componente é determinante para os valores das tensões e da vida-fadiga. A manilha apresentou os melhores resultados de resistência e de vida-fadiga, que para o diâmetro e material escolhidos, foi cerca de três vezes maior do que aquela relativa aos elos Kenter e Multifuncional. / [en] This work represents an approach to predict the performance of three joining accessories (shackle, Kenter link and Multifunctional link) for offshore mooring systems under monotonic and cyclic loading. Fifty seven models were analyzed by the Finite Element method using the software Ansys 10. Initially, in order to quantify the influence of the contact conditions and to measure the area where it occurs, three models presenting contacts between the joining shackle and chain links were analyzed varying the diameter (76, 95, 120 mm) and maintaining constant the material’s mechanical properties as well as the applied loads. In sequence, fifty four other models were created without contact conditions, which means that the loads were applied directly on the components in question, with variations in link diameter (76, 95 and 120 mm), in mechanical properties (yield stress and ultimate strength) and in load conditions (proof and minimum break loads). Comparing the joining shackles with the other accessories, the shackles present the lowest stress levels and the best stress distributions with regard to all the cases studied. Three of the fifty four models cited above were selected for predicting their fatigue life making use of the FE-Fatigue software. These represented one of each joining accessory with a diameter considered critical (120 mm), keeping constant the mechanical properties of the material. The results showed that the influence of the component geometry is determinant for the stress values developed during the loading tests as well as its fatigue life. The shackle presented the best results in terms of strength and fatigue life, which was about three times greater than that for the Kenter and Multifunctional links.

[pt] O presente trabalho apresenta aplicações das técnicas de Relaxação Dinâmica e Análise Limite ao estudo da estabilidade de maciços rochosos fraturados. O maciço é modelado como um meio descontínuo formado por blocos rígidos com deformação concentrada nas juntas. A técnica de Relaxação Dinâmica é usada para a solução do problema de equilíbrio resultante, através do programa BLOCO. As expressões desenvolvidas para a matriz de rigidez tangente, usando o modelo de Barton & Bandis, foram implementadas no programa BLOCO. Exemplos para a validação do algoritmo são apresentados. A partir do trabalho de Faria (1992), foi implementado um procedimento automatizado e otimizado para a solução do problema de Análise Limite em um meio formado por blocos rígidos. O procedimento desenvolvido permitiu a solução de problemas de porte relatados na literatura. / [en] This work presents some applications of the Dynamic Relaxation and Limit Analysis techniques, to the study of the stability of fractured rock masses. Rock mass is modeled as a discontinuum formed by rigid blocks with deformable joints. Dynamic Relaxation was applied to solve the resulting equilibrium problem, using the program BLOCO. Expressions obtained for tangent stiffness matrix, derived from Barton & Bandis model, were implemented into the BLOCO program. In order to extend Faria`s (1992) work, an automatic and optimized procedure, to solve the Limit Analysis problem of a media formed by rigid blocks was implemented. The developed procedure was applied to the study of relatively large dimensions problems, reported in the literature. / [es] Este trabajo presenta aplicaciones de las técnicas de Relajación Dinámica y Análisis Límite al estudio de la estabilidad de macizos rocosos fracturados. EL macizo es modelado como un medio discontinuo formado por bloques rígidos con deformación concentrada en las juntas. La técnica de Relajación Dinámica se utiliza para resolver el problema de equilíbrio resultante, a través del programa BLOQUE. Las expresiones desarrolladas para la matriz de rígidez tangente, usando el modelo de Barton & Bandis, se implementaron en el programa BLOQUE. Se presentan algunos ejemplos para la evaluación del algoritmo. A partir del trabajo de Faria (1992), fue implementado un procedimiento automatizado y optimizado para la solución del problema de Análisis Límite en un medio formado por bloques rígidos. El procedimiento desarrollado permitió resolver problemas de porte relatados en la literatura.

[pt] O projeto de estruturas de concreto armado com a presença de descontinuidades geométricas ou estáticas utilizando o conceito dos modelos de bielas e tirantes tem aumentado muito sua aplicabilidade nos últimos anos. As orientações normativas existentes para esse tipo de projeto parecem, entretanto, ser insuficientes e muitas vezes conservadoras. O presente trabalho tem como objetivo apresentar uma metodologia que englobe os aspectos de geração automática da topologia via otimização topológica e avaliação da segurança via análise de confiabilidade dos modelos de bielas e tirantes aplicados a estruturas planas de concreto armado. O primeiro aspecto visa auxiliar o projetista estrutural na concepção do modelo topológico com a utilização de técnicas de otimização topológica que facilitem a visualização do fluxo de forças no interior da estrutura auxiliando na concepção de uma topologia ótima para o modelo. O segundo aspecto consiste na proposição de um critério de desempenho para modelos com base na avaliação de sua segurança via análise de confiabilidade. Os resultados obtidos e apresentados através dos exemplos desse trabalho permitem concluir que a técnica proposta conduz a uma melhora substancial na concepção e automatização dos modelos topológicos para os modelos de bielas e tirantes, bem como, o critério de avaliação de segurança proposto permite ao projetista estrutural considerar aspectos relacionados à obtenção da probabilidade de falha e mensuração dos modos de falha da estrutura. / [en] The design of reinforced concrete structures with the presence of geometric or statics discontinuities using the concept of strut and tie models has greatly increased its applicability in recent years. The existing Standards and Guidelines for this kind of project seem, however, be insufficient and often conservative. This thesis aims are to present a methodology that includes aspects of automatic generation of topology by topological optimization and assessment of safety by the reliability analysis of the strut and tie models applied to plane reinforced concrete structures. The first aspect is to assist the structural designer in the conception of the structural topological model with the use of topological optimization techniques that facilitate the visualization of the flow forces in the structure, assisting in the design of an optimal topology for the model. The second aspect is the proposal of a performance criterion for models based on the assessment of its security by reliability analysis. The results obtained and submitted through the examples of this work allow to conclude that the proposed technique leads to a substantial improvement in the design and conception and automatic generation of topological models for the strut and tie models, as well as the security evaluation criterion proposed allows the structural designer to consider issues related to obtaining the probability of failure and measurement of failure modes of the structure.

[pt] Desmontes de maciços rochosos são geralmente executados pela perfuração da rocha,colocação de explosivos no interior dos furos e a detonação das cargas de acordo com um plano de fogo preestabelecido. A detonação gera no interior das perfurações uma elevação súbita de temperatura e um grande volume de gás que, devido às pequenas dimensões dos furos, aplica altas pressões em suas paredes. Como resultado da pressurização dos furos,ocorrem o esmagamento e fraturamento da rocha situada nas vizinhanças e a propagação de fortes ondas de tensão pelo interior do maciço.O engenheiro de desmontes deve conhecer as propriedades de resistência e de deformabilidade dos materiais rochosos quando submetidos a carregamentos dinâmicos e compreender a natureza das forças dinâmicas geradas pela detonação das cargas explosivas. Em vista da complexidade do problema real, faz-se muitas vezes simplificações no modelo matemático de comportamento do maciço rochoso, como a introdução das hipóteses de que a rocha na região do desmonte é isotrópica e homogênea, o que na grande maioria das situações é adequado para compreensão dos mecanismos gerados pela detonação e de seus efeitos. Neste trabalho desenvolve-se um programa computacional para simulação do fraturamento dinâmico de um maciço rochoso, isotrópico, homogêneo e de comportamento frágil, a partir da explosão de um ou mais furos de detonação, pelo método dos elementos finitos. No modelo numérico, o fraturamento dinâmico ocorre devido à propagação das ondas de tensão, desconsiderando-se a influência da pressão dos gases no interior das fraturas.O software apresenta como principais características a geração automática de malha de elementos finitos durante o processo de fraturamento, a integração numérica das equações de movimento no domínio do tempo, o emprego de critérios baseados nos fatores de intensidade de tensão para análise da propagação das fraturas, a utilização de amortecedores viscosos nos contornos da malha para simulação da radiação de ondas, a imposição da impenetrabilidade entre paredes de fraturas, o que torna o problema de natureza não- linear, etc. Os estudos numéricos aqui apresentados analisam o desenvolvimento de fraturas a partir da explosão em um e dois furos de detonação, investigando aspectos como a influência do número e da distribuição de fraturas principais, abertura e fechamento dinâmico de fraturas, etc., além de discutir dificuldades numéricas relacionadas com a simulação de tão complexo fenômeno. / [en] Rock blasting are usually carried out by drilling slender holes into a rock mass and detonating explosive charges in their interiors. The detonation produces a fast increase in the temperature surrounding the holes and a huge gas expansion that will apply high pressures on the walls. Crushing and fracturing of the rock will occur as a consequence of the shock waves generated by this dynamic loading. Blasting engineer should know the strength and deformation characteristics of rocks under dynamic loading in order to better understand and estimate the effects caused by the explosion. Rock blasting is a very complicate problem whose simulation, to avoid insurmountable mathematical difficulties, needs to be developed under some simplifying assumptions such as isotropy, linear elasticity and brittle behavior of the material. In this work a computational program based on the finite element method was developed for dynamic analyses of rock blasting. The fracturing is considered to be primarily caused by the stresses induced by P and SV waves. The effects of the gas pressure inside the fractures were neglected at the time being. The software has the following main features: automatic generation of finite element meshes while fracturing is still detected in the rock mass, numerical integration of the equations of motion in the time domain, use of fracture propagation criteria based on stress intensity factors in mixed mode I-II, consideration of silent mesh boundaries to absorb the incident stress waves and a penalty method to enforce the impenetrability condition between the surfaces of a same fracture, etc. The numerical examples herein presented qualitatively indicate that the proposed model is satisfactory for the case of dynamic fracturing of brittle rocks. They also discuss several important aspects related to the numerical simulation, such as the number and distribution of predominant fractures around the blasting hole, the finite element size, loss of symmetry due to mesh configurations, etc.

[pt] Na atualidade, devido à necessidade de realizar obras de engenharia de grande porte em ambiente urbano, o engenheiro defronta-se muitas vezes com o desafio de executar escavações profundas, as quais devem ser projetadas para serem estáveis e limitar deformações a níveis aceitáveis. Uma escavação profunda estável é aquela cujas paredes não colapsam e o seu fundo não experimenta levantamento descontrolado. Deformações do solo podem afetar construções vizinhas, vias urbanas e outras instalações públicas, com consequências que dependem tanto da magnitude quanto do padrão do movimento do solo ao redor da escavação. A previsão do comportamento de uma escavação profunda envolve análises tanto de estabilidade quanto de deformação. Análises de estabilidade podem em geral ser feitas através de métodos de equilíbrio limite, mas as análises de deformações, por outro lado, são mais difíceis de serem previstas, necessitando do auxilio de métodos numéricos. Nesta dissertação, o comportamento de escavações profundas é investigado numericamente pelo método de elementos finitos, com especial atenção à ocorrência de deformações, para cuja previsão requer-se a utilização de modelos constitutivos que representem muitos dos aspectos de comportamento de solos reais. / [en] At the present, due to the need for engineering works of large scale in urban environment, the engineer is confronted often with the challenge of performing deep excavations, which should be designed to be stable and with acceptable levels of deformations. A stable deep excavation is that, whose walls do not collapse and its base does not experience uncontrolled heave. Soil deformations can affect neighboring buildings, urban roads and other public facilities, with consequences that depend on both the magnitude and the pattern of the movement of the soil around the excavation. The prediction of the behavior of a deep excavation therefore involves stability analysis as well as deformation analysis. Stability analysis can generally be made through limit equilibrium methods, but deformation analyses are more difficult to predict, requiring the assistance of numerical methods. In this dissertation the behavior of deep excavations is numerically investigated by the finite element method, with special attention to the occurrence of deformations, for this prediction requires the use of constitutive models that represent many aspects of behavior of real soils.

[pt] A análise teórica de cabos de aço é bastante complexa. Durante anos, muitos tipos de cabos de aço têm sido testados experimentalmente para as mais diversas aplicações. No início dos anos 70, foi desenvolvido por Costello, um modelo teórico para prever as tensões de contacto entre os arames de uma perna de um cabo de aço. A partir deste modelo teórico, que possibilitou o estabelecimento das equações de equilíbrio de cada elemento do cabo, diversos trabalhos foram desenvolvidos na tentativa de solucionar as equações de cabos. Este sistema de equações é não linear e deve ser resolvido numericamente para os casos genéricos. Em 1994, uma aproximação linear para estas equações foi desenvolvida por Velinsky. Estas equações lineares de equilíbrio de cabos foram posteriormente generalizadas para geometrias e construções complexas. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um programa para análise de cabos de aço de geometria complexa. O trabalho inicialmente apresenta o estudo das deformações de um arame helicoidal. Diversos destes arames formam as pernas, que enrolados posteriormente produzirão os cabos de aço. As deformações do cabo de aço são estudadas a partir da deformação individual de cada uma das pernas que o constituem. O programa desenvolvido neste trabalho considera o comportamento de cabos de aço composto por qualquer número de pernas (estas com qualquer número de arames). Estes cabos de aço podem ainda ter ou não núcleo interno. Os algoritmos utilizados pelo programa baseiam-se nas equações desenvolvido por Phillips e Costello em 1993. Os resultados obtidos por este programa são comparados com diversos resultados experimentais e numéricos disponíveis na literatura. O programa se mostrou capaz de simular o comportamento em cabos de construção complexa. Carregamentos compostos pela combinação de tração, com torção e flexão e ainda o efeito da passagem do cabo por roldanas e tambores de enrolamento em guindastes foram testados. As tensões e deformações obtidas nas mais diversas geometria de cabos com ou sem núcleo interno mostraram excelente concordância em todas as comparações feitas. / [en] The theorical analysis of wine rope is rather complex. Over the years, may types of wine rope have been tested experimentally for various applications. In the early 1970, Costello developed a theorical model to predict the contact stress in the individual wires of a strand. This model led to a series of papers on the solution of their equations of equilibrium. These equations are highly nonlinear and must be solved numerically on the computer. Approximate linear equations have been derived by Velinsky et al (1994), and generealized for any kind of wire rope by others. This work shows the development and results of a computer program that has been developed to analyze complex cables. The analysis of a rope begins with a study of the deformation of a helical wire in a strand. By the deformation of all wires in a given strand, one determines the response of that strand. Again by the deformation of all strands in the rope, one determines the response of a rope. The program developed treats in a realistic manner the deformation and stress of ropes having or not internal-wire-ropes cores. The algorithms is built around the original nonlinear equation of Philips and Costello (1993). Numerical results is presented and compared with the experiments reports in the literature. The program is capable of simulating bahavior in various situations and complex constructions for rope loaded in tension with twisting and bending over a sheave or drum. The stress and strain of diferents wire ropes habving an internal-wire-rope core (IWRC) are obtained eficiently in all experiments. The results show that the presented implementation produce minimum variation between the theory or the expected results. Results may be extended to include other consideration of rope behavior as contact stress and friction effect.

[pt] O presente trabalho se refere a uma anáise experimental da influência das pré cargas de flexão e torção combinadas, na resistência à fadiga dos aços quando submetido a uma flexão plana variável. Verificou-se que as pré cargas de flexão e troção combinadas tem pouca influência na resistência a fadiga para vidas (10)3 menor que N menor que 10 ciclos. Nesta faixa a maior influência foi de 13,97 por cento correspondendo a uma vida n mais (10)3 ciclos e uma pré carga uniaxial equivalente o m igual a 45,8 kgf/mm2, Todavia, para uma vida n maior que 5x10 ciclos não se verifiou nenhuma influência com pré cargas variando de 0 a 63,7 kgf/mm2. Por meio de testes de hipótese, com uma confiança Y igual a 90 por cento, constatou-se que não existe influência com pré cargas quando 17,4 menor que o mi menor que 63,7 kgf/mm2. Isto se deu para qualquer valor de N entre (10)3 e 10 ciclos. A teoria de falha adotada foi a teoria da máxima energia de distorção aplicada, separadamente, as componentes alternadas e médias. O corpo de prova utilizado tem um acabamento superficial de retificação fina, uma concentração de tensão a fadiga de 1,1 por cento (que foi considerada desprezível) e um diâmetro digual a 6 mais ou menos 0,5 mm na secção efetiva. O carregamento na região efetiva é de flexão pura tanto para a pré carga de flexão quanto para a componente alterada. Na análise estatística dos resultados utilizou-se a função de distribuição de Weibull, de grande aplicação no estudo de fadiga. A máquina utilizada faz parte deste trabalho e é de concepção original. / [en] This work consit in na experimental analysis about the influence of combined bending and torsion preloading in fatigue strength of steels, under variable plane bending. It has been shown that combined bending and torsion preloading has little influence in fatigue strength for lifes (10)3 less than N less than 10 cycles. In this range, the most significant influence is 13,97 per cent, corresponding to (10)3 cycles and an quivalent axial preloading 0 m 4 equal 45,8 kgf/ mm. However, for a life n more than 5x 10 cycles we have found no influence with preloading from zero zero to 63,7 kgf /mm. Using hypothesis testes, with 90 per cent confidence level, we have proved that there is no influence of preoloading when 17,4 less than mi less than 63,7 kgf / mm. This has been observed for any life N between (10)3 and 10 cycles. The maximum distortion energy theory was adopted as a flailure theory, applied to alternating and medium components separately. It was used a test specimen with fine ground surface finishing fatigue stress concentration factor 1,1 per cent (neglected) effective cross section in bending for preloading and for the alternating component. In the final statistical analysis it was the Weibull distribution fuction. The fatingue machine was specially designed in our laboratory to obtain the necessary data.

[pt] A crise atual pela qual passo mundo tornou-se a grande responsável pelo desenvolvimento científico-tecnológico, que se fará presente no próximo século. Dentre as diversas fontes alternativas, que se apresentam, a energia eólica tornou-se uma das mais destacadas, sobretudo devido ao uso de moinhos de vento (Cataventos). Os moinhos de vento são máquinas de fluxo que convertem a energia cinética dos ventos em outras formas de energia, fornecendo, portanto, substancias melhores ao dia-a-dia da humanidade. O trabalho que se apresenta trata do desenvolvimento teórico-experimental sobre o rotor de resistência, do tipo de eixo vertical, conhecido como rotor Savanius ou vulgarmente rotor S. Este tipo de rotor pode possuir as mais diversas formas geométricas para as pás. Entretanto, a mais divulgada, devido a sua facilidade de construção, é a semi-circunferencial, sobre a qual incidiu o desenvolvimento teórico deste trabalho. Um dos objetivos básicos do projeto da turbina eólica do tipo Savonius, é desenvolver tecnologia e obter experiência em operação de cata-ventos, em especial, visando o projeto e construção de unidades de grande porte. O desempenho do projeto do rotor é feito através de uma análise simplificada do modelo matemático. Por intermédio de valores experimentais, foram obtidas as curvas adimensionalisadas de torque (Ct) e de potência (Cp) versus a razão de velocidade (E), as quais podem servir para predizer o desempenho do rotor. Através deste procedimento, fez-se a análise para diversas formas geométricas de rotores. Finalmente comparando-se os resultados experimentais com a teoria desenvolvida, foram obtidas as curvas que relacionam o coeficiente de entrada (Ko) e a razão de velocidade(E). (Estas curvas foram obtidas somente, para o caso rotores de configuração de pás semi- circunferencial, que é o mais usual). / [en] The present crisis though which world passes now has become responsible for the scientific technological development that will take place in the next centrury. Among the various alternative aources in existence eolic energy has become one of the most outstanding, mainly by the use of the windmills (weathervane). Windimille are flow machines that convert wind kinetic energy into other of energy, whitch provide substancial goods to mankind. The present work deals wind kinetic energy into other of energy, which provide substancial goods to mankind. The present work deals with the theoretical-experimental development of the resistance rotor, of the vertical axle type, known as Savonius or commonly as S Rotor. One of the basic aims of the savonius type turbine is to develop techonology and to obtain experience in the operation of windmills, specially aiming at the desing and construction of large sinze unit ies. The analysis of performace of the rotor is made base on a simplified mathematical model. By means of experimental values, non admimensional curves of torque (Ct) and power (Cp), verusu speed rate (E) were obtained, and are usefull in predicting the rotor s performace. Through this procedure the analysis of various forms of geometryc rotors was performed. Finally, comparing the experimental results with the theory developed, curves of entry coeficient (Ko) related to the spedd rate ware obtarned for rotors of sami-circunferencial blades configuration only.

[pt] O método tipo-Jacobi quaterniônico foi proposto em 1993. Vários estudos provaram sua convergência e melhoram a teoria proposta desde então. O presente trabalho realiza uma síntese do método tipo- Jacobi quaterniônico, apresentando aplicações do mesmo a diferentes tipos de matrizes. / [en] The quaternionic Jacobi method was proposed on 1993. Lots of studies has proved his convergence and also has improved the theory proposed. This document makes a survey of this method.