[pt] Para o uso do bambu como material de engenharia é necessário realizar uma análise estatística completa das propriedades físicas, mecânicas e mesoestruturais dos colmos. Desde 1979, no Departamento de Engenharia Civil da PUC-Rio foram desenvolvidos, sob a orientação do professor Khosrow Ghavami, vários programas de investigação para o emprego do bambu e fibras vegetais na construção de edificações de baixo custo, substituindo produtos de asbesto cimento e de materiais poluentes e não renováveis . Como parte desta linha de pesquisa, pretende-se continuar os estudos para estabelecer as propriedades dos bambus apropriados para serem utilizados na construção civil. O presente trabalho concentra-se na caracterização da espécie Phyllostachys aurea, tão utilizada no mundo do artesanato e arquitetura pela sua beleza, porem tão pouco estudada no campo de engenharia, para que os resultados obtidos possam contribuir para a valorização desta espécie, incentivando seu uso na construção civil. Esta dissertação tem como objetivos principais: caracterizar as propriedades físicas, mecânicas e mesoestruturais dos colmos inteiros de bambu da espécie Phyllostachys aurea, analisando a influência das imperfeições geométricas iniciais no comportamento à flambagem . A determinação experimental das propriedades mecânicas dos colmos de bambu submetidos a ensaios de tração, cisalhamento e compressão são apresentadas, analisando-se a influência dos tratamentos preservativos na resistência mecânica dos colmos. / [en] The use of bamboo in civil construction requires a thorough analysis of its physical, mechanical and mesostructural properties. For this purpose several investigations have been carried out in the Civil Engineering Department at PUCRio since 1979. Other vegetal fibers have been studied as well for their feasibility to be used as low cost building materials in order to substitute asbestos cement products in addition to non-renewable and polluting materials such as steel and aluminum. This present study is the continuation of the investigation to establish the engineering properties of the bamboo's appropriate for civil construction. This work concentrates on the bamboo species Phyllostachys aurea which is utilized frequently in the interior design and architectural project, and in general in civil construction about which there is very little scientific information in the available national and international literature. The principal objectives of this study were to establish the physical, mechanical and mesostructural characteristics of the whole culms of the bamboo species Phyllostachys aurea and to analyze how its specific geometric imperfections influence the buckling behavior of the culm. The experimental analysis of the bamboo culm, concerning the static tensile, shear and compressive properties is presented as well as the influence of preservative treatments on their performance.

[pt] O surgimento do fenômeno de estabilidade de tensão na operação dos sistemas elétricos motivou centenas de pesquisadores a desenvolverem métodos que permitam detectar a proximidade à instabilidade de tensão, com eficiência computacional, e tomar medidas acertadas para garantir a operação confiável e segura. Neste trabalho são utilizados e comparados diferentes métodos associados à análise de estabilidade de tensão. Para testes, foram utilizados vários sistemas sob diferentes níveis de carregamento, desde carga leve até o máximo carregamento, este obtido a partir do algoritmo de fluxo de potência continuado. O objetivo é localizar as barras críticas, isto é, aquelas onde não se pode aumentar a injeção de potência e que impedem o crescimento da carga do resto do sistema. / [en] The rise of voltage stability phenomenon in the operation of the electrical systems motivated hundreds of researchers to develop methods that allow them to detect the proximity to voltage instability, with computational efficiency, and take the right steps to ensure reliable and safe operation. This work used and compared different methods associated with the voltage stability analysis. For the tests were used various systems under different levels of loading, from light load to maximum load, this point obtained from the continuous power flow algorithm. The goal is to find the critical buses, that is, those at which the power injection cannot be increased and that avoid the growth of load in the rest of the system.

[pt] O presente trabalho mostra uma versão do método Rayleigh-Ritz com funções especializadas para a análise de placas circulares e anulares finas e espessas sujeitas a cargas fora do plano e em plano. As funções de aproximação para deslocamentos são polinómios em direção radial combinada com funções trigonométricas na direção circunferencial. Um recurso conveniente é o uso de funções nodais lineares, que permitem a fácil consideração de cargas nodais e condições de contorno (incluindo forças seguidoras), enriquecidos por polinômios de ordem superior, sem inclusão de nós adicionais. O modelo permite a variação da espessura e é aplicado em MAPLE18, possibilitando o cálculo de deslocamentos e tensões sob carregamento constante e de variação linear, as frequências de vibração, cargas de flambagem com alguns efeitos do nível de carga conservativa e não conservativa. Os exemplos mostram a eficácia desta abordagem na análise de tal estrutura e leva um novo enfoque a este problema clássico, que apresenta comparações interessantes e originais que descrevem o efeito de deformação de cisalhamento, no caso de vibrações o efeito das rotações inerciais e variação de espessura em placas circulares e anulares, incluindo deslocamentos, momentos e forças de cisalhamento, frequências de vibração, cargas de flambagem e uma análise de cargas seguidoras tangenciais não conservativas na estabilidade, utilizando o critério dinâmico é executada. / [en] The present work shows a version of the Rayleigh-Ritz method with specialized functions for the analysis of thin and thick circular and annular plates subjected to out-of-plane and in-plane loads. The approximation functions for displacements are polynomials in the radial direction combined with trigonometric functions in the circumferential direction. A convenient feature is the use of linear nodal functions, which allows for easy consideration of nodal loads and boundary conditions (including follower forces), enriched by higher order polynomials without inclusion of additional nodes. The model allows for thickness variation and was implemented in MAPLE18, enabling the calculation of displacements and stresses under constant and linearly varying load, frequencies of vibration, buckling loads with a few commands and the effect of the level of conservative and non-conservative on load the stability. The examples show the effectiveness of this approach in the analysis of such structures and bring new light to this classical problem, presenting interesting and novel comparisons illustrating the effect of shear deformation, in case of vibrations of the inertial rotations analysis and thickness variation in circular and annular plates, including displacements, moments and shear forces, vibration frequencies, buckling loads and a stability analysis of non-conservative tangential follower loads, using the dynamic criterion is performed.

[pt] Neste trabalho apresentam-se três tipos de técnicas de análise do colapso estrutural através do método dos elementos finitos: análise linearizada da carga crítica, análise incremental da carga crítica e análise não linear completa. Na análise linearizada da carga crítica formulou-se um problema de autovalor empregando matrizes de rigidez baseadas na configuração indeformada da estrutura e materiais com comportamento linear elástico. No caso da análise incremental da carga crítica, o problema de autovalor foi formulado empregando matrizes de rigidez incrementais para levar em consideração os grandes deslocamentos e propriedades não lineares do material. Finalmente, na análise não linear completa a configuração deformada da estrutura e propriedades não lineares do material são atualizadas durante todo o processo incremental-iterativo até atingir a carga crítica. Desenvolveu-se uma implementação computacional para estudar as três técnicas de análise em estruturas planas como vigas, colunas, pórticos e arcos, empregando elementos isoparamétricos bidimensionais para estado plano de tensões. A configuração deformada da estrutura, devido aos grandes deslocamentos e rotações dos elementos, foi considerada através de uma formulação Lagrangeana Total, enquanto o comportamento inelástico do material foi modelado empregando um modelo elastoplástico de Von Mises (J2) com encruamento isotrópico. Nos exemplos apresentados mostrou-se a influência da não linearidade geométrica e física na estimativa de cargas críticas e no comportamento pós-crítico, podendo ocorrer bifurcações ao longo da trajetória de equilíbrio fundamental definida no espaço carga-deslocamentos. / [en] This work presents three kinds of techniques for collapse analysis using the finite element method: linear buckling analysis, nonlinear buckling analysis and full nonlinear analysis. The linear buckling analysis requires the definition of an eigenvalue problem using a stiffness matrix formulation based on the initial configuration of the structure and under the assumption of a linear elastic material behavior. In the case of nonlinear buckling analysis, the eigenvalue problem was formulated employing an incremental stiffness matrix in order to consider the effects of large displacements and nonlinear material properties in the critical load estimation. Finally, the full nonlinear analysis takes into account the deformed configuration and the nonlinear material properties of the structure, updating both of them through all the incremental-iterative process up to reaching the critical load. A Finite Element computational program, using plane stress isoperimetric bidimensional elements, was developed to study the three analysis techniques applied to plane structures such as beams, columns, frames and arches. The deformed configuration of the structure, due to large displacements and rotations, was considered through the Total Lagrangian formulation, whereas the inelastic material behavior was modeled using the Von Mises plasticity model with isotropic hardening. The examples presented in this article show the influence of geometric and material nonlinearity in the critical load estimation and the postcritical behavior, being this the reason for the potential occurrence of bifurcation points over the fundamental equilibrium path defined in the load-displacement space.

[pt] O transporte rodoviário de produtos perigosos é a principal atividade econômica geradora de acidentes ambientais no Brasil. No modal rodoviário, durante o carregamento, o deslocamento e a descarga há combinações de fatores adversos à operação prescritas em normas que representam riscos de incidentes e acidentes que, a cada ano, aumentam suas estatísticas nas estradas brasileiras. Esta pesquisa identificou pontos de controle aplicados nos locais de partida, onde ocorrem os carregamentos, operados por condutores de veículos que transportam etanol com vistas à prevenção de acidentes durante o transporte da carga. A partir da revisão de leis, decretos e normas, e considerando o percurso entre os estados do Rio de Janeiro e de São Paulo, o transporte rodoviário de produtos perigosos foi estudado sob o ponto de vista da teoria de prevenção de acidentes de Haddon e modelos de acidentes do Abiquim, programa Olho Vivo nas Estradas. Por meio de entrevistas com funcionários de distribuidoras de combustíveis, a pesquisa identificou práticas correntes utilizadas por motoristas de caminhões para a checagem das condições gerais dos veículos nos pontos de partida com vistas ao atendimento de normas, legislações e procedimentos de segurança das empresas. Os motoristas revelaram que os acidentes ocorridos nas estradas ou até mesmo nas áreas urbanas não ocorrem por falhas de inspeção no ponto de partida, mas sim devido a imprudência de outros condutores que não respeitam as leis de trânsito. / [en] Since 2015, resulting from industrial expansion and driven by exports and cargo distribution and storage logistics in Brazil, road transport has grown significantly. Among the products that had increased volumes are chemicals that, by their nature, present risks when handled and transported. This increase in demand for cargo transportation was higher in road transport when compared to other modes of transport, such as waterway and rail. The Fig. 1 presents the configuration of the different modal of dangerous cargo transportation in 2015.

[pt] Com o advento dos sistemas celulares de segunda e terceira gerações é esperado que as operadoras se vejam obrigadas a enfrentar um aumento dramático na carga de sinalização que trafega sobre a parte fixa da rede móvel. Apesar disso, são raros os provedores de serviços de comunicações móveis que possuem atualmente a capacidade de prever com relativa precisão o montante desse aumento. Este trabalho apresenta as etapas do desenvolvimento de uma ferramenta de simulação para análise de desempenho de redes de comunicação móvel celular com base na carga de sinalização gerada pelos procedimentos que a mantém em operação. A plataforma de simulação inclui um modelo de mobilidade e teletráfego para caracterizar o processo de geração dos cenários típicos de uma rede móvel celular e um modelo de retardos para representação da rede de sinalização. Ao final do estudo,são apresentados exemplos de aplicação da ferramenta na obtenção de resultados sobre gerência de status, gerência de localização, avaliação da carga de sinalização,dimensionamento da rede de sinalização e análise de desempenho para diferentes configurações de rede. / [en] The advent of second and third generation cellular systems make cellular operators face dramatic increase in the signaling traffic over the fixed part of the mobile network. In spite of this, rare mobile communications service providers are able to forecast the above mention increase and quantify it with reasonable precision. This work describes the development process of a simulation tool for performance analysis of cellular mobile network based on the signaling load generated by the procedures that keeps it working. The simulation platform inlcudes a mobility and teletraffic model to describe the generation process of cellular mobile networks tipical scenarios and a delay model to represent the signaling network. At the end, examples showing the application of the simulation tool to obtain results about status and location management, signaling load evaluation, signaling network planning and performance analysis for different network configurations are presented.