[pt] Escoamentos espiralados incidentes em superfícies são escoamentos altamente complexos, envolvendo uma variedade grande de regimes. A previsão numérica deste tipo de escoamento pode auxiliar na compreensão dos diversos fenômenos envolvidos, o que poderá permitir o desenvolvimento de processos mais eficientes, assim como auxiliar na avaliação de modelos de turbulência. Visando avaliar o desempenho de diferentes modelos de turbulência para a previsão de um jato axi-simétrico espiralado incidindo em uma placa quente, determinou-se numericamente o escoamento com o auxílio da ferramenta computacional FLUENT, utilizando duas metodologias. A primeira baseada na média de Reynolds (RANS) e a segunda na simulação de grandes escalas (LES). Diversos modelos RANS de duas equações diferenciais foram testados, visando identificar a validade de aplicação de cada um deles através da comparação com dados experimentais disponíveis. A metodologia LES foi avaliada utilizando o modelo dinâmico de sub-malha de Smagorinsky. Apesar do alto custo, devido à necessidade de utilizar grande espaço de memória e tempo de simulação, os resultados obtidos com a metodologia LES foram significativamente superiores, uma vez que o escoamento apresenta alta anisotropia, a qual os modelos RANS apresentam dificuldade em prever. / [en] Incident swirling jets are complex flow, which involve a large variety of regimes. The numerical prediction of this type of flow can help understand the several phenomena present, which could allow development of more efficient processes, as well as assist in the evaluation of turbulence models. Aiming to evaluate the performance of different turbulence models in the predict of an axi-symmetric swirling jet impinging to a hot plate, the flow field was determined with the computational tool FLUENT, by employing two methodologies. The first one is based on the Reynolds average (RANS) and the second one is based on the Large Eddy Simulation (LES). Several two differential equations RANS models were tested, in order to identify their range of validity, by comparing with available experimental data. The methodology LES was evaluated with the dynamic Smagorinsky sub-grid model. In spite of the high cost, due to the need of utilizing a large memory space and simulation time, the results obtained with the LES methodology were significantly superior, due to the high anisotropy of the flow, which the RANS models have difficult to predict.

[pt] O presente trabalho tem por objetivo estudar o comportamento crítico e pós-crítico de placas dobradas. Placas dobradas, tanto de aço quanto de concreto, têm sido usadas com grande freqüência em obras de engenharia, particularmente como paredes portantes e coberturas de grandes vãos. Neste último caso, placas dobradas têm uma aplicação semelhante a de cascas esbeltas, sendo, porém, mais simples de construir, dado que são compostas de superfícies planas. Neste trabalho utiliza-se o software ABAQUS para análise de placas dobradas compostas de duas placas formando um dado ângulo entre si. Estuda-se o uso destas placas como paredes portantes sob compressão, sendo conduzido um estudo paramétrico para determinar a influência dos diversos parâmetros geométricos e condições de contorno nas cargas críticas e modos críticos da placa dobrada. A seguir são determinados os caminhos pós-críticos e estuda-se a influência dos diversos parâmetros na rigidez pós-crítica e sensibilidade a imperfeições. Finalmente, estuda-se o comportamento não-linear destas placas sob flexão, sendo investigados os fenômenos de perda de estabilidade associados a este problema. / [en] The aim of the present work is to study the buckling and post-buckling behavior of folded plates. Folded plates, made of steel or concrete, have been widely used in engineering construction as load-bearing walls designed to carry floor and roof loads or roofs for large spaces. In the last case, folded plates work as a thin shell, being however easier to build since they are formed by flat surfaces joined along the fold lines. In this work the software ABAQUS is used to study the behavior of V-shaped folded plates. Initially it is analyzed the behavior of these plates when used as load-bearing walls under axial compression. A detailed parametric analysis is conducted to identify the influence of the geometrical parameters and boundary conditions on critical loads and modes. The influence of these parameters on the post-buckling response, post-critical stiffness and imperfection sensitivity is also investigated. Finally, the non-linear response of V-shaped folded plates under flexure is investigated and the possible instabilities under these loading conditions are analyzed.

[pt] Placas de ancoragem embutidas em concreto são empregadas, geralmente, com a finalidade de permitir a fixação de elementos para a introdução de cargas concentradas nas estruturas de concreto, bem como viabilizar as ligações estruturais entre componentes pré-fabricados. As placas são ancoradas no concreto através de pinos soldados a elas. Estas placas são bastante empregadas em estruturas de usinas nucleares onde um grande número de equipamentos e tubulações são apoiados na estrutura de concreto. A pesquisa é de natureza experimental e tem como objetivo investigar a redução da resistência à tração de placas de ancoragem com grupo de chumbadores, placas instaladas com pequena distância dos bordos do elemento de concreto, e também de duas placas adjacentes, devido a interferência de seus cones de ruptura. A eficiência de uma armadura de suspensão (que transmite a carga além do cone de ruptura), também é verificada. Os resultados experimentais sugerem uma notável redução da resistência à tração para placas com grupo de chumbadores, e que o uso da armadura de suspensão para placa instalada nas proximidades do bordo do elemento de concreto não é muito eficiente. A armadura de suspensão apresentou um bom rendimento quando foi empregada em placas com grupo de chumbadores. Os resultados teóricos obtidos através de equações desenvolvidas para estimativa da carga de ruptura, apresentaram, de maneira geral, uma boa aproximação quando comparados com os resultados experimentais. / [en] Anchorage plates embedded in concrete are used with the purpose of allowing the fixation of elements for the introduction of concentrated loads into concrete structures, as well as to make possible the structural connections between prefabricated components. The plates are anchored in the concrete through studs welded to them. These plates are used in structures of nuclear power stations where a great number of equipments and pipings are fixed in the concrete structure. The research is of experimental nature and its objective is to investigate the reduction of the tensile strength of multiple studs group, anchorage plates located close to a free edge, and also of two adjacent plates, due to interference of failure concrete cones. The efficiency of an additional reinforcement (that transfers the load beyond the concrete cone), is also addressed. The experimental results suggest a significant reduction of the tensile strength for plates with studs group, and that the use of the additional reinforcement for anchorage plates located close to a free edge is not too efficient. The additional reinforcement presented a good efficiency when it was used in plates with studs group. The theoretical results obtained from equations developed to estimate the concrete failure load show, in a general way, a good agreement with the experimental results.

[pt] É desenvolvido um modelo de simulação de evaporadores automotivos tipo placa (Brazed Laminated Plate), para o resfriamento de ar úmido. O modelo estudado adota o método de análise local, onde o trocador de calor é dividido em um número de elementos de troca de calor, para os quais as equações de troca de calor e de conservação de energia são aplicadas. Para efeito da determinação do coeficiente local de troca de calor e do fator de atrito, o modelo considera duas regiões na troca de calor. Pelo lado do refrigerante foi considerada uma região bifásica (líquido - vapor) e outra, de superaquecimento (vapor). No lado do ar têm-se duas condições: com a superfície do evaporador seca ou molhada. Para cada zona foram levados em conta diferentes mecanismos de transferência de calor. Também foi estudada a queda de pressão do lado do refrigerante e do lado do ar, utilizando, para tal, as respectivas correlações de queda de pressão. Para a simulação foram consideradas definidas as condições de entrada dos fluídos e a geometria do evaporador. Um programa foi desenvolvido em FORTRAN para calcular os estados termodinâmicos de saída dos dois fluidos. As propriedades do refrigerante foram calculadas utilizando o software REFPROP versão 7.0, desenvolvido no NIST, EUA, o que permitiu a modelagem do trocador de calor operando com uma vasta gama de refrigerantes. Novos refrigerantes, H e 1234yf, ainda não constantes da biblioteca REFPROP v07, foram também testados. Os resultados da simulação foram comparados com dados experimentais disponíveis. / [en] A simulation model for automotive brazed laminate plate evaporators, for humid air cooling, was developed. The model adopts the local analysis method, where the heat exchanger is divided into a number of elemental control volumes, for which the equations of heat transfer and conservation of energy are applied. In order to determine the local heat transfer coefficient and friction factor, the model considers different regions in the heat exchanger. In the refrigerant side, two-phase or superheated flows were considered. In the air side, dry or wet surface conditions were modeled. For each zone different mechanisms of heat transfer and pressure drop were taken in account. The simulation model assumed prescribed evaporator geometry and inlet conditions for both fluids. A computer program was developed in FORTRAN to calculate overall thermodynamic outlet states of both fluids. Refrigerant properties were calculated using the software REFPROP version 7.0, developed by the NIST, U.S.A.. It allowed the modeling of the evaporator, operating with a vast range of refrigerants. New refrigerants, fluids H and 1234yf, (still not available in REFPROP v07 libraries) also were tested. The results of the simulation were compared with available experimental data.

[pt] Escoamentos aerodinâmicos externos sobre membranas e aerofólios finos representam um enorme desafio para simulações numéricas, tendo em vista os diversos e complexos regimes de escoamento presentes, que incluem separa ção da camada limite, transição da camada de mistura para regime turbulento, recolamento, relaminarização da camada limite, e formação de bolhas de recirculação primárias e secundárias. Uma maior compreensão sobre estas estruturas é obtida através da simulação numérica de grandes escalas (LES) do escoamento sobre placas planas e finas, com ângulos de incidência entre um e três graus e número de Reynolds superior a 105. A necessidade do emprego de malhas não uniformes, geralmente imposta por escoamentos externos, provoca instabilidades numéricas em esquemas não dissipativos, sendo duas possíveis soluções apresentadas nesse trabalho. A primeira delas é baseada num modelo sub-malha tradicional, onde a estabilidade numérica é alcançada através de um esquema numérico misto, no qual o esquema de diferenças centrais é empregado em regiões com intensas atividades turbulentas, enquanto que um esquema dissipativo é empregado nas regiões onde a malha sofre grandes variações espaciais e a atividade turbulenta é desprezível. Uma segunda solução baseia-se num termo de forçamento idealizado para atenuar apenas as menores escalas. Quando comparadas a estudos prévios utilizando médias de Reynolds (RANS), ambas as alternativas se mostraram adequadas, disponibilizando resultados bem mais precisos para perfis de velocidade, flutuações turbulentas e pressões médias. Em particular, o comprimento da bolha de recirculação foi previsto com menos de 5% de discrepância em relação a dados experimentais, contrastando com valores maiores que 20%, obtidos com o modelo RANS K - W / [en] Aerodynamic flows around thin airfoils and membranes are very challenging to simulate accurately because of complex flow structures, including geometry-induced separation of the boundary layer, shear layer transition to turbulent behavior, reattachment, relaminarization of the boundary layer, and formation of primary and secondary recirculation bubbles. A physical insight on these structures can be obtained through the numerical Large Eddy Simulation (LES) of the flow around a simpler geometry, the thin flat plate, at shallow incidences of one and three degrees and Reynolds number above 105, which is the focus of this investigation. In order to avoid the numerical instabilities associated with the mesh spreading generally required by such external flow, two solutions have been developed and tested. The first one consists of the traditional sub-grid model used along with a mixed numerical scheme, in which a stable but dissipative part is active only in turbulence-free zones where mesh is highly non-regular, while an unstable but non-dissipative scheme is employed in turbulence- crytical zones, where the mesh is as regular as possible. The second solution, developed and validated in the current investigation, is based on a damping force, aimed to eliminate the smaller scales while preserving as much as possible all other structures. Compared to previous investigations using Reynolds Average (RANS) equations, both solutions provided more accurate and detailed information about the flow, including velocity, pressure and turbulent fluctuations mean profiles, allowing a deeper physical understanding. In particular, the main bubble reattachement lenght was predicted within 5% of the experimental data, while K - W RANS results were found to disagree in more than 20%.

[pt] O crescimento da produção de resíduos sólidos devido a evolução tecnológica, principalmente nos países em desenvolvimento, vem apresentando-se de maneira acelerada. Esta evolução acarreta na produção de novos produtos eletrônicos mais atualizados e, cada vez mais sofisticados quanto à composição química, com novas funcionalidades, tornando os antigos dispositivos obsoletos. O consumo exarcebado destes novos produtos contribui para um problema que ganha cada vez mais relevância no cenário mundial, o acúmulo de lixo eletrônico de origem urbana. O presente estudo contemplará como matéria prima amostras de placas de circuito impresso de computadores, conhecidas como PCIs, que são um padrão de barramentos, destinado a conectar periféricos à placa-mãe. Tendo em vista que nestes resíduos os teores de metais são tipicamente superiores àqueles de reservas naturais, torna-se interessante buscar rotas que viabilizem a reciclagem desses resíduos com a concomitante recuperação de constituintes de interesse ou concentração de precursores em distintos grupos para a posterior recuperação de metais. Nesta abordagem, foram realizadas análises termogravimétricas para acompanhar as melhores condições de processo e caracterização do material e produtos através de MEV/EDS. Assim, este material, tipicamente constituído por material orgânico (ex: plásticos como PVC) e constituintes inorgânicos (ex: metais e ligas metálicas), será submetido a um processamento térmico em forno tubular a 350 graus C em atmosfera inerte, seguido de etapas de concentração. A partir de 300 graus C a perda de massa se mantém constante, em torno de 30 por cento, e nas seguintes etapas aplicadas, 15 por cento da amostra total em constituintes metálicos com alto valor agregado, no caso Cu, Ni e Au, podem seguir para recuperação. / [en] The production of solid residues due to technological development has been increasing fast, mainly in developing countries. This growth leads to the manufacture of improved electronic products with varied functions, which not only are better versions of the old ones but also more sophisticated in their chemical compounds. The excessive consumption of the new devices contributes to an issue which has been increasing internationally: the accumulation of electronic waste. The raw material used in this study are samples of computer printed circuit boards (PCBs), which are a bus pattern that connects peripherals to the motherboard. Since the metal content in these residues are typically more elevated than in the ones located in natural reserves, it is interesting to find ways to recycle those residues while recovering components of interest or precursor concentrations in distinct groups for later metal recovery. Thermogravimetric analysis were performed on this approach in order to observe the best conditions of the process and the characterization of material and products was through SEM/EDS. Thus, this material, typically composed by organic material (such as plastic or PVC) and inorganic constituents (such as metals and alloys), undergoes a thermal processing in tubular furnace at 350 C degrees in inert atmosphere, followed by the concentration steps. The mass loss is constant from 300 C degrees on, around 30 percent. In the following steps, 15 percent of the total sample presents metallic components with high added value, such as Cu, Ni and Au, may be recovered.

[pt] O aumento do consumo de eletroeletrônicos e o desenvolvimento da tecnologia, proporcionou o surgimento de uma gama de produtos com diferentes funcionalidades, cada vez mais complexos e menores. As placas de circuito impresso (PCIs) são consideradas a parte principal dos dispositivos eletrônicos, sendo o cobre o seu componente elementar. O desenho e espessura das trilhas do circuito são determinantes para caracterizar a passagem de corrente elétrica nos equipamentos eletroeletrônicos e seu funcionamento está diretamente ligado a qualidade da confecção das trilhas do circuito. Este trabalho tem como objetivo estudar o processo de lixiviação do cobre, mediante a reação do ácido clorídrico, cloreto de cobre II e fluxo de ar. Além de investigar as condições experimentais ótimas do processo, que tem como principal característica a possibilidade de regeneração e reutilização da solução. Modelos para avaliar o efeito da concentração de ácido e fluxo de ar na corrosão das placas de circuito impresso foram desenvolvidos através da aplicação do planejamento experimental (pelo método clássico e por algoritmo genéticos em modelos polinomiais) e redes neurais artificiais. Visando encontrar as melhores condições experimentais para o sistema proposto, além de investigar a melhor técnica de predição do mesmo. Os resultados obtidos pelas previsões foram comparados com os resultados experimentais reais. As modelagens foram comparadas pela análise dos coeficientes de correlação (R2) e índices de erro (SSE, MSE e RMSE). Constatando-se que o modelo polinomial foi o mais adequado para prever a resposta. Através da investigação da superfície de resposta e curvas de contorno, foram identificadas as condições otimizadas para o processo. Das quais as concentrações ótimas de ácido clorídrico, cloreto de cobre II e fluxo de ar foram 1 mol.L-1, 0.3 mol.L-1 e 0.5 L/ min, respectivamente. / [en] The increased consumption of consumer electronics and the development of technology has led to the emergence of a range of products with different features, increasingly complex and smaller. Printed circuit boards (PCIs) are considered the main part of electronic devices, with copper being their elementary component. The design and thickness of the circuit tracks are crucial to characterize the passage of electric current in electronic equipment and its operation is directly linked to the quality of the circuit tracks. This work aims to study the copper leaching process through the reaction of hydrochloric acid, copper chloride II and airflow. In addition to investigating the optimal experimental conditions of the process, which has as its main feature the possibility of regeneration and reuse of the solution. Models to evaluate the effect of acid concentration and airflow on PCB corrosion were developed by applying experimental design (by the classical method and by the genetic algorithm in polynomial models) and artificial neural networks. Aiming to find the best experimental conditions for the proposed system, besides investigating the best prediction technique. The results obtained by the predictions were compared with the actual experimental results. The modeling was compared by analysis of correlation coefficients (R2) and error indices (SSE, MSE, and RMSE). Noting that the polynomial model was the most appropriate to predict the response. Through investigation of the response surface and contour curves, the optimized conditions for the process were identified. Of which the optimal concentrations of hydrochloric acid, copper chloride II and airflow were 1 mol.L-1, 0.3 mol.L-1 and 0.5 L / min, respectively.

[pt] Este trabalho tem como objetivo avaliar a viabilidade técnica para fabricação de placas de circuito impresso de múltiplas camadas com espessuras reduzidas mantendo a integridade dos sinais que se propagam em conexões inter- chip, nas taxas de transmissão de 1Gb/s e 10Gb/s para aplicações em redes de comunicações nos padrões 1GB Ethernet e 10GB Ethernet. A avaliação inclui o projeto de uma placa de 6 camadas de planos condutores, com espessura total de 1,29mm. A placa desenvolvida contém linhas de transmissão, vias e curvas, microcapacitores , microresistores e conectores I/O adequados para a faixa de freqüência em questão. / [en] The main purpose of this work is to evaluate the technical reliability to fabricate a Printed circuit board (PCB) with reduced thickness multilayer keeping signal Integrity on inter-chip connections in 1Gb/s and 10Gb/s (1GB Ethernet and 10GB Ethernet network communications). This evaluation includes the development of a PCB project with 06 layers and 1,29mm thickness. The PCB contains several transmission lines, vias, bends, microcapacitors, microresistors, connectors (I/O) suitable to this frequency band.

[pt] Este trabalho apresenta a análise numérica de vasos de pressão cilíndricos modelados por cascas e placas axissimétricas submetidas a carregamento de pressão interna uniformemente distribuída, utilizando-se a técnica de elementos finitos. São consideradas análises de junções entre superfícies com diferentes espessuras, tais como paredes finas (razão entre o raio e a espessura superior a 10) e moderadamente espessas (razão entre o raio e a espessura inferior a 5). Os campos de deslocamento considerados são os referentes aos elementos planos axissimétricos. A partir deste modelo são avaliadas as tensões na transição entre as superfícies e os resultados comparados com soluções analíticas simplificadas. Conclui-se que a solução analítica aproximada é aceitável para uma grande faixa de valores envolvendo placas e cascas de espessuras moderadamente espessas, enquanto que, para paredes finas, a análise por elementos finitos é necessária para verificação do comportamento das tensões na junção. Testes numéricos utilizando o programa ANSYS são apresentados para demonstrar o desempenho de análises lineares axissimétricas, empregando elementos quadráticos em comparação com as soluções analíticas e avaliando também as limitações do modelo analítico na região da descontinuidade geométrica do modelo proposto. / [en] This work presents the numerical analysis of cylindrical pressure vessels, modeled using axisymmetric shells and plates elements under internal pressure loads. The numerical analysis considers surface joints for various surface thickness ratios, from thin (ratio between radius and thickness greater than 10) to thick (ratio between radius and thickness less than 5) shells. Element displacement fields of axisymmetric plane elements are used to evaluate the stress state at the surfaces junctions, and the obtained results are compared to simplified analytical solutions. It is concluded that analytical approximate results present an acceptable solution for a large range of plates to shells geometries up to moderately thick shells, whereas for thin shells the finite element solution is necessary to be considered in order to accurately verify the stresses at plate to shell junction. Numerical tests applying ANSYS program are presented to demonstrate the performance of linear axisymmetric analysis applying quadratic elements in comparison to the analytical solutions also evaluating the limitations of the analytical model in the region of the geometric discontinuity of the proposed model.

[pt] O tema desta pesquisa é a realização dos atos de pedir, registrados em placas e cartazes não oficiais, localizados em espaços de circulação pública da sociedade brasileira. A partir de uma perspectiva interdisciplinar, este estudo pretende contribuir para uma melhor compreensão das questões identitárias e culturais trazidas na e pela língua, fornecendo subsídios relevantes para a área de ensino de português como segunda língua para estrangeiros (PL2E). Apesar de placas e cartazes objetivarem manter a informação necessária clara para o seu leitor e ativa na memória, nem sempre o principal conteúdo transmitido está explícito no enunciado, sendo construído, muitas vezes, por meio de uma informação subentendida. Para os aprendizes de PL2E, compreender essa mensagem não dita, sobretudo nos enunciados expressos pelos avisos de placas e cartazes não oficiais, requer não só um grande desafio, como também pode gerar interpretações equivocadas e visões distorcidas da cultura alvo. Tendo isso em vista, as formas de realização das estratégias discursivas relativas ao ato de pedir são descritas e analisadas, procurando-se verificar em que medida os fatores contextuais e culturais influenciam na escolha das estratégias linguísticas utilizadas para elaborar atos de pedir explícitos ou implícitos. Para tal, a fundamentação teórica desta dissertação baseia-se nos conceitos da Teoria dos Atos de Fala, da Sociolinguística Interacional, do Interculturalismo e da Antropologia Social. / [en] The theme of this research is the execution of the acts of asking, registered in unofficial signs and posters, located in public circulation spaces of the Brazilian society. From an interdisciplinary perspective, this study aims to contribute to a better understanding of the identity and cultural issues brought in and by the language, providing relevant subsidies for the teaching of Portuguese as a Second Language for Foreigners (PL2E). Although signs and posters aim to keep the necessary information clear to the reader and active in memory, not always the main content conveyed is explicit in the utterance and is often constructed by means of implied information. For learners of PL2E, understanding this unsaid message, especially in statements expressed by unofficial placard and poster warnings, requires not only a major challenge, but can also generate misinterpretations and distorted views of the target culture. With this in mind, the ways in which discursive strategies regarding the act of asking are realized are described and analyzed, trying to verify to what extent the contextual and cultural factors influence the choice of the linguistic strategies used to elaborate explicit or implicit acts of asking. To this end, the theoretical foundation of this dissertation is based on the concepts of Speech Acts Theory, Interactional Sociolinguistics, Interculturalism and Social Anthropology.