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[en] EVALUATION OF THE FIELD LATERAL STRESS OF OVERCONSOLIDATED CLAYS: LABORATORYTESTS IN A SOIL FROM THE GUABIROTUBA FORMATION / [es] EVALUACIÓN DE TENSIÓN LATERAL DEL CAMPO DE ARCILLAS SOBREADENSADAS ENSAYOS DE LABORATORIO CON UN SUELO DE LA FORMACIÓN GUABIROTUBA / [pt] AVALIAÇÃO DA TENSÃO LATERAL DE CAMPO DE ARGILAS SOBREADENSADAS: ENSAIOS DE LABORATÓRIO COM UM SOLO DA FORMAÇÃO GUABIROTUBAROBERTA BOMFIM BOSZCZOWSKI 27 September 2001 (has links)
[pt] A maioria dos métodos de laboratório disponível para a
avaliação das tensões horizontais in situ é aplicável
somente a solos normalmente adensados ou levemente
sobreadensados. A avaliação do estado de tensões efetivas
in situ de solos rijos sobreadensados e, conseqüentemente o
desempenho tensão-deformação desses solos, envolve um
considerável grau de incertezas devido à dificuldade na
determinação da tensão lateral de campo. Apresenta-se,
neste trabalho, resultados de um estudo experimental de
laboratório que teve por objetivo: obter informações de
compressibilidade do material e do comportamento tensão-
deformação em condições não drenadas, e avaliar a tensão
lateral efetiva in situ de um solo da Formação Guabirotuba,
que se situa na Bacia Sedimentar de Curitiba.
Propõe-se uma nova metodologia experimental para a
determinação da tensão lateral de campo, tendo em vista que
as metodologias apresentadas na literatura não são
adequadas para solos rijos e sobreadensados. Na primeira
fase deste estudo foram realizados ensaios de
caracterização completa, análise mineralógica e de
microscopia eletrônica. Após a caracterização física do
material, passou-se ao estudo do comportamento
tensãodeformação e resistência com a execução de ensaios
triaxiais e edométricos. Foram executados ensaios triaxiais
não drenados com corpos de prova adensados isotropicamente,
e ensaios de adensamento com velocidade constante de
deformação de um solo intacto da Formação Guabirotuba e de
um solo da mesma Formação, porém laterizado. O método
proposto para a avaliação da tensão lateral de campo está
baseado no conceito de superfícies de escoamento, ou seja,
a história de tensões de um solo está relacionada com seu
comportamento tensão-deformação-rigidez, e, portanto,
pode ser determinado através desta. Foram executados
ensaios triaxiais com trajetória de tensões controlada, de
acordo com a metodologia proposta, em amostras indeformadas
desta Formação. / [en] Most of the available laboratory methods for the evaluation
of the in situ horizontal stresses are usually applicable
only to normally consolidated or slightly overconsolidated
soils. The assessment of the in situ effective stresses
state of rigid, overconsolidated soils, and consequently of
their stress-strain performance , involves a considerable
degree of uncertainty due to the difficulty in the
determination of the field lateral stresses . This thesis
presents the results of an experimental study performed in
the laboratory to gather information on compressibility and
undrained stress-strain characteristics, and to determine
the in situ effective lateral stress of a soil from the
Guabirotuba Formation, at the Curitiba Sedimentary Basin,
in the South of Brasil. The first stage of the study
comprised characterization tests, mineralogical analysis
and electronic microscopy evaluations. After the physical
characterization of the material, it was carried out the
study on the stress-strain-strength behaviour through
undrained triaxial tests and oedometric tests with constant
rate of deformation. Unweathred and latherized soil samples
from the Guabirotuba formation were used in such
investigations. As the methodologies presented in the
literature are not appropriate for rigid, overconsolidated
soils, a new experimental technique for the determination
of the in situ lateral stress was proposed. The proposed
method is based on the concept of yield surfaces. The
stress history of a soil is related to its stress-strain
behaviour and, therefore, can be inferred through monitoring
changes of the soil rigidity under a given stress path.
Following the proposed methodology, stress-path controlled
triaxial tests with internal measurement of axial strains
were performed in undisturbed samples of the Guabirotuba
Formation, providing an assessment of the field lateral
stress of the material. / [es] La mayoría de los métodos de laboratorio disponibles para la evaluación de las tensiones
horizontales in situ puede ser aplicado solamente a suelos normalmente adensados o levemente
sobreadensados. La evaluación del estado de tensiones efectivas in situ de suelos duros
sobreadensados y, consecuentemente el desempeño tensión deformación de esos suelos, involucra
un considerable grado de incertezas debido a la dificuldad en la determinación de la tensión lateral
de campo. En este trabajo se presentan resultados de un estudio experimental de laboratorio
realizado con el objetivo de obtener informaciones de compresibilidad del material y del
comportamiento tensión deformación en condiciones no
drenadas, y evaluar la tensión lateral efectiva in situ de un suelo de la Formación Guabirotuba,
situada en la Bacia Sedimentar de Curitiba. Se propone una nueva metodología experimental para
la determinación de la tensión lateral de campo, considerando que las metodologias presentadas en
la literatura no son adequadas para suelos duros y sobreadensados. En la primera fase de este estudio
fueron realizados ensayos de caracterización completa, análisis mineralógica y de microscopia
electrónica. Después la caracterización física del material, se pasó al estudio del comportamiento
tensión-deformación y resistencia con la ejecución de ensayos triaxiales y edométricos. Fueron
ejecutados ensayos triaxiales no drenados con cuerpos de prueba adensados isotrópicamente, y
ensayos de adensamento con velocidad constante de deformación de un suelo intacto de la
Formación Guabirotuba y de un suelo de la misma Formación, pero laterizado. El método propuesto
para la evaluación de la tensión lateral de campo está basado en el concepto de superfícies de
vaciado, o sea, la historía de tensiones de un suelo está relacionada con su comportamiento
tensión-deformación-rígidez, y, por tanto, puede ser determinado a través de ésta. Fueron ejecutados
ensayos triaxiales con trayectoria de tensiones controlada, de acuerdo con la metodología propuesta,
en muestras indeformadas de esta Formación.
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[en] TRANSIENT RECOVERY VOLTAGE REQUIREMENTS FOR CIRCUIT BREAKERS: STUDY METHOD / [pt] TENSÃO DE RESTABELECIMENTO TRANSITÓRIA DE DISJUNTORES: METODOLOGIA DE ESTUDOJORGE AMON FILHO 04 January 2007 (has links)
[pt] O trabalho desenvolvido estabelece uma metodologia de
estudo para a determinação dos requisitos de tensão de
restabelecimento transitória de disjuntores através de
simulações em computador digital com a utilização do
programa de cálculo de transitórios elétricos
Electromagnetic Transients Program (EMTP) de Bonneville
Power Administration (BPA). / [en] It is established in this paper a study method to determine
the transient recovery voltage requirements for circuit
breakers, by means of simulations in digital computer,
using the Electromagnetic Transients Program (EMTP) de
Bonneville Power Administration (BPA).
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[pt] EFEITOS DA TENSÃO LIMITE E TIXOTROPIA EM DESLOCAMENTO DE FLUIDOS NÃO-NEWTONIANOS DE MESMA DENSIDADE / [en] EFFECTS OF YIELD STRESS AND THIXOTROPY IN NON-NEWTONIAN ISODENSE DISPLACEMENTGUSTAVO VINICIUS LOURENÇO MOISÉS 28 October 2016 (has links)
[pt] O aparecimento de tensão limite decorrente da gelificação de óleo parafínicos constitui um problema significativo em linhas submarinas nos sistemas de produção de petróleo em água profundas. Essencialmente, existem dois modos para garantir retorno da produção em oleodutos após longas paradas: aplicar um elevado diferencial de pressão suficiente para mover o gel no duto, reinício de produção, ou injetar um fluido misccível de baixa viscosidade, preferencialmente Newtoniano, na entrada do duto, processo denominado deslocamento de fluido. Nós investigamos os efeitos da tensão limite e da tixotropia no escoamento de fluidos não Newtonianos em dutos horizontais, considerando tanto o reinício de produção quanto o deslocamento de fluidos sem diferença de densidade. Tanto a tensão limite como as propriedades tixotrópicas dos óleos parafínicos foram simuladas reologicamente por fluidos base água, soluções de Carbopol e suspensões de Laponita. Os resultados experimentais e os estudos numéricos do deslocamento de fluidos com tensão limite sem diferença de densidade são apresentados. Três tipos distintos de escoamento, que pertencem a categoria deslocamento central, foram identificados nos experimentos e chamados de corrugado, ondulado e liso a depender do nível de variação da camada residual ao longo do duto. A transição entre esses regimes foi identificada como da razão entre a tensão inercial e a tensão característica do fluido viscoplástico. Além disso, a influência das concentrações de NaCl e Laponita nos parâmetros reológicos das suspensões de Laponita é detalhada e o impacto da tixotropia no reinício de produção de suspensões de Laponita foi analisada com base em dados experimentais. / [en] The yield stress appearance when gelation occurs in wax crude oils constitutes a significant problem in subsea flowline in deepwater oil production systems. In essence, there exist two stages in a pipeline flow restart after a long shutdown: apply a large enough differential pressure in order to mobilize the gel in the pipe, i.e. a process of fluid start-up or inject miscible fluid with low viscosity, preferably Newtonian, at the pipe inlet, to flush the gelled oil out of the pipe, i.e. a process of fluid displacement. We investigate yield stress and thixotropy effects over non-Newtonian fluid flows in a horizontal pipe, considering the fluid start- up and the fluid displacement in the isodense limit. The yield stress and thixotropic properties of waxy crude oils are rheologicaly simulated by water base fluids, Carbopol solutions and Laponite suspensions. The results of experimental and numerical studies of isodense displacement of a yield stress fluid are presented. Three distinct flow types belonging to this central displacement are identified in the experiments namely corrugated, wavy and smooth depending on the level of the residual layer variation along the pipe. The transition between these flow regimes is found to be a function of the ratio between the inertial stress and the characteristic viscous stress of the viscoplastic fluid. Besides, the influence of NaCl and Laponite concentrations in the rheological parameters of Laponite suspensions is detailed and the impact of thixotropy in the start-up of Laponite suspensions are analyzed based on experimental results.
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[en] NUMERICAL STUDY OF OIL WELL PLUGGING PROCESS / [pt] ESTUDO NUMÉRICO DO PROCESSO DE TAMPONAMENTO DE POÇOS DE PETRÓLEORAFAEL JOSE CAVALIERI FEITAL 04 May 2016 (has links)
[pt] O tamponamento de poços de petróleo é analisado numericamente. Neste processo, um fluido mais denso (pasta de cimento) é colocado sobre outro menos denso (fluido de perfuração) em um poço vertical, resultando em uma situação de instabilidade. O escoamento resultante foi estudado de forma a avaliar se o isolamento do poço ocorreria até o momento da cura do cimento (entre 4 e 5 horas). O cimento foi modelado como fluido não-newtoniano e o fluido de perfuração foi considerado newtoniano em alguns casos e não-newtoniano nos demais casos. A solução do escoamento foi obtida numericamente, usando-se o programa ANSYS Fluent. As equações de conservação são resolvidas empregando-se o Método dos Volumes Finitos e o escoamento multifásico foi modelado utilizando-se o método Volume de Fluido. O comportamento viscoplástico não-newtoniano foi modelado empregando a equação constitutiva do fluido newtoniano generalizado, com a função de viscosidade Herschel-Bulkley. O sucesso da operação foi determinado pela combinação dos parâmetros reológicos e geométricos. O efeito dos parâmetros como a razão entre densidades e viscosidades foi investigado para uma geometria fixa (razão fixa entre o comprimento do tampão e o seu diâmetro). Além disso, a influência dessa mesma razão no processo também foi analisada enquanto outros parâmetros foram mantidos fixos. Foi demonstrado que o escoamento é muito instável e que os parâmetros estudados afetam consideravelmente a operação. / [en] The plugging process of an oil well was analyzed numerically. In this process, the denser fluid is the cement plug, which was placed above the drilling fluid in a vertical well, resulting in an unstable situation. The cement plug was modeled as non-Newtonian and the drilling fluid was considered Newtonian in some cases and non-Newtonian in other cases. The flow solution is studied using the ANSYS Fluent program. The conservation equations were solved using the Finite Volume Method, and the multiphase flow was modeled with the Volume of Fluid method. The non-Newtonian viscoplastic behavior of the cement plug was modeled with the Generalized Newtonian Fluid constitutive equation, with the Herschel-Bulkley viscosity function. The success of the operation was determined by the combination of the governing rheological and geometric parameters. The effect of the governing parameters, such as the density ratio and the viscosity ratio, were investigated for a fixed geometry and a fixed ratio between the cement plug length and diameter. Furthermore, the influence of this ratio in the process was also analyzed while others governing parameters were fixed. It was shown that the flow is highly unstable, and that the governing parameters considerably affect the operation.
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[en] THE TENSION ALREADY AND NOT YET IN OSCAR CULLMANN: POSSIBILITIES AND IMPLICATIONS TO THE MISSION OF THE CHURCH / [pt] A TENSÃO JÁ E AINDA NÃO EM OSCAR CULLMANN: POSSIBILIDADES E IMPLICAÇÕES PARA A MISSÃO DA IGREJALAERTE TARDELI HELLWIG VOSS 24 July 2018 (has links)
[pt] A tensão já e ainda não em Oscar Cullmann e suas implicações e possibilidades para a missão da Igreja caracteriza-se por um trabalho de pesquisa que se desenvolve em perspectiva de diálogo entre a Escatologia e a Missiologia. O objeto principal de análise é o paradoxo temporal clássico da teologia conhecido por já e ainda não do Reino de Deus. O trabalho parte da pergunta pela natureza temporal da esperança do povo de Deus. Ele começa na Escritura, passa pela trajetória da Igreja através dos séculos e chega até os tempos atuais. Percebe-se como a expectativa pelo cumprimento das promessas de Deus alternou-se ao longo da história. Às vezes, a orientação pendia para uma ênfase futurista e celestial. Outras vezes, ela se concentrava em questões contemporâneas e terrenas. A reflexão descobre então, em Oscar Cullmann, uma proposta significativa para resolver o problema da polarização da temporalidade escatológica. Cullmann, a partir de sua exegese do Novo Testamento, vê como o Reino de Deus e suas promessas reivindicam uma dupla aplicação temporal, um aspecto já inaugurado na pessoa e obra de Jesus Cristo, já presente entre nós, e outro ainda não consumado, o qual é esperado para o futuro, para a parusia. Nascia o insight já e ainda não. Em seguida, esta dissertação vai mostrar como a tese escatológica de Cullmann foi recebida e reverberada por outros teólogos de seu tempo. E por último, esta reflexão conduz ao subtítulo deste trabalho, o qual busca explorar como a tensão já e ainda não informa a mensagem e afeta a postura missional da Igreja. / [en] The tension already and not yet in Oscar Cullmann - possibilities and implications to the mission of the Church – is a research that proposes a dialogue between the Eschatology and the Missiology, in which the main goal is to analyze the classic paradox in theology known as the already and the not yet of the Kingdom of God. The essay starts by exploring the question about the temporal nature of the hope that God s people have nurtured. It begins in the Scripture, passes through different epochs in the record of the Church up to the state of the issue in our days, perceiving how the people s expectation for the fulfillment of God s promises has alternated throughout history. Sometimes it displayed a more futuristic and celestial emphasis. In another period, it pointed to a more present-day and worldly orientation. The research discovers then, in Oscar Cullmann, a significant proposal to solve the dilemma of any eventual polarization. Cullmann, from his exegetical work in the New Testament, see how God s Kingdom and its promises have a double timing application: an aspect already inaugurated by the person and work of Jesus Christ, already present among us, and another not yet consumed, which is still awaited in the future, in the breakthrough of the parousia. Afterwards, this dissertation will show how Cullmann s thesis was received and reverberated across the thought of various theologians. And lastly, this reflection will focus in the dissertation subtitle, which seeks to address how the tension already and not yet informs the missional message and affects the missional attitude of the Church.
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[en] LANGMUIR FILMS OF FATTY ACID ESTERS OF POLYETHYLENE GLYCOL / [pt] FILMES DE LANGMUIR DE ÉSTERES DE POLIETILENOGLICOL DERIVADOS DE ÁCIDOS GRAXOSSTEPHANIE ORTIZ COLLAZOS 27 March 2017 (has links)
[pt] Ésteres de polietilenoglicol derivados de ácidos graxos são surfactantes não iônicos biodegradáveis com aplicação em vários segmentos da indústria, em especial nas indústrias de óleo e gás, farmacêutica, de cosméticos e de alimentos. Ésteres de ácidos graxos naturais, tais como acido esteárico e palmítico, foram
sintetizados e caracterizados, e os seus filmes de Langmuir foram obtidos. As propriedades viscoelásticas destes polímeros modificados hidrofobicamente foram investigadas na interface ar-água. Desta forma foi também possível avaliar a isoterma de Langmuir Pi-A e as propriedades mecânicas das monocamadas através
do cálculo do módulo de compressão (Cs -1). A elasticidade superficial dilatacional e a tensão superficial dinâmica dos filmes adsorvidos foram analisadas pelo método da gota pendente em um goniômetro. Os módulos dinâmicos oscilatórios de armazenamento e perda do bulk da solução aquosa do tensioativo foram estudados em um reômetro de cisalhamento. Os estudos de tensão superficial dinâmica revelaram que a adsorção do surfactante na interface ar-água acontece de maneira rápida atingindo uma região de meso-equilíbrio em aproximadamente de 1 a 2 min. Foi demostrado o comportamento preferencialmente elástico destes polímeros modificados hidrofobicamente em duas e três dimensões (interface e bulk). Consequentemente, foi alcançada uma boa capacidade para estes polímeros atuarem como agentes coletores de petróleo na presença ou ausência de eletrólitos na subfase aquosa. / [en] Fatty acid esters of polyethylene glycols are biodegradable non-ionic surfactants with application in many industrial segments such as oil and gas, pharmaceutical, cosmetics, and food. Esters of polyethylene glycols based on natural fatty acids such as stearic acid and palmitic acid, were synthesized and characterized, and their Langmuir films were obtained. The viscoelastic properties of these hydrophobically modified polymers at the air/water interface have been investigated. Thus it was also possible to evaluate the Langmuir isotherm (Pi-A) and mechanical properties of the monolayers by calculating the compression modulus (Cs-1). The surface dilatational elasticity and dynamic surface tension of the adsorbed films were analyzed by the pendant drop method with a goniometer apparatus. The oscillatory dynamic storage and loss modules of the bulk of the aqueous surfactant solution were studied in a shear rheometer. The dynamic surface tension studies show that the kinetics of the surfactant adsorption at the air-water interface is reasonably fast, reaching the meso-equilibrium region in approximately 1 to 2 min. It was demonstrated an elastic behavior of these hydrophobic modified polymers in two and three dimensions (interface and bulk). Consequently, it was achieved a good capacity for them to act as oil herding agents in presence or absence of electrolytes in the aqueous subphase.
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[en] STUDY ON THE INFLUENCE OF PETROLEUM CONTRACTION UPON GELLING ON FLOW RESTART / [pt] ESTUDO SOBRE A INFLUÊNCIA DA CONTRAÇÃO DO PETRÓLEO AO GELIFICAR NO REINÍCIO DO ESCOAMENTOJULIANNA KARLA PAIVA ALVES 10 August 2017 (has links)
[pt] O petróleo é uma mistura complexa de hidrocarbonetos e pode conter em sua composição parafinas que, quando submetidas a baixas temperaturas, podem precipitar e gelificar, apresentando uma Tensão Limite de Escoamento. O estudo do comportamento do petróleo nesta condição é importante para a indústria porque, uma vez que o petróleo esteja gelificado, o reinício do escoamento pode demandar a adição de energia ao sistema, cujo dimensionamento para operação com altas pressões envolve custos elevados.
Os valores de pressão de reinício de escoamento do petróleo gelificado encontrados no campo são frequentemente menores em relação aos valores calculados. O presente trabalho simulou o processo de reinício de escoamento através de uma bancada experimental que reproduz o resfriamento estático sofrido pelo petróleo parafínico em um duto submarino. Além disso, são apresentados dois métodos para cálculo da contração que resulta do resfriamentoe gelificação dos óleos parafínicos, objetivando verificar se existe
uma relação entre a contração do fluido e a diferença entre a Tensão Limite de Escoamento e a tensão efetiva para iniciar o seu escoamento. O primeiro método proposto é o método da Pipeta, que consiste na utilização de uma pipeta, acoplada a um recipiente com controle de temperatura, para medição do volume de líquido. O segundo método proposto é o da célula PVT, que consiste na utilização de um sistema fechado de volume conhecido em que a medição da variação do volume de líquido é estimada pela variação do volume do gás à baixa pressão com a adoção da hipótese de gás ideal. Foram utilizados fluidos sintéticos, visando representar o petróleo parafínico, com diferentes concentrações de parafina, óleo mineral e querosene. A determinação da Tensão Limite de Escoamento foi feita a partir de testes de Creep.
Os resultados mostraram que a contração do fluido é uma grandeza de difícil medição, com um alto grau de incerteza, mas que é possível estimar ordem de grandeza dessa contração para os fluidos estudados. / [en] Petroleum, as it is a complex mixture of hydrocarbons, may contain paraffinic compounds which, when subjected to low temperatures, can deposit and gel. The study of the behavior of petroleum in this condition is very important for the industry because, once the waxy crude oil gels, the restart process may demand extra energy addition to the system, whose dimensioning is expensive for high operation required pressures. Restart pressure values of the gelled oil found from laboratory tests often show a significant difference from the real values found in the field. In order to compare the yield stress and the effective stress, the present work simulated the flow restarting process through an experimental rig to reproduce the
static cooling applied to a pipeline with waxy crude oil. In addition, two methods are presented for calculating the thermal shrinkage formed during the cooling and gelation of the waxy crude oils, in order to verify if there is a relationship between the shrinkage and the difference between the yield stress and the effective stress to start flowing. The first method proposed is the Pipette method, which consists of the use of a pipette, coupled to a container with temperature control, to measure the volume of liquid. The
second method proposed is the PVT cell method, which consists of the use of a closed system of known volume in which the measurement of the liquid volume variation is estimated by the variation of the gas volume at low pressure with the adoption of the Ideal gas hypothesis. The fluids selected for the studies to represent paraffinic oil were laboratory-synthesized fluids with different concentrations of paraffin, mineral oil and kerosene, and they were characterized rheologically by stress ramp and creep tests for the determination of the yields stress. The results showed that thermal shrinkage is a difficult quantity to measure, which gives it a high degree of uncertainty, but it is possible to estimate the magnitude order of the thermal shrinkage for the fluids studied.
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[en] CONSTITUTIVE MODELING OF SOILS WITH EMPHASIS IN UNSATURATED SOILS / [pt] MODELAGEM CONSTITUTIVA PARA SOLOS COM ÊNFASE EM SOLOS NÃO SATURADOSJUAN PABLO IBANEZ 19 April 2004 (has links)
[pt] A presente dissertação tem por objeto a análise teórica -
comparativa, implementação computacional e avaliação da
capacidade de simulação dos modelos constitutivos para
solos, com ênfase nos solos não saturados. Primeiramente,
são analisados os modelos básicos, clássicos e avançados
formulados para solos saturados ou secos, assim como os
modelos desenvolvidos para solos não saturados, incluindo
também alguns modelos para solos estruturados. A seguir, e
para testar a sua capacidade de modelagem, são
implementadas as matrizes constitutivas de alguns dos
modelos analisados para a retroanálise e previsão de
comportamento de três solos residuais na condição saturada
e não saturada. Como complemento da pesquisa, um dos
modelos é utilizado na simulação de provas de carga com
placa em solo residual pelo MEF, para os casos de
saturação e umidade natural. Finalmente, são apresentadas
organizadamente as conclusões gerais e particulares
obtidas, assim como sugestões para futuras pesquisas no
tema do presente trabalho. / [en] The objective of this thesis is to present a critical
review of the main constitutive soil models published in
the literature, discussing and evaluating their abilities
to simulate the mechanical behavior of geological
materials under the theoretical and numerical points of
view, with emphasis on unsaturated soils. Firstly, some
basic, classical and advanced soil models are presented and
discussed, as well as a few other recent constitutive
relationships specially developed for unsaturated and
structured materials. In the sequence, in order to assess
the efficiency and overall performance of some selected
models, the respective constitutive matrices were
numerically implemented for prediction and back-analysis
of the response of three residual soils, in saturated and
unsaturated conditions. As a complement of this research,
one of the soil models is used to simulate the results of
some plate load tests on a residual soil deposit through
the finite element method. Finally, the general
conclusions of this work are presented and some
suggestions are made to aid future research in the area of
soil modeling.
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[pt] AVALIAÇÃO PROBABILÍSTICA DA ESTABILIDADE DE UMA BARRAGEM DE REJEITOS / [en] PROBABILISTIC STABILITY EVALUATION OF A TAILINGS DAM03 January 2022 (has links)
[pt] Este trabalho apresenta a utilização de métodos de equilíbrio limite em conjunto com métodos numéricos pela abordagem probabilística, para avaliação da estabilidade de uma barragem de rejeitos de mineração de ferro situada no quadrilátero ferrífero, no Estado de Minas Gerais. Foram conduzidas análises fazendo uso dos métodos de Bishop Simplificado (1955) e Morgenstern e Price (1965), além de análises numéricas de tensão vs deformação pelo método dos elementos finitos. Os campos de poropressão gerados no modelo numérico em dois momentos distintos da obra foram exportados para os modelos de equilíbrio limite, de forma que ambas análises fossem realizadas em condições piezométricas similares. Para as análises probabilísticas foram adotados os métodos FOSM (First Order Second Moment) e Monte Carlo. São apresentandos os conceitos básicos de análises de estabilidade determinísticas e probabilísticas, abrangendo os métodos de cálculo de FS, fundamentos de probabilidade e estatística e conceitos de modelagem numérica. Este estudo aborda também os princípios construtivos de barragens de rejeito de mineração, além da aplicação dos métodos probabilísticos para avaliação da estabilidade de uma barragem de rejeitos, construída pelo método de jusante. Os resultados indicaram que a consideração de uma superfície de ruptura livre foi fator preponderante na influência dos parâmetros na PR (Probabilidade de Ruptura). Concluiu-se também que os método de cálculo de FS teve maior influência no valor da PR do que as condições piezométricas da fundação. / [en] This work presents the use of limit equilibrium (LEM) and numerical methods by the probabilistic approach, in order to evaluate the stability of an iron ore tailings dam located in Minas Gerais s iron quadrangle. LEM analyzes were carried out using the Simplified Bishop (1955) and Morgenstern and Price (1965) methods, in addition to stress vs strain analyzes with the finite element method. The pore pressure fields generated in the numerical model at two distinct construction stages were exported to the limit equilibrium models in order to guarantee that both analyzes were performed on the same piezometric conditions. For the probabilistic analyzes the FOSM (First Order Second Moment) and Monte Carlo methods were applied. The basic concepts of deterministic and probabilistic stability analysis are presented together with the fundamentals of statistics and probability, FoS (Factor of Safety) calculation methods, as well as numerical modeling concepts. This work also addresses the definition and construction principles of tailings dams. This study presents an application of probabilistic methods to assess the stability of a tailings dam built and heightened by the downstream method. The results indicate that the consideration of a free failure surface was the decisive factor to the magnitude of the influence of each parameter on the PF (Probability of Failure). It was also concluded that the FoS calculation methods had a greater influence on the PF than the foundation s piezometric conditions.
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[en] A STUDY OF NORMAL STRESSES IN SHEAR FLOW OF VISCOPLASTIC MATERIALS / [pt] ESTUDO DAS TENSÕES NORMAIS EM ESCOAMENTO CISALHANTE DE MATERIAIS VISCOPLÁSTICOSTATIANA NACCACHE ROCHINHA 06 June 2022 (has links)
[pt] Esse trabalho propõe investigar medidas de tensão normal para materiais com
tensão limite de escoamento. O reômetro ARES-G2 da TA Instruments de deformação controlada foi utilizado para estudar três diferentes materiais elastoviscoplásticos. Um procedimento experimental simples e efetivo foi desenvolvido para obter resultados repetitivos de medidas em regime permanente e
transiente. Respostas interessantes foram obtidas mediante comparação dos resultados destes fluidos. Para a dispersão de Carbopol e o gel de cabelo, os resultados entre os testes transientes e em regime permanente foram bastante similares.
Porém, o mesmo não foi observado para a emulsão altamente concentrada. Além
disso, variáveis como N1, phi1, gamaponto, tau, G,G,eta, tauy,sigmas, foram exploradas para um
melhor entendimento do estado de tensão desses materiais. Ademais, as tensões
normais medidas foram extremamemente mais altas que as tensões cisalhantes,
quando o material foi submetido à baixas taxas de cisalhamento. Para altas taxas
de cisalhamento, diferentemente dos outros dois fluidos, a emulsão altamente
concentrada apresentou valores de tensão normal que eram mais baixos do que
os de tensão cisalhante. Por fim, em contraste com a maioria dos resultados encontrados na literatura, apenas tensões normais negativas foram obtidas para os
materiais estudados. / [en] This work proposes to investigate normal stress measurements for yield stress
materials. Using an ARES-G2 TA Instruments strain-controlled rheometer,
three different elastoviscoplastic materials were studied. A simple but effective experimental procedure was developed to obtain repetitive results for both
steady-state and transient measurements. These tests were put to comparison,
and interesting results were obtained. For the Carpobol dispersion and the commercial hair gel, transient and steady-state results were quite similar. Although,
the same was not observed for the highly concentrated emulsion. Also, variables
such as N1, phi1, gamaponto, tau, G,G,eta, tauy,sigmas were explored to better understand the
stress state of these materials. Furthermore, normal stresses were significantly
higher than shear stresses, while all materials were submitted to low shear rates.
For high shear rates, different from the other two fluids, the highly concentrated
emulsion displayed normal stress values that were lower than shear stress ones.
Finally, in contrast with most results found in literature, only negative normal
stress results were obtained for the materials studied.
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