Orientadores: Ana Ines Borri Genovez, Edevar Luvizotto Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-08-02T03:03:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DalfreFilho_JoseGilberto_M.pdf: 3269319 bytes, checksum: 4862d39084a836c5ccf95da1bff27b00 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: O problema de cavitação nas estruturas hidráulicas é particularmente importante e em especial, as áreas superficiais devem ser resistentes. Em muitos casos, o dano provocado é tão grande que reduz a vida útil da obra e também obriga a longos períodos de interrupção de funcionamento. A erosão provocada por este fenômeno vem acompanhada de outros efeitos indesejáveis que são as vibrações estruturais e o ruído acústico. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um equipamento que permita avaliar o desgaste ocasionado pela cavitação em amostras de concreto empregados em estruturas hidráulicas. Um banco de ensaio foi montado utilizando bomba de deslocamento direto e bomba centrífuga. O emprego da bomba de deslocamento direto permitiu o desenvolvimento da cavitação. O equipamento mostrou-se adequado para a realização de ensaios de resistências de concretos, obtendo-se dano nas amostras com tempos de ensaio muito menores que os necessários com outros dispositivos permitindo, portanto, economia de energia e mão de obra. O uso da bomba centrífuga não foi adequado. Conclui-se que para obtenção de desgaste nas amostras de concreto é necessária uma combinação de tempo de ensaio, características da amostra (resistência e componentes) e valores apropriados do índice de cavitação. Os testes com amostras de concretos especiais são necessários para definir a melhor performance e poder empregar com eficiência tanto na construção como no reparo das estruturas sujeitas a este tipo de situação / Abstract: Cavitation in hydraulic structures is particularly important and especially the superficial areas must be resistant. In many cases the provoked damage is so great that it reduces the useful life of the structure and also compels long periods of functioning interruption. The erosion provoked for this phenomenon comes followed of other undesirable effect, such as structural vibrations and noise. The objective of this work was to develop an equipment that allows to evaluate cavitation erosion in concrete samples used in hydraulic structures. The test bank was assembled using direct shift and centrifugal pumps. The equipment with the direct shift pump allowed the development of the cavitation. The equipment revealed adequate for the accomplishment of concrete resistances tests. Visible damage in the samples was obtained with very lesser times comparing with other devices, therefore allowing energy and workmanship saving. The installation with the use of the centrifugal pump was not satisfactory. One concludes that for attainment cavitation erosion in concrete samples it is necessary a combination of test time, features of the sample (resistance and components) and appropriate values of the cavitation index. Tests with special concrete samples should be necessary to define the best performance in order to make efficient construction and repair of the hydraulic structures / Mestrado / Recursos Hidricos / Mestre em Engenharia Civil

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:41:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6518_1.pdf: 655883 bytes, checksum: c3aa9963c2efd9c283c069624912b8f8 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / O projeto e a manutenção de tubulações submetidas a altas pressões e variações de temperatura vem despertando especial interesse das empresas que lidam com este eficiente meio de transporte. Nos dutos submetidos a variações de temperaturas e altas pressões, surgem forças compressivas ao longo do seu eixo. Estas forças ocorrem devido às restrições impostas pelo solo à livre expansão axial do duto. Estes efeitos podem fazer com que as forças compressivas alcancem um valor crítico, induzindo à flambagem vertical ou lateral o que pode levar a ruptura da tubulação. No presente trabalho apresenta-se uma metodologia para o estudo da flambagem térmica de dutos com a finalidade de determinar a temperatura segura de operação, que é um parâmetro indispensável ao projeto deste tipo de estrutura. Tanto a flambagem lateral (snaking) como a flambagem vertical (upheaval buckling) são considerados. Procedimentos analíticos e numéricos são aqui investigados. A grande vantagem dos procedimentos analíticos implementados neste trabalho é que eles permitem uma avaliação rápida da influência de diversos parâmetros (rigidez do tubo, reação do solo, peso do duto, profundidade de enterramento, etc.), o que é muito útil em um projeto ou verificação. Contudo, as simplificações adotadas podem fazer com que os resultados obtidos não correspondam a situações reais encontradas em campo. No entanto, uma modelagem mais realista do problema da flambagem térmica de dutos requer a utilização de métodos numéricos, sendo que o Método dos Elementos Finitos (MEF) foi adotado neste trabalho. O procedimento adotado consiste em realizar uma análise não-linear de um duto imperfeito para determinar a curva temperatura versus deslocamento transversal, cujo ponto limite de mínimo corresponde à temperatura segura de operação. Neste trabalho, o programa ABAQUS (HKS, 2001) foi utilizado para realizar as análises através do MEF. Este procedimento permite estudar a influência não só dos parâmetros citados anteriormente, como também das imperfeições existentes, sobre a temperatura segura de um sistema solo-duto. Neste trabalho serão estudados os efeitos da amplitude, comprimento e forma das imperfeições. Além disso, o caso teórico de dutos perfeitos pode ser estudado de maneira bastante satisfatória simplesmente considerando imperfeições (geométricas ou de carregamento) muito pequenas, o que permite a comparação com as soluções analíticas consideradas anteriormente. Uma característica importante do procedimento apresentado neste trabalho é a utilização da resposta obtida pelos modelos analíticos na definição da malha de elementos finitos a ser utilizada na análise do duto. Isto permite a construção rápida de uma malha de elementos finitos que leve a resultados precisos mesmo utilizando uma quantidade relativamente pequena de elementos, o que é muito importante do ponto de vista prático devido ao alto custo computacional de uma análise não-linear. Por fim, os resultados numéricos e analíticos decorrentes da análise dos dutos aquecidos na flambagem vertical e lateral são comparados, de forma a validar a metodologia proposta

Orientador: Mauricio Prates de Campos Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-14T09:13:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Coppini_NivaldoLemos_D.pdf: 5968653 bytes, checksum: fd0cb6c32b088f148ba3820a14e74c1e (MD5) Previous issue date: 1978 / Resumo: O presente trabalho visa o desenvolvimento de um processo de refino de grão em estruturas de Alumínio Comercial via molde, isto é, pela introdução adequada de um aditivo volátil(Hexacloroetano) ao recobrimento de moldes e lingoteiras. Para atendimento deste objetivo geral, realizou-se uma revisão crítica da literatura, a qual revelou a originalidade do processo e permitiu, em sua essência, criar o embasamento teórico necessá rio para entender os diferentes conceitos envolvidos durante o trabalho experimental. Para viabilizar o processo, diferentes recobrimentos foram testados com e sem adições de Hexacloroetano, o que permitiu selecionar o melhor como sendo o DYCOTE 39 (a base de Alumina). Com o recobrimento escolhido fixado, séries de experiências foram montadas com a finalidade de estabelecer a performance do processo. Estas séries de experiências permitiram investigar a influência de fatores tais como: adição do Hexacloroetano ,com recobrimento em diferentes proporções, mecanismo de formação de estrutura ativado pelo processo, efeito do superaquecimento, efeito de tempo total de solidificação e influência da aplicação do processo sobre defeitos. Finalmente, o processo foi aplicado em outros metais Chumbo, Estanho e Zinco e ligas de Alumínio - Cobre e Alumínio - Silício. Em comparação estabelecida com o processo de refino do Alumínio via banho (inoculação do Titânio-Boro) o presente processo apresentou as vantagens de ter uma potência de refino maior, dispensar a operação de inoculação entre a fusão e o vazamento, ter uma ampla faixa operacional de superaquecimento. / Abstract: This study describes the development of a/grain refining process for commercial purity Aluminium which is based in the introduction of a volatile addition (Hexacloroethane) to the mould coating. A critical review of the literature was made, which both indicated the originality of the present process and formed a theoretical base from which the concepts involved could be treated during analysis of experimental results. To optimize the process parameters, the experimental examinations were carried out with a range of mould coating, and it was concluded, that one based on alumina powder was most suitable. Using this base, a series of investigations were carried out to find the optimal level of Hexacloroethane, the effect of various process parameters" and to elucidate the mechanism of the refinement effect. Finally, the process was applied to other metals and alloys and the overall performance was compared to conventional techniques such as melt inoculation. It was shown to exhibit favourable results with respect to refining efficiency, ease of application and resistance to effect of superheat. / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica

A presente tese tem por objetivo o desenvolvimento de metodologias para a decomposição de soluções fundamentais da elasticidade tridimensional e da teoria de placas finas por intermédio de soluções fundamentais do mesmo operador diferencial. A diferença entre as soluções fundamentais utilizadas na decomposição é a simetria do tensor constitutivo de cada uma dessas soluções, cujas propriedades elásticas são diretamente proporcionais aos coeficientes da(s) equação(ões) diferencial(ais). O objetivo dessa decomposição é evitar um efeito conhecido como degeneração matemática. Esse efeito cria singularidades não regulares nessas soluções quando considerado altas simetrias, tanto na teoria de placas finas quanto na elasticidade tridimensional. Dois tipos de decomposições – cinemática e constitutiva – são apresentados e discutidos. Devido a relações hiperdefinidas, comprova-se que a decomposição via critérios cinemáticos é impossível. Mostra-se a possibilidade da decomposição constitutiva, via duas diferentes abordagens. Suas propriedades e particularidades bem como outros resultados são discutidos no decorrer do texto e são comparados, quando possível, com a literatura disponível. / The present thesis has as objective the development of a methodology for the decomposition of elastic tridimensional and thin plates fundamental solutions through fundamental solutions of the same differential operator. The difference between the fundamental solutions is the constitutive tensor symmetry of each solution, in which is directly proportional to the differential equation(s) coefficients. The objective of the decomposition is to avoid an effect known as mathematically degeneration. This effect creates non regular singularities in these solutions when high material symmetries are considered in the thin plate’s theory as well in the tridimensional elasticity. Two types of decompositions – kinematics and constitutive – are presented and discussed. Due to hyper-defined relationships, it is proved that the decomposition by kinematics criteria is impossible. It is also shown the possibility of the constitutive decomposition, by two different approaches. Their properties and particularities as well other results are discussed through the text and are compared, when possible, with the available literature.

Orientador: Raquel Gonçalves Tanaami / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-24T03:39:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Puccini_CarlosTeixeira_M.pdf: 2580683 bytes, checksum: c2c56da17cbfc1aea2366b6084166662 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Este trabalho teve como objetivo iniciar um estudo que integre aspectos ligados ao conforto térmico das Construções Rurais com o projeto estrutural, utilizando a madeira. As espécies adotadas visaram a abrangência de uma gama de densidades (e resistências) que possibilita uma posterior adequação aos enquadramentos por classes de resistência, bem como mostrar a viabilidade técnica e competitividade da utilização de espécies de reflorestamento. Num momento de mudança profunda no modelo de segurança do cálculo das estruturas de madeira, foi também objetivo do trabalho a comparação entre resultados utilizando a antiga e nova versão da norma. Foram construídos gráficos e modelos do consumo de madeira e custos por área construída em função da inclinação e vão livre da estrutura de cobertura. Finalmente, são apresentadas conclusões e propostas que apontam para a necessidade da continuidade do trabalho aqui iniciado, pois certamente os resultados poderão preencher importantes lacunas entre as soluções propostas para as estruturas, visando o conforto ambiental associado à viabilidade estrutural / Abstract: The objective of this work was to combine aspects related to the thermal confort of rural constructions with the wood structural project. The wood species were selected in order to have a representative sample of species, with a wide range of density (and strength). This was made to facilitate an ulterior adaptation to the standards under resistances c1ass. This could also help to study the technical feasibility of use of wood coming from plantations for these purposes. Nowadays of important changes in the safe design of Timber Structures Project from a deterministic code of allowable strength to a probabilistic of limit states, it was also compared results obtained by using the old and the new standards version. Graphics and models were built in relation to the inclination and span of a wood roof structure. Finally, conc1usionsare presented and suggested that more work is desirable on this subject. Thus, these results could answer important questions coming from different solutions proposed for wood truss structures, which are aiming for thermal conforto / Mestrado / Construções Rurais / Mestre em Engenharia Agrícola

Este trabalho apresenta o estudo de um arranjo estrutural de tabuleiro de ponte de madeira com comportamento de placa elástica isótropa. Ensaios com modelos reduzidos mostraram a tendência para o aumento da rigidez com o acréscimo de ligações entre as peças componentes. Este aumento ocorre de forma hiperbólica, tendendo assintóticamente a um valor máximo. Comparações entre modelos pregados e modelos cavilhados mostram que o modelo cavilhado tem uma rigidez ligeiramente inferior à rigidez do modelo pregado. Análise numérica mostra que o modelo pregado é equivalente a uma placa isótropa, com módulo de elasticidade considerado igual à média dos módulos de elasticidade das peças componentes, e espessura da ordem de 40% do valor da espessura do modelo real. / This work aims the study of timber bridge deck structural arrangement with isotropic plate behaviour. Tests with reduced models have shown the tendency to rigidity increase with increase of connections between component parts. This increase occurs with hipperbolic form tendend asymptotically to a maximum value. Comparisons between nailed model and wood doweled model show that the wood doweled model have a rigidity lightly inferior to nailed model rigidity. Numerical analysis show that the nailed model is equivalent to isotropic plate, with MOE admited equal to medium MOE of the component parts and the thickness value order as 40% of the real model thickness.

Este trabalho foi desenvolvido visando a otimização de estruturas de pontes rolantes protendidas, dimensionadas conforme a norma NBR-8400 da Associação Brasileira de Normas Técnicas. A estrutura da ponte rolante é tratada como um quadro rígido, constituído pelas vigas principais e cabeceiras. O carregamento devido a protensão, aplicada às vigas principais através de cabos, é considerado um caso especial de solicitação. O problema de programação matemática, da minimização do peso estrutural da ponte e cabos de protensão, sujeito às restrições de resistência e estabilidade impostas pela norma, é resolvido mediante a utilização da rotina CONMIN, baseada em um método de direções viáveis. As dimensões lineares da estrutura, incluindo o diâmetro dos cabos de protensão, são tomadas como variáveis de projeto. O sistema garante espessuras de chapa padronizadas para o projeto ótimo, permitindo sua direta utilização pelo sistema produtivo nacional. Para a verificação da eficiência do sistema é utilizada uma ponte de 100 t de capacidade, já fabricada e em operação. São feitas, ainda, análises de sensibilidade de vários parâmetros de projeto.

Este trabalho apresenta o estudo de um arranjo estrutural de tabuleiro de ponte de madeira com comportamento de placa elástica isótropa. Ensaios com modelos reduzidos mostraram a tendência para o aumento da rigidez com o acréscimo de ligações entre as peças componentes. Este aumento ocorre de forma hiperbólica, tendendo assintóticamente a um valor máximo. Comparações entre modelos pregados e modelos cavilhados mostram que o modelo cavilhado tem uma rigidez ligeiramente inferior à rigidez do modelo pregado. Análise numérica mostra que o modelo pregado é equivalente a uma placa isótropa, com módulo de elasticidade considerado igual à média dos módulos de elasticidade das peças componentes, e espessura da ordem de 40% do valor da espessura do modelo real. / This work aims the study of timber bridge deck structural arrangement with isotropic plate behaviour. Tests with reduced models have shown the tendency to rigidity increase with increase of connections between component parts. This increase occurs with hipperbolic form tendend asymptotically to a maximum value. Comparisons between nailed model and wood doweled model show that the wood doweled model have a rigidity lightly inferior to nailed model rigidity. Numerical analysis show that the nailed model is equivalent to isotropic plate, with MOE admited equal to medium MOE of the component parts and the thickness value order as 40% of the real model thickness.

A análise eslálica de cascas de concrelo armado submelidas a cargas de curta duração é realizada numericamente pelo mélodo de elemenlos finitos. É adolado um modelo laminar, no qual a espessura é dividida em diversas camadas e as armaduras são consideradas como camadas extras. O elemenlo ulilizado é o isoparamélrico quadrálico para cascas baseado em uma teoria que inclui a deformação por corte. A não-linearidade fisica é introduzida através das equações constitutivas para os materiais componentes e a não-linearidade geométrica através de uma parcela da deformação de membrana, baseada em uma teoria de pequenas deformações e relações moderadas. As equações não-lineares de equilibrio são resolvidas por um processo incremenlal- ileralivo. O modelo para o concreto é histerélico degradativo e para o aço e elasto-plástico com histerese. Um processo de dimensionamento da armadura para a análise linear é apresenlado com o objelivo de fazer um estudo comparativo sobre a influncia da não-linearidade fisica na capaciadade de carga da estrutura. / Reinforced concrete shells, subjected to short time loads, are statically analized by using a finite element model. A layering technique, in which the thickness is divided in a set of layers and the steel reinforcement is regarded as an extra layer, is adopted. An isoparametric quadratic curved finite element, I used. The physical non-linearity is introduced through the components constutive equations and the geometrical non-linearity is introduced by a portion of the membrane deformation. In order to solve the non-linear equations, an incremental-iterative process of constant stiffness is implemented. The concrete model is hysteretic with degrading stiffnes and a hysteretic elastic-plastic model is adopted for with the purpose of making a comparative study on the influence of physical non-linearity in the structure load capacity.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:40:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6250_1.pdf: 9362276 bytes, checksum: ba705ae173a6e422c7cc931fd2e013bd (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Com a escassez de terrenos em áreas nobres e da disponibilidade de lotes estreitos, surgiram, a partir dos anos 80, edifícios seguidamente na faixa de 40 a 50 pavimentos. Com o crescimento da altura, estes edifícios requerem novas técnicas de projeto sob os pontos de vista estrutural e arquitetônico. Observa-se que, no entanto, os princípios de projeto continuam os mesmos, resultando em estruturas ineficientes sob os pontos de vista econômico e de estabilidade estrutural, devido às esbeltezes elevadas, aumentam em muito os deslocamentos laterais e conduzem os parâmetros de estabilidade a valores extremos. O objetivo da dissertação é o de apresentar resultados referentes aos deslocamentos laterais, ao parâmetro de estabilidade γz e aos consumos de materiais, onde se busca analisar a perda de desempenho do sistema aporticado para dois tipos de edificações. Os resultados mostram que variando a taxa de aço nos pilares de 2 até 8%, podem-se modificar os procedimentos de análise e de dimensionamento de uma estrutura. Constatou-se, para os casos analisados, que o sistema estrutural aporticado deixa de ser recomendável quando o edifício ultrapassa quarenta pavimentos. Como ferramenta computacional aplicou-se o método dos elementos finitos, empregando softwares comerciais