Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work presents a study related to the synthesis and structural analysis of compounds derivatives from metal chalcogenolates - MER (M = HgII, PdII; E = Se, Te; R = aryl). In the first step of this work were investigated reactions of Hg(SePh)2 with HgII halides, that led to the formation of a series of binary compounds. In the second step, it was planned to obtain heterometallic compounds, with the incorporation of a second metal (M) in the structure of the compound. For this, we explored reactions of Hg(TeR)2 (R = Ph, Mes, (2,6- OCH3)2C6H3) with different PdII salts. These reactions led to the formation of one ternary compound {HgTePd} and four binary compounds, whereas three of them have the core made up of {TePd} and one of {TeHg}. In the third step, this work was focused on exploring reactions of (ER)2 with PdII and HgII salts. These reactions led to the E-E bond cleavage and the formation of compounds derivatives from metal chalcogenolates with different structures. A structural study in the solid state of all compounds was carried out using single crystal Xray diffraction. Other analytical methodologies such as elemental analysis and infrared spectroscopy were also used for the characterization of the compounds. The ultraviolet-visible spectroscopy supported the measurement of the optical band gap in the solid state for the compounds obtained. / Este manuscrito apresenta o estudo relacionado à síntese e análise estrutural de compostos derivados de calcogenolatos metálicos MER (M = HgII, PdII; E = Se, Te; R = aril). Na primeira etapa deste trabalho investigou-se reações de Hg(SePh)2 frente à haletos de HgII, que levaram à formação de uma série de compostos binários. Em um segundo momento, planejou-se obter compostos heterometálicos frente à incorporação de um segundo metal (M) na estrutura do composto. Para isso buscou-se explorar reações do Hg(TeR)2 (R = Ph, Mes, (2,6-OCH3)2C6H3) com diferentes sais de PdII. Essas reações levaram à formação de um composto ternário {HgTePd} e quatro compostos binários, sendo que três deles apresentam o núcleo constituído por {TePd} e um por {TeHg}. Em um terceiro momento, este trabalho deteve-se em explorar reações envolvendo o (ER)2 frente à sais de PdII e HgII. Essas reações levaram à clivagem da ligação E-E e a formação de compostos derivados de calcogenolatos metálicos com estruturas diferenciadas. Efetuou-se um estudo estrutural no estado sólido de todos compostos obtidos, utilizando como ferramenta principal a difração de raios X em monocristal. Outras metodologias de análise como análise elementar e espectroscopia no infravermelho também foram utilizadas para a caracterização dos compostos. A espectroscopia no ultravioleta-visível auxiliou na determinação do band gap no estado sólido dos compostos obtidos.

Determinar as forças que estão agindo em um dado sistema é uma questão frequente em dinâmica estrutural, de modo que a reconstrução ou a identificação de carregamento se torna um importante problema de engenharia. Quando um sistema é exposto a um carregamento desconhecido e/ou não se é possível medir diretamente a força atuante nesse sistema, se torna necessária a utilização de métodos inversos. Esta metodologia consiste essencialmente na aplicação de cargas dinâmicas pontuais nos modelos de estudo e posterior recuperação de estimativas dessas cargas nos pontos de interesse. Na prática, há situações em que o número de pontos de interesse diferem do número de pontos testados, sendo assim, a matriz da função de resposta de freqüência (FRF) do sistema resulta retangular, fazendo-se necessário o uso da pseudo-inversa de Moore-Penrose. No presente trabalho, essa metodologia é aplicada a modelos númericos a fim de testar sua eficácia. Os resultados dos processos de reconstrução de carregamento dinâmico utilizando a presente metodologia foram obtidos a partir de aplicações analíticas e numéricas. Além disso, diretrizes para utilização da pseudo-inversa de Moore-Penrose na reconstrução de carregamento dinâmico são apresentadas ao final deste trabalho. / Determining the forces acting on a given system is a frequent issue in structural dynamics, so that load reconstruction or load identification becomes an important engineering problem. When a system is exposed to an unknown load and/or if it is not possible to directly measure the force acting on that system, it is necessary to use inverse methods. This methodology consists essentially in the application of punctuals dynamics load in the study models and later recovery of estimates of these loads at points of interest. In practice, there are situations where the number of points of interest differ from the number of points tested, so the matrix of the frequency response function (FRF) of the system is rectangular, making it necessary to use the pseudo-inverse of Moore-Penrose. In the present work, this methodology is applied to numerical models in order to test their effectiveness. The results of the dynamic load reconstruction processes using the present methodology were obtained from analytical and numerical applications. In addition, guidelines for using Moore-Penrose pseudo-inverse in the dynamic load reconstruction are presented at the end of this work.

Os receptores tireoidianos (TRs) são proteínas envolvidas em várias funções fisiológicas importantes para os organismos, pois são potentes reguladores do desenvolvimento, divisão e diferenciação celular, metabolismo e homeostase. Eles são responsáveis pela regulação da transcrição de genes-alvo específicos, mediando efeitos pleiotrópicos de hormônios lipofílicos nas células. Na ausência de ligantes essas proteínas estão complexadas a correpressores, impedindo a transcrição de genes por elas regulados. Por outro lado, a presença do ligante induz à transcrição através da ligação a elementos responsivos do DNA e coativadores. Nesse trabalho alguns aspectos do TR foram evidenciados, permintindo-se um melhor conhecimento acerca do funcionamento e estrutura desse receptor. Os experimentos de oligomerização revelaram a presença dos tetrâmeros do TR, os quais estavam restritos ao Receptor X Retinóico, sugerindo mecanismos novos na regulação do receptor. Os ensaios de raios-X a baixos ângulos resultaram nos primeiros modelos estruturais de baixa resolução de construções maiores do TR, demonstrando o correto posicionamento de seus domínios em sua estrutura geral, o que forneceu informações importantes sobre sua estrutura geral. Os experimentos de fluorescência avaliaram a ligação desses receptores a diversos elementos responsivos, em termos de constantes de dissociação e seletividade para cada um deles. E, por fim, os experimentos de troca de hidrogênio por deutério revelaram a movimentação que ocorre no domínio de ligação do ligante do receptor antes e após a adição do ligante T3. Esses resultados ampliam um pouco mais os conhecimentos sobre os mecanismos de ação e sobre a estrutura quaternária dos TR, promovendo um melhor entendimento dos conceitos básicos envolvidos na atuação dessas macromoléculas, as quais estão inseridas em redes complexas de regulação e interação com outras proteínas. / The thyroid receptors (TRs) are proteins, which are involved in diverse and important physiological functions in the organisms, since they are regulators of development, cell divison and differentiation, metabolism and homeostasis. They are responsible by the regulation of specific gene transcription, through pleiotropic effects of lipophilic hormones in the cells. In the absence of the ligand these proteins are complexed to correpressors and block the transcription of genes that are regulated by them On the other hand, in the presence of the ligand transcription is induced through the binding of the receptors to DNA response elements and coactivators. New findings about TR described in this study helped to improve the understanding of the function and structure of the receptor. This was accomplished by: oligomerization experiments which showed the presence of TR tetramers, a quarternary structure described before only for the Retinoid Receptor X, and suggested new regulation mechanisms for the receptors; the small angle X-ray scattering assays which resulted in the first low resolution structural models of bigger constructions of TR, showing the correct position of TR domains and providing important information about the global TR structure; the anisotropy fluorescence experiments which evaluated the binding of these receptors to diverse response elements, in terms of dissociation constants and selectivity for each one of the HREs tested; and finally, the hydrogen/deuterium experiments which revealed the ligand binding domain mobility before and after the ligand addition. In summary, we can say that these results all together extended the knowledge about the TR action mechanisms and its quarternary strucuture, providing better understanding of the basic concepts involved in these macromolecules behavior, which are inserted into a complex network of regulation and interaction with other proteins.

O presente trabalho objetivou ilustrar procedimentos de analise auxiliada por computador e metodologia de desenvolvimento para arvores de manivela tendo-se como meta sugestões de boas praticas de projeto visando a otimização de componentes segundo necessidades ditadas pelos clientes, competidores e legislações vigentes. Ilustrou-se uma lista das etapas principais do projeto e desenvolvimento de virabrequins com foco na analise dinâmica e estrutural do componente. Para estas etapas especificas, resumiu-se a teoria básica envolvida nos cálculos e analises necessários e, para casos de abordagens consagradas distintas na resolução de um mesmo problema, realizou-se uma comparação de precisão e custo envolvidos. Posteriormente, aplicou-se o conjunto de ferramentas analisadas em um estudo de caso com uma arvore de manivelas de quatro cilindros em linha, obtendo-se o desempenho estrutural e dinâmico do componente seguido de uma otimização paramétrica. Observou-se um potencial de ganho de precisão desde o calculo do carregamento aplicado no componente a otimização do mesmo, com o uso de métodos clássicos aplicados a nova tecnologia de software e hardware disponível. Concluiu-se que a organização adequada e utilização específica das ferramentas disponíveis trazem benefícios expressivos na qualidade dos resultados, melhor utilização dos recursos disponíveis e visão global do vinculo de diferentes parâmetros de desempenho. / In the current dissertation it was aimed to illustrate procedures regarding computer aided analysis and methodology for development of crankshafts seeking best practices suggestions to design and focusing on component optimization. These methods must adequate component design to customer, competitors and laws demands. Main development and design tasks for crankshafts were shown centering attention on dynamic and structural analysis. The basic needed theory for these specific tasks with calculus and analyses was summarized and, when more than one common approach was applicable, a cost and precision comparison was performed. Afterward, these tools were applied in a case study where main performance parameters for an inline four cylinder engine crankshaft were obtained. The component was analyzed structurally and dynamically for a subsequent parametric optimization. A potential benefit in precision was observed from applied loads calculation to the mentioned optimization by using available classic methods and modern software and hardware technology mutually. It was concluded that, with an adequate project organization and specific usage of available methods, expressive results can be obtained in results quality, best resources employment and general understanding of performance parameters links.

Tubos flexíveis são amplamente utilizados na indústria offshore. Essas estruturas são empregadas no transporte de fluidos, na exploração de petróleo em águas profundas. Suas diversas camadas conferem propriedades, como a resistência mecânica e a impermeabilidade, que são importantes em ambientes de condições adversas. A instalação é uma etapa crítica da vida útil dos tubos flexíveis, visto que os carregamentos de lançamento podem danificar a estrutura dos mesmos. As cargas predominantes durante essa etapa são o peso próprio da linha, os esforços de compressão radial que são impostos ao tubo pelas sapatas dos tensionadores e a pressão de estrangulamento aplicada ao tubo pelas armaduras de tração. A magnitude dessas cargas está diretamente associada à profundidade de lançamento. O presente trabalho tem como objetivo a análise qualitativa dos principais parâmetros responsáveis pela falha dos tubos flexíveis quando submetidos aos carregamentos de lançamento. O comportamento do tubo é investigado em função da variação das cargas de esmagamento (crushing) e de estrangulamento (squeezing) com a profundidade de lançamento da linha. Esse estudo é conduzido através da proposição de modelos numéricos baseados no método dos Elementos Finitos. Aspectos importantes de modelagem como a representação do perfil real das camadas metálicas e das sapatas e a avaliação dos contatos entre as camadas são considerados nos modelos propostos. Os parâmetros de investigação são: a quantidade de sapatas e seu ângulo de abertura; a adição da capa polimérica externa e o estudo de seu contato com as sapatas; a rigidez das sapatas; e a profundidade de falha do tubo com atuação simultânea dos carregamentos de esmagamento e estrangulamento. A avaliação da influência desses parâmetros na falha do tubo flexível durante o lançamento é o escopo deste trabalho. Essa análise ainda proporcionou a determinação das regiões de escoamento das camadas metálicas considerando cada uma das variáveis avaliadas. Através deste trabalho, foi possível perceber que todos os parâmetros investigados têm influência na falha do tubo flexível. Alguns, no entanto, como o tipo de contato entre a camada polimérica externa e as sapatas, e a atuação do carregamento de estrangulamento no tubo não atuam de maneira significativa na falha. Assim, foi eleita uma configuração de lançamento a favor da segurança para o tubo investigado com base nos parâmetros estudados. / Flexible pipes are widely used in the offshore industry. These structures are employed in the transportation of fluids in deep-water oil exploitation. Its several layers provide different properties as mechanical strength and tightness that are important for operation in harsh environment condition. The installation procedure is critical in the life cycle of flexible pipes since the installation loads can damage the pipe structure. The prevailing loads during this step are the pipe weight, radial compressive forces applied to the pipe by the shoes of the tensioners, and the squeezing loads applied to the pipe by the tensile armors. The extent of these loads is directly linked with the launching depth. The main goal of this dissertation is the qualitative analysis of the main parameters that leads the pipe to failure by the installation loads. The behavior of the pipe is investigated considering the change in crushing and squeezing loads with the launching depth. This analysis is done through numerical models based on the Finite Element Method. Important modeling assumptions such as the representation of the actual profile of the layers and shoes and contact-pair between the layers are features taken in account into the models presented. The parameters investigated are: the number of shoes and their opening angle; the addition of the external polymeric sheath, and the study of their contact with the shoes; the stiffness of the shoes; and the depth by which the failure of the tube occurs when the crushing and squeezing loads are applied. The scope of this work is the evaluation of these parameters in the tube failure during installation. This analysis also provided to determine the regions of layers yielding considering one of the variables. Through this work, it was noticed that all parameters investigated contribute to the tube failure. However, some of them such as the contact between the external polymeric sheath and shoes, and the squeezing load do affect significantly to failure. Therefore, a launching configuration was chosen respecting the safety of the pipe, and based on the parameters investigated.

Este trabalho apresenta uma metodologia capaz de unir a análise hidrodinâmica de um sistema oceânico com sua análise estrutural, assim como o pós-processamento acoplado dos resultados. Foram criadas rotinas e códigos para que a série temporal de forças das linhas de risers e amarração de uma plataforma pudessem tornar-se dados passíveis de entrada num pré- processador de elementos finitos. Com a aplicação destas no modelo, e sua conseqüente análise no domínio do tempo, foi criada uma interface para os resultados do solver, para que pudesse ser importados no pós-processador hidrodinâmico, e visualizados com os mesmos movimentos que os obtidos na resposta da análise hidrodinâmica. O TPNView, atual pós-processador do laboratório Tanque de Provas Numérico(TPN), foi quem recebeu por fim as rotinas e interfaces criadas a partir das idéias apresentadas nesta dissertação. Com isso é possível ver em uma única ferramenta de visualização tanto o comportamento hidrodinâmico quanto o estrutural de uma estrutura do sistema de uma só vez.. / This work presents a methodology developed to treat the hydrodynamic analysis of an offshore system conjointly with its structural analysis; the same methodology also allows for combined post-processing of data. Programming routines were created so as to enable the use of the time series of the forces present at the risers and mooring lines as input data for a finite element analysis solver software. Applying this forces in to the finite element model, and its subsequent analysis in time domain, it was possible to create an interface between the solver output, so that structural analysis could be imported into the hydrodynamic post-processor and visualised with the same movements obtained in the hydrodynamic analysis response. TPNView, the post-processor developed at the Tanque de Provas Numérico laboratory, was benefited from the programming routines and interfaces developed for this thesis. Using the aforedescribed visualisation tools, it became possible to monitor at once both the hydrodynamic and the structural behaviour of a system component.

Este trabalho aborda a utilização de computadores paralelos no processamento de problemas de análise estrutural. Inicialmente apresentam-se peculiaridades dos computadores de arquitetura paralela e do desenvolvimento de programas voltados a tais máquinas. Discute-se então a paralelização de duas etapas típicas da aplicação do método dos elementos finitos em análise estrutural: a montagem da matriz de rigidez da estrutura e a resolução do sistema de equações lineares. São propostos algoritmos alternativos para ambas as etapas. Finalmente é abordada a implementação de um programa de análise não linear de treliças tridimensionais com várias etapas paralelas. / This work is about the use of parallel computers on solving structural analysis problems. Initially, the particular features of parallel computers and the related software development are presented. The parallelization of two typical steps of finite method element are discussed: the assembly of global stiffness matrix and the solution of the linear system of equations. Alternative algorithms are proposed for both steps. Finally, the implementation of a program for nonlinear space truss analysis with several parallel steps is presented.

Nesta dissertação é tratado o emprego de elementos pré-moldados em tabuleiros de pontes com até 30 metros de vão. São apresentadas recomendações para elaboração de projeto com ênfase para dois pontos: a) apresentação dos diversos tipos de elementos pré-moldados, seus vãos econômicos e as ligações entre os mesmos e b) apresentação do método da grelha e as considerações que se fazem necessárias para o seu emprego adequado em tabuleiros de pontes formados por elementos pré-moldados. São apresentados dois exemplos de aplicação e os resultados obtidos nestes modelos teóricos foram comparados com valores experimentais obtidos em prova de carga por outros autores. No trabalho é mostrado que o método da grelha possibilita modelar de forma muito prática tabuleiros de pontes formada por elementos pré-moldados e a comparação dos resultados, nos dois exemplos apresentados, indica uma boa precisão. / This work deals with precast concrete elements for bridge decks spanning up to 30 meters span. Design guidances are presented emphasizing two points: a) showing the several types of beam cross-sections and feasible and efficient ways to transversally connected them. b) Presentation of the grillage analysis method and the necessary considerations its use for the modeling of a bridge deck built using precast concrete elements. Two application examples are presented and theoretical model results are compared with experimental results of load tests performed by other authors. The conclusion is that the grillage analysis method allows a very practicable and accurate modeling of a bridge deck built with precast concrete elements.

Interação solo-estrutura é o objeto de estudo deste trabalho. O principal objetivo é verificar a verdadeira importância desse fenômeno na análise estrutural de edifícios usuais em concreto armado sobre fundações diretas. Inicialmente apresenta-se um estudo sobre o comportamento do solo. Logo após são descritos os processos de dimensionamento de fundações superficiais, com base na NBR 6122 (1996). Descrevem-se em seguida os elementos barra e sapata rígida, utilizados na modelagem do sistema superestrutura-subestrutura-maciço de solos. Discute-se a modificação do elemento sapata rígida, que representa fundação e solo, para a consideração de uma camada indeslocável no interior do solo. De acordo com a teoria apresentada, dois exemplos são submetidos a duas análises, com ou sem a consideração da interação sol-estrutura, para que os resultados sejam comparados. Aplicam-se separadamente as ações verticais e horizontais. A influência duma camada indeslocável no interior do solo e os efeitos da seqüência construtiva dos edifícios também são analisados. / Soil-structure interaction is the subject of this work. The foremost aim is to verify the real importance of that phenomenon on the structural analysis of usual reinforced concrete buildings on shallow foundations. At first, it is presented a study of soil behaviour. Design procedures of shallow foundations based on NBR 6122 (1996) are described afterwards. Then, the beam and rigid footing elements, used for modelling the superstructure-infrastructure-foundation soil system, are described. It is discussed the modification of the rigid footing element, which represents foundation and soil, to consider a rigid layer within soil. According to the theory above presented, two examples are subjected to two analysis, with or without the consideration of soil-structure interaction, in order to compare the results. Vertical and horizontal loads are separately applied. The influence of a rigid layer within soil and the effects of the sequence of buildings construction are also analysed.

O objetivo da análise estrutural é determinar os efeitos das ações em uma estrutura, com a finalidade de efetuar verificações de estados limites últimos e de serviço (NBR 6118:2003 Projeto de estruturas de concreto). A análise estrutural consiste numa das principais etapas do projeto estrutural de um edifício, pois compreende a escolha dos modelos teóricos, que devem representar adequadamente a estrutura real, e do tipo de análise, com relação ao comportamento dos materiais. Visa-se, com este trabalho, aproximar o meio técnico do acadêmico, e tornar mais acessível a parte da NBR 6118:2003 que trata da análise estrutural. Neste trabalho consideram-se os modelos estruturais mais utilizados, no cálculo de edifícios, e os principais conceitos relativos aos diferentes tipos de análise permitidos pela norma. Em seguida são realizados exemplos de elementos lineares, pelos diferentes tipos de análise, com ênfase na redistribuição de esforços, empregando-se análise linear com redistribuição ou análise plástica. Ressalta-se a importância da consideração de seção T nas vigas e os ajustes necessários quando da consideração de uma envoltória de carregamentos. Tem-se ainda um exemplo de um edifício de oito pavimentos, que visa demonstrar as diferenças nos esforços ou nos deslocamentos obtidos com modelos estruturais distintos / The structural analysis objective is to determine the actions effects in a structure, with the purpose of verifying the ultimate limit states and serviceability (brazilian code NBR 6118:2003 - Design of concrete structures). The structural analysis is one of the main parts of a building structural design, since it involves the choice of theoretical models that represent appropriately the real structure, and the type of analysis due to the materials behavior. This work intends to shorten the distance between design engineers and the academic world, providing a clearer vision of the NBR 6118:2003 structural analysis approach. This work considers the most common structural models used for buildings, and the theory concerning the different types of analysis permitted by the brazilian code. It presents simple examples of linear elements computed by different types of analysis, emphasizing the moment redistribution possibility, either with the linear analysis with redistribution or the plastic analysis. The importance of considering T-beam with moment redistribution is made clear, and lines of direction to consider alternate position of live loads are given. The last example presents an eight store building, and its differences relative to efforts and displacements, obtained by distinct structural models