A implementação de rotinas computacionais para a análise estática e dinâmica via Elementos Finitos de placas, cascas e outros sistemas estruturais com elementos isoparamétricos tri-lineares é o principal objetivo deste trabalho. Alguns aspectos que caracterizam esta pesquisa são: (a) As matrizes dos elementos são obtidas utilizando integração reduzida, porém introduzindo mecanismos para o controle dos modos de energia nulos ou dos modos espúrios. (b) Para a análise dinâmica utiliza-se o método explícito de Taylor-Galerkin; neste esquema a equação de equilíbrio é resolvida em termos da velocidade, não sendo necessário o cálculo das acelerações nem dos deslocamentos no tempo t = – t, como é o caso do Método das diferenças centradas. (c) O programa para a análise dinâmica foi vetorizado para aproveitar as vantagens dos processadores dos modernos supercomputadores, obtendo-se excelente desempenho. Alguns exemplos rodados no CRAY Y-MP2E/232 do CESUP/UFRGS mostram a aplicabilidade dos programas para resolver problemas da Mecânica Estrutural, dentro do campo da Elasticidade Linear. Pesquisas para extender as aplicações a problemas com não-linearidade física e geométrica deverão ser realizadas. / The implementation of computational procedures for the static and dynamic finite element analysis of plates, shells and other structural systems with tri-linear isoparametric elements is the main objective of this work. Some features characterizing this research are: (a) Element matrices are obtained using reduced integration, but introducing some mechanism in order to control hourglass modes. (b) The explicit Taylor-Galerkin method is used to carried out the dynamic analysis. In this scheme, the equation is solved in terms of velocities, and computation of accelerations and displacements at t = – t are not necessary, as in the case of the central difference scheme. (c) The computational program for the dynamic analysis was vectorized to take the advantages of the facilities existing in modern supercomputers, and high performance was obtained. Several examples, run in the supercomputer CRAY Y-MP2E/232 of the CESUP/UFRGS, show the capability of the computer codes to solve Structural Mechanics problems, in the field of Linear Elasticity. Researches to enlarge the applications to geometrical and physical nonlinearities will be accomplished.

Estruturas alteadas são fortemente afetadas pelas ações naturais, que são por sinal, as ações de maior complexidade na engenharia estrutural em função do grande número de variáveis envolvidas. O vento é uma destas ações e também uma das mais importantes em condições gerais. Em projeto, a ação do vento é normalmente considerada através das indicações normativas de cada país, que são, em função de sua complexidade, descritas na forma de métodos estático equivalentes, suficientes para maioria dos casos. Este critério não difere ao se tratar de linhas de transmissão, no entanto, grande parte das normas do mundo basearam-se no comportamento das torres autoportantes, mas que vêm sendo igualmente utilizadas em projetos de torres estaiadas. Por este motivo, se propõe a análise estatística de esforços de uma torre estaiada, modelada em conjunto com os demais componentes de uma linha de transmissão, de modo a compará-los aos resultados obtidos pelo método estático equivalente da IEC 60826 (IEC 2003). A hipótese de carregamento estudada é a ação transversal do vento na linha. Na simulação numérica, diversos campos aleatórios de velocidades são gerados, sendo as ações também calculadas pela formulação da norma IEC 60826. Os campos foram gerados por dois diferentes métodos, o método de Deodatis (1996) e método de Riera e Ambrosini (1992), ambos baseados no método de superposição de ondas. O espectro de velocidades utilizado neste trabalho é o espectro de Davenport. Apesar de saber da importância de outras fontes de não linearidades, foram consideradas neste trabalho: a não linearidade geométrica dos componentes, computada automaticamente com o uso do método de integração explícito por diferenças finitas centrais, e a não linearidade física dos cabos suspensos. Diferentes parâmetros de amortecimento foram testados para os componentes estruturais. Nos resultados é possível observar que a IEC 60826 mostrou-se suficiente na estimativa de esforços da maioria dos elementos analisados, no entanto, nas barras pertencentes ao mastro da torre verificaram-se valores normativos inferiores aos calculados pelo método numérico. Nestas barras, a diferença chegou a aproximadamente 22% pelo método de Deodatis (1996) e a 12% pelo método de Riera e Ambrosini (1992), ambos na configuração de menor amortecimento testada e para o intervalo de confiança de 98%. / High structures are strongly affected by natural loads, which are the most complexity loads in the structural engineering due the large number of variables involved. The wind is one of these actions and one of the most important in general conditions. In design, the action of wind is normally accounted through the country‟s standards indications which, due to its complexity, are usually descripted by equivalent static methods, enough in the most cases. This criterion does not differ for transmission lines, however, the most of standards in the world were based on the self-support towers behavior, but they are also being used for guyed towers design. Therefore, in this study is proposed a statistic analysis of internal forces in the guyed tower elements, modeled together with the other transmission lines components, in order to compare them with the results obtained by equivalent static method of IEC 60826 (IEC 2003). The load hypothesis is the across wind action. In the numerical simulation, several random velocity fields were generated, the actions being calculated by the formulation of IEC 60826 standard. The fields were generated by two different methods, the method of Deodatis (1996) and the method of Riera and Ambrosini (1992), both of them are based in the wave superimposition method. The power wind spectrum (PSD) used in this work is the Davenport‟s spectrum. Although knowing the importance of other nonlinearities, were considered in this work: the geometric non-linearity of all elements, which are automatically computed by explicitly integration method by central finite differences used, and the physic non-linearity of suspended cables. Different damping rates were considered for the structural components. In the results, it is possible to observe that the IEC 60826 was enough in the estimation of internal forces on the majority of elements analyzed, however, on the tower mast bars were verified normative values smaller than those obtained by numerical method. In these bars, the difference among analyses reached 22% by Deodatis (1996) method and 12% by Riera e Ambrosini (1992) method, both of them considering the lower tested damping configuration and the 98% confidence interval.

Durante a implantação do sistema de telefonia celular no Brasil, milhares de torres foram projetadas por profissionais que utilizaram modelos inadequados para a consideração dos efeitos dinâmicos do vento. Devido a este fato, problemas estruturais têm sido freqüentes. Este trabalho é motivado pela falta de material na literatura para auxiliar o projetista a especificar as características geométricas e mecânicas deste tipo de estrutura. São abordados todos os aspectos envolvidos no projeto de uma torre de telecomunicações: normas, características de cada tipo de torre, de aço ou de concreto, além de uma pesquisa junto a empresas fabricantes com o objetivo de levantar dados sobre o peso dos diferentes tipos de torre. Este tipo de informação é de grande valia para a avaliação da viabilidade de projetos ou para o desenvolvimento de novos tipos de estruturas. Diante das vantagens e desvantagens das soluções existentes, este trabalho apresenta um modelo de torre que une a alta relação momento de inércia - área de seção transversal das torres em treliças ao baixo carregamento devido ao vento dos postes, para alturas de 40 m e 70 m. A viabilidade destes projetos é indicada pela comparação de seu peso com o de estruturas pesquisadas. Após descrever natureza do vento e as formas de obter e aplicar as forças dinâmicas associadas, além da obtenção de resposta de estruturas a estas excitações, é proposto um código numérico para a realização deste tipo de análise. Neste código, o processo de integração numérica é executado tanto pelo método de Newmark, como por Diferenças Finitas. Pode ser considerada não-linearidade geométrica pelo efeito do esforço axial e da variação das coordenadas nodais sobre a matriz de rigidez. São ainda avaliados por este algoritmo incertezas de modelo inseridas pela forma de determinação do vento turbulento e pela consideração da flexibilidade das fundações. A inclusão de amortecedores de atrito à estrutura é, da mesma forma, analisada. / During the implantation of cellular telephony in Brazil, thousands of towers were designed by professionals who used models unsuitable for the consideration of wind dynamic effects. Because of this, structural problems have been frequent. This work is motivated by data lack in literature to help the designer to specify geometric and mechanical characteristics of this structure category. It is discussed every aspect involved in telecommunications tower design: standards, characteristics, materials and a search in the manufacturers to obtain data about weight of the different types of towers. These informations are important to evaluate the project feasibility or to develop new models of structures. Front advantages and disadvantages of existing solutions, this work presents a tower project that adjoins the ratio moment of inertia - cross section area from truss towers and the low wind loading from the poles, to 40 and 70 m towers height . The viability of these projects is estimated by comparing its weight with data searched. After describing nature of the wind and how to obtain and apply the dynamic forces involved, how to obtaining response of structures to these excitation, it is proposed a numerical code to carrying out this analysis. In this code, the integration process is performed by the Newmark and finite differences numerical methods. It can be considered the geometrical non-linearity considering on the stiffness matrix the axial stress effect and nodal coordinates variation. Uncertainties inserted by turbulent wind determining and the foundations flexibility consideration are also evaluated by this algorithm. Friction dampers inclusion is, similarly, examined.

Os acidentes com veículos ferroviários podem ter origem em muitos fatores, mas os principais são relacionados com a dinâmica do veículo e carga, via permanente em péssimas condições e operações inseguras nos trens. Os acidentes causam mortes, danos materiais e ao meio ambiente e prejuízos para as operadoras e seus clientes. Para avaliar a dinâmica dos veículos ferroviários, um sistema multicorpos foi desenvolvido (programa computacional) para representar matematicamente um típico veículo ferroviário com seus principais graus de liberdade. As equações de movimento foram desenvolvidas utilizando a equação de Lagrange de movimento, a qual considera princípios da mecânica como: energia cinética, energia potencial e a dissipação de energia do sistema. As equações acopladas e desacopladas são programadas e resolvidas para acelerações, estas são integradas duas vezes, obtendo-se as velocidades e deslocamentos. A partir das repostas do sistema o comportamento do veículo pode ser avaliado em várias condições de operação. A verificação do programa é realizada através de comparações com resultados de outros programas publicados na literatura, onde se verifica uma adequada correlação. Avaliações nos principais regimes de operação são realizadas de forma a simular condições determinadas pela norma AAR e condições extras originadas por irregularidades aperiódicas da via do tipo cusp e jog. Dois tipos de veículos são simulados para representar as condições típicas das ferrovias brasileiras: veículos operando em bitola métrica e em bitola larga. Os resultados das simulações apresentam valores de amplitude e fase que estão de acordo com resultados expostos nas normas e na literatura ferroviária de referência utilizada neste trabalho. A avaliação dinâmica de veículos ferroviários através de um programa computacional é importante, pois considera as principais características dos veículos e via permanente. A possibilidade de representar o veículo com uma configuração simples em relação a programas comerciais permite uma simulação rápida e confiável para determinar respostas em regimes como: hunting, twist e roll, pitch e bounce e yaw e sway. / The accidents with rail vehicles has origin due to many factors, but the main ones are related to the dynamics of the vehicle and load, the spoiled railway and unsafe operations on the trains. Accidents causing deaths, damage to property and the environment and damage to operators and their customers. In order to evaluate the railway vehicles dynamics, it was developed a multibody system (computer program) to mathematically represent a typical railway vehicle with its main degrees of freedom. The motion equations were developed using Lagrange's equation of motion, which takes into consideration the principles of mechanical, as: kinetic energy, potential energy and energy dissipation of the system. The coupled and uncoupled equations are programmed and solved for accelerations, which are twice integrated, in order to have the speeds and displacements. From the system’s responses, the vehicle behavior can be evaluated in several operating conditions. The comparison of the program is accomplished through confrontations with results from other programs in the literature, in which a good correlation is verified. The evaluations in the main regimes of operation are made in a way simulate the conditions determined by the standard conditions and extra conditions caused by aperiodic irregularities of the track. Two types of vehicles are simulated to represent the typical conditions of Brazilian railways: vehicles operating on meter gauge and large gauge. The simulation results show that amplitude and phase values are consistent with results presented in the standards and in the railway literature of reference of this work. The rail vehicles dynamic evaluation through a computer program was important because it considers the main characteristics of vehicles and permanent way. The possibility of representing the vehicle with a simple configuration in relation to commercial softwares allows a fast and reliable simulation to determine responses in regimes as: hunting, twist and roll, pitch and bounce and yaw and sway.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-01-15T12:26:08Z No. of bitstreams: 1 beneditogeraldomigliopinto.pdf: 2000395 bytes, checksum: 4a503539c49605338e54eaeda3a2c66d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-15T12:26:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 beneditogeraldomigliopinto.pdf: 2000395 bytes, checksum: 4a503539c49605338e54eaeda3a2c66d (MD5) Previous issue date: 1972-12 / CNPq / Estuda e analisa as características estático-dinâmicas de máquinas-ferramenta. Estuda-se o comportamento de um torno IMOR P-400 através de seu barramento, que é o elemento governante da rigidez total deste tipo de estrutura. A técnica usada é de modelos reduzidos com emprego de material plástico (acrílico). Apresentou-se também um novo desenho para ilustrar o método comparativo de projetos estruturais aplicado geralmente às estruturas complexas, onde um estudo matemático nem sempre apresenta resultados satisfatórios. Algumas modificações na estrutura original são sugeridas, tendo como base a análise dos resultados obtidos. / Study and analyse the static-dynamics characteristics of machines tools. Itis a study of the behaviour of a IMOR P-400 lathe by considering the bed of the machine which is the governing element of the total rigidity of this type of structure. The scale models technique is applied using plastic material (plexiglass). It has been also presented a new design, to ilustrate the comparative method of structurals designs, applied generally to complex structures, where a mathematical study do not give sàisfactories results. Some modifications on the original structure are suggested considering the analysis of the results obtained.

Submitted by Luciana Sebin (lusebin@ufscar.br) on 2016-10-10T19:06:35Z No. of bitstreams: 1 DissCAMS.pdf: 25683714 bytes, checksum: a6970c57338788f65ed71be5b7ba476b (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-13T20:33:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCAMS.pdf: 25683714 bytes, checksum: a6970c57338788f65ed71be5b7ba476b (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-13T20:34:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCAMS.pdf: 25683714 bytes, checksum: a6970c57338788f65ed71be5b7ba476b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-13T20:34:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissCAMS.pdf: 25683714 bytes, checksum: a6970c57338788f65ed71be5b7ba476b (MD5) Previous issue date: 2016-02-22 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Although there are several mathematical models in the literature used for paste drying in spouted beds, few of them have focused on transient analysis of dynamic system. Therefore, the purpose of this study was to integrate experiments and simulations of a dynamic model to study the paste drying process in a spouted bed with inert particles. The tests were conducted to investigate the transient response by mean of experiments with disturbances and intermittences in the paste feed rates for understand the behavior of process during periods in which the equipment undergoes transients states. The experiments drying were performed in a spouted bed of cylindrical column of 50.0 cm of height and 20.0 cm of diameter for inlet gas temperatures of 70 °C and 100 °C and inlet spout air flow rate at 30% above the minimum spouting velocity. The paste used was a calcium carbonate suspension with solid concentration of 5 % w/w and glass spheres of 2,2 mm of average diameter used as inert particles. To describe the heat and mass transfer phenomena in the drying process was used semi-empirical models found in the literature. The models consist of an ordinary differential equations system coupled with an empirical equation to determine the water evaporation rate. For the numerical solution of the models, was developed a computer code based in Fortran 90 programming language using the DIVIPAG subroutine from IMSL library. Comparative analysis between experimental and simulated data were performed and it was verified that the adapted models represented good the paste drying process in the spouted bed under different conditions. The results obtained in this study showed good agreement with the behavior found in the literature and with the physical principles of momentum, heat and mass transfer involved in the process. This work contributed to a better understanding of the paste drying in spouted bed when the process goes by transit states due to disturbances and intermittences in the paste feed rates. / Embora a literatura reporte vários modelos matemáticos usados para a secagem de pasta em leito de jorro, poucos trabalhos propõem estudar o regime transiente envolvendo mudanças na dinâmica de secagem. Portanto, neste trabalho foi realizado um estudo experimental e de simulação sobre o processo de secagem de pasta em leito de jorro com partículas inertes, onde os testes foram conduzidos de modo a provocar mudanças na dinâmica de secagem, para se entender o comportamento do processo durante períodos em que o equipamento passa por estados transientes. Para isto, foram realizados experimentos de secagem com perturbação e intermitência na vazão de alimentação da pasta em um leito de jorro de coluna cilíndrica de 50 cm de altura e 20 cm de diâmetro. Os ensaios foram realizados com temperaturas do gás de entrada de 70°C e 100°C, e velocidade do gás de entrada de 30% acima da mínima de jorro. A pasta utilizada foi uma suspensão de carbonato de cálcio com uma concentração percentual mássica 5% e esferas de vidro de 2,2 mm de diâmetro como partículas inertes. Para descrever a dinâmica de transferência de calor e massa no leito, foram utilizados modelos semi-empíricos encontrados na literatura e realizado algumas adaptações. Os modelos consistem de um conjunto de equações diferenciais ordinárias acoplados a uma equação empírica para determinar a taxa de evaporação de água. Para a solução numérica dos modelos, foi construído uma rotina computacional baseado em linguagem de programação FORTRAN 90 utilizando-se a sub-rotina DIVIPAG da biblioteca do IMSL. Foram realizadas análises comparativas entre os dados experimentais e simulados, e verificou-se que os modelos adaptados representaram bem o processo de secagem de pasta em leito de jorro em diferentes condições experimentais. Os resultados obtidos neste trabalho estão de acordo com o comportamento encontrado na literatura e em concordância com os princípios físicos de transferência de momento, calor e massa envolvidos no processo de secagem. O presente trabalho contribuiu para o melhor entendimento da secagem de pasta em leito de jorro quando o processo passa por períodos transientes devido as perturbações e intermitência na vazão de pasta.

Submitted by Lucas Ferreira Bertão null (lucas92341@aluno.feis.unesp.br) on 2017-04-04T14:30:35Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Lucas completa 04-04.pdf: 2922617 bytes, checksum: 7fd640a6e475b0234de8e9e4414b0c04 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-04-12T16:47:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 bertao_lf_me_ilha.pdf: 2922617 bytes, checksum: 7fd640a6e475b0234de8e9e4414b0c04 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-12T16:47:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 bertao_lf_me_ilha.pdf: 2922617 bytes, checksum: 7fd640a6e475b0234de8e9e4414b0c04 (MD5) Previous issue date: 2017-02-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Monitorar a integridade de estruturas, sejam elas, máquinas ou equipamentos mecânicos, consiste em um ramo de estudo que está se firmando. As técnicas que englobam esse monitoramento fazem uso da combinação de sensores e rotinas computacionais para pode extrair os dados necessários da maneira que o operador/analista desejar. Uma das áreas carentes desse tipo de análise/controle é a de distribuição de energia. Todos os anos são noticiados casos envolvendo acidentes envolvendo torres de transmissão que vêm ao chão por, não um, mas vários fatores. Em meio as técnicas de monitoramento, a dos observadores de estado é a que se destaca mais. Contudo, apesar do destaque, a técnica dos observadores de estado possui restrições que motivam novas abordagens. Outro método numérico utilizado amplamente na área de análises em engenharia é o Método dos Elementos Finitos. Este conhecido método, que já possui base mais sólida de desenvolvimento, atualmente faz uso de softwares para a realização dos cálculos de análise estática e/ou dinâmica. O presente trabalho, em conjunto com os observadores de estado e o método dos elementos finitos, mostra uma abordagem, ainda que simples, de uma área pouco explorada com o método – a de detecção e localização de falhas em torres de transmissão via observadores de estados aliado ao método dos elementos finitos. / Monitor the integrity of structures, whether machinery or mechanical equipment consists of a branch of study that is steadying. The techniques include such monitoring makes use of the combination of computational sensors and routines can extract the necessary data in the way that the operator / analyst desired. One of the poorest areas of this type of analysis / control is the power distribution. Every year cases are reported involving accidents involving transmission towers that come to the ground by not one, but several factors. Among the monitoring techniques, the State Observer is the one that stands out more. However, despite the emphasis, the technique of state observers has restrictions that motivate new approaches. Another numerical method widely used in the area of analysis in engineering is the Finite Element Method. This known method, which already has more solid foundation of development, currently makes use of software to perform the calculations. This work, together with the status of observers and the finite element method, shows an approach, although simple, a little explored area to the method - the detection and fault location in transmission towers via state observers combined with the finite element method.

A implementação de rotinas computacionais para a análise estática e dinâmica via Elementos Finitos de placas, cascas e outros sistemas estruturais com elementos isoparamétricos tri-lineares é o principal objetivo deste trabalho. Alguns aspectos que caracterizam esta pesquisa são: (a) As matrizes dos elementos são obtidas utilizando integração reduzida, porém introduzindo mecanismos para o controle dos modos de energia nulos ou dos modos espúrios. (b) Para a análise dinâmica utiliza-se o método explícito de Taylor-Galerkin; neste esquema a equação de equilíbrio é resolvida em termos da velocidade, não sendo necessário o cálculo das acelerações nem dos deslocamentos no tempo t = – t, como é o caso do Método das diferenças centradas. (c) O programa para a análise dinâmica foi vetorizado para aproveitar as vantagens dos processadores dos modernos supercomputadores, obtendo-se excelente desempenho. Alguns exemplos rodados no CRAY Y-MP2E/232 do CESUP/UFRGS mostram a aplicabilidade dos programas para resolver problemas da Mecânica Estrutural, dentro do campo da Elasticidade Linear. Pesquisas para extender as aplicações a problemas com não-linearidade física e geométrica deverão ser realizadas. / The implementation of computational procedures for the static and dynamic finite element analysis of plates, shells and other structural systems with tri-linear isoparametric elements is the main objective of this work. Some features characterizing this research are: (a) Element matrices are obtained using reduced integration, but introducing some mechanism in order to control hourglass modes. (b) The explicit Taylor-Galerkin method is used to carried out the dynamic analysis. In this scheme, the equation is solved in terms of velocities, and computation of accelerations and displacements at t = – t are not necessary, as in the case of the central difference scheme. (c) The computational program for the dynamic analysis was vectorized to take the advantages of the facilities existing in modern supercomputers, and high performance was obtained. Several examples, run in the supercomputer CRAY Y-MP2E/232 of the CESUP/UFRGS, show the capability of the computer codes to solve Structural Mechanics problems, in the field of Linear Elasticity. Researches to enlarge the applications to geometrical and physical nonlinearities will be accomplished.

Esse trabalho trata do problema de interação dinâmica entre veículos de carga e estruturas de pontes rodoviárias, incluindo o aprimoramento de um modelo veicular de oito graus de liberdade usualmente utilizado na modelagem de veículos classe 3C, introduzindo o nono grau de liberdade, referente à rotação em torno de seu eixo longitudinal ou movimento roll. Foram calculados os carregamentos provenientes do veículo modelado sobre pavimento inicialmente indeslocável, com perfis iguais ou distintos de rugosidade e diferentes sob cada linha de pneus, assim como a participação da energia modal do veículo para cada caso. Tais carregamentos foram condensados estaticamente e aplicados em modelo estrutural simplificado (unifilar) de uma ponte em seção celular, visando a identificar as flutuações dos esforços de torção provenientes da diferença de perfil de rugosidade sob cada linha de pneus do veículo estudado. Ainda foram confrontados resultados para duas situações de tráfego, sendo a primeira para veículo isolado trafegando sobre estrutura e a segunda para um comboio de veículos. Também, verificou a aproximação implícita na adoção de pavimento indeslocável para a obtenção dos esforços da interação veículo-pavimento, utilizando um método iterativo até que se garantisse convergência para os deslocamentos. / This work is concerned with the problem of dynamic interaction between heavy vehicles and bridges structures and also with the improvement of an eight-degree-of-freedom model of a 3C class vehicle, by introducing the ninth degree of freedom referring to the rotation about the vehicle longitudinal axis, or roll movement. The loads applied by the vehicle to the bridge deck were evaluated, assuming initially a rigid structure under the pavement, for both equal and distinct roughness profiles under each tire line, as well as the vehicle modal energy participation for each case. Such loads were statically condensed and applied to a simplified (unifilar) structural model of a girder box bridge, aiming at estimating the fluctuation of the torsion moments due to the differences in the roughness profiles under each tire line. The differences in the dynamic response were evaluated considering two traffic situations, namely a single vehicle or an ensemble of vehicles moving along the bridge. It was further checked the approximation implied in the assumption of a rigid structure under the pavement for the evaluation of the vehicle-structure interaction loads, by means of an iterative procedure until convergence was obtained for the displacements. Besides, it was compared the dynamic responses considering two different traffic situations. The first situation is a unique vehicle moving on a bridge whereas the second is a train of vehicle moving on the bridge. Ahead, it was verified the error in adopt the hypothesis of unmoved pavement in the vehicles model to obtain iteration forces pavement-vehicle, using an iterative methodology to rebuild the original vehicles displacement.

Os acidentes com veículos ferroviários podem ter origem em muitos fatores, mas os principais são relacionados com a dinâmica do veículo e carga, via permanente em péssimas condições e operações inseguras nos trens. Os acidentes causam mortes, danos materiais e ao meio ambiente e prejuízos para as operadoras e seus clientes. Para avaliar a dinâmica dos veículos ferroviários, um sistema multicorpos foi desenvolvido (programa computacional) para representar matematicamente um típico veículo ferroviário com seus principais graus de liberdade. As equações de movimento foram desenvolvidas utilizando a equação de Lagrange de movimento, a qual considera princípios da mecânica como: energia cinética, energia potencial e a dissipação de energia do sistema. As equações acopladas e desacopladas são programadas e resolvidas para acelerações, estas são integradas duas vezes, obtendo-se as velocidades e deslocamentos. A partir das repostas do sistema o comportamento do veículo pode ser avaliado em várias condições de operação. A verificação do programa é realizada através de comparações com resultados de outros programas publicados na literatura, onde se verifica uma adequada correlação. Avaliações nos principais regimes de operação são realizadas de forma a simular condições determinadas pela norma AAR e condições extras originadas por irregularidades aperiódicas da via do tipo cusp e jog. Dois tipos de veículos são simulados para representar as condições típicas das ferrovias brasileiras: veículos operando em bitola métrica e em bitola larga. Os resultados das simulações apresentam valores de amplitude e fase que estão de acordo com resultados expostos nas normas e na literatura ferroviária de referência utilizada neste trabalho. A avaliação dinâmica de veículos ferroviários através de um programa computacional é importante, pois considera as principais características dos veículos e via permanente. A possibilidade de representar o veículo com uma configuração simples em relação a programas comerciais permite uma simulação rápida e confiável para determinar respostas em regimes como: hunting, twist e roll, pitch e bounce e yaw e sway. / The accidents with rail vehicles has origin due to many factors, but the main ones are related to the dynamics of the vehicle and load, the spoiled railway and unsafe operations on the trains. Accidents causing deaths, damage to property and the environment and damage to operators and their customers. In order to evaluate the railway vehicles dynamics, it was developed a multibody system (computer program) to mathematically represent a typical railway vehicle with its main degrees of freedom. The motion equations were developed using Lagrange's equation of motion, which takes into consideration the principles of mechanical, as: kinetic energy, potential energy and energy dissipation of the system. The coupled and uncoupled equations are programmed and solved for accelerations, which are twice integrated, in order to have the speeds and displacements. From the system’s responses, the vehicle behavior can be evaluated in several operating conditions. The comparison of the program is accomplished through confrontations with results from other programs in the literature, in which a good correlation is verified. The evaluations in the main regimes of operation are made in a way simulate the conditions determined by the standard conditions and extra conditions caused by aperiodic irregularities of the track. Two types of vehicles are simulated to represent the typical conditions of Brazilian railways: vehicles operating on meter gauge and large gauge. The simulation results show that amplitude and phase values are consistent with results presented in the standards and in the railway literature of reference of this work. The rail vehicles dynamic evaluation through a computer program was important because it considers the main characteristics of vehicles and permanent way. The possibility of representing the vehicle with a simple configuration in relation to commercial softwares allows a fast and reliable simulation to determine responses in regimes as: hunting, twist and roll, pitch and bounce and yaw and sway.