Os geotêxteis têm sido usados como elemento filtrante em todo o mundo, sendo esta, atualmente, sua mais importante aplicação. Particularmente em obras ambientais eles representam uma solução versátil, de fácil aplicação e controle, possibilitando novas opções de projeto ou apresentando um bom desempenho, em situações convencionais.O trabalho apresenta um processo para análise do comportamento dos filtros têxteis ao longo do tempo, por meio de técnicas computacionais que simulam a dinâmica do sistema filtrante. A simulação permite a realização de análises sob diferentes condições, que procuram retratar o sistema pelo período de tempo desejado e em condições próximas à real. A proposta para melhorar a representabilidade da estrutura do geotêxtil permite também melhorar a eficiência do método de dimensionamento racional (Urashima, 1996), sendo apresentadas: uma nova proposta para avaliar a curva de distribuição de poros por meio de análise de imagens de microscopia e uma nova metodologia para determinação da distância média entre confrontos por retroanálise de resultados de ensaios de filtração à carga variável desenvolvido para esta finalidade, com base nas hipóteses adotadas pela análise probabilística.

As estruturas dos satélites são fortemente solicitadas durante a fase de lançamento, pelos esforços induzidos pelo veículo lançador. A estrutura do satélite tem um papel preponderante tanto no aspecto de massa, quanto em relação à ocorrência de falhas estruturais que comprometeriam a missão do satélite. Por essa razão faz-se necessária a análise das diferentes solicitações estruturais dada a sua importância para o dimensionamento do satélite, de maneira a poder definir com boa precisão as cargas de dimensionamento a serem utilizadas pelos projetistas da estrutura do satélite, objetivando tanto a redução da massa quanto o aumento da confiabilidade estrutural. Este trabalho apresenta e verifica a aplicabilidade e validade de um método de análise da resposta dinâmica de estruturas de satélites quando submetidas a vibrações de baixas freqüências e em banda larga. O método utiliza o conceito de sensibilidade da resposta do sistema a variações dos parâmetros físicos da estrutura. São apresentados definições sobre a terminologia, as funções básicas das estruturas, a classificação e tipos de estruturas, elementos empregados na confecção da estruturas de satélites e os esforços atuantes. A seguir são apresentados conceitos gerais sobre a resposta dinâmica das estruturas e feito o detalhamento do método de análise. Finalmente é apresentada a comprovação do método de análise, através do cálculo da resposta de dois sistemas, o primeiro sendo um sistema de dois graus de liberdade e o segundo uma viga engastada.

A fixação de estruturas e equipamentos aeronáuticos através de olhais é um recurso amplamente utilizado e que envolve, muitas vezes, regiões críticas em termos de transferência de carga. Esse trabalho tem por objetivo revisar as principais referências usadas no dimensionamento e verificação desse tipo de ligação e apresentar algumas alternativas às referências mais tradicionais. Ao longo do trabalho é apresentada uma comparação desses métodos e, ao final, o método dos elementos finitos é utilizado de modo a verificar a validade dos métodos apresentados para prover um complemento no projeto desse tipo de estrutura.

Uma formulação variacional de cascas finas achatadas de dupla curvatura foi apresentada. A análise de cascas utiliza o princípio variacional de Reissner de duas variáveis de campo com o deslocamento transversal w e a função tensão de Airy F como variáveis de campo. As equações de Euler-Langrange e as condições de contorno são obtidas. Um elemento finito baseado neste princípio variacional preservando a continuidade C(1) foi formulado. Aplicações em vibrações livre e análises de flambagem são obtidos. Diversos cálculos numéricos são apresentados. Os resultados obtidos são discutidos e comparados com soluções analíticas e resultados numéricos.

A integração e qualificação de cargas externas em aeronaves é um problema que requer estudos detalhados a fim de se prever o comportamento dinâmico da estrutura da aeronave após a mudança de configuração. Entretanto, a solução de problemas dinâmicos que envolvem modelos complexos pressupõem uma elevada capacidade computacional. Como conseqüência direta, o custo de projeto torna-se elevado. No presente trabalho, técnicas de Síntese Modal são apresentadas como uma alternativa ao modelamento de grandes sistemas, tanto no que se refere a uma menor necessidade de utilização de recursos computacionais, bem como pela facilidade de se integrar modelos desenvolvidos em paralelo por diferentes equipes de trabalho e que possam, até, estar atuando em locais diferentes. A idéia principal do método consiste em analisar partes da estrutura, representá-las pelas suas freqüências e modos naturais de vibração e , finalmente, acoplar os modelos das subestruturas em questão na base modal. O desempenho do método é avaliado pela sua aplicação em três modelamentos diferentes, compostos por uma asa e um míssil, e posterior comparação das freqüências naturais de vibração obtidas com a solução exata, i.e., com as freqüências naturais de vibração previamente conhecidas do modelo, focando-se na precisão obtida e no tempo de processamento utilizado.

O trabalho apresenta a implementação de redes neurais para controle de estruturas flexíveis unconstrained, com o intuito de realizar o controle ativo das vibrações induzidas pelo controle de posição. Os estudos experimentais estão sendo realizados no laboratório de dinâmica ITA-IEMP, utilizando uma estrutura multicorpo composta por dois apêndices flexíveis engastados a um cubo central, acionado por um motor DC. A aquisição de dados é realizada através de dois acelerômetros piezoelétricos localizados nas extremidades dos apêndices, dois extensômetros colocados ao longo dos apêndices em pontos conhecidos, um sinal tacométrico e um potenciômetro para medir a posição angular do cubo. A estrutura de controle adaptativo inverso utilizada foi a Feedback-Error-Learning. Esta abordagem utiliza a saída de um controlador feedback (previamente sintonizado e com parâmetros fixados) para adaptar uma rede neural linear que atua como um controlador feedforward. Mostramos que, sob certas condições, a rede neural converge para o modelo dinâmico inverso atrasado da planta e gradualmente passa a exercer a maior parte da ação de controle.

Neste trabalho, é estudado o método de carregamento central como técnica de redução da seção reta radar (Radar Cross Section - RCS) de estruturas cilíndricas finas (raio < 0,02l) e moderadas (0,02l < raio < 0,125l), com comprimento, no máximo, igual a um comprimento de onda (l), quando as mesmas são iluminadas, com incidência normal, por uma onda eletromagnética plana com o vetor campo elétrico paralelo ao eixo do cilindro.Inicialmente, é adicionada uma impedância concentrada no centro do cilindro, tendo em vista modificar o valor da corrente induzida no cilindro pela onda eletromagnética incidente, dessa forma modificando o valor do campo eletromagnético gerado por essas correntes e da RCS. Esse carregamento da estrutura é realizado por meio de duas linhas de transmissão coaxiais curto-circuitadas, cujas impedâncias de entrada efetuam o carregamento. Para isto, foi desenvolvido um modelo teórico para o cálculo da impedância de carregamento obtida através dessas linhas.O presente trabalho contém, primeiramente, uma análise teórica da distribuição da corrente induzida pelo método da equação integral. O campo eletromagnético gerado por essas correntes - campo espalhado - é calculado na direção normal ao cilindro, para, em seguida, obter-se a equação da RCS do cilindro. A equação final da RCS em função da impedância é minimizada obtendo-se a impedância ótima que reduz a zero o valor da RCS da estrutura. Esta análise envolveu a determinação das equações dos seguintes parâmetros: distribuição de corrente induzida, RCS e impedância ótima para cada solução teórica. A análise dos resultados numéricos e experimentais partiu da obtenção das curvas que mostraram a variação da corrente induzida com o comprimento do cilindro, normalizado em relação a l (comprimento de onda), e da RCS em função da freqüência. Foi obtida uma solução numérica para a corrente que concordou melhor com os resultados experimentais do que dois outros resultados teóricos encontrados na literatura para estruturas finas carregadas, assim como foi, também, obtida uma solução teórica para a RCS que apresentou boa concordância com os resultados experimentais para estruturas carregadas finas e moderadas. Esta solução, que apresentou superioridade, utilizou o método das aproximações sucessivas de Hallén quando se tratando de cilindros finos, assim como se introduziram modificações no desenvolvimento analítico para que fosse possível a obtenção de resultados teóricos satisfatórios para cilindros moderados. Observou-se que, para cilindros com comprimentos l maiores que 0,60l, apenas esta solução é adequada e, para valores de l inferiores, os seus resultados ainda são melhores. Para cilindros finos, a redução de RCS foi da ordem de 30 a 40 dB e, para cilindros moderados, da ordem de 25 a 30 dB, conforme constatado através de resultados numéricos e experimentais.A técnica de carregamento, aplicada para o caso em estudo, mostrou ser eficiente no controle da RCS de estruturas cilíndricas finas e moderadas.

O presente trabalho tem como objetivo desenvolver uma metodologia para o pré-dimensionamento de uma fuselagem de seção circular baseada em uma nova proposta de dimensionamento ótimo por critérios de estabilidade de painéis reforçados submetidos a esforços compressivos. Foi considerado o carregamento resultante de manobras no estudo visando obter a máxima tensão compressiva nos painéis da fuselagem, condição crítica para o dimensionamento pelos critérios adotados. A metodologia foi aplicada no pré-dimensionamento dos componentes estruturais básicos da fuselagem de uma aeronave executiva com configurações para 7 a 9 passageiros. Para testar a precisão da metodologia proposta e validá-la, foram construídos modelos de elementos finitos para a configuração geométrica obtida. A configuração geométrica ótima da estrutura obtida através da aplicação da metodologia proposta é bastante distinta das usualmente utilizadas na indústria aeronáutica atual. Esta configuração foi apresentada e sua validade discutida. A metodologia desenvolvida mostrou-se eficaz, apresentando resultados satisfatórios, com precisão adequada para uma ferramenta utilizada nas etapas iniciais do desenvolvimento.

O objetivo da presente dissertação é desenvolver um programa para cálculo expedito de tensões e propriedades geométricas de seções transversais de VANT - Veículo Aéreo não Tripulado. O trabalho expõe a fundamentação teórica que serviu de base para os cálculos, as hipóteses utilizadas, e apresenta o software juntamente com o modo de utilizá-lo. São apresentados quatro estudos de caso em que são determinados o centro de gravidade, os momentos de inércia, o centro de esforço cortante, as tensões normais e cisalhantes de modelos de caixas de torção e fuselagem, juntamente com uma análise das tensões e determinação de Margem de Segurança para o escoamento através do critério de Von Mises. Comparando os resultados fornecidos pelos estudos de caso com os dados obtidos por métodos analíticos ou disponíveis na literatura, conclui-se que o software apresentado representa uma ferramenta adequada para o dimensionamento e análise das tensões atuantes em uma estrutura de VANT.

Este trabalho tem como objetivo otimizar um painel reforçado de material compósito para cargas de colapso e crítica de flambagem especificadas inicialmente. O objetivo da otimização é a redução do peso do painel garantindo que estas cargas serão suportadas. Utilizou-se uma ferramenta de otimização linear (SOL200 - Nastran), e a estratégia utilizada para representar a região de pós-flambagem do painel é baseada em coeficientes de correção, oriundos de análises linear e não-linear realizadas a cada ciclo de otimização, que são aplicados nas restrições. Consideraram-se como restrições a carga crítica de flambagem, tensão de crippling e a falha de uma camada de fibra do painel. Por fim foi realizada uma análise dos resultados considerando variáveis contínuas e discretas e em ambos os casos conseguiu-se uma redução de peso considerável.