Neste trabalho é apresentado um estudo do algoritmo dos Múltiplos Tiros para solução do problema de valor de contorno em dois pontos que surge da aplicação do Princípio de Mínimo de Pontryagin para guiagem ótima de veículos aeroespaciais. É feita uma descrição do método e é proposta uma modoficação no sentido de aumentar a sua velocidade e robustez, tornando-o mais adequado para uso em tempo real. É feita, através de simulação digital, uma avaliação do método modificado para a guiagem em malha fechada e em tempo real de um míssil solo-ar.

Os aspectos básicos da aplicação do Método das Singularidades ao escoamento transônico são analisados, através da resolução da equação transônica de pequenas perturbações em regime permanente bidimensional. A extensão desse método ao domínio transônico, intrinsecamente não-linear, é possível através da distribuição de singularidades no escoamento, limitadas às regiões onde os efeitos de compressibilidades no escoamento, limitadas às regiões onde os efeitos de compressibilidade são relevantes, e cujas intensidades são determinadas através de um processo iterativo. Para casos supercríticos, ondas-de-choque são evidenciadas com a introdução de conceitos providos dos métodos de diferenças-finitas, especialmente o conceito de viscosidade artificial. Analisam-se então sua forma de ação e compatibilidade com o Método das Singularidades estendidas ao campo. Os resultados do método descrito são apresentados para o escoamento sobre um perfil parabólico fino, nos casos sub e supercrítico, com ou sem sustentação, e comparados com os resultados de outros métodos e experimentais, inclusive no tocante a coeficientes de sustentação e de arrasto de pressão.

Neste trabalho realiza-se um estudo abrangente das estruturas de veículos comerciais do tipo ônibus. Características específicas das partes que a formam; carroceria, chassi, suspensão; são apresentadas. A questão do empenamento de perfis com seção aberta, que eram utilizados em concepções estruturais antigas para este tipo de veículo, é analisada. Apresenta-se uma formulação para estimar a vida útil de um ônibus baseado no processo de fadiga provocado pelo deslocamento do veículo em vias com irregularidades. Esta formulação foi implementada num código computacional resultando numa ferramenta útil para tomar o projeto deste tipo de estrutura mais dinâmico e melhor fundamentado, apesar das simplificações adotadas. / A complete study of commercial vehicle structures such as a bus is accomplished in this work. Specific characteristic of different parts; suspension, chassis and body; are presented. Twísting of thin-walled open sections is also analysed. In spite of the assumed simplifications, a formulation to estimate the fatigue lifetime due to vibrations originated by road irregularities is presented as an useful tool for vehicle design.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:36:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2103_1.pdf: 1245091 bytes, checksum: fd9d099c96ebb9b3b8ae518167d8bc6c (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As tecnologias de armazenamento de energia térmica são utilizadas como um meio de aproveitamento da energia que está disponível em um determinado período de tempo, para utilizá-la posteriormente. Isto só é possível devido à capacidade de manter esta energia armazenada de maneira a evitar perdas e que possa ser recuperada em um período de tempo posterior. Este deslocamento da energia no tempo é importante, pois possibilita o aumento de eficiência energética da planta ou sistema e promove uma utilização mais adequada da energia disponível em algum ponto do processo e que poderia estar sendo desperdiçada se não fosse armazenada. No processo de armazenamento térmico são amplamente utilizados dois métodos: o de armazenamento de energia na forma de calor sensível e o armazenamento de energia na forma de calor latente. A seleção de qual método deve ser utilizado deve ser feita de acordo com alguns critérios, tais como capacidade de armazenamento, dimensões do equipamento de armazenamento, temperaturas de carregamento e descarregamento, variação permissível de temperatura, entre outros. Sabe-se que o conceito de calor latente é mais atraente devido à grande capacidade de armazenamento e as temperaturas constantes durante o carregamento e descarregamento do sistema. Existem diversos tipos de sistemas de armazenamento de energia que utilizam o conceito de calor latente, com características apropriadas para cada aplicação e destinadas à obtenção de máxima eficiência. Entre estes, sistemas com material de mudança de fase encapsulado apresentam algumas vantagens construtivas e operacionais. Uma das principais características de um armazenador de calor latente é o processo de mudança de fase que sofre o material usado para armazenar a energia térmica, de modo que a compreensão do processo de transferência de calor no fenômeno de solidificação/fusão é essencial para avaliar exatamente o desempenho térmico destes equipamentos. Neste trabalho foi estudado o processo de solidificação no interior de cápsulas esféricas com o objetivo de otimizar o processo. O estudo é baseado numa análise paramétrica numérica de forma a investigar quais são as melhores condições de solidificação do material no interior da cápsula. O processo de solidificação dentro das cápsulas é tratado usando um modelo condutivo unidimensional com mudança de fase com condições de contorno convectivas na superfície externa da cápsula. As equações diferenciais resultantes são resolvidas numericamente pelo método de diferenças finitas. O modelo apresentado é validado comparando os seus resultados com dados obtidos experimentalmente, disponíveis na literatura. São avaliados o efeito do tamanho da cápsula, temperatura do fluido de carregamento, velocidade do fluido de carregamento e tipo de material de mudança de fase sobre o tempo de solidificação completa e energia térmica armazenada na cápsula

A utilização de torres metálicas treliçadas vem, nos últimos anos, se intensificando em todo o Brasil. Este aumento é resultado do salto tecnológico pelo qual o país passou no início da década de 90, onde a necessidade de ampliação dos sistemas de telecomunicações, principalmente, da telefonia celular, se tornou imprescindível para o seu crescimento tecnológico. Em função disso, vários são os projetos de torres metálicas treliçadas que tem sido contratados pelas diversas empresas de telefonia celular, espalhadas por todo país. No Brasil, onde, pelas benesses da natureza, não há registros de terremotos significativos, e devido ao baixo peso deste tipo de estrutura, a força do vento é o carregamento determinante para a elaboração do projeto estrutural de torres metálicas treliçadas. Sendo assim, se faz necessário perguntar: será que estes projetos estão atendendo às recomendações da norma de vento (NBR 6123/88)? Quais são os riscos aos quais as populações estão sujeitas com a edificação de torres cada vez mais próximas de suas casas? Neste trabalho, tomando como exemplo o projeto de uma torre metálica treliçada que colapsou no ano de 2000 na cidade de Porto Alegre-RS, foram feitas investigações numéricas no sentido de avaliar a integridade estrutural daquela torre ante os carregamentos devidos aos ventos locais, onde se concluiu que a carga de vento implícita no dimensionamento foi bem abaixo daquela calculada pelos padrões da norma brasileira Uma investigação experimental em dois modelos seccionais, um em latão e outro em madeira, construídos a partir de dois trechos da torre estudada, foi realizada a fim de analisar parâmetros aerodinâmicos como coeficientes de arrasto, ângulo de incidência do vento sobre a torre, índice de área exposta e fator de proteção. Os modelos foram construídos na oficina Paulo Francisco Bueno - LAC/UFRGS e ensaiados no Túnel de Vento Prof. Joaquim Blessmann do Laboratório de Aerodinâmica das Construções da Universidade Federal do Rio Grande do Sul – LAC/UFRGS. Neste trabalho são apresentados os resultados destes experimentos, bem como uma comparação destes resultados com informações até então disponíveis na literatura técnica, além de uma contribuição técnica ao capítulo 9 da NBR 6123/88.

Na realização de atividades físicas o corpo humano exerce forças contra o solo. Em atividades tais como correr e saltar as forças são exercidas através dos pés. Atualmente, sabe-se que estudos da magnitude e direção destas forças, e das maneiras de suas mudanças no tempo, fornecem valiosas informações sobre a performance alcançada no movimento, podendo indicar medidas corretivas que possam aprimorá-la. Na obtenção destas variáveis determinantes no desempenho do movimento utilizam-se instrumentos denominados plataformas de forças, capazes de medir a força de ação realizada sobre sua superfície de contato, e o respectivo momento, permitindo a determinação das três componentes ortogonais de força (Fx, Fy, Fz) e os momentos em torno dos três eixos ortogonais (Mx, My, Mz) simultaneamente. Este trabalho descreve o desenvolvimento teórico de uma plataforma de forças específica para aplicação na decolagem do salto em distância, bem como as alternativas de projeto geradas neste desenvolvimento. Foram buscadas soluções para a realização dos experimentos sob condições naturais de treinamento, visando a construção do instrumento e sua instalação na pista de saltos atléticos. Para isso é proposta a substituição da tábua de impulsão original pela plataforma de forças desenvolvida. Nas alternativas geradas foi utilizado o princípio extensométrico resistivo de medição de forças, que representa uma diminuição substancial no custo de manufatura estimado frente às unidades comercialmente avaliadas. Nestas alternativas, os sensores resistivos “strain gages” são localizados estrategicamente em estruturas metálicas que sustentam uma tampa de material composto com a função de superfície de contato Para a análise estrutural das alternativas estudadas foi utilizado o Método dos Elementos Finitos. Para comparar e escolher a melhor entre as diversas alternativas, foram propostos índices de desempenho. Ao final do trabalho são apresentadas conclusões sobre a metodologia empregada no estudo realizado e sobre o novo modelo de plataforma de forças desenvolvido.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-02-23Bitstream added on 2014-06-13T18:30:55Z : No. of bitstreams: 1 lucas_fr_me_sjrp.pdf: 422952 bytes, checksum: 9f7e97527a099bc6c7723121d1889671 (MD5)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-04-11Bitstream added on 2014-06-13T18:31:02Z : No. of bitstreams: 1 tavares_aj_me_ilha.pdf: 2638696 bytes, checksum: bead0d992b9718edae9e9f933749cabb (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A aderência entre o aço e o concreto é fundamental para a existência das estruturas de concreto armado, uma vez que os dois materiais atuam em conjunto para absorver os esforços solicitantes. O fenômeno da aderência é considerado complexo no que se refere aos vários fatores que o influenciam. Para melhor compreender esse fenômeno, várias investigações vêm sendo realizadas, com o pretexto de estabelecer um parâmetro que expresse a evolução da tensão de aderência em função do deslizamento da barra de aço. Vários tipos de ensaios de aderência foram propostos ao longo dos anos. Dentre eles surgiu a proposta modificada do ensaio pull-out elaborada por Lorrain e Barbosa (2008) denominada de ensaio APULOT, e que vem a ser um dos objetivos desta avaliação numérica. Baseados nos resultados experimentais obtidos por Vale Silva (2010) e por Soudais (2011) quer seja para os ensaios pull-out convencionais, quer seja para o ensaio modificado, APULOT, procura-se, neste estudo, conhecer melhor o comportamento do fenômeno da aderência aço-concreto, através da simulação numérica. Este trabalho avalia a distribuição de tensões e a fissuração do concreto que ocorre durante os ensaios de arrancamento pull-out e APULOT através da análise numérica utilizando o código de cálculo ATENA, baseado no Método dos Elementos Finitos (MEF), o qual possui elemento de interface baseado no modelo de Mohr-Coulomb. Avalia-se também a influência de alguns parâmetros que intervêm no comportamento da aderência aço-concreto, tais como: o diâmetro da armadura, a resistência à compressão do concreto e o comprimento de ancoragem. A análise numérica serviu como uma ferramenta de apoio aos ensaios experimentais, que visam a validação, validação parcial, ou não recomendação do ensaio de aderência... / The bond between steel and concrete is essential for the existence of reinforced concrete structures as both materials act together to absorb the structural strain. The bond phenomenon is considered to be complex regarding many factors that affect it. To better understand this phenomenon, many investigations have been conducted under the pretext of establishing a parameter that express the evolution of the bond stress versus the steel bar slip. Several types of bond tests have been proposed over years. Among those tests, the modified pull-out test developed by Lorrain and Barbosa (2008), called APULOT test, is one of the objectives of this numerical evaluation. Based on experimental results obtained by Vale Silva (2010) and Soudais (2011) either by conventional pull-out tests, or by modified test APULOT, we search in this study to better understand the behavior of the steel-concrete bond phenomenon through numerical simulation. This study evaluates the stress distribution and the concrete cracking that occurs during pull-out and APULOT tests through numerical analysis, using ATENA calculation code, based on the Finite Element Method (FEM), which has interface elements based on Mohr-Coulomb model. It is also evaluated the influence of several parameters that affect the behavior of the steel-concrete bond such as the reinforcement diameter, the concrete compressive strength and the anchorage length. Numerical analysis worked as a tool to support experimental tests aimed at validation, partial validation or non-recommendation of the modified testing of steel-concrete bond - APULOT test - as a quality control test of structural... (Complete abstract click electronic access below)

O estudo de tensões e deformações decorrentes da abertura de uma escavação subterrânea pode atualmente ser desenvolvido com maior precisão e rapidez que há poucos anos atrás, graças às modernas ferramentas computacionais. Essas ferramentas que possibilitam análises numéricas em duas ou três dimensões e em quaisquer geometrias de escavação precisam, porém, de dados precisos para a alimentação do sistema. A partir de uma série de medidas de deformação das paredes das escavações, onde foi calibrado um sistema alternativo de medição de deslocamentos; de ensaios laboratoriais para a caracterização mecânica da rocha; e da classificação geomecânica da obra, foi possível nesta dissertação calcular por meio de retro-análise as tensões horizontais atuantes no maciço, e a relação entre a tensão horizontal e a tensão vertical, conhecida por K0. Utilizando o software Plaxis® Tunnel 3D, que emprega o Método do Elementos Finitos, e com dados geomecânicos parametrizados, foi possível calcular as tensões atuantes no sistema de sustentação para a primeira fase de escavação (meia seção), e as tensões atuantes e os deslocamentos para a configuração final da escavação (seção plena escavada). Além disto, foi possível calcular o Fator de Segurança global da estrutura, para cada fase de escavação, que se mostraram satisfatórios. / Thanks to modern computational tools, the study of stress and strains caused by an underground excavation can currently be modeled with better precision and much faster than a few years ago. However, the tools which allow numerical analysis in two or three dimensions for any geometry of excavation need data for input into the system. In the Reversão tunnel project, the contractor used a standard instrument system from IPT (which was difficult to use), for the measurement of a series of displacements of the walls of the tunnels. An alternative system for the measurement of displacement was developed by LPM to measure the closure of the tunnels. This was done in conjunction with the mechanical characterization of the rock and the geomechanical classification of the tunnel workmanship. Using these three parameters, it was possible in this study to calculate the stress in the rock mass, by means of backward-analysis, and the ratio between the horizontal stress and the vertical stress, known as K0. This was accomplished using finite element software. In addition, with parameterized geomechanical data, it was possible to calculate the stresses acting on the support system for the first phase of excavation (half section), and the stress and displacements for the final excavation configuration (full excavation). Moreover, it was possible to calculate the Factor of Safety – FOS – of the structure, for each phase of excavation.

Neste trabalho realiza-se um estudo abrangente das estruturas de veículos comerciais do tipo ônibus. Características específicas das partes que a formam; carroceria, chassi, suspensão; são apresentadas. A questão do empenamento de perfis com seção aberta, que eram utilizados em concepções estruturais antigas para este tipo de veículo, é analisada. Apresenta-se uma formulação para estimar a vida útil de um ônibus baseado no processo de fadiga provocado pelo deslocamento do veículo em vias com irregularidades. Esta formulação foi implementada num código computacional resultando numa ferramenta útil para tomar o projeto deste tipo de estrutura mais dinâmico e melhor fundamentado, apesar das simplificações adotadas. / A complete study of commercial vehicle structures such as a bus is accomplished in this work. Specific characteristic of different parts; suspension, chassis and body; are presented. Twísting of thin-walled open sections is also analysed. In spite of the assumed simplifications, a formulation to estimate the fatigue lifetime due to vibrations originated by road irregularities is presented as an useful tool for vehicle design.