Orientador: Antonio Carlos de Oliveira Ferraz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-22T15:13:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigues_AndreLuisGunes_M.pdf: 2152247 bytes, checksum: b112b59fce9531a4f53a0fadb3dc33b1 (MD5) Previous issue date: 1996 / Mestrado / Mestre em Engenharia Agrícola

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2011. / Submitted by Gabriela Ribeiro (gaby_ribeiro87@hotmail.com) on 2011-09-15T18:37:08Z No. of bitstreams: 1 2011_IuriAugustoAlvesLustosa.pdf: 2980598 bytes, checksum: 730b62b3b9ac7e732ea2f7e4361cf348 (MD5) / Approved for entry into archive by Repositorio Gerência(repositorio@bce.unb.br) on 2011-10-25T17:19:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_IuriAugustoAlvesLustosa.pdf: 2980598 bytes, checksum: 730b62b3b9ac7e732ea2f7e4361cf348 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-10-25T17:19:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_IuriAugustoAlvesLustosa.pdf: 2980598 bytes, checksum: 730b62b3b9ac7e732ea2f7e4361cf348 (MD5) / O estudo de cascas cada vez mais se torna relevante no meio científico. É importante o conhecimento do comportamento estrutural destas estruturas, principalmente quando esbeltas e expostas a grandes esforços. Neste trabalho é apresentada uma metodologia para o cálculo analítico e numérico de cascas cilíndricas e esféricas, comparando formulações clássicas disponíveis na literatura com os resultados numéricos obtidos no software ANSYS. Na modelagem das cascas foi utilizado o elemento SHELL63 da biblioteca do programa ANSYS. O estudo de caso se trata de um modelo de reservatório de água, com recipiente em casca cilíndrica e fundo em placa circular apoiada em solo rígido. Foi elaborada também uma metodologia para a modelagem do reservatório, onde a questão de simetria será abordada na análise. Foram geradas tabelas com equações para diversos casos de carregamentos aplicados em cascas cilíndricas e esféricas e também arquivos de textos (SCRIPTS) para alguns casos de cascas usando os programas Maple e ANSYS. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The study of shells becomes more important in the scientific means. It is important to understand the structural behaviour of these structures because these are very slender and are exposed to great efforts. This work presents a methodology for analytical and numerical calculations of cylindrical and spherical shells, comparing traditional formulations presented in the literature with the numerical results obtained with the ANSYS software. In the modelling of the shell, element SHELL63 was used from ANSYS library. The case studied is a model of a water reservoir, with a container shaped as a cylindrical shell and bottom circular plate resting on hard ground. It was also elaborated a methodology for modelling the reservoir, where the symmetry issue will be addressed in the analysis. Tables were created containing equations for different cases of applied loads in cylindrical and spherical shells as well as text files (scripts) for some cases of shells using the Maple and ANSYS programs.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T13:51:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 104618.pdf: 2575383 bytes, checksum: 2914fa6f64ecf6db30e5724cb0376003 (MD5) Previous issue date: 1980 / Esse trabalho apresenta uma solução analítica para o problema de cascas esféricas finas, com bocais radiais cilíndricos, usando a teoria de cascas finas de pequena curvatura (Hipótese de Reissner). São determinadas expressões para calcular deslocamentos e tensões somente para a casca esférica, quando é aplicada força axial ou momento fletor no bocal. Numa primeira aproximação o bocal é considerado rígido, e depois, como sendo uma casca cilíndrica fina. Anéis de reforço são considerados nos dois casos, afim de se analizar a influência destes elementos, o que constitui o objetivo final deste trabalho.

The total wind power capacity installed in the world has substantially grown during the last few years, mainly due to the increasing number of horizontal axis wind turbines (HAWT). Consequently, a big effort was employed to increase HAWT\'s power capacity, which is directly associated to the size of blades. Then, novel designs of blades may lead to very fexible structures, susceptive to large deformation, not only during extreme events, but also for operational conditions. In this context, this thesis aims to compare two geometrically nonlinear structural modeling approaches that handle large deformation of blade structures: 3D geometrically-exact beam and shell finite element models. Regarding the beam model, due to geometric complexity of typical cross-sections of wind turbine blades it is adopted a theory that allows creation of arbitrary multicellular cross-sections. Two typical blade geometries are tested, and comparisons between the models are done in statics and dynamics, always inducing large deformation and exploring the accuracy limits of beam models, when compared to shells. Results showed that the beam and shell models present very similar behavior, except when violations occur on the beam formulation hypothesis, such as when shell local buckling phenomena takes place. / A capacidade total de energia eólica instalada no mundo cresceu substancialmente nos últimos anos, principalmente devido ao número crescente de turbinas eólicas de eixo horizontal. Consequentemente, um grande esforço foi empregado com o intuito de aumentar a capacidade de produção das turbinas eólicas, que está diretamente associada ao tamanho das pás. Assim, surgiram projetos inovadores quanto à concepção de pás de turbinas eólicas levando a estruturas bastante flexíveis, susceptíveis a grandes deslocamentos, não apenas em eventos extremos, mas também em condições normais de operação. Nesse contexto, a presente dissertação tem por objetivo comparar duas abordagens de modelos estruturais geometricamente não-lineares capazes de lidar com grandes deslocamentos de pás de turbinas eólicas: elementos finitos geometricamente exatos 3D de vigas e cascas. Em relação ao modelo de viga, devido à complexidade geométrica das seções transversais típicas de pás de turbinas eólicas, adota-se uma teoria que permite a criação de seções transversais arbitrárias multicelulares. Duas geometrias de pás s~ao testadas e comparações entre os modelos s~ao feitas em análises estáticas e dinâmicas, sempre induzindo grandes deslocamentos e explorando os limites de precisão do modelo de viga, quando comparado ao modelo de cascas. Os resultados indicam que os modelos de viga e casca apresentam comportamento muito similar, exceto quando ocorrem violações em hipóteses do modelo de viga, tal como quando ocorre flambagem local do modelo de casca.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2018. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / Este trabalho apresenta uma formulação do método dos elementos de contorno para análise de estruturas formadas pela associação espacial de placas sob carregamento est ático. As formulações dos elementos de contorno para _exão de placas e de elasticidade plana são associadas, obtendo-se uma estrutura plana denominada de macro-elemento. O contorno desta região é discretizado em elementos de contorno. Cada um destes elementos possuem três pontos de colocação (elementos de contorno quadráticos descont ínuos), onde as equações integrais de contorno são aplicadas. Um macro-elemento contém quatro graus de liberdade por nó, sendo eles: os deslocamentos normal, tangencial e transversal e a rotação em torno da normal ao contorno. É feita uma associação dessas sub-regiões no espaço. As equações de cada sub-região, após as transformações de coordenadas, são acopladas através da compatibilidade de deslocamentos e rotações e equilíbrio de forças e momentos. A _m de calcular os elementos das matrizes de in_uência, as integrais de contorno ao longo dos elementos são obtidos numericamente. A principal contribuição deste trabalho é o uso de elementos de contorno quadráticos descontínuos na formulação do método dos elementos de contorno para a associação de placas no espaço. Com objetivo de validar a formulação desenvolvida, alguns exemplos numéricos são analisados e, os resultados obtidos são comparados com soluções dispon íveis na literatura. É feita uma comparação dos resultados com trabalhos prévios nos quais foram utilizados elementos de contorno constantes. Os resultados tem boa concordância com resultados analíticos. Na comparação com elementos constantes, os elementos quadráticos descontínuos tem uma melhor aproximação dos resultados analíticos. / This work presents a formulation of the boundary element method for the analysis of structures formed by the spatial association of plates under static loading. Formulations of boundary elements for plate bending and plane elasticity are associated, obtaining a _at structure denominated macro-element. The contour of this region is discretized in boundary elements. Each of this element has three collocation points (quadratic boundary elements), where boundary integral equations are applied. A macro-element contains four degrees of freedom per node, being: the normal, tangential and transverse displacements and the rotation around the normal to the boundary. An association of these subregions is made in space. Equations of each sub-region, after the coordinate transformations, are coupled through the compatibility of displacements and rotations and balance of forces and moments. In order to calculate elements of in_uence matrices, boundary integrals along the elements are obtained numerically. The main contribution of this work is the use of discontinuous quadratic boudary elements in the formulation of the boundary element method for the association of plates in space. In order to validate the developed formulation, some numerical examples are analyzed and the obtained results are compared with solutions available in the literature. A comparison of the results with previous works in which constant boundary elements is carried out. The results have good agreement with analytical results. In the comparison with constant elements, the discontinuous quadratic elements have a better approximation of the analytical results.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T16:34:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 83405.pdf: 2642857 bytes, checksum: 9dd4bcb7cf58988802f70faa9aa59dad (MD5) Previous issue date: 1990 / Neste trabalho é apresentada uma análise comparativa de alguns modelos lineares de elementos de casca isotrópicos. Dentre os modelos propostos na literatura, foram selecionados para à análise aqueles que melhor satisfaziam uma série de critérios pré-estabelecidos, dentre eles a inclusão da parcela de energia de deformação por cisalhamento. A comparação é feita com base no comportamento de cada elemento na solução de problemas tanto estático como dinâmicos. Neste contexto são analisados os seguintes aspectos: ocorrência dos fenômenos de travamento de cisalhamento e de membrana, sensibilidade a distorção de malha, ocorrência de modos falsos de energia, convergência para as deflexões e freqüências naturais. Com base nos resultados obtidos é feita uma recomendação de implantação, em um programa de elementos finitos de uso geral, dos melhores elementos.

Dissertação (mestrado) Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico, 1991 / Made available in DSpace on 2016-01-08T17:01:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 84772.pdf: 1678643 bytes, checksum: 4a7a70d26265942f0e725ecd9a41ad03 (MD5) Previous issue date: 1992 / Neste trabalho é desenvolvido um elemento finito de casca adequado ao estudo de problemas não lineares envolvendo grandes rotações e deslocamentos. Foi escolhido um elemento finito isoparamétrico biquadrático de 9 nós baseado na interpolação do campo de deslocamentos. A excessiva rigidez à flexão inerente a este elemento é eliminada pela subintegração das matrizes de rigidez e os modos espúrios de energia zero daí decorrentes são estabilizados pela introdução de um operador matemático especialmente construído. A formulação desenvolvida é bastante versátil, mostrando-se adequada também ao estudo de casos lineares de placas, tiras e vigas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T17:26:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 88957.pdf: 2454634 bytes, checksum: ea827a5a3e32be691cc4b5443b84d9d9 (MD5) Previous issue date: 1992 / Um elemento isoparamétrico de casca fina com nove nós é utilizado para a solução de problemas com não-linearidade geométrica e material elasto-plástico. É usada uma formulação lagrangeana atualizada para a obtenção das equações de equilíbrio. Para a relação constitutiva do material, foi escolhida a lei de Prandtl-Reuss associada ao critério de escoamento de von-Mises e lei de encruamento isotrópico. Foram analisados diversos problemas de placas e cascas para verificar a validade e o desempenho do elemento implementado. os resultados foram satifatórios.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T19:56:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 106945.pdf: 2352448 bytes, checksum: d5836304557f6e09fb5ce0ac37275d58 (MD5) Previous issue date: 1995 / Análise do fenômeno acústico eficiência de radiação, e suas aplicações, através da comparação entre os resultados teóricos, obtidos sob forma fechada pelas equações de Mathieu aplicadas a um modelo denominado de casca elíptica e o mesmo modelo analisado através das teorias para elementos finitos e elementos de contorno, com o auxílio de softwares específicos (ANSYS e SYSNOISE) visando a modelagem, de forma mais eficiente, do modo de vibração de cascas cuja geometria é complexa. Os resultados são também comparados com outros modelos geométricos e matemático apresentados, por vários autores da literatura mundial.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade Gama, Faculdade de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2014. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2014-08-21T15:29:31Z No. of bitstreams: 1 2014_AdrianaSilvaMoura.pdf: 2970094 bytes, checksum: a8972ad24e8934d465ea66a536ee0938 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-08-22T11:55:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_AdrianaSilvaMoura.pdf: 2970094 bytes, checksum: a8972ad24e8934d465ea66a536ee0938 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-22T11:55:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_AdrianaSilvaMoura.pdf: 2970094 bytes, checksum: a8972ad24e8934d465ea66a536ee0938 (MD5) / Atualmente, nossa sociedade passou a preocupar-se em desenvolver tecnologias mais “verdes” com o intuito de reduzir impactos ao meio ambiente. Assim, o desenvolvimento de estudos na área de compósitos reforçados com fibras naturais teve um grande impulso. Um dos fatores que favorecem a utilização das fibras naturais é a sua abundância na natureza e o fato de que provêm de recursos renováveis. Deste modo, o principal objetivo deste trabalho é estudar e comparar as propriedades mecânicas e térmicas de compósitos de PHB (polihidroxibutirato) reforçados com casca de arroz ou fibra de coco. Inicialmente, a casca de arroz e a fibra de coco foram submetidas a tratamento da superfície com água quente a 80ºC. A eficiência deste tratamento foi avaliada pelas análises de FTIR (espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier) e MEV (microscopia eletrônica de varredura), que também foram utilizadas para avaliação da interface fibra-matriz dos compósitos.Os Compósitos de PHB com 10% e 20% em massa de casca e fibra foram obtidos em câmara de mistura Haake, tendo como temperatura de processamento 160°C e a velocidade de cisalhamento de 60 rpm e, depois de injetados, foram caracterizados extensivamente por ensaios mecânicos (tração e impacto).O PHB puro e o compósito de PHB reforçado com casca e fibra foram caracterizados por análises de TGA - análise termogravimétrica e DSC – calorimetria exploratória diferencial.Os resultados mostraram que os compósitos obtidos em câmara de mistura apresentam distribuição uniforme da casca e fibra dentro da matriz. Os compósitos de casca de arroz e fibra de coco in natura 10%/PHB aumentaram a resistência à tração em relação ao PHB puro e as fibras de coco in natura e tratadas de 10% e 20%/PHB aumentaram a resistência ao impacto consideravelmente em relação ao PHB puro. A análise da microestrutura por MEV dos materiais compósitos mostrou boa adesão entre fibra e matriz. As análises térmicas mostraram que a estabilidade térmica do PHB puro é semelhante à dos compósitos. Para as curvas DSC, com a adição de reforço, houve uma diminuição do grau de cristalinidade do PHB em relação ao PHB puro. Desta forma, conclui-se que o reforço do PHB com fibras de coco e cascas de arroz melhora as propriedades físicas do PHB, na maioria dos casos, além de se obter um material mais amigável ao meio ambiente, por que permitem o aproveitamento de resíduos, mitigando o problema de destinação. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Nowadays, our society has a concern in developing "greener" technologies as to reduce the impact on the environment. Hence, studies development in the area of composites reinforced with natural fibers had a considerable boost. One of the factors that favors the use of natural fibers is its abundance in nature and the fact that it comes from renewable resources. The main objective of this work is to study and compare the mechanical and thermal properties of composites PHB (polyhydroxybutyrate) boosted with rice husk or coconut fiber. Initially, rice hulls and coconut fibers were subjected to surface treatment with hot water at 80°C. The efficiency of this treatment was assessed by analysis of FTIR (infrared spectroscopy with Fourier transform) and SEM (scanning electron microscopy), which were also used to assess the fiber - matrix interface of composites. The composites of PHB with 10% to 20% by mass of hulls and fibers were obtained in a Haake chamber, with the processing temperature at 160°C and shear speed of 60 rpm and then injected were extensively characterized by mechanical tests (tensile and impact). The pure PHB and PHB composite reinforced with shell and fibers were characterized by thermal analysis - TGA and DSC analysis - differential scanning calorimetry. The results showed that the composite obtained in the mixing chamber had uniform distribution of hulls and fibers within the matrix. The composites of rice hulls and coconut fiber in natura 10 %/PHB increased tensile strength compared to pure PHB and coconut fibers in natura and treated with 10% and 20 % / PHB increased impact resistance considerably compared to pure PHB. The analysis of the microstructure of the composite material by SEM revealed good adhesion between fiber and matrix. The thermal analysis showed that the thermal stability of pure PHB is similar to the composite. For the DSC curve, with the addition of reinforcement, there was a decrease in the degree of crystallinity of PHB compared to pure PHB. Thus, the study concludes that the enhanced PHB with coconut fibers and rice hulls improves the physical properties of PHB, in most cases, apart from obtaining a more environmentally friendly material, which allows the utilization of waste and mitigates the problem of disposal.