Nesta tese, são analisados os efeitos da tração diagonal em vigas reforçadas e de alma plana. Modifica-se o processo analítico de obtenção do ângulo de tração diagonal originalmente proposto na Ref. 1 (aqui denominado Método NACA-TN-2661 ou Método 1). O processo modificado (aqui denominado Método 5) inclui no cálculo do ângulo de tração diagonal considerações que não foram abordadas no Método 1: a) Contribuição da tensão de cisalhamento atuante em um elemento com inclinação na alma; b) Contribuição do efeito da flexão secundária sobre a mesa. Além das considerações acima citadas, a determinação do ângulo é feita aplicando-se o princípio da energia potencial total mínima diretamente sobre o sistema em campo de tração diagonal parcial. A aplicação do Método 5 conduz a resultados diferentes para os valores do ângulo de tração diagonal calculados com o Método 1 e, conseqüentemente, modifica a distribuição de tensões entre os componentes da viga: alma, reforçadores e mesas. Com o Método 1 obtém-se, em alguns casos, valores de tensões superiores àqueles obtidos com o Método 5 (e.g. tensões nos reforçadores), mas inferiores em outras situações (e.g. tensões nas mesas em compressão e na alma). Portanto, durante o dimensionamento e análise de uma viga de alma plana reforçada sob campo de tração diagonal, é necessário avaliar em detalhes, à luz das constatações desta tese, os resultados obtidos com o Método NACA-TN-2661. Recomenda-se a elaboração de ensaios em laboratório visando a validação ou a re-alimentação das evidências teóricas deste trabalho.

A definição do tipo de junção asa-fuselagem, a ser utilizada em um projeto aeronáutico, passa por aspectos como: qualidade e precisão dos processos fabris necessários à fabricação da junta, tempo previsto para execução do projeto, disponibilidade de matérias-primas, cadência esperada de produção etc. A definição e a análise do número de parafusos, como também dos valores de pré-cargas aplicadas nos mesmos, são frutos de um árduo e complexo trabalho envolvendo as equipes de Projeto Estrutural, Engenharia Estrutural e Cargas. Sendo assim, ressalta-se que o presente trabalho procura explorar algumas possíveis ferramentas para projetar uma junção tipo parafusos em tração, tão somente sob o ponto de vista do Projeto Estrutural. São apresentados dois tipos de análises. A primeira, pelo método analítico, não demonstrou ser uma boa opção, para o caso de estudo, pois apresenta dificuldades quanto à possibilidade de iterações, atividade esta fundamental para otimização da junta. A segunda, via método numérico, demonstrou ser uma opção relativamente melhor, pois permite que haja iteratividade tanto do ponto de vista do número de parafusos na junção como da distribuição das cargas por estes parafusos. O método, obtido do ESDU 85021, para definição dos valores de pré-carga, ou torques de montagem, utilizou como valor de entrada as cargas obtidas pelo método numérico. O método do ESDU 85021 pode ser considerado conservativo, uma vez que despreza a existência de reforçadores nos flanges de junção. Porém, este método merece ser estudado a fim de implementar melhorias que permitam apurar o grau de conservadorismo e viabilizar um caminho prático e seguro para definição dos valores de pré-cargas.

Este trabalho tem como objetivo analisar os diferentes tipos de ligações entre asa e fuselagem mais utilizadas atualmente no mercado aeronáutico. Uma revisão bibliográfica do assunto ée apresentada e revela diferentes soluções de ligação em aplicações semelhantes. Nas avaliações das soluções de ligações, procura-se destacar vantagens e desvantagens referentes a aspectos como peso, montagem, acesso, vedação e manutenção dessas ligações, bem como as dificuldades de manufatura e conseqüências na vida útil de uma aeronave comercial ou executiva. Todo estudo ée baseado no projeto de um avião corporativo proposto pela Embraer e desenvolvido por um grupo de projeto durante nove meses.

O objetivo principal deste trabalho é apresentar o desenvolvimento de uma metodologia de dimensionamento de uma longarina de asa considerando os efeitos da tração diagonal e apresentar os resultados desta metodologia para a longarina de asa de uma aeronave corporativa. A ferramenta para esta análise é um programa desenvolvido em Visual Basic baseado no método das seções idealizadas para o cálculo do fluxo de cisalhamento e no método NACA para a análise de tração diagonal, ambos os quais são amplamente aplicados na indústria aeronáutica.

O objetivo deste trabalho é analisar o comportamento de flambagem e pós-flambagem de uma placa e um painel reforçado de alumínio sob cargas de cisalhamento. Nesta análise será utilizado o software comercial ABAQUS 6.5-1 e os resultados obtidos serão comparados com os da literatura. Neste trabalho serão mostrados os resultados do cálculo de carga crítica para uma placa de diferentes comprimentos e rigidez rotacional, bem como o comportamento de pós-flambagem para uma placas quadradas simplesmente apoiada e engastadas sob tensão de cisalhamento com diferentes percentuais de imperfeição. Já para um painel reforçado, será calculada a carga crítica de flambagem. Por fim, a não-linearidade do material será incorporada em um painel reforçado e será feita a análise de pós-flambagem deste painel.

O objetivo deste estudo é analisar o comportamento de flambagem e pós-flambagem de painéis reforçados feitos de laminado fibra-metal sob um carregamento de cisalhamento puro através de modelos de elementos finitos. Tais painéis são avaliados com diferentes configurações, variando as especificações de empilhamento e espessuras. Para melhor compreender o comportamento do laminado fibra-metal, as análises são realizadas também para um alumínio monolítico, material comumente utilizado nas aeronaves, e os resultados obtidos são comparados. Neste trabalho, é possível observar que o laminado fibra-metal apresenta melhor desempenho para a carga crítica de flambagem e também é melhor na comparação da carga crítica de falha na pós-flambagem. Para a pós-flambagem, nas configurações de placa mais espessas, o laminado fibra-metal têm um desempenho inferior ao do alumínio monolítico.

O perfeito entendimento do comportamento pós-crítico de placas sob cisalhamento é de interesse prático em diversos ramos da engenharia. A solução analítica das equações diferenciais que descrevem o problema é de difícil tratamento devido à presença de não linearidade geométrica. Tenta-se contornar as dificuldades por meio de procedimentos simplificados como o oferecido pela teoria do campo de tração diagonal, amplamente difundida no meio aeronáutico. Resultados dessa teoria são aqui comparados com a solução rigorosa da teoria de placas de Kirchhoff, sob as relações deformação-deslocamento de von Kármán, e com a solução numérica do modelo não-linear de elementos finitos.

Compósitos do tipo sanduíche são largamente empregados em diversos setores industriais devido à sua capacidade de combinar alta rigidez à flexão a baixos pesos possibilitando, desta forma, o projeto e concepção de estruturas altamente eficientes. Além disso, este tipo de material ainda apresenta boas características como isolante térmico, acústico e em certos casos capacidade anti-chama. Assim sendo, a caracterização das suas propriedades mecânicas de maneira confiável torna-se de suma importância para sua aplicação e desenvolvimento. No presente trabalho é apresentada uma técnica alternativa para obtenção do módulo de cisalhamento de materiais utilizados como núcleo de estruturas sanduíche diferente das padronizadas pelas normas técnicas vigentes, através da medida direta de deformações de cisalhamento no corpo de prova através do uso de extensometria ótica pelo método de correlação de imagens em escala de cinza. Para tanto, foi utilizado um equipamento comercial capaz de medir, em tempo real, rotações entre pontos predefinidos nos corpos de prova a serem ensaiados, sem a necessidade de contato com os mesmos. A verificação do método foi realizada utilizando-se dois diferentes tipos de núcleo, a saber, Nomex honeycomb e espumas poliméricas de Poli Cloreto de Vinila (PVC). Os valores obtidos foram comparados com valores fornecidos pelos fabricantes e apresentaram, em média, bons resultados.

Neste trabalho investiga-se o comportamento resistente de vigas de concreto com taxas reduzidas de armadura transversal, analisando-se as possibilidades de melhoria de desempenho pelo reforço do concreto com fibras curtas de aço e polipropileno e pela aplicação da protensão, através de ensaios em vigas de seção quadrada e vigas protendidas de seção duplo-T. Apresenta-se também uma revisão de conhecimentos sobre o comportamento estrutural de elementos de concreto armado ou protendido, com ênfase nas solicitações por força cortante e os principais conceitos sobre os compósitos constituídos de matriz de cimento reforçada com fibras. As principais alterações decorrentes da introdução das fibras foram o aumento da resistência ao cisalhamento, da rigidez após a fissuração e da dutilidade. A protensão aumenta a resistência ao cisalhamento, a resistência à fissuração e a extensão da zona não fissurada, e torna as bielas mais abatidas. Tanto as fibras quanto a protensão proporcionam alívio da tensão nos estribos. / This thesis presents an experimental analysis of the structural behavior of concrete beams with reduced shear reinforcement ratios. Improvements on performance due to prestressing and steel and polypropilene fibers are analized in rectangular and T beam models. A state-of-the-art is presented on shear strength of reinforced and prestressed concrete beams and on fiber reinforced cement-based composites. The main effects due to fiber addition are the increasing of the shear strength, post-cracking stiffiness and ductility. Prestressing helps to increase the shear strength, cracking strength and extension of the non-cracked zone and it turns the struts less inclined. Fibers as well prestressing reduce the stresses on stirrups.

Este estudo avaliou a resistência de união de cimentos resinosos à zircônia tetragonal parcialmente estabilizada com ítrio (NobelProceraTM Zircônia) submetida a tratamentos superficiais mecânicos e químicos. Os cimentos utilizados foram o cimento resinoso auto-condicionante de polimerização química Multilink (Ivoclar Vivadent) associado ao Metal/Zirconia Primer (Ivoclar Vivadent) e o cimento resinoso auto-adesivo de polimerização química e dual RelyX U100 (3M-ESPE) associado ao adesivo Adper Single Bond Plus 2 (3M-ESPE). Utilizando 40 cilindros de zircônia (diâmetro de 3,5 mm) foram realizados 120 ensaios (n=40 para cada cimento). Para cada cimento os cilindros foram divididos em 4 grupos (n=10) em função do tratamento superficial avaliado: 1- sem tratamento; 2- agente de união (primer ou adesivo); 3- jateamento com oxido de alumínio 50µm; 4- associação do jateamento e o agente de união. A aplicação do cimento resinoso foi realizada utilizando uma matriz de teflon com orifício central de 3,5mm de diâmetro por 3,0mm de profundidade. Após a aplicação de cada cimento nas 4 condições de superficie, os espécimes foram armazenados em água deionizada a 37ºC durante 24h e submetidos ao teste de resistência ao cisalhamento. Os resultados foram analisados com ANOVA a dois critérios e teste de Tukey (p<0,05). Sem tratamento superficial o RelyX U100 químico (5,52 Mpa) e dual (6,53 Mpa) tiveram melhor comportamento que o cimento Multilink (0,76). A associação do jateamento e o agente de união melhorou os valores de resistência de união para o cimento Multilink (7,68 Mpa) e para o cimento RelyX U100 dual (10,26 Mpa), sendo este último superior a todos os outros grupos. A associação do Adper Single Bond Plus 2 e o RelyX U100 sem jateamento, deve ser evitado. / The aim of this study was to evaluate the shear bond strength of resin cements to the yttria stabilized tetragonal zirconia (NobelProceraTM Zirconia) subjected to mechanical and chemical surface treatments. The cements used were: a self-etching resin cement with chemical polymerization Multilink (Ivoclar - Vivadent) associated to the Metal / Zirconia Primer (Ivoclar - Vivadent) and self-adhesive resin cement with chemical and dual polymerization RelyX U100 (3M-ESPE) associated to the adhesive Single Bond Plus Adper 2 (3M-ESPE). Using 40 cylinders of zirconia (3.5 mm diameter) were performed 120 trials (n = 40 for each cement). For each cement, cylinders were divided into four groups (n = 10) based on the surface treatment rated: 1 - untreated, 2 - bonding agent (primer or adhesive) 3 air abrasion with 50µm aluminum oxide, 4 - combination of air abrasion and bonding agent. The application of resin cement was performed using a teflon matrix with a central hole 3.5 mm in diameter and 3.0 mm deep. After application of each cement in the four surface conditions, the specimens were stored in deionized water at 37 ° C for 24 hours and tested for shear bond strength. Results were analyzed with an ANOVA Two Criteria and Tukey\'s test (p <0.05). Without surface treatment, chemical RelyX U100 (5.52 MPa) and dual (6.53 MPa) had better behavior than Multilink Cement (0.76). The combination of air abrasion and bonding agent improved the bond strength values for Multilink (7.68 MPa) and for RelyX U100 dual (10.26 MPa), this one superior to all other groups. The association of Adper Single Bond 2 and RelyX U100 Plus without air abrasion, should be contraindicated.