Os problemas de contato representam uma classe de problemas da mecânica dos sólidos para a qual a não-linearidade é introduzida pela alteração das condições de contorno, as quais só podem ser determinadas no decorrer do processo de resolução. O presente trabalho trata dos problemas de contato abordando aspectos de sua formulação e implementação numérica. Apresentam-se, em particular, as formulações de dois diferentes tipos de elemento de contato revendo-se, mais detalhadamente, o tratamento numérico das restrições decorrentes de contato. Algumas estratégias para resolução computacional desta classe de problemas, consistindo em técnicas de otimização, foram implementadas num programa computacional de elementos finitos e avaliadas comparativamente por meio de exemplos numéricos com diferentes graus de complexidade. / Contact problems represent a class of solid mechanics problems for which the nonlinear behavior is caused by the change of the boundary conditions during the solution process. The present work treats contact problems observing aspects of its formulation and numerical implementation. Specifically, the formulation for two different contact elements is presented, analyzing, in details, the numerical formulation that results from the contact. Some strategies for the computational solution of this class of problems, given by optimization techniques, were implemented in a finite element computational program and were compared and evaluated by numerical examples with different levels of complexity.

Esse trabalho descreve o projeto e construção de um equipamento destinado ao estudo de fadiga de contato de rolamento e sua posterior aplicação na caracterização de ferros fundidos. O trabalho foi iniciado com a utilização de um equipamento previamente existente no Laboratório de Fenômenos de Superfície da EPUSP, a máquina I. Esse equipamento era baseado na substituição das pistas externas de um rolamento axial de esferas por corpos de prova na forma de arruelas. Ensaios preliminares mostraram que a máquina I apresentava limitações, a principal delas era não ser capaz de reproduzir integralmente o movimento de rolamento, havendo uma relação desconhecida rolamento/deslizamento no decorrer do ensaio. Com base nas dificuldades operacionais da máquina I, uma segunda máquina, também baseada em um rolamento axial, foi projetada e construída. Ensaios preliminares mostraram que o novo equipamento reproduzia mecanismos de falha por fadiga de contato de rolamento. A etapa seguinte então foi utilizar a máquina II no estudo de fadiga de contato de rolamento de dois tipos de ferro fundido com matrizes de levada dureza, um cinzento e um nodular, os quais foram testados em duas condições: com e sem pré-tensionamento e analisados segundo a estatística de Weibull. Um aço também foi ensaiado como referência. A pré-tensão foi aplicada com uma ferramenta bi-partida e modelada por elementos finitos. Foram realizados ensaios lubrificados, com a aplicação de uma pressão máxima de contato de 3,6 GPa e conduzidos até a falha dos materiais por lascamento da superfície de rolamento. Em todas as condições de ensaio o ferro fundido nodular se mostrou muito superior ao ferro cinzento. Enquanto esse último que apresentou resultados similares na condição com e sem pré-tensão, o ferro fundido nodular teve a sua curva de distribuição de falhas significativamente alterada pela aplicação de tensão externa. Uma heterogeneidade na distribuição do tamanho de nódulos de grafita fez com que as falhas ocorressem sempre na mesma região do corpo-deprova evidenciando a sensibilidade do ensaio a variáveis microestruturais. / This work presents design and construction of an equipment for rolling contact fatigue studying and its use to cast irons analysis. Firstly it was used an equipment available at Surface Phenomena Laboratory, in São Paulo University, which was called machine I. The design of the system followed the well-known architecture where races of a thrust ball bearing are substituted by washers made with the material under investigation. Preliminary tests have shown that the first machine had severe limitations, but the most important was lack of ability to reproduce rolling contact fatigue mechanisms. An unknown sliding/rolling ratio always took place in its work. Then a second machine was designed and assembled. Sets up tests have shown typical mechanisms of rolling contact fatigue. The next step was to use the new machine to study two types of cast irons, a gray iron and a ductile iron, under two test conditions: with and without pre-stress. Also a steel specimen was tested as a reference. Results were subjected to Weibull analysis. A device was developed for pre-stress application, and the specimen/device system was modeled by finite elements analysis. Tests were carried out till failure, under lubrication, and with maximum contact pressure of 3.6 GPa. Ductile cast iron behavior was superior to gray iron in all tests. Gray iron specimens with and without pre-stress presented very similar results. On the other hand, ductile iron probability failure curve was strongly affected by pre-stress. An unexpected heterogeneity on graphite nodules size distribution promoted failures on just one region, which is an evidence of test sensitivity to micro structural changes.

Sistemas dinâmicos ferroviários são modelados levando-se em consideração as forças de contato roda trilho. As equações de movimento são fortemente influenciadas pela determinação dessas forças, o que requer o conhecimento da mecânica de contato, ferramenta imprescindível na previsão do comportamento de uma composição ferroviária. O rodeiro é responsável por receber as excitações na forma de irregularidades e imperfeições da via e transferi-la para a suspensão primária. A proposta dessa dissertação consiste em realizar simulações no domínio do tempo, da resposta do comportamento dinâmico do rodeiro ferroviário de 2 graus de liberdade. O modelo matemático equivalente é desenvolvido. A rigidez de contato e a conicidade são linearizados em torno de um ponto de operação, próximo ao centro da via. É apresentada a influência da velocidade na estabilidade para o modelo linearizado e para a conicidade variando de 0.1 a 1.0. Os respectivos modos de vibrar também são apresentados. Em seguida, o modelo matemático não linear do rodeiro ferroviário é gerado por software especializado na criação de sistemas de multicorpos, VAMPIRE, que permite a criação das equações de movimento através da topologia do sistema. O modelo é criado seguindo a proposta do benchmarck apresentada pela International Association of Vehicle System Dynamics (IAVSD). O rodeiro recebe uma força lateral crescente que se estabiliza em 20kN. O rodeiro é excitado com a aplicação de outra força lateral a uma taxa de 50kN/s até o descarrilamento. As forças longitudinais, laterais que aparecem no contato, o ângulo do plano de contato, ângulo de yaw e afastamento lateral são comparados com o benchmarck e outros autores. / Railway dynamics systems are modeled regarding the creep forces between wheel-rail. The equations of movement are strongly influenced by these forces, what requests the knowledge of the theory in mechanical of contact, necessary tool to foresee the behavior of a railway vehicle. The wheelset is responsible by receiving the perturbations of irregularities and transfer them to the primary suspension. A railway vehicle is composed by primary and secondary suspensions. The proposal is based on performing simulations in the time domain, dynamic mresponse of a railway wheelset of two degrees of freedom. The mathematical model is developed. The stiffness of contact and conicity are linearized around an operation point, near to track center. The influence of speed is determined to linearized model and to a range of 0.1 to 1.0 in the conicity. The eigenvectors are presented. In the following, the non linear model of the wheelset is generated using a specialized package of multi body system, VAMPIRE. The package creates equations of movement after the generation of the topology. The non linear mathematical model are defined by the benchmark proposed by International Association of Vehicle System Dynamics (IAVSD). The wheelset is submitted to 20kN at the rail level. In a second case, the wheelset is submitted to a rate of 50kN/s of lateral force until derailing. The determined longitudinal and lateral forces on contact, yaw angle and displacement of the center of gravity of the wheelset, contact angle are compared with the benchmark results and other authors.

Esse trabalho descreve o projeto e construção de um equipamento destinado ao estudo de fadiga de contato de rolamento e sua posterior aplicação na caracterização de ferros fundidos. O trabalho foi iniciado com a utilização de um equipamento previamente existente no Laboratório de Fenômenos de Superfície da EPUSP, a máquina I. Esse equipamento era baseado na substituição das pistas externas de um rolamento axial de esferas por corpos de prova na forma de arruelas. Ensaios preliminares mostraram que a máquina I apresentava limitações, a principal delas era não ser capaz de reproduzir integralmente o movimento de rolamento, havendo uma relação desconhecida rolamento/deslizamento no decorrer do ensaio. Com base nas dificuldades operacionais da máquina I, uma segunda máquina, também baseada em um rolamento axial, foi projetada e construída. Ensaios preliminares mostraram que o novo equipamento reproduzia mecanismos de falha por fadiga de contato de rolamento. A etapa seguinte então foi utilizar a máquina II no estudo de fadiga de contato de rolamento de dois tipos de ferro fundido com matrizes de levada dureza, um cinzento e um nodular, os quais foram testados em duas condições: com e sem pré-tensionamento e analisados segundo a estatística de Weibull. Um aço também foi ensaiado como referência. A pré-tensão foi aplicada com uma ferramenta bi-partida e modelada por elementos finitos. Foram realizados ensaios lubrificados, com a aplicação de uma pressão máxima de contato de 3,6 GPa e conduzidos até a falha dos materiais por lascamento da superfície de rolamento. Em todas as condições de ensaio o ferro fundido nodular se mostrou muito superior ao ferro cinzento. Enquanto esse último que apresentou resultados similares na condição com e sem pré-tensão, o ferro fundido nodular teve a sua curva de distribuição de falhas significativamente alterada pela aplicação de tensão externa. Uma heterogeneidade na distribuição do tamanho de nódulos de grafita fez com que as falhas ocorressem sempre na mesma região do corpo-deprova evidenciando a sensibilidade do ensaio a variáveis microestruturais. / This work presents design and construction of an equipment for rolling contact fatigue studying and its use to cast irons analysis. Firstly it was used an equipment available at Surface Phenomena Laboratory, in São Paulo University, which was called machine I. The design of the system followed the well-known architecture where races of a thrust ball bearing are substituted by washers made with the material under investigation. Preliminary tests have shown that the first machine had severe limitations, but the most important was lack of ability to reproduce rolling contact fatigue mechanisms. An unknown sliding/rolling ratio always took place in its work. Then a second machine was designed and assembled. Sets up tests have shown typical mechanisms of rolling contact fatigue. The next step was to use the new machine to study two types of cast irons, a gray iron and a ductile iron, under two test conditions: with and without pre-stress. Also a steel specimen was tested as a reference. Results were subjected to Weibull analysis. A device was developed for pre-stress application, and the specimen/device system was modeled by finite elements analysis. Tests were carried out till failure, under lubrication, and with maximum contact pressure of 3.6 GPa. Ductile cast iron behavior was superior to gray iron in all tests. Gray iron specimens with and without pre-stress presented very similar results. On the other hand, ductile iron probability failure curve was strongly affected by pre-stress. An unexpected heterogeneity on graphite nodules size distribution promoted failures on just one region, which is an evidence of test sensitivity to micro structural changes.

Introdução: Eczemas são manifestações inflamatórias da pele. Na infância se destacam a dermatite atópica (DA) e a dermatite de contato (DC). Os testes de contato correspondem a um método auxiliar para diferenciar a dermatite de contato por irritante primário (DCIP) da dermatite de contato alérgica (DCA) e definir a etiologia da DCA. Nos pacientes com DA, têm a faculdade de também auxiliar na identificação de substâncias que possam estar contribuindo para a piora do quadro. Objetivos: verificar a frequência de testes de contato positivos em crianças com hipóteses diagnósticas de DC e de DA associada ou não à DC; obter os principais sensibilizantes nessa faixa etária e comparar os dados obtidos entre os grupos de pacientes com DC e DA. Métodos: Durante o período entre julho de 2007 e agosto de 2009, 62 crianças com idades entre 2 e 12 anos foram submetidas aos testes de contato com a bateria padrão e/ou bateria de cosméticos de testes de contato padronizadas pelo Grupo Brasileiro de Estudos em Dermatite de Contato. As leituras foram realizadas em 48 e 96 horas. Resultados: Entre os 62 pacientes submetidos aos testes de contato, 38 pacientes apresentaram pelo menos um teste de contato positivo e 24, todos negativos. Entre os 44 pacientes com hipótese diagnóstica inicial de DA, 19 tinham DA associada à DCA. Entre os 18 pacientes com hipótese diagnóstica inicial de DC, 12 apresentavam DCA. No total, foram encontrados 76 testes positivos, sendo 53 (70%) relevantes, e 23 (30%) não relevantes com a história clínica do paciente. Os pacientes com DA apresentaram mais testes positivos não relevantes do que os pacientes com hipótese diagnóstica apenas de DC, e essa diferença foi estatisticamente significativa.( 2 = 6,55 e p = 0,01 ). Considerando os testes relevantes com a história clínica, o sulfato de níquel foi o principal sensibilizante com 14 (22,6%) testes positivos, a neomicina foi o segundo sensibilizante mais comum com sete testes positivos (11,3%), e a terceira substância mais comum foi o cloreto de cobalto com quatro (6,4%) testes positivos. Testes não relevantes foram encontrados em 30% do total de substâncias com testes positivos. O timerosol foi positivo em 11 casos, porém em oito pacientes com DA não foram relevantes com a história clínica. Conclusões: Pacientes na faixa etária entre 2 e 12 anos com DA e DC apresentaram testes de contato positivos, e não houve diferenças quanto à frequência dos testes positivos entre esses dois grupos. Os principais sensibilizantes relevantes com a história clínica foram o sulfato de níquel, a neomicina e o cloreto de cobalto, o que está de acordo com vários estudos na literatura. Pacientes com DA apresentaram mais testes falso-positivos que os pacientes com DC, possivelmente por um defeito da barreira cutânea dos pacientes com DA, e maior exposição precoce aos medicamentos tópicos ou emolientes para o controle da DA. Teste de contato em crianças pode ser considerado importante ferramenta para auxiliar no diagnóstico dos eczemas, identificando o agente causador da DC ou de piora nos casos de DA, e deve ser levado em conta em todos esses pacientes / Eczema is a cutaneous inflammatory manifestation in some dermatosis. In children, we highlight atopic dermatitis (AD) and contact dermatitis (CD). Patch tests help to differentiate irritative contact dermatitis (ICD) from allergic contact dermatitis (ACD), and define the etiology of allergic contact dermatitis. In patients with AD, it may also help to identify substances that may contribute to the worsening of this dermatosis. Objectives: To determine the frequency of positive patch tests in children with diagnosis of CD and AD with or without CD; to detect the main sensitizers in this group and compare the results between the groups of patients with CD and AD. Methods: From July 2007 to August 2009, 62 children aged between 2 to 12 years old were patch tested with the Brazilian standard battery of patch tests and cosmetic series. The readings were taken at 48 and 96 hours. Results: Thirty-eight patients had at least one positive patch test reactions and 24, all negative. Among the 44 patients with initial diagnosis of AD, 19 were associated with ACD. Among the 18 patients with initial diagnosis of CD, 12 had ACD. In total, there were 76 positive tests, 53 (70%) relevant, and 23 (30%) not relevant to the patient\'s clinical history. Patients with AD showed more positive tests not relevant than patients with diagnosis of CD only, and this difference was statistically significant. (2 = 6.55 and p = 0.01). Considering the relevant tests, nickel sulphate was the main allergen with 14 (22.6%) positive tests, neomycin was the second with seven positive tests (11.3%), and the third substance was cobalt chloride with four (6.4%) positive tests. Tests not relevant were found in 30% of the total of the positive tests. Thimerosol was positive in 11 cases, but in eight patients with AD were not relevant to the clinical history. Conclusions Patients aged between 2 to 12 years old with AD and CD had positive tests, and there were no differences in the frequency of positive tests between these two groups. The main sensitizers, relevant to the clinical history were nickel sulfate, neomycin and cobalt chloride. This result is consistent with several studies in the literature. Patients with AD showed more false-positive tests than patients with CD, possibly due to a defective skin barrier of AD patients, and earlier exposure to topical emollients and treatments for the control of AD. Patch test in children can be considered an important tool for the diagnosis of eczema, identifying the causative agent of CD or worsening cases of AD, and should be performed in all these patients. The correct interpretation of the patch tests is essential to evaluate the association of ACD in patients with AD and to identify the causative agent of the ACD

Sistemas dinâmicos ferroviários são modelados levando-se em consideração as forças de contato roda trilho. As equações de movimento são fortemente influenciadas pela determinação dessas forças, o que requer o conhecimento da mecânica de contato, ferramenta imprescindível na previsão do comportamento de uma composição ferroviária. O rodeiro é responsável por receber as excitações na forma de irregularidades e imperfeições da via e transferi-la para a suspensão primária. A proposta dessa dissertação consiste em realizar simulações no domínio do tempo, da resposta do comportamento dinâmico do rodeiro ferroviário de 2 graus de liberdade. O modelo matemático equivalente é desenvolvido. A rigidez de contato e a conicidade são linearizados em torno de um ponto de operação, próximo ao centro da via. É apresentada a influência da velocidade na estabilidade para o modelo linearizado e para a conicidade variando de 0.1 a 1.0. Os respectivos modos de vibrar também são apresentados. Em seguida, o modelo matemático não linear do rodeiro ferroviário é gerado por software especializado na criação de sistemas de multicorpos, VAMPIRE, que permite a criação das equações de movimento através da topologia do sistema. O modelo é criado seguindo a proposta do benchmarck apresentada pela International Association of Vehicle System Dynamics (IAVSD). O rodeiro recebe uma força lateral crescente que se estabiliza em 20kN. O rodeiro é excitado com a aplicação de outra força lateral a uma taxa de 50kN/s até o descarrilamento. As forças longitudinais, laterais que aparecem no contato, o ângulo do plano de contato, ângulo de yaw e afastamento lateral são comparados com o benchmarck e outros autores. / Railway dynamics systems are modeled regarding the creep forces between wheel-rail. The equations of movement are strongly influenced by these forces, what requests the knowledge of the theory in mechanical of contact, necessary tool to foresee the behavior of a railway vehicle. The wheelset is responsible by receiving the perturbations of irregularities and transfer them to the primary suspension. A railway vehicle is composed by primary and secondary suspensions. The proposal is based on performing simulations in the time domain, dynamic mresponse of a railway wheelset of two degrees of freedom. The mathematical model is developed. The stiffness of contact and conicity are linearized around an operation point, near to track center. The influence of speed is determined to linearized model and to a range of 0.1 to 1.0 in the conicity. The eigenvectors are presented. In the following, the non linear model of the wheelset is generated using a specialized package of multi body system, VAMPIRE. The package creates equations of movement after the generation of the topology. The non linear mathematical model are defined by the benchmark proposed by International Association of Vehicle System Dynamics (IAVSD). The wheelset is submitted to 20kN at the rail level. In a second case, the wheelset is submitted to a rate of 50kN/s of lateral force until derailing. The determined longitudinal and lateral forces on contact, yaw angle and displacement of the center of gravity of the wheelset, contact angle are compared with the benchmark results and other authors.

Os problemas de contato representam uma classe de problemas da mecânica dos sólidos para a qual a não-linearidade é introduzida pela alteração das condições de contorno, as quais só podem ser determinadas no decorrer do processo de resolução. O presente trabalho trata dos problemas de contato abordando aspectos de sua formulação e implementação numérica. Apresentam-se, em particular, as formulações de dois diferentes tipos de elemento de contato revendo-se, mais detalhadamente, o tratamento numérico das restrições decorrentes de contato. Algumas estratégias para resolução computacional desta classe de problemas, consistindo em técnicas de otimização, foram implementadas num programa computacional de elementos finitos e avaliadas comparativamente por meio de exemplos numéricos com diferentes graus de complexidade. / Contact problems represent a class of solid mechanics problems for which the nonlinear behavior is caused by the change of the boundary conditions during the solution process. The present work treats contact problems observing aspects of its formulation and numerical implementation. Specifically, the formulation for two different contact elements is presented, analyzing, in details, the numerical formulation that results from the contact. Some strategies for the computational solution of this class of problems, given by optimization techniques, were implemented in a finite element computational program and were compared and evaluated by numerical examples with different levels of complexity.

Introdução: Eczemas são manifestações inflamatórias da pele. Na infância se destacam a dermatite atópica (DA) e a dermatite de contato (DC). Os testes de contato correspondem a um método auxiliar para diferenciar a dermatite de contato por irritante primário (DCIP) da dermatite de contato alérgica (DCA) e definir a etiologia da DCA. Nos pacientes com DA, têm a faculdade de também auxiliar na identificação de substâncias que possam estar contribuindo para a piora do quadro. Objetivos: verificar a frequência de testes de contato positivos em crianças com hipóteses diagnósticas de DC e de DA associada ou não à DC; obter os principais sensibilizantes nessa faixa etária e comparar os dados obtidos entre os grupos de pacientes com DC e DA. Métodos: Durante o período entre julho de 2007 e agosto de 2009, 62 crianças com idades entre 2 e 12 anos foram submetidas aos testes de contato com a bateria padrão e/ou bateria de cosméticos de testes de contato padronizadas pelo Grupo Brasileiro de Estudos em Dermatite de Contato. As leituras foram realizadas em 48 e 96 horas. Resultados: Entre os 62 pacientes submetidos aos testes de contato, 38 pacientes apresentaram pelo menos um teste de contato positivo e 24, todos negativos. Entre os 44 pacientes com hipótese diagnóstica inicial de DA, 19 tinham DA associada à DCA. Entre os 18 pacientes com hipótese diagnóstica inicial de DC, 12 apresentavam DCA. No total, foram encontrados 76 testes positivos, sendo 53 (70%) relevantes, e 23 (30%) não relevantes com a história clínica do paciente. Os pacientes com DA apresentaram mais testes positivos não relevantes do que os pacientes com hipótese diagnóstica apenas de DC, e essa diferença foi estatisticamente significativa.( 2 = 6,55 e p = 0,01 ). Considerando os testes relevantes com a história clínica, o sulfato de níquel foi o principal sensibilizante com 14 (22,6%) testes positivos, a neomicina foi o segundo sensibilizante mais comum com sete testes positivos (11,3%), e a terceira substância mais comum foi o cloreto de cobalto com quatro (6,4%) testes positivos. Testes não relevantes foram encontrados em 30% do total de substâncias com testes positivos. O timerosol foi positivo em 11 casos, porém em oito pacientes com DA não foram relevantes com a história clínica. Conclusões: Pacientes na faixa etária entre 2 e 12 anos com DA e DC apresentaram testes de contato positivos, e não houve diferenças quanto à frequência dos testes positivos entre esses dois grupos. Os principais sensibilizantes relevantes com a história clínica foram o sulfato de níquel, a neomicina e o cloreto de cobalto, o que está de acordo com vários estudos na literatura. Pacientes com DA apresentaram mais testes falso-positivos que os pacientes com DC, possivelmente por um defeito da barreira cutânea dos pacientes com DA, e maior exposição precoce aos medicamentos tópicos ou emolientes para o controle da DA. Teste de contato em crianças pode ser considerado importante ferramenta para auxiliar no diagnóstico dos eczemas, identificando o agente causador da DC ou de piora nos casos de DA, e deve ser levado em conta em todos esses pacientes / Eczema is a cutaneous inflammatory manifestation in some dermatosis. In children, we highlight atopic dermatitis (AD) and contact dermatitis (CD). Patch tests help to differentiate irritative contact dermatitis (ICD) from allergic contact dermatitis (ACD), and define the etiology of allergic contact dermatitis. In patients with AD, it may also help to identify substances that may contribute to the worsening of this dermatosis. Objectives: To determine the frequency of positive patch tests in children with diagnosis of CD and AD with or without CD; to detect the main sensitizers in this group and compare the results between the groups of patients with CD and AD. Methods: From July 2007 to August 2009, 62 children aged between 2 to 12 years old were patch tested with the Brazilian standard battery of patch tests and cosmetic series. The readings were taken at 48 and 96 hours. Results: Thirty-eight patients had at least one positive patch test reactions and 24, all negative. Among the 44 patients with initial diagnosis of AD, 19 were associated with ACD. Among the 18 patients with initial diagnosis of CD, 12 had ACD. In total, there were 76 positive tests, 53 (70%) relevant, and 23 (30%) not relevant to the patient\'s clinical history. Patients with AD showed more positive tests not relevant than patients with diagnosis of CD only, and this difference was statistically significant. (2 = 6.55 and p = 0.01). Considering the relevant tests, nickel sulphate was the main allergen with 14 (22.6%) positive tests, neomycin was the second with seven positive tests (11.3%), and the third substance was cobalt chloride with four (6.4%) positive tests. Tests not relevant were found in 30% of the total of the positive tests. Thimerosol was positive in 11 cases, but in eight patients with AD were not relevant to the clinical history. Conclusions Patients aged between 2 to 12 years old with AD and CD had positive tests, and there were no differences in the frequency of positive tests between these two groups. The main sensitizers, relevant to the clinical history were nickel sulfate, neomycin and cobalt chloride. This result is consistent with several studies in the literature. Patients with AD showed more false-positive tests than patients with CD, possibly due to a defective skin barrier of AD patients, and earlier exposure to topical emollients and treatments for the control of AD. Patch test in children can be considered an important tool for the diagnosis of eczema, identifying the causative agent of CD or worsening cases of AD, and should be performed in all these patients. The correct interpretation of the patch tests is essential to evaluate the association of ACD in patients with AD and to identify the causative agent of the ACD

Um método lagrangeano-euleriano arbitrário para a resolução de escoamentos dominados por tensão superficial é apresentado neste trabalho. Tais escoamentos são importantes em muitas aplicações, especialmente em canais capilares que frequentemente aparecem em escoamentos em microescala. A resolução deste tipo de escoamento apresenta vários desafios que são abordados neste trabalho. O escoamento é resolvido somente para a fase líquida, com condições de contorno apropriadas para a superfície livre que delimita o líquido e o gás, que é representada por arestas e vértices da malha computacional. Esta se move e se deforma, sendo que sua qualidade é mantida sob controle para não degradar a solução numérica. As equações de Navier-Stokes são discretizadas pelo método de elementos finitos em um referencial arbitrário. O método de incorporação dos efeitos de tensão superficial e linha de contato é explicado em detalhes. Validações comprovam a precisão do método proposto, com comparações através de soluções pseudo-analíticas para casos simples. Finalmente alguns resultados sobre escoamentos em capilares são apresentados / An arbitrary lagrangian-eulerian finite element method to solve surface tension dominated flows is presented. Such flows are important in many applications, particularly in capillary channels, that appear in microscale flows. The resolution of such flows presents several challenges that are addressed in this work. The flow is solved only in the liquid phase, and proper boundary conditions are applied on the free-surface, bounding the liquid and gas, which is explicitly represented by vertices and edges of the computational mesh. The mesh is moved and deformed, but its quality is kept under control in order to control errors in the numerical solution. The Navier-Stokes equations are discretized by standard Galerkin finite element method in an arbitrary reference. Details of the computation of surface tension and contact line effects are presented. The methodology is validated for a number of simple test cases against known pseudo-analytical solutions, and numerical results are presented, showing the robustness and accuracy of the methodology. Finally, some results about surface-tension-driven flows in capillaries are presented

Questa Tese la se fundamenta ntel àmbito dele risserche a rispeto del "bilinguismo e lìngue in contato" riferente al tema "manutenssion e sustituission del Talian ntea region de Alto Uruguai Gaucho". Versa sora el stùdio de caràter etnogeossossialinguìstico, macroanalìtico abrangendo diferenti posti de na àrea geogràfica significativa de due variante: el portoghese e i diversi dialeti resultanti dal so mescolamento con la lìngua italiana. Come ogetivi genèrichi la tese la ogetiva: a) Stabilir le cause pi relevante e la proporcionalità del so contributo ntel fomento e scambiamento dea lìngua orignària fora dal paese dea lìngua materna e che, ntel novo ambiente, la compartisse segnai de língua minoritària, sia par el pròpio contato dele diferense variante dea lìngua intrà de si stesso, sia par el vero contato con la lìngua magioritària del novo paese. b) Dar el so contributo par na revision del conceto sostitutivo e mortal linguìstico come um fato che sucede, sincrònica e diacronicamene sora el fenòmeno dea esistensa e permanensa dele lìngue, sicome sora el fonsionamento e la ligassion ntrà i sitema linguìstichi doperadi par i bilìngüe. c) Come resultante del studio prevede svèrdere le posssibilità de impianto de na política linguìstica par sodisfar le necessità dea region. El scopo el questiona polìtiche de fomento linguìstico indiressade a le minorie parlante e nó solamente par la manutenssion o pèrdita. El stùdio el camina in diression a la metodologia dialetològica pluridimensional e relassional che la combina la dialetologia del posto a la sossiolinguìstica par meso dea qual se constata in che punto e in che dimension el fenòmeno in question el se sucede, focalisando le sue interrelassion ntel so spassio. Próprio anca ntei stùdi geolinguìstichi poco se gà verificà sora i temi de questa natura. In questo senso, el presente stùdio se difere de altri aspeti sora language shift in general monopontual sentralisada nte na comunità bilìngue, quando se compara contesti diferenti e fatori condissionanti deversi nte na scala de punti, seanca che de nùmero un a quatro. La racolta de informassion in queste località se distende a la etapa de risserca dei aspeti istòrichi, statìstichi e demogràfichi e le interviste semidiretive con simultanietà de informanti. Scominsiando con la anàlise qualitativa dele interviste semidiressionade e dea quantificassion dei apuntamenti dele amostre statìstiche se riva a la identificassion dei fatori de manutenssion e pèrdita dea lìngua de imigrassion. Ga sucedesto na pérdita significativa del talian che la se vincula a fatori come la polìtica de represssion del Stato; a la funsion dea scola come instituission pùblica vinculadora de un insegno monolinguisante e monovarietàbile, fato solamente par meso dea utilisassion del portoghese; anca a la repulsa o mancansa del suporto institussional e al grado de urbanisassion insiemà a la mancansa de consientisassion linguìstica a rispeto del benefìssio del bilingüismo e del doparamento, manutenssion e svolgimento dea lìngua orignària. De altra sorte, vedemo chei fatori che mantien el talian i deventa unidi, con la maniere pi forte a la transmission intergenerassional e a la consentrassion demográfica del grupo de parlanti (omogeneità ètnica). Anca, convien distacar le atitùdine positive dei parlanti, in relación a la lìngua de origine e a la condission de isolamento dele comunità. / Esta Tese se desenvolve no âmbito de pesquisas sobre "bilinguismo e línguas em contato", referente ao tema "manutenção e substituição do talian na região do Alto Uruguai Gaúcho". Constitui-se em um estudo de caráter etnogeossociolinguístico, macroanalítico, envolvendo diferentes pontos de uma área geográfica significativa de confluência de duas variáveis - o português e as diferentes variedades dialetais provenientes da língua italiana. Como objetivos gerais, pretende: a) determinar os fatores mais relevantes e a proporção em que contribuíram para o fomento ou a substituição da língua originária de fora do país e que, no novo meio, compartilha traços de língua minoritária, seja pelo próprio contato das diferentes variantes da língua italiana entre si, seja pelo contato com a língua majoritária do novo país; b) contribuir para uma revisão do conceito de substituição e morte linguística como algo que se dá sincrônica e diacronicamente, na forma de um processo natural e irreversível, ampliando o conhecimento sobre o fenômeno da existência e permanência das línguas, bem como sobre o funcionamento e o entrelaçamento de sistemas linguísticos empregados por bilíngues; c) aportar, pelo resultado do estudo, possibilidades de implantação e implementação de uma política linguística voltada às necessidades da região. O enfoque volta-se para políticas de fomento linguístico dirigidas às minorias e não mais somente para a manutenção ou perda. O estudo segue a linha da metodologia dialetológica pluridimensional e relacional, que combina a dialetologia areal com a sociolinguística, através da qual se verifica em que pontos e em que dimensões e parâmetros o fenômeno em questão está ocorrendo, focalizando as suas interrelações no espaço. Mesmo nos estudos geolinguísticos, pouco se tem explorado temas dessa natureza. Neste sentido, o presente estudo distingue-se dos demais enfoques sobre language shift, geralmente monopontuais, centrados em uma comunidade bilíngue, ao comparar contextos diferentes e fatores condicionadores diversos em uma rede de pontos, mesmo que em número de apenas quatro. A coleta de dados nessas localidades incluiu as etapas de pesquisa dos aspectos históricos, estatísticos e demográficos e as entrevistas semidirigidas com simultaneidade de informantes. A partir da análise qualitativa das entrevistas semidirigidas e da quantificação dos dados das amostras estatísticas, os resultados identificaram diferentes fatores de manutenção e perda da língua de imigração. Houve perda significativa do talian que está vinculada a fatores como a política de repressão do Estado; ao papel da escola como instituição pública vinculadora de um ensino monolingualizador e monovarietal realizado somente através do uso do português; ao desprezo ou ausência de suporte institucional e ao grau de urbanização aliado à falta de uma conscientização linguística sobre os benefícios do bilinguismo e o uso e manutenção da língua de origem. Por outro lado, também se verifica que os fatores que mantêm o talian estão ligados, em maior força, à transmissão intergeracional e à concentração demográfica do grupo de fala (homogeneidade étnica). Também estão em destaque as atitudes positivas dos falantes em relação à língua de origem e o estado de isolamento das comunidades. / This Thesis is part of a group of researches on "bilingualism and languages in contact", related to the theme "maintenance and replacement of the talian in the Alto Uruguai Gaúcho region". It is a study with an ethnogeossociolinguistic, macro-analytic character, which includes different locations from a significant geographical area of the confluence of two variables - the Portuguese and the different dialects from the Italian language. Our general goals are: a) to determine the most important facts and their contribution to the promotion or replacement of the language from outside the country, which in the new environment shares traits of a minority language, either by the contact with different variants of the Italian language among themselves, or by the contact with the majority language of the new country; b) to contribute to the review of the replacement concept and linguistic death as something that occurs synchronic and diachronically as a natural and irreversible process, expanding the knowledge on the language existence and permanence phenomenon, as well as on the operation and intertwining of the linguistic systems employed by bilinguals; c) to point out, through the results of the study, possibilities of establishing and implementing a language policy geared to the needs of the region. The focus emphasizes the policies to encourage language targeted for minorities rather than for the maintenance and loss. The study follows the line of multidimensional and relational dialectology methodology, which combines the areal dialectology with the sociolinguistics, through which it can be checked in which points, dimensions and parameters the phenomenon in question is occurring, focusing on their interrelationships in space. Even in the geolinguistic studies, these themes have not been much exploited. Thus, this study differs from other approaches about language shift, which are generally monopontuals, and centered on a bilingual community, since it compares different contexts and diverse conditioning factors in a network of points, even though in the reduced number of four. The data collected in these communities included the stages of research of historical, statistical and demographic and semi-directed interviews with simultaneity of informants. From the qualitative analysis of the semi-directed interviews and the quantification of the data of statistical samples, the results showed different factors of maintenance and loss of the language of immigration. There was a significant loss of the talian that is linked to factors such as the policy of repression of the State; to the role of the school as a public institution in charge of a monolingual and monovarietal teaching achieved exclusively through the use of the Portuguese; to disregard or lack of institutional support and the degree of urbanization combined with the lack of linguistic awareness about the benefits of bilingualism, and the use and maintenance of the language of origin. On the other hand, it is also observed that the factors that maintain the talian are more strongly linked to the intergenerational transmission and demographic concentration of the speech group (ethnic homogeneity). Moreover, the positive attitudes of speakers in relation to the language of origin and the state of isolation of communities are highlighted.