In this thesis we review some aspects of Yang-Baxter deformations of semi-symmetric space sigma models. We start by giving a short review of the sigma model description of superstrings and then we offer a self contained introduction to the Yang-Baxter deformation technique. We then show how to obtain an integrable deformation of the hybrid sigma model. Also, we show that the gravity dual of beta-deformed ABJM theory can be obtained as a Yang-Baxter deformation. This is done by selecting a convenient combination of Cartan generators in order to construct an Abelian r-matrix satisfying the classical Yang-Baxter equation. / Nesta tese revisamos alguns aspectos das deformações de Yang-Baxter de modelos sigma em espaços semi-simétricos. Damos uma breve revisão do modelo sigma de supercordas e, em seguida, oferecemos uma introdução ao método de deformação de Yang-Baxter. Em seguida, mostramos como obter uma deformação integrável do modelo sigma híbrido. Além disso, mostramos que o dual gravitacional da teoria ABJM beta-deformada pode ser obtida como uma deformação de Yang-Baxter. Isso é feito selecionando-se uma combinação conveniente de geradores de Cartan para construir uma matriz r Abeliana satisfazendo a equação clássica de Yang-Baxter.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-02-03T10:29:28Z No. of bitstreams: 2 Tese - Felipe Cavalcanti Sampaio - 2016.pdf: 2347191 bytes, checksum: 1aee5c04358a4bdadb8bfdb66ba81a33 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-02-03T10:29:48Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Felipe Cavalcanti Sampaio - 2016.pdf: 2347191 bytes, checksum: 1aee5c04358a4bdadb8bfdb66ba81a33 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-03T10:29:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Felipe Cavalcanti Sampaio - 2016.pdf: 2347191 bytes, checksum: 1aee5c04358a4bdadb8bfdb66ba81a33 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-05-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Objective: The purpose of the present study was to analyze the influence of flute and shank dimensions present at the first 4mm to occurrence of plastic deformations and dimensional alterations in reciprocating instruments after RCP. Methodology: The reciprocating instruments used were Reciproc® R25, R40 and R50, WaveOne® Small, Primary and Large, Unicone® #20, #25 and #40. Scanning electron microscopy images were obtained of the first 4mm from the instrument’s tip (30X magnification) before and after shaping of simulated curved root canals. The instruments were used only once. The images were transferred to software AxioVision® to measure the instruments: flute area (µm2), shank area (µm2), flute longitudinal length (µm) and instrument transversal diameter (µm). The difference of data before and after root canal preparation (RCP) was compared by Students’ T test for paired samples and differences between instruments of similar sizes was performed by ANOVA followed by Tukey’s test. The instruments were classified for the plastic deformations presence after RCP. Results: Reciproc® instruments showed larger flutes and smaller shanks. The Reciproc® R40 showed significant difference for transversal diameter at 0.5mm from the tip. Reciproc® had no plastic deformations. Unicone® instruments showed significant differences on #20 instruments for transversal diameter at 1.5 and 3.0mm from the tip, and instrument #25 had difference at 1.5 and 3.0mm and second and third flute longitudinal length. Plastic deformations were visualized on one instrument #20m and on three #40. WaveOne® instruments showed significant differences for first and fourth flutes length of WaveOne® Primary, and tranversal diameter at 2.0mm from the tip of WaveOne® Large. Plastic deformations were present in two of three Large instruments. Conclusions: In summary, Reciproc® instruments had greater area and length of flutes and smaller shanks compared to Unicone® and WaveOne® of similar sizes. Reciproc® showed greater flute to shank ratio. WaveOne® had the lowest flute to shank ratio. Unicone® instruments showed more plastic deformations. Higher flutes and lesser shanks had less plastic deformations after curved RCP. / Objetivo: O objetivo do presente estudo foi analisar a influência das dimensões da aresta lateral de corte e do núcleo do instrumento na formação de deformações plásticas e alterações dimensionais nos instrumentos reciprocantes. Material e métodos: Foram utilizados instrumentos endodônticos de rotação recíproca Reciproc® R25, R40 e R50, WaveOne® Small, Primary e Large e Unicone® n.20, n.25 e n.40. Foram obtidas imagens por microscopia eletrônica de varredura de 4mm a partir da ponta do instrumento (aumento de 30X) antes e após o preparo de canais simulados curvos, e os instrumentos utilizados uma única vez. As imagens foram transferidas para o software AxioVision® para realização das mensurações dos instrumentos: área da aresta lateral de corte (µm2); área do núcleo (µm2); diâmetro transversal do instrumento a cada 0,5mm (µm); e comprimento da aresta lateral de corte (µm). A diferença entre os valores antes e após o uso dos instrumentos foi comparada pelo teste t de Student pareado e a diferença entre os instrumentos de mesmo tamanho foi analisada pela ANOVA, seguido do teste de Tukey. Os instrumentos foram classificados pela presença de deformações plásticas após o preparo dos canais radiculares. Resultados: Os instrumentos Reciproc® apresentaram as maiores arestas e os menores núcleos. Os Reciproc® R40 apresentaram diferença significativa apenas para a mensuração do diâmetro transversal a 0,5mm da ponta do instrumento (P<0,05). Nenhum instrumento Reciproc® apresentou deformação plástica perceptível. Os instrumentos Unicone® apresentaram diferenças estatísticas significantes (P<0,05) na largura dos instrumentos n.20, a 1,5 e 3,0mm da ponta, e no comprimento das arestas 2 e 3, e na área do núcleo dos instrumentos n.25. Deformações plásticas foram verificadas em um instrumento Unicone n.20 e nos três instrumentos Unicone n.40. Os instrumentos WaveOne® mostraram diferenças significativas para o comprimento da aresta 1 e 4 do WaveOne® Primary, e diâmetro transversal a 2mm da ponta do instrumento no WaveOne® Large. Foram verificadas deformações plásticas em dois dos três instrumentos Large. Conclusões: Todos os instrumentos reciprocantes avaliados apresentaram alterações dimensionais após o preparo de canais radiculares simulados curvos. Os instrumentos Reciproc® apresentaram as maiores arestas laterais de corte em área e comprimento e os menores núcleos, quando comparados aos instrumentos Unicone® e WaveOne® de tamanho similar. Os instrumentos Unicone® mostraram a maior quantidade de deformações plásticas por meio de microscopia eletrônica de varredura. Maiores dimensões de aresta lateral de corte e menores dimensões de núcleo apresentaram menor número de deformações plásticas após preparo de canais radiculares simulados curvos.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-03-07T17:42:36Z No. of bitstreams: 1 denispiresrodriguesalves.pdf: 7315782 bytes, checksum: 6961087b46d541aeae9c4509e2d9a289 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-03-10T12:19:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 denispiresrodriguesalves.pdf: 7315782 bytes, checksum: 6961087b46d541aeae9c4509e2d9a289 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-10T12:19:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 denispiresrodriguesalves.pdf: 7315782 bytes, checksum: 6961087b46d541aeae9c4509e2d9a289 (MD5) Previous issue date: 2016-09-02 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As treliças espaciais são estruturas compostas de barras usualmente metálicas (aço ou alumínio) que são utilizadas para diversas finalidades, mas principalmente para sustentar a cobertura de grandes vãos presentes em galpões e pavilhões. O presente trabalho tem como objetivo a modelagem computacional do comportamento termo-elastoplástico de treliças espaciais em regime de grandes deslocamentos e deformações, utilizando o modelo da equação de transferência de calor e um modelo constitutivo elastoplástico modificado para incluir a influência térmica. Simulações computacionais do modelo resultante podem ser usadas para o desenvolvimento de projetos de estruturas submetidas a grandes variações de temperatura, como as que ocorrem em um incêndio. O método dos elementos finitos (MEF) foi utilizado para determinar o campo de temperaturas na seção transversal das barras, enquanto que para encontrar os deslocamentos e as deformações nas barras em função da variação térmica e do carregamento foi utilizado o método da rigidez direta. Para resolver as equações de equilíbrio não-lineares resultantes do modelo constitutivo termomecânico foi utilizado o método de Newton-Raphson. O código desenvolvido foi inicialmente validado através de simulações computacionais em estruturas simples onde variações de temperatura alteram o módulo de elasticidade, o módulo plástico e a tensão de escoamento do material e podem causar a plastificação e até a ruptura das barras. Posteriormente são apresentados e discutidos os resultados obtidos a partir de treliças mais complexas, com geometria similar às usualmente utilizadas em aplicações de engenharia, submetido a uma situação simplificada de incêndio-padrão. A alta temperatura causa a diminuição da resistência e da rigidez das barras e informações importantes como o tempo de incêndio suportado pela estrutura e o número de barras plastificadas são extraídas das simulações e podem servir como uma medida de segurança para evitar danos maiores em locais com grandes aglomerados de pessoas. / Space trusses are structures usually composed of metalic rods (steel or aluminum) that are used for several purposes, but mainly to sustain the roof of large spans present in sheds and pavilions. The present work has the aim of computationally model the coupled thermo-elastoplastic behavior of space trusses under large displacements and large strains, using the heat transfer equation model and an elastoplastic constitutive model modified to include the thermal influence. Computer simulations of the resulting mathematical model can be used for the development of structural projects under large variations of temperature, as occurs in fire situations. The finite element method (FEM) was used to determine the temperature field in transversal section of rods. In order to find the displacements and strains due to thermal variation and loadings, it was used the direct stiffness method. The Newton-Raphson method was used to solve the resulting non-linear equilibrium equations of the thermomecanic constitutive model. The developed code was initially validated through computational simulations of simple structures where thermal variations affect the Young modulus, the plastic modulus and the yield stress of the material. The results of more complex trusses, with a geometry similar to the ones usually adopted in engineering applications, under a simplified standard fire situation are also presented. The high temperature causes a decrease in the rods' resistance and stiffness and important informations such as the fire time supported by the structure and the number of plastified rods are achieved from the simulations and can be used as a security measure to avoid greater damage in places with large crowds of people.

Orientador: Marco Lúcio Bittencourt / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-21T13:08:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Augusto_RodrigoAlves_D.pdf: 47284136 bytes, checksum: 2bd38de7405d98c59a2507e548ca15d9 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Nesta tese é apresentada uma arquitetura orientada por objetos para Método dos Elementos Finitos de Alta Ordem (MEF-AO) para solucionar problemas de grandes deformações com material hiperelástico em mecânica estrutural. O programa hp2fem foi construído em linguagem de programação MatLab, sendo totalmente modular e facilmente estensível para qualquer tipo de problema. A formulação do problema de grandes deformações foi realizada com auxílio de operadores cinemáticos, de tensões e equações constitutivas. A solução do sistema de equação não-linear for feita através do Método de Newton-Raphson. Apresentam-se resultados para a simulação de problema de grandes deformações usando material neo-Hookeano compressível em problemas 2D e 3D e métodos de alta ordem. Também, problemas de contato e otimização de forma são tratados aqui. Conclui-se que a arquitetura funciona muito bem e que o uso do MEF-AO traz grandes benefícios quanto à taxa de convergência / Abstract: This thesis presents an object oriented architecture for the High-Order Finite Element Method (HO-FEM) to solve problems of large deformations in structural mechanics. The software hp2fem was implemented using the Matlab programming language and is fully modular and easily extensible to any problem. The formulation of large deformation considered the kinematic, stress-strain operators and constitutive equations. The solution of nonlinear system equations is performed by the Newton-Raphson method. Results are presented for the simulation of large deformation problem using neo-Hookean compressible material in 2D and 3D problems and the high order methods. Also, contact problems and shape optimization are performed here. It is concluded that the architecture works very well and that the use of the HO-FEM brings great benefits in terms of convergence rate / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador : Wu Shin-Ting / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T02:43:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Melo_VanioFragoso_D.pdf: 1580241 bytes, checksum: 61e5b4c09418c6c4e71a4c96ad52c667 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Esta tese de doutorado tem como objetivo apresentar uma proposta de modelo computacional de superfície deformável. Há duas vertentes de modelos de superfícies deformáveis fisicamente embasados: modelos de mecânica das partículas e modelos de mecânica dos contínuos. Os modelos de mecânica dos contínuos são mais realísticos e intuitivos, por se basearem numa estrutura geométrica contínua e utilizarem os elementos de Geometria Diferencial para a sua análise. Similar a maioria dos modelos deformáveis com base na mecânica dos contínuos, propomos um modelo de superfície deformável com base na superfície de Cosserat elástica. Diferentemente dos modelos existentes na literatura de Computação Gráfica e Animação, o nosso modelo considera a relação entre as deformações tangenciais e normais, e inclui um novo paradigma lineariz ável para estimar os vetores normais. Isto possibilita a formação de dobras e rugas a partir da ação de forças tangenciais. Uma implementação é apresentada. Para corrigir alguns tipos de desequilíbrios criados pelo método das diferenças finitas empregado na discretização, propomos fatores de correções das forças internas atuantes nas bordas. Experimentalmente, o modelo proposto foi validado com aplicações para caimentos, para criação de dobras e rugas de tecido de pano / Abstract: This doctoral thesis aims at presenting a proposal of a computational model for a deformable surface. There are two trends of deformable surface models that are physically based: particle systems and continuum mechanical models. The continuum mechanical models are more realistic and intuitive, since the underlying geometric structure is a continuum which can be analyzed with use of Differential Geometriy. Similar to most of works based on the continuum mechanics, we propose a deformable surface model based on an elastical Cosserat surface. Differently from the existing models in the Graphic Computer and Animation literature, our model considers a relation between the tangential and normal deformations, and integrate a novel linearizable approach for estimating the normal vectors. This provides an efficient way to simulate folds and wrinkles under the action of tangential forces. An implementation is presented. In order to correct some kinds of unbalance of forces, due to the methods of finite differences employed on the discretization, we propose correction factors for the internal forces that act on the boundaries. Experimentally, the proposed model was validated in the simulations of cloth draping, folds and wrinkles of cloth / Doutorado / Engenharia de Computação / Doutor em Engenharia Elétrica

Atualmente existem diversas aplicações envolvendo estmturas flexíveis, principalmente nos domínios da robótica ou ciência espacial. Geralmente, há a necessidade de projetar controladores para atenuarem, de forma ativa, as vibrações oriundas da ativação dos modos de vibração da estrutura, ativação esta provocada por algum esforço externo. A eficiência do controlador e, conseqüentemente, a sua aplicabilidade na prática dependem fundamentalmente da existência de um modelo dinâmico que seja realista e preditivo. Isto deve-se ao fato de que, significativas diferenças entre o modelo nominal (planta nominal) e a planta física podem fazer com que a lei de controle, projetada para o modelo nominal, leve a dinâmica do sistema em malha fechada à instabilidade. Portanto, dentre as etapas de um projeto envolvendo estruturas flexíveis, a fase de obtenção de um modelo dinâmico é fundamental. Entretanto, ao se realizar uma pesquisa bibliográfica envolvendo estruturas flexíveis, percebe-se um grande número de artigos devotados à teoria de controle, principalmente a partir dos anos oitenta, mas pouco se tem publicado especificamente sobre modelagem. Este foi o principal aspecto motivador da realização da presente dissertação, cujo primeiro objetivo é avaliar diversas técnicas de modelagem dinâmica para um tipo de estrutura que encontra bastante aplicação, principalmente no domínio da robótica flexível. Uma formulação analítica é desenvolvida, sendo determinadas assim as funções de transferência analíticas. Respostas freqüenciais oriundas destas funções de transferência servem de referência no processo de validação dos modelos, obtidos com as técnicas Formalismo Discreto {Lumped Mass Approach), Modos Assumidos e Deformações Polinomiais (derivada do método dos elementos finitos). Ao final, uma aplicação à robótica flexível é analisada sob a ótica da influência da dinâmica do atuador sobre a dinâmica estrutural. / Nowadays, several applications exist involvíng flexible structures, mainly in the domains of robotics or space sciences. Generally, it is necessary to project a control law to attenuate, in an active way, the vibrations originating from the structure modes activation, provoked by some externai effort. The efficiency of the control law, and consequently its practical implementation, depends fimdamentally on the existence of a realistic and predictive dynamic model. This happens because signifícant difFerences among the nominal model and the physical system may exist And so, the control law, projected for the nominal model, can lead the closed loop system to instability. Therefore, in a project involving flexible structures, the obtaining stage of a dynamic model is fundamental. However, when making a bibliographical research involving flexible structures, one noticed a great number of papers that deal with control theory, mainly starting at the eighties, but not many papers have specifícally been published on dynamic modeling. This was the main motivation aspect of the accomplishment of the present work, whose fírst objective is to evaluate several techniques of dynamic modeling for a structure with applications mainly in the domain of flexible robotics. An analytical formulation is developed and so, analytical transfer functions are determinated. Frequency responses obtained fi-om these transfer functions are references in the validation process of the models, obtained with the techniques Lumped Mass Approach, Assumed Modes and Polynomial Deformations (derived of the finite elements method). At the end, an application to the flexible robotics area is analyzed under the point of view of the actuator dynamics influence on the structural dynamics.

Orientador: Auteliano Antunes dos Santos Júnior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-18T19:03:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Matsusaki_EduardoHiroshi_M.pdf: 16938577 bytes, checksum: 51152fe274507619364344f4ec28e4b9 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Tensões mecânicas estão entre as principais causas de falhas de componentes estruturais. A medição de tais tensões pode ser feita com técnicas que relacionam alguma variável física a tensão existente. Técnicas destrutivas podem ser usadas para tal finalidade, mas apenas no controle de qualidade. Entre as técnicas não destrutivas destacam-se os Raios X, a difração de Nêutrons e a acustoelasticidade. Uma das técnicas mais promissoras envolve a Interferometria a Laser. Segundo essa técnica, a interferência entre feixes de luz permite a identificação de pontos da superfície e estes, quando deslocados sob a aplicação de esforços, possibilitam o cálculo das deformações e tensões. Este trabalho apresenta a aplicação da técnica de Interferometria Eletrônica entre Padrões de Speckles - ESPI para a medição de tensões em virabrequins. O estudo consistiu em uma revisão teórica do método; no estudo dos fatores que influenciam o resultado da medição; na validação da técnica para a medição de tensões, através da comparação com resultados do MEF e da extensometria; na aplicação da técnica para a medição cm chapa entalhada e no emprego desta para a medição de tensões em virabrequins. O estudo permitiu também a ajustagem ótima dos parâmetros que influenciem a medição. Os resultados obtidos mostraram que o método é promissor quanto ao seu emprego generalizado; que a resolução obtida é adequada para o emprego na medição nos componentes analisados e que o método tem limitações importantes, que devem ser avaliadas para cada aplicação / Abstract: Mechanical stresses are among the main causes of failure of structural components. The measurement of such stresses can be made with techniques that relate some physical variable with the stress. Destructive techniques can be used for this purpose, but only in quality control. Non-destructive methods such as the X rays, the neutron diffraction and acoustoelasticity, are among the most used techniques. One of the most promising techniques applies Laser Interferometry. In this technique, the interference between light beams identifies points on the surface and these, when displaced under external forces, enable the calculation of the deformations and of the stresses. This paper presents the employ of the Electronic Speckle Pattern Interferometry technique for measuring stresses in crankshafts. It consisted of a theoretical review of the method; the study of the factors that would compromise the measuring results; a validation of the technique to measure stresses, by comparing MEF with strain gauges results; using the technique to take measures in a entailed plate and in the stresses measurements of crankshafts. This work also allowed the optimum adjustment for the parameters inducing the measurements. The obtained results showed a promising method for its general use; showed too that the resolution obtained is proper to the use in parts analyzed and that the method has important limitations that should be analyzed in every situation / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Paulo Roberto Mei / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-23T21:51:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_MarcelodosSantos_D.pdf: 15828219 bytes, checksum: ff068bb5edbfa09052e2449e067dcb18 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Nos últimos anos, melhorias substanciais na tecnologia de fabricação de aços tornaram possível o desenvolvimento de aços de ultra-baixo carbono livres de intersticiais (interstitial free steels). Os aços IF apresentam teores de carbono menores que 50ppm, em peso, e são estabilizados com titânio e/ou nióbio, objetivando remover os elementos intersticiais presentes, principalmente o carbono e o nitrogênio. Se caracterizam por apresentar altos valores no coeficiente de anisotropia médio e no alongamento, e são aplicados em operações que requerem materiais com alta capacidade de conformação. O principal objetivo deste trabalho é o de estabelecer uma correlação entre parâmetros do tratamento termomecânico; em especial as temperaturas de acabamento e bobinamento; a microestrutura e as propriedades mecânicas e, com isso, propor uma otimização no processamento deste material. O aço, doado pela Açominas, foi laminado a quente e a frio e recozido continuamente em escala laboratorial. As propriedades mecânicas foram determinadas através de ensaios de tração e de embutimento e ensaios para determinação do coeficiente de anisotropia médio, enquanto a microestrutura foi caracterizada através de microscopia óptica e eletrônica de varredura. Os resultados mostraram que a aplicação de altas temperaturas de acabamento (900°C) e de bobinamento (700°C), durante a laminação a quente, ocasiona a formação de uma microestrutura fina, homogênea e equiaxial, provoca um crescimento no tamanho dos precipitados e aumenta os valores do coeficiente de anisotropia e do alongamento do material, propiciando uma condição de processamento ótima do aço para aplicações em estampagem extra-profunda / Abstract: In the last years, substantial improvements on steelmaking technology have made possible the development of interstitial-free steels containing ultra-Iow carbonoThe IF steels show carbon content lower than 50 ppm, in weight, and are stabilized with titanium and niobium, in arder to remove the interstitial elements, mainly carbon and nitrogen. They are characterized by high levels of r-values and elongation, and are applied in operations which require materials with high conformation capacity. The purpose of this investigation is to establish correlations among thermomechanical treatment parameters; specially finishing and coiling temperatures; microstructure and mechanical properties and, on establishing these correlations, it proposes a processing optimizing of this material. The steel, produced by Açominas, was hot and cold rolled and continuous annealed in laboratorial scale. The mechanical properties were determined by tensile, drawing and r-value tests, whereas the microstructure was characterized by optical and scanning electron microscopy. The results showed that the use of high finishing temperature (900°C) and high coiling temperature (700°C), during hot rolling, promotes a fine, homogeneous and eqüiaxial microstructure, grows the precipitate and increases the r-values and the elongation, propitiating a steel optimum processing condition for extra deep-drawing applications / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Made available in DSpace on 2017-06-01T17:57:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elilde Medeiros.pdf: 1143833 bytes, checksum: 753821a53256142f318470c59cb69f82 (MD5) Previous issue date: 2007-08-17 / The work presents results from numerical analyses performed in a 32-storey reinforced concrete building in Recife. Numerical finite element analyses were performed taking into account the modeling of reinforced concrete members only as well as the masonry infill panels, considered as equivalent diagonal struts. It was also analyzed a more refined model consisting of isolated infill masonry panels subjected to frame loading from 3-D finite element analyses. Support reaction, stress resultants and displacements on the top of the buildings, obtained from performed analyses, were compared. An increase in building stiffness was observed as well as stress resultant redistribution. Infill masonry panel stresses were also investigated in order to find out the places where it is most stressed / Apresenta-se neste trabalho a análise numérica de um edifício de 32 pavimentos, em concreto armado, situado na cidade do Recife. Primeiramente foi realizada a modelagem pelo método dos elementos finitos apenas para a estrutura em concreto. Em seguida realizou-se a modelagem considerando o efeito dos painéis de alvenaria de vedação no comportamento estrutural do edifício, através do modelo de barras diagonais equivalentes. E, depois, a modelagem mais refinada de alguns desses painéis, submetidos ao carregamento proveniente dos pórticos. Os resultados obtidos nos processamentos dos modelos com barras equivalentes e sem elas foram comparados entre si, a fim de se analisarem as reações de apoio e deslocamentos no topo do edifício para os dois modelos. Constatou-se um aumento na rigidez do edifício, bem como a redistribuição dos esforços. Foram analisados também os esforços nos painéis de alvenaria a fim de se verificar em que pavimentos e em que geometria de pórticos as alvenarias estavam sujeitas a maiores tensões

Motivado por diversos processos de manufatura, tais como conformação de metais a frio ou mesmo manufatura aditiva, este trabalho consiste no desenvolvimento de um código computacional para a simulação numérica de problemas bidimensionais que abordam três tipos de não-linearidade: a geométrica, presente em situações de grandes deslocamentos; a física, presente no modelo constitutivo do material; e a de contato. Na primeira etapa, desenvolve-se um programa para análise dinâmica bidimensional de sólidos elásticos, utilizando a abordagem posicional do método dos elementos finitos, que engloba naturalmente a não-linearidade geométrica em sua formulação. Em seguida, implementam-se modelos constitutivos não-elásticos para problemas com grandes deformações. No modelo elastoplástico, adota-se o critério de von Mises com encruamento cinemático baseado na lei de Armstrong-Frederick. Essa formulação é então generalizada para o caso visco-plástico, onde é considerado o modelo de Perzyna em conjunto com a lei de Norton. No caso visco-elástico, utiliza-se uma formulação que parte do modelo reológico de Zener. Por fim, apresenta-se um modelo visco-elasto-plástico que consiste no acoplamento dos modelos visco-elástico e visco-plástico descritos anteriormente. Em todos os casos, utiliza-se a decomposição multiplicativa do gradiente da função mudança de configuração. Com respeito à aplicação 2D, consideram-se as hipóteses de estado plano de deformações e estado plano de tensões, onde a última é resolvida numericamente por um procedimento local de Newton-Raphson. Para o problema de contato, aplica-se a estratégia Nó-a-Segmento, sendo as condições de não-penetração impostas com a introdução de multiplicadores de Lagrange. A formulação é testada em cada uma das etapas por meio de exemplos numéricos de verificação. Além disso, para mostrar as potencialidades do código desenvolvido, são propostos diversos exemplos numéricos, sendo alguns inspirados por processos de manufatura existentes. Nesses exemplos, são estudados os efeitos de diferentes parâmetros dos materiais e diferentes taxas de deformação na resposta numérica, permitindo uma análise do comportamento dissipativo decorrente da plastificação e da viscosidade, incluindo a influência desses sobre o amortecimento dinâmico. / Motivated by several manufacturing processes, such as cold metal forming or even additive manufacturing, in this work we develop a computational code for numerical simulation of two-dimensional problems addressing three types of nonlinearities: geometric nonlinearity, present in large displacements situations; physical non-linearity, present in the material constitutive model; and contact non-linearity. In the first step, we develop a computational program for dynamic analysis of two-dimensional elastic solids using the positional finite element method, which naturally takes into account geometric non-linearity in its formulation. Following, we implement inelastic constitutive models for large strain problems. In the elasto-plastic model, we adopt von Mises yeld criteria and kinematic hardening based on the Armstrong-Frederick law. The formulation is then generalized to the visco-plastic case, where we consider Perzyna model associated with Norton\'s law. In the visco-elastic case, Zener\'s rheological model is employed. Finally, we present a visco-elasto-plastic model by coupling the visco-elastic and visco-plastic models described previously. In every case, the multiplicative decomposition of the deformation gradient is employed. Regarding the 2D application, we consider both plane strain and plane stress hypothesis, where the latter is solved numerically by a local Newton-Raphson procedure. For the contact problem, we employ the Node-to-Segment strategy, imposing non-penetration conditions with the introduction of Lagrange multipliers. The resulting computational code is tested in each step by means of numerical verification examples. In addition, to show the potentialities of the developed code, several numerical examples are proposed, some of which inspired by existing manufacturing processes. On these examples, we study the effects of different material parameters and strain rates on the numerical response, allowing an analysis of the dissipative behavior due to plasticity and viscosity, including the influence of these on the dynamic damping.