Submitted by Salvatore Verde (eng.salvatore@hotmail.com) on 2014-08-25T13:29:53Z No. of bitstreams: 1 S_VERDE.pdf: 3982905 bytes, checksum: 249eeb3ddf1763eb9c87051fdb3ba2c0 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2014-10-02T18:58:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 S_VERDE.pdf: 3982905 bytes, checksum: 249eeb3ddf1763eb9c87051fdb3ba2c0 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-02T18:58:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 S_VERDE.pdf: 3982905 bytes, checksum: 249eeb3ddf1763eb9c87051fdb3ba2c0 (MD5) / Neste trabalho analisam-se experimentalmente as deformações induzidas por soldagem de uma junta “T” realizada com chapas de aço ASTM36 e soldada com processo MAG manual. Três corpos de provas foram preparados para medir durante a soldagem as temperaturas, entretanto as distorções residuais foram levantadas após o resfriamento. Visando determinar as deformações e tensões residuais, foi realizada uma análise termomecânica numérica criando uma rotina na linguagem proprietária do ANSYS 14. Assumindo que a energia térmica não é afetada pelo trabalho mecânico produzido durante a soldagem, sendo este desprezível, devido à baixa magnitude das deformações geométricas, foi realizada uma análise desacoplada. Embora o ANSYS ofereça a opção de realizar análises acopladas, o método desacoplado possibilita um controle maior sobre o andamento da análise. A expansão térmica e as propriedades do material foram consideradas em função da temperatura. A fonte de calor foi simulada usando o elipsoide duplo de Goldak. Para o aço foi considerado o modelo constitutivo elástico-plástico com encruamento isotrópico. A análise é constituída por duas rotinas, a primeira resolve o problema térmico e calcula em cada instante o campo de temperatura, a segunda usa o campo de temperatura como carga inicial para resolver o problema mecânico. Na região dos filetes, é usada uma malha bastante densa, e uma mais grosseira nas zonas mais afastadas. Os valores numéricos das temperaturas e das distorções foram comparados com os obtidos experimentalmente. No entanto para tensões residuais é feita uma comparação com os resultados numéricos e experimentais retirados da bibliografia para junta “T” similar de filete. A partir destas comparações as temperaturas foram qualitativamente coerentes, houve uma boa concordância quantitativa entre os valores das distorções e as tensões residuais mostram-se ser coerentes com os dados bibliográficos.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:38:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338913.pdf: 15783641 bytes, checksum: e4e5e30a9fc572b02430ff4164172aea (MD5) Previous issue date: 2015 / Este trabalho tem como foco o problema de otimização topológica para minimização de massa com restrições locais sobre o campo de tensões de von Mises. Usando conceitos de curvas de nível (ou level sets) para o controle do domínio, desenvolve-se um procedimento de restrição responsável por uma contínua ativação/desativação de um número finito de restrições de tensão local durante a sequência de otimização. As restrições são convenientemente distribuídas sobre o domínio e impostas ao problema através de uma abordagem Lagrangiano aumentado. O principal objetivo da presente tese é criar um algoritmo capaz de identificar as regiões com concentração de tensões e conduzir a topologia para um mínimo local viável. A evolução das curvas de nível utiliza informações da análise de sensibilidade para atualizar a topologia da estrutura. Em um primeiro momento, tendo como finalidade testar a restrição de tensão proposta, emprega-se a clássica equação de Hamilton-Jacobi para a atualização das curvas de nível, uma técnica bastante usada na literatura. Em seguida, uma equação de reação-difusão é usada para orientar, também via evolução das curvas de nível, a sequência de otimização do projeto. Esta última equação de evolução possui duas vantagens. A primeira é a possibilidade de nuclear furos durante o processo de otimização, uma importante característica para um verdadeiro método de otimização topológica. A outra vantagem consiste na eliminação da etapa de reinicialização da função, necessária em evoluções de Hamilton-Jacobi, obtendo melhorias significantes em termos de convergência. Para a solução numérica da equação de reação-difusão, utilizam-se malhas regulares com os tradicionais elementos finitos quadrilaterais e malhas poligonais não-estruturadas, obtidas a partir de tesselações de Voronoi. Vários exemplos em duas dimensões com resultados numéricos bem sucedidos comprovam o bom comportamento da metodologia proposta para detectar concentrações de tensões e propor um projeto viável.<br> / Abstract : This work focuses on topology optimization for mass minimization with local constraints on the von Mises stress field. Within a level-set context to control the domain, it is developed a constraint procedure that accounts for a continuous activation/deactivation of a finite number of local stress constraints during the optimization sequence. Such constraints are conveniently distributed over the domain and imposed to the problem through an augmented Lagrangian approach. The main objective is to create an efficient algorithm capable of identifying stress concentration regions and drive the topology to a feasible local minimum. The level set evolution makes use of information of the sensitivity analysis to update the structural topology. Initially, being the main goal testing the proposed stress constraint, the level set updating is accomplished by the classical Hamilton-Jacobi equation, widely employed in the literature. Next, a reaction-diffusion equation is used to guide, also via evolution of a level set, the design optimization sequence. The advantages of the latter evolution equation are twofold. Firstly, it allows the creation of new holes during the optimization process, a significant feature for a true topological optimization method. Secondly, reinitialization steps usually found in Hamilton-Jacobi based evolution are eliminated with a significant improvement in convergence. The numerical solution of the reaction-diffusion equation is performed by using regular meshes with standard quads and unstructured polygonal meshes obtained from Voronoi tessellations. A set of benchmark examples in two dimensions achieving successful numerical results assesses the good behavior of the proposed methodology to detect stress concentrations and propose a feasible design.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial / Made available in DSpace on 2012-10-20T06:14:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T02:54:25Z : No. of bitstreams: 1 181713.pdf: 32247582 bytes, checksum: 8cddc8303105738885ff56c6cde8e25a (MD5) / O conhecimento do estado de tensões que se desenvolve localmente em componentes e estruturas mecânicas nas condições de serviço é de grande importância para assegurar níveis satisfatórios de confiabilidade e resistência. A caracterização do estado de tensões em regiões localizadas é tipicamente realizada por rosetas extensométricas, isto é, um conjunto de três extensômetros de resistência previamente alinhados e posicionados. A instalação de uma roseta é trabalhosa: envolve a limpeza e preparação da superfície, o posicionamento e colagem do extensômetro, sua ligação elétrica e a aquisição ou registro do sinal. O novo tipo de interferômetro, o interferômetro radial, permite a medição de deformações e tensões com holografia eletrônica a partir de uma única condição de iluminação. Esta nova configuração permitiu a construção de um medidor compacto capaz de caracterizar o estado de tensões de um ponto. Citam-se como vantagens do novo dispositivo a sensível redução no tempo de instalação e a simplicidade operacional. Embora existam no mercado outros sistemas compactos para medição de tensões com holografia eletrônica, estes envolvem a combinação de várias condições de iluminação diferentes e, por isto, são mais complexos e caros. Este trabalho materializa um novo tipo de sistema que usa o interferômetro radial para a medição de um campo de tensões de maneira análoga a uma roseta extensométrica. Nele, são descritos as diretrizes de projeto e os detalhes construtivos do primeiro protótipo da Roseta Óptica. O modelo matemático para a determinação da intensidade e orientação das tensões principais é também apresentado. Por fim, os resultados das primeiras medições realizadas são discutidos, seguidos de algumas sugestões de melhoria para a construção de um segundo protótipo do medidor.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T15:38:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 200019.pdf: 4611803 bytes, checksum: 89cf9e4309b52c7009a1bfe4430c33f2 (MD5) / A Holografia Eletrônica é uma técnica eletroóptica muito empregada na mecânica experimental. Pela equipe do LABMETRO-UFSC, foi criado e desenvolvido o Interferômetro Radial Plano, que oferece um grande potencial para a medição de deslocamentos e deformações superficiais, atuando na forma de uma roseta óptica. O presente trabalho esteve associado ao desenvolvimento de protótipos, com o objetivo de aproximar esta técnica a um produto de aplicação industrial. O documento apresenta, separadamente, os modelos propostos para diferentes tipos de medição, acompanhados de uma avaliação experimental com alguns sistemas disponíveis. São apresentados e discutidos os casos na medição de deslocamentos, de tensões/ deformações uniformes, de gradientes de tensão/ deformação, e uma abordagem complementar sobre a determinação de propriedades elásticas dos materiais. O estado plano de tensões e os materiais isotrópicos foram assumidos nos aspectos relativos à elasticidade. Em geral, vigas sujeitas à flexão foram empregadas na avaliação experimental daqueles estados de tensão. O trabalho conta ainda com uma análise dos principais fatores de influência nas medições, e, ao final, com uma série de orientações e recomendações, expostas com o objetivo de contribuir para o aperfeiçoamento e a boa aplicação destas técnicas de medição.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T19:48:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T02:04:16Z : No. of bitstreams: 1 143981.pdf: 14632489 bytes, checksum: 32a15a6b5755c5ba7b1896856f2d01dc (MD5)

Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-08-29. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:24:12Z : No. of bitstreams: 1 000836425_20180318.pdf: 302119 bytes, checksum: 884e33a7eff6f6538f9d09592eb55634 (MD5) Bitstreams deleted on 2018-03-23T14:17:27Z: 000836425_20180318.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2018-03-23T14:18:12Z : No. of bitstreams: 1 000836425.pdf: 1693868 bytes, checksum: f9f42c391dd2ffdabbcea05c83aef47f (MD5) / O Penetrômetro Dinâmico Leve, conhecido por DPL (Dynamic Probing Light) é um equipamento portátil de sondagem geotécnica e surgiu como uma alternativa para auxiliar o ensaio SPT (Standard Penetration Test). Este é hoje um dos equipamentos de sondagem mais utilizados no mundo. Embora o DPL tenha potencial para substituir o SPT nos ensaios em solos com baixa resistência à penetração, onde o N NSP <5. Na prática é ainda pouco conhecido na área da engenharia, com aplicação de pouco destaque nas obras da construção civil. A proposta deste trabalho é instrumentar um DPL com sistema eletrônico que possa em ensaio dinâmico, medir a resistência do solo à penetração. Essa medida se deve ao trabalho da energia efetiva que impulsiona o cone do equipamento para baixo cravando-o no solo. Constatou-se que o sistema eletrônico implantado no equipamento ficou mais barato que o seu similar, os resultados dos ensaios foram gerados em menor espaço de tempo, podem ser utilizados como dados de projetos de fundações. Os sinais de força e velocidade foram produzidos nas células de carga e acelerômetro. Para obtenção desses resultados, o sistema indicou automaticamente a penetração do cone no solo, motivada pela energia envolvida no processo, que por sua vez, é resultado da integração do produto da força atuante e da velocidade das partículas (no domínio do tempo). O objetivo do trabalho foi alcançado, visto que, a instrumentação do DPL, com um sistema eletrônico, possibilitou avaliar a resistência do solo à penetração. Constatou-se que essa medida está condicionada à qualidade do sinal de força e aceleração. Esta por sua vez depende de fatores como: qualidade técnica dos sensores de deformação, construção da célula de carga, qualidade do adesivo e corretos procedimentos nos ajustes e nos ensaios com o equipamento DPL instrumentado / The Dynamic Penetrometer Lightweight, known as, Dynamic Probing Light (DPL) is a portable geotechnical survey device, which came out, as an alternative tool to assist the Standard Penetration Test (SPT). Currently, it is one of the most used equipment all over the world. Although, the DPL has the potential for replacing the SPT in testing on soils with low penetration resistance, where the NNSP <5, it has not been known in the engineering field, applying little attention in the civil construction works. The purpose of this study is to instrument a DPL with electronics system intended to measure soil penetration resistance in dynamic test. This measure is due to the work of the effective energy that drives down the cone of the equipment, nailing it on the ground. It was found that the electronic system implemented in the equipment was cheaper than its similar, the results of the tests were generated in a shorter time and these findings can be used as data for foundation projects. The force and speed signals were produced on the load cells and accelerometer. In order to obtain these results, the system automatically indicated the penetration of the cone into the soil, caused by the energy involved in the process, which in turn, results from the integration of the active power output and speed of the particles (in the time domain). The objective of the study was reached, since the instrumentation of the DPL with an electronic system, enabled to evaluate the soil penetration resistance. It was found that this measure is subject to the quality of the force and the acceleration signal. This, in turn, depends on factors such as technical quality of strain sensors, load cell construction, quality of the adhesive and correct procedures on the adjustments, as well as, on the tests with the DPL instrumented equipment

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-09-01T18:07:46Z No. of bitstreams: 1 2016_EduardoLuisSouzadeAthaydeNunesFilho.pdf: 4945313 bytes, checksum: d0dc6d99f94f45f734fc3a411f93e4c0 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-10-03T22:20:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_EduardoLuisSouzadeAthaydeNunesFilho.pdf: 4945313 bytes, checksum: d0dc6d99f94f45f734fc3a411f93e4c0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-03T22:20:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_EduardoLuisSouzadeAthaydeNunesFilho.pdf: 4945313 bytes, checksum: d0dc6d99f94f45f734fc3a411f93e4c0 (MD5) / Este trabalho apresenta uma análise das tensões e deformações observadas nos fios do cabo condutor de linhas de transmissão de energia elétrica, na vizinhança de grampos de suspensão. O estudo considera um cabo IBIS submetido a condições de pré carga (EDS), carga de aperto no grampo e carregamento vibratório tipicamente associado a forças do vento. As simulações numéricas adotaram condições de carregamento consideradas em análises experimentais. O problema se mostra complexo em diversos aspectos, incluindo: (i) deformações plásticas de grande amplitude, (ii) centenas de regiões de contato, mesmo em pequenos trechos do cabo, (iii) necessidade de refinamento elevado da malha em cada região de contato, que levam a desafios como a solução de problemas envolvendo milhões de equações não lineares e estratégias de simulação numérica que evitem simultaneamente o travamento e os modos espúrios de deformação. _________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work aims to present an analysis of stresses and strains observed on the threads of electric transmission line conductors, in the neighborhood of suspension clamps. The study focuses on the IBIS cable submitted to conditions of Every Day Stress (EDS), clamp load and bending loads associated to aeolian forces. The numerical simulations adopted loading conditions typically considered in experimental analyses. The problem exhibits many complex features, including: (i) large plastic strains, (ii) hundreds of contact regions, even in small portions of cable, (iii) the need of highly refined mesh in the neighborhood of each contact region, which lead to challenges as the solution of problems involving millions of nonlinear equations as well as strategies of numerical simulations which tackle simultaneously the locking and hourglass modes often present when isochoric strains are involved.

Resumo: A Zona de Cisalhamento Curitiba (ZCC), localizada a sul da Falha da Lacinha no Estado do Paraná, encontra-se inserida no sistema de zonas de cisalhamento transcorrentes do sudeste Brasileiro. Ela representa uma importante feição morfoestrutural linear de direção N40-60E, individualizando domínios estruturais e metamórficos distintos. A sudoeste da área estudada, a mesma coloca em contato os metassedimentos do Grupo Açungui formado entre o Proterozóico Médio e o Superior e rochas gnaissico-migmatíticas do Complexo Atuba, formado no Proterozóico Inferior. Sua zona de influência apresenta uma faixa de espessura irregular, da ordem de metros a dezenas de metros, onde ocorre abundância de veios de quartzo e superposição de estruturas rúpteis e dúcteis com mergulhos altos, havendo lineações de estiramento direcionais oblíquas na sua fase dúctil e sub-horizontais na fase rúptil. Em macro escala as feições de reativação correspondem principalmente a uma clivagem de fratura de alto ângulo subparalela a foliação milonítica (Sn+1), assim como expressiva venulação de quartzo. A análise microestrutural revela que a deformação em regime dúctil em fácies anfibolito gerou tectonitos do tipo LS, nos quais indicadores cinemáticos como estruturas do tipo par S-C e porfiroclastos assimétricos sugerem movimentação dextral. Ainda em nível microscópico, a reativação em regime rúptil na ZCC gerou microfraturamento e feições de fluxo cataclástico. Embora não existam dados geocronológicos disponíveis, as análises de campo mostram que a Zona de Cisalhamento Curitiba faz parte da estruturação do Sistema de Transcorrência Lancinha (STL) (Fiori et al.1985a e b) e sua instalação remontaria à uma fase pré-Açungui, ou seja, entre o Proterozóico Médio e Superior, sendo posteriormente reativada, tendo seus planos de fraqueza aproveitados pela tectônica transcorrente dextral, que em grande parte obliterou a tectônica dúctil inicial.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / With the aid of the symbolic algebraic computation and the matricial methods it has been realized a study of the structural behavior of a balcony beam. The flexibility method is used to analyse profiles of thin-walled beams, considering the introduction of a new degree of freedom (warping of the transverse section) due to the request of the bimoment. Analyses of the bimoments, the flexural moments and the torsion moments are realized. The stresses generated by the bimoment and the flexural moment are calculated. With that it will be possible to determine the behavior of the solicitation and the stresses according to the simultaneous change of several profiles, contributing, so, for a better comprehension of the structures global behavior. / Com o auxílio da computação algébrica simbólica e dos métodos matriciais realizou-se um estudo do comportamento estrutural de uma viga balcão. O método da flexibilidade é utilizado na análise de perfis de paredes delgadas, considerandose a introdução de um novo grau de liberdade empenamento da seção transversal) decorrente da solicitação do bimomento. São realizadas análises dos bimomentos, dos momentos fletores e dos momentos torçores atuantes. São calculadas as tensões geradas pelo bimomento e pelo momento fletor. Com isso será possível determinar o comportamento da evolução dos esforços e das tensões segundo a troca simultânea de vários perfis, contribuindo, assim, para uma melhor compreensão do comportamento global da estrutura.

Orientador: Alexandre César Rodrigues da Silva / Banca: Aparecido Augusto de Carvalho / Banca: Carlos Antonio Alves / Banca: José Antonio Lambert / Banca: Erinaldo Hilario Cavalcante / Resumo: O Penetrômetro Dinâmico Leve, conhecido por DPL (Dynamic Probing Light) é um equipamento portátil de sondagem geotécnica e surgiu como uma alternativa para auxiliar o ensaio SPT (Standard Penetration Test). Este é hoje um dos equipamentos de sondagem mais utilizados no mundo. Embora o DPL tenha potencial para substituir o SPT nos ensaios em solos com baixa resistência à penetração, onde o N NSP <5. Na prática é ainda pouco conhecido na área da engenharia, com aplicação de pouco destaque nas obras da construção civil. A proposta deste trabalho é instrumentar um DPL com sistema eletrônico que possa em ensaio dinâmico, medir a resistência do solo à penetração. Essa medida se deve ao trabalho da energia efetiva que impulsiona o cone do equipamento para baixo cravando-o no solo. Constatou-se que o sistema eletrônico implantado no equipamento ficou mais barato que o seu similar, os resultados dos ensaios foram gerados em menor espaço de tempo, podem ser utilizados como dados de projetos de fundações. Os sinais de força e velocidade foram produzidos nas células de carga e acelerômetro. Para obtenção desses resultados, o sistema indicou automaticamente a penetração do cone no solo, motivada pela energia envolvida no processo, que por sua vez, é resultado da integração do produto da força atuante e da velocidade das partículas (no domínio do tempo). O objetivo do trabalho foi alcançado, visto que, a instrumentação do DPL, com um sistema eletrônico, possibilitou avaliar a resistência do solo à penetração. Constatou-se que essa medida está condicionada à qualidade do sinal de força e aceleração. Esta por sua vez depende de fatores como: qualidade técnica dos sensores de deformação, construção da célula de carga, qualidade do adesivo e corretos procedimentos nos ajustes e nos ensaios com o equipamento DPL instrumentado / Abstract: The Dynamic Penetrometer Lightweight, known as, Dynamic Probing Light (DPL) is a portable geotechnical survey device, which came out, as an alternative tool to assist the Standard Penetration Test (SPT). Currently, it is one of the most used equipment all over the world. Although, the DPL has the potential for replacing the SPT in testing on soils with low penetration resistance, where the NNSP <5, it has not been known in the engineering field, applying little attention in the civil construction works. The purpose of this study is to instrument a DPL with electronics system intended to measure soil penetration resistance in dynamic test. This measure is due to the work of the effective energy that drives down the cone of the equipment, nailing it on the ground. It was found that the electronic system implemented in the equipment was cheaper than its similar, the results of the tests were generated in a shorter time and these findings can be used as data for foundation projects. The force and speed signals were produced on the load cells and accelerometer. In order to obtain these results, the system automatically indicated the penetration of the cone into the soil, caused by the energy involved in the process, which in turn, results from the integration of the active power output and speed of the particles (in the time domain). The objective of the study was reached, since the instrumentation of the DPL with an electronic system, enabled to evaluate the soil penetration resistance. It was found that this measure is subject to the quality of the force and the acceleration signal. This, in turn, depends on factors such as technical quality of strain sensors, load cell construction, quality of the adhesive and correct procedures on the adjustments, as well as, on the tests with the DPL instrumented equipment / Doutor