Orientadores : Renato Pavanello, Janito Vaqueiro Ferreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-31T21:08:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_JulioAntonioBeltramida_M.pdf: 4794106 bytes, checksum: c3af5b2ce912ae5c501855a999bd615b (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Este trabalho apresenta uma investigação sobre um método de otimização topológica aplicado à síntese estrutural. O método estudado é fundamentado em uma seqüencia evolucionária, sendo denominado "Método de Otimização Estrutural Evolucionário". Concentra-se em três critérios de projeto: critério em tensão local, critério da rigidez estrutural e vários critérios baseados nas freqüências naturais. Inicialmente faz-se uma revisão da literatura sobre os métodos de otimização estrutural procurando familiarizar-se com o tema e suas diversas abordagens. O método estudado baseia-se em análises estruturais por elementos finitos. Assim, uma modelagem clássica em elementos finitos para análises lineares estática e dinâmica de meios contínuos é realizada, conjuntamente com a formulação para o elemento quadrilateral bi-dimensional. O método evolucionário de otimização estrutural é apresentado junto com a formulação para os três critérios de projeto avaliados. Na seqüência, apresentase uma introdução à Programação Orientada a Objetos, que foi utilizada na implementação da otimização estrutural tendo como linguagem o C++. Para a investigação do método foram escolhidos: exemplos de otimização comuns na literatura no sentido de comprovaçã.o do método, exemplos analisados pelos autores do método para a validação da implementação computacional, bem como análises específicas deste trabalho. Ao final, são apresentadas as principais conclusões além de sugestões para trabalhos futuros dentro desta área de pesquisa / Abstract: This work presents an investigation about a structural topologic optimization. The method studied is based on an evolutionary sequence and it is called "Evolutionary Structural Optimization Method ". The three design criteria investigated are: stress local leveI, stiffness or displacement constraints, and natural frequency. The studies start with a research about the optimization methods in order to familiarize with the theme and its approaches. Because the method is based in a structural finite element analysis, it is shown a classic two-dimensional model of finite element in static and dynamic analysis. Then, the Evolutionary Structural Optimization Method and the design criteria are presented. Next, an introduction to Object Oriented Programming is presented because the optimization method was implemented in the language C++ Many examples are presented to validate the evolutionary method, such as classic optimization problems, the method's author examples and some specific analyses. Finally, the main conclusions about this work are presented and some suggestions about future investigations are proposed. / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Rômulo Araújo Fernandes / Banca: Fabio Augusto Barbieri / Banca: Dimitris Vlachopoulos / Resumo: Objetivo: Analisar o risco de fraturas traumáticas de acordo com o engajamento em esportes com diferentes níveis de impacto, assim como identificar o potencial impacto da participação esportiva nos gastos entre adolescentes. Métodos: Estudo longitudinal com 24 meses de seguimento. A amostra foi composta por 285 adolescentes de ambos os sexos (202 meninos e 83 meninas) que foram contatados pelos pesquisadores em escolas (n= 104) e clubes esportivos (n= 181) localizados na região metropolitana de Presidente Prudente, SP, Brasil. Todos os adolescentes foram convidados considerando os seguintes critérios de inclusão: a) idade entre 10-19 anos, 2) assinatura dos pais no termo de consentimento, 3) se contatados em clubes esportivos, pelo menos um ano de treino; se contatados na escola, pelo menos um ano sem prática esportiva ou exercícios. Os grupos foram classificados em: Controle (n= 104), Natação (n= 34), e Esportes de Impacto (n= 147). A ocorrência de fraturas e gastos em saúde foram avaliadas mensalmente durante 12 meses antes da linha de base e 12 meses após linha de base. Sexo, idade, composição corporal, participação esportiva, maturação biológica e proteína CReativa (PCR) foram avaliados durante os 12 meses após a linha de base. Análise estatística foi composta por teste Mann-Whitney, qui-quadrado, Regressão de Cox, Kruskal-Wallis, Analise de Covariância e medidas de tamanho de efeito. A significância estatística foi fixada em p<0.05 e todas as análises foram realizadas no... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Objective: To analyze the risk of traumatic fractures according to the engagement in sports with different levels of physical impact, as well as to identify the potential impact of sports participation on health care costs among adolescents. Methods: Longitudinal study with 24 months of follow-up. The sample was composed of 285 adolescents of both sexes (202 boys and 83 girls) who were contacted by the researchers in schools (n= 104) and sports clubs (n= 181) located in the metropolitan region of Presidente Prudente, Sao Paulo, Brazil. All adolescents were invited, considering the inclusion criteria: 1) 10-19 years-old, 2) parents' consent form signed, 3) if contacted in any sports club, at least one year of training experience; if contacted in any school unit, at least one year without regular practice of sport or exercise. The groups were classified as: Control (n= 104), Swimming (n= 34), and Impact Sports (n= 147). The occurrence of fractures and health care costs were assessed monthly during the 12 months before baseline, as well as 12 months after baseline. Sex, age, body composition, sports participation, peak height velocity (PHV) and C-reactive protein (CRP) were assessed during the 12 months of follow-up. Statistical analyses were composed of Mann-Whitney test, chisquare test, Cox Regression, Kruskal-Wallis test, Analysis of Covariance and measures of effect size. Statistical significance was set at p<0.05 and all analyzes were performed using BioEstat software (vers... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Luis Rogerio de Oliveira Hein / Coorientador: Peterson Luiz Ferrandini / Banca: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Heloisa Andréa Acciari / Banca: Mirian de Lourdes Noronha Mota Melo / Banca: Rosinei Batista Ribeiro / Resumo: Ferramentas de processamento e análise digital de imagens foram desenvolvidas com a finalidade de avaliar a evolução da textura morfológica e cristalográfica da microestrutura da liga de alumínio 7075 sob diferentes níveis de deformação plástica por compressão uniaxial. Amostras da liga de alumínio 7075-T6 passaram por um processo de recozimento pleno seguido de um estágio de compressão uniaxial, obtendo níveis de deformações entre 25 e 65%. As microestruturas das amostras foram avaliadas em função dos parâmetros morfológicos dos precipitados, da reorientação dos planos cristalográficos dos grãos e da orientação das subestruturas formadas durante o processo de deformação. Para a caracterização foram utilizadas técnicas de difração de raios-X, microscopia eletrônica, microscopia óptica utilizando técnicas de polarização linear e circular, microscopia correlativa e processamento digital de imagens. Os resultados de difração de raios-X indicaram uma reorientação do plano cristalográficos (200) para o (220) após a deformação, e as técnicas de microscopia eletrônica identificaram precipitados de Mg2Si, Al7Cu2Fe e Al6(FeCu) na liga. A análise morfológica dos precipitados indicou uma maior fragmentação dos precipitados devido à maior ativação do plano (331) a partir de 39% de deformação. Por meio do processamento de imagens foi encontrada uma tendência de correlação entre os planos cristalográficos e a fração de área das fases, enquanto que os parâmetros morfológicos das subestrutur... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Digital image processing and analysis tools were developed to perform the AA 7075 crystallographic and morphologic texture evaluation under different level of plastic deformation by uniaxial compression. Samples of AA 7075-T6 were submitted to full annealing process followed by uniaxial compression, thus obtaining deformations between 25 and 65% of thickness. The samples microstructure evaluation was performed considering: precipitates morphological parameters, crystallographic lattices reorientation and deformation substructure orientation. The characterization technics were: X-ray diffraction, electron microscopy, optical microscopy with polarization light, correlative microscopy and digital images processing. Xray diffraction results showed that the crystallographic plane (200) was reoriented to (220) after compression. The EDS analysis identified precipitates of Mg2Si, Al7Cu2Fe e Al6(FeCu). The precipitates morphological analysis showed an increase in fragmentation due to plane (331) at 39% of deformation. The digital image process of the samples etched with Barker reagents indicated a correlation between area fraction and the diffraction peaks, and the deformation substructures analysis made viable a qualitative characterization of the hardening process / Doutor

Dissertação (mestrado) - Univesidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-15T19:19:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T13:03:41Z : No. of bitstreams: 1 180074.pdf: 5364904 bytes, checksum: 1271d4913bc5b62ef0752eb3b8d3a90d (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-24T19:33:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 264419.pdf: 2788707 bytes, checksum: 3ba9803d8f0c094c076079be4240e61c (MD5) / Esse estudo identifica as curvas tensão x deformação a taxa constante através de ensaios axiais de impacto em corpos de prova de PVC e PP. O impacto é produzido por uma massa de 4,8 kg, deixada cair da altura necessária à obtenção da energia de impacto desejada. Seguindo orientações de normas, ensaios com energias de impacto de até 20 J foram feitos. No entanto, o equipamento disponível permite atingir energias em torno de 103 J, quando a massa é deixada cair de seu nível mais alto, 2,2 m, atingindo velocidade máxima de 6,57 m/s. Esse valor de velocidade restringe os ensaios aos classificados como de baixa velocidade. A teoria básica de elastoplasticidade é apresentada, descrevendo-se a metodologia aplicada no pacote comercial ANSYS 11.0 para solucionar o problema de plasticidade incremental. Uma breve explanação sobre as normas aplicáveis a componentes sujeitos a impacto é apresentada. Mostra-se a teoria de extensometria como um embasamento para a posterior análise experimental. Em um capítulo a parte, apresenta-se o tema principal que é a identificação das curvas tensão-deformação a taxa constante, bem como a metodologia utilizada para a obtenção dessas curvas. As curvas de material a partir das quais as curvas a taxa constante são derivadas também são apresentadas, assim como curvas complementares, como as curvas de plastificação dos materiais. Finalmente, simulações dos corpos de prova e de uma tampa defletora real de motor elétrico feita em polímero são mostradas, visando exemplificar a utilização das curvas experimentais. This study identifies the stress x strain curves at constant strain rate through axial impact tests in PVC and PP specimens. The impact is produced by a 4,8 kg mass dropped from the necessary height to obtain the desired impact energy. Following standard orientations, tests with impact energies up to 20 J were done. However, the available equipment allow to achieve energies about 103 J, when the mass is dropped from its highest level, 2,2 m, achieving maximum velocity of 6,57 m/s. This value of velocity restricts the tests into the so called low velocity ones. The basic elastoplasticity theory is presented, describing the methodology applied in the commercial package ANSYS 11.0 for solution of the incremental plasticity problem. A short explanation about the standards applicable to components subjected to impact is presented. Extensometer theory is shown as a foundation for posterior experimental analysis. In a specific chapter, the aim of this study is presented, which is the identification of the stress x strain curves at constant strain rate along with the methodology applied to obtain these curves. The material curves from which the constant strain rate curves are derived are shown too, as well as complementary curves, like material plastification curves. Finally, simulations of the tested specimens and a real electric motor fan cover made in polymer are shown, in order to exemplify the utilization of the experimental curves.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2012-10-26T03:43:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 301208.pdf: 4594701 bytes, checksum: f581a07c8bbacccd5087a4a7da726cdc (MD5) / A variabilidade nos valores das flechas de vigas de concreto armado pode ser atribuída a incertezas nas propriedades dos materiais, nas dimensões dos elementos e na história do carregamento. Outras fontes de incertezas são os erros de modelos nos procedimentos de cálculo, as condições de contorno, o desenvolvimento de fissuras devidas à retração e a variação de temperatura e incertezas em relação ao tempo de aplicação das cargas devidas à construção e instalação de elementos não estruturais. Um modelo determinístico é usado para calcular as flechas imediatas e diferidas das vigas de concreto armado. O modelo utiliza uma teoria consistente para a análise da curvatura e deslocamentos das vigas de concreto armado em estado de fissuração. Nesse modelo é considerada a contribuição do concreto entre as fissuras, efeito também conhecido como tension-stiffening. Os resultados do procedimento determinístico são verificados com os resultados de ensaios de flechas em vigas disponíveis nos trabalhos da área em estudo. Uma simulação pelo Método de Monte Carlo é utilizada para calcular probabilidades de falha em serviço e a variabilidade das flechas em uma série de vigas dimensionadas de acordo com a norma brasileira. Um estudo paramétrico é feito para determinar a influência de cada uma das variáveis aleatórias de projeto nesta variabilidade. Os resultados analisados demonstram que a variabilidade dos valores das flechas pode ser grande e depende basicamente da relação entre o momento aplicado e o momento de fissuração, da taxa de armadura e também da relação entre a carga acidental aplicada e a carga permanente. Foi verificado que este procedimento de dimensionamento da norma brasileira produz índices de confiabilidade não uniformes. / The variability of reinforced concrete beams deflections can be attributed to uncertainties in the material properties, the dimensions of the elements, the reinforcement and the applied loads. Other sources of uncertainties are the errors of the model used in the calculation procedures, the boundary conditions and the development of cracks due to shrinkage and temperature changes and uncertainty regarding the time of application of loads during construction and installation of non-structural elements. A deterministic model is employed in order to calculate the immediate and time-dependent deflections using a finite element approach. The model uses a consistent theory for the analysis of curvature and deflections of reinforced concrete beams in the cracking stage. The model considers the contribution of concrete between cracks, effect known as tension stiffening. The results of the deterministic model are compared with the test data in the literature. A simulation procedure using the Monte Carlo method is used to evaluate the variability of deflections and probabilities of serviceability failure for reinforced concrete beams and slabs sized according to brazilian code. A parametric study is carried out in order to determine the influence of each one of the random design variables on this variability. The results demonstrate that the variability of the deflection values can be large and is basically dependent on the relation between the applied moment and the cracking moment, the reinforcement ratio and also in the slenderness ratio of the beam or slab. It was found that the serviceability requirements of the code produce non-uniform reliability indexes

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-07-16T01:52:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 228810.pdf: 768881 bytes, checksum: ac2ff0516d547fb693613e86694449c8 (MD5) / Existem vários métodos analíticos que apresentam modelos para determinar os esforços atuantes no flange em função de uma determinada carga de aperto necessária para vedação da conexão e em função da pressão interna e de outras forças atuantes. Foram selecionados três dos principais métodos analíticos aplicados em projeto de vasos e tubulações industriais: o método atual do ASME baseado nas constantes de gaxeta m e y necessárias para determinar a força de aperto requerida, o novo método proposto para o ASME identificado aqui como o método do PVRC baseado nas novas constantes de gaxeta Gb, a e Gs em substituição as constantes m e y, e o método do Comitê Europeu de Padronização identificado aqui como EN1591. Tanto o método do PVRC quanto o método do EN1591 foram desenvolvidos a partir de um conceito mais atualizado, na qual o valor da força requerida de aperto é determinado em função de uma determinada taxa de vazamento esperada, este conceito é diferente do praticado atualmente pelo método do ASME que não relaciona a força de aperto requerida com o desempenho de estanqueidade. Diferentes considerações de contorno e critérios de cálculo dos três métodos analíticos resultam em diferentes valores de tensão encontrados para o flange, o que pode acarretar em subdimensionamentos para determinadas aplicações. O quanto divergente são estes resultados entre si e com a situação real é o objetivo final deste trabalho que analisou os três métodos analíticos através da avaliação das forças consideradas e das tensões determinadas por cada um dos seus modelos, comparando-os entre si e com os resultados de métodos numéricos mais precisos, sendo que para este trabalho foi considerado o método dos elementos finitos. As forças de projeto dos métodos analíticos aplicadas ao método dos elementos finitos não resultaram em tensões que pudessem causar danos estruturais ao flange, já que as tensões se mantiveram dentro dos limites admissíveis para as diferentes categorias de tensão (primária e secundaria) da norma ASME de Vasos de Pressão. Contudo, foram detectados alguns aspectos dentro de cada um dos modelos analíticos que merecem ser reavaliados e consolidados em outras simulações envolvendo testes práticos de campo para somar a avaliação mecânica a uma avaliação de estanqueidade, pois, mesmo que não haja comprometimento estrutural dos flanges, o nível de deformação ao qual estão sujeitos pode comprometer o desempenho de estanqueidade do conjunto e, portanto, os resultados mecânicos não garantem a plena segurança da conexão, já que além de possuir integridade mecânica devem evitar vazamentos. The existing analytical models determine the applied loads to seal the connection as function of the bolt load, external forces and internal pressure. Three analytical methods were selected to applied in design of industrial pressure vessel and piping: actual method of the ASME with the gasket constants m and y, the new method proposed for ASME described as PVRC method with the new gaskets constants (Gb, a and Gs) and European method EN1591. The PVRC and EN1591 method were based on the new concept where the required operating and seating loads are function of maximum acceptable leak rate, by the way, the actual ASME method do not use this concept, the required forces are not based on a admissible leak rate. Different boundary conditions and criteria of calculation of the three methods obtain different stress values to the flanges that can results in failures to some cases. This work reviews the implications of these methods in design of the bolted flanges through a comparison of considered forces and stresses by this methods and with the results of finite element analysis. The design forces generate by the analytical methods do not cause mechanical damage because the resultants stresses are below of admissible limits for the stress categories (primary and secondary) of the Pressure Vessel ASME code. However, were identified some aspects inside each analytical method that must be reviewed through practical tests to add the results of this mechanical analysis with the sealing analysis, because the strains can to decrease the sealing performance of the connection. The mechanical results do not warranty the safety of the connection.

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2004 / Inclui bibliografia / Este trabalho tem como objetivo apresentar e aplicar uma teoria para solução de placas laminadas compostas com trincas transversais em sua matriz. Considerações sobre a relação tensão-deformação de um laminado sem trincas são investigadas para posteriorme / The aim of this work is present and applies a theory for approximate solution of the symmetrical laminated composite plates with transverse cracks in matrix. Strain-displacements relations are investigated for structures without cracks (undamaged) and fur

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2006 / Inclui bibliografia / A formulação de elementos finitos de placas livres locking utilizando a notação strain gradient para análise de compósitos laminados é revista e amplamente validada para o cáculo de tensões. Os elementos são baseados na teoria de primeira ordem de Mindlin

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-02-20T10:49:52Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2218701 bytes, checksum: a50fd363fff32ee1133a0043911a1623 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-20T10:49:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2218701 bytes, checksum: a50fd363fff32ee1133a0043911a1623 (MD5) Previous issue date: 2003-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As estradas não pavimentadas são de fundamental importância para a economia brasileira, em grande parte baseada na produção e comercialização de produtos primários. A erosão provocada pela água no leito e nas margens de estradas não pavimentadas é um dos principais fatores para sua degradação, sendo responsável por aproximadamente metade das perdas de solo devidas à erosão no Estado de São Paulo. Dados obtidos na literatura mostram que mais de 90 % dos sedimentos produzidos em áreas florestais provém das estradas, sendo a drenagem inadequada um dos principais fatores responsáveis por essas perdas. Desta forma, este trabalho teve por objetivo a determinação e a comparação dos valores da erodibilidade e da tensão crítica de cisalhamento do solo em um canal de estrada não pavimentada, tanto pela metodologia desenvolvida por GRIEBELER (2002) como pelo ensaio de Inderbitzen. Os testes de campo foram realizados no canal desta estrada, sendo feitos para os horizontes A, B, C (residual maduro) e C (residual jovem) de um Latossolo Vermelho-Amarelo com a utilização do equipamento desenvolvido por GRIEBELER (2002). Foi também retirado solo dos horizontes citados anteriormente para a determinação das características físicas de cada horizonte e para a obtenção das amostras deformadas por meio da compactação do solo nos amostradores. Os resultados obtidos permitiram concluir que: a) o horizonte C (residual jovem) foi o que apresentou as maiores erodibilidades e as menores tensões críticas de cisalhamento; b) as erodibilidades determinadas nos testes de campo foram menores e as tensões críticas de cisalhamento maiores do que as obtidas nos testes com o Inderbitzen e c) nos ensaios de Inderbitzen com amostras indeformadas tanto as erodibilidades, como as tensões críticas de cisalhamento foram, em geral, menores que as obtidas nos ensaios com amostras deformadas. / The unpaved roads are essential for the Brazilian economy which is based in the production and commercialization of primary products. The water erosion on the bed and on the channel of unpaved roads is one of the more significant factors for the soil degradation. More than 50% of the soil loss in the São Paulo State is associated with the earth roads and more than 90% of the sediments produced in forest areas come from the roads. The inadequate drainage is one of the main factors for these losses. The objective of this research was to determinate the erodibility and the critical shear stress of the soil of an unpaved road by the method developed by Griebeler, in 2002, and by the Inderbitzen’s test. The tests were carried out in the horizons A, B, C (mature waste) e C (young waste) of one Red-Yellow Latosol. The results obtained allowed to conclude that: a) the horizon C (young waste) had the highest erodibility and the smallest critical shear stress; b) the erodibilities obtained using the Griebeler ́s equipment were smaller and the critical shear stress higher than those obtained in the Inderbitzen ́s tests; and c).the Inderbitzen ́s tests made with the samples with the original structure had smaller erodibility and critical shear stress than those made with the samples compacted in the laboratory. / Dissertação importada do Alexandria