Made available in DSpace on 2015-03-04T18:50:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Edgar.pdf: 1094234 bytes, checksum: 7aa0fe5a29dfc6d6a8b9f215c97da0da (MD5) Previous issue date: 2010-09-29 / In this work, we study the modell of a system of N beams interconnected with each other, where one of its ends is clamped and the other is submitted to a dissipative mechanism of frictional type. We show that model is well posed, using the semigroup theory, and using energy method, we prove that the system is exponentially stable. Finally, through numerical methods, we con_rm these properties for the corresponding discrete model. We obtain the numerical modeling and graphics showing the evolution of the modell solution. / Neste trabalho, estudamos a modelagem de um sistema de N vigas interconectadas entre si, onde um de seus extremos está engastado e o outro está submetido a um mecanismo dissipativo do tipo friccional. Mostramos a boa colocação do modelo, usando a teoria de semigrupos; e usando o método de energia, provamos que o sistema é exponencialmente estável. Finalmente, através dos métodos numéricos, confirmamos estas propriedades para o correspondente modelo discreto. Fazemos a modelagem numérica e obtemos gráficos que mostram a evolução da solução do modelo.

Historicamente, o sistema para instalação de equipamentos de produção submarina de petróleo por meio de cabos guia, tem sua eficiência comprovada. Porém a grande maioria dos projetos das bases guia submarinas foi calculada por métodos analíticos, que embora permitam a obtenção de respostas exatas em todos os infinitos pontos de uma estrutura, não são aplicáveis a todos os casos. Isso motivou a aplicação do método dos elementos finitos (MEF) neste trabalho, que a partir do desenvolvimento de procedimentos aproximados, pode ser aplicado independentemente da forma da estrutura e das condições de carregamento. O estudo consiste da análise estrutural do modelo tridimensional da estrutura da base guia, modelado no software Autodesk Inventor e analisado no software ANSYS Workbench. O estudo traz uma pesquisa diagnóstica e utiliza abordagem quantitativa e exploratória. Diferentes modelos matemáticos foram gerados para obtenção dos resultados nos pontos mais críticos da estrutura, a fim de se determinar sua resistência aos esforços de instalação e operação aplicados, levando em consideração os critérios estabelecidos nas normas DNV No. 2.7-3, API 17D 1.ed. e a tensão equivalente de von-Mises. / Historically, the guideline system for installation of subsea oil production equipment has proven its efficiency. However the majority of the subsea guide base designs have been calculated by analytical methods, although they allow obtaining exact answers in all infinite points of a structure, they are not applicable to all cases. This motivated the application of the finite element analysis method (FEA) in this work, which from the development of approximate procedures can be applied regardless of the structure shape and loading conditions. This paper consists of a structural analysis of the guide base frame model, generated in Autodesk Inventor software and analyzed in ANSYS Workbench software. This study brings a diagnostic research using a quantitative and exploratory approach. Different mathematical models were generated to obtain the results at the most critical points of the structure in order to determine its resistance to the loads applied during installation and operation, taking into account the criteria laid down in DNV No. 2.7-3, API 17D 1st Ed. and the von-Mises equivalent stress.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:50:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Antonio_Boness.pdf: 1734195 bytes, checksum: 60769d0cc4e992347a83d1cf365a0030 (MD5) Previous issue date: 2007-08-02 / Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Apresentamos um modelo matemático geral, baseado na teoria de Cosserat para estruturas flexíveis unidimensionais, em regime de deslocamentos finitos e sujeitas a restrições unilaterais. Ao modelo geral agregamos a hipótese de inextensibilidade e, desprezando os efeitos do cisalhamento e das forças inerciais, formulamos o problema variacionalmente tanto na forma cinemática quanto em Lagrangiano Aumentado. Para esta última formulação, construímos aproximações por elementos finitos de Galerkin e utilizamos um algoritmo do tipo Uzawa para a solução do problema aproximado. Apresentamos estudos numéricos com o intuito de avaliar a formulação, validar o algoritmo de solução e exemplificar possíveis aplicações práticas do modelo. Buscando viabilizar uma análise numérica, realizamos uma linearização consistente do modelo geral apresentado anteriormente, produzindo um modelo em regime de pequenos deslocamentos e deformações, descrito no espaço tridimensional. Para este problema, introduzimos uma aproximação por elementos finitos mistos estabilizados, adicionando à formulação de Galerkin formas residuais de mínimos quadrados provenientes das equações de equilíbrio. Provamos que esta formulação atende às condições suficientes para existência e unicidade de solução, independente da esbeltez da estrutura. Apresentamos estimativas de erro indicando taxas de convergência e resultados numéricos comprovando tais taxas. Apresentamos algumas aplicações dos modelos ao estudo de estabilidade de dutos aquecidos e enterrados, na análise da estabilidade de armaduras de risers e umbilicais e, na área biológica, apontamos as possibilidades de suas utilizações na modelagem de moléculas de ADN.