Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica, Escola de Engenharia, 2003. / Submitted by Lilian M. Silva (lilianmadeirasilva@hotmail.com) on 2013-04-20T19:14:04Z No. of bitstreams: 1 Estudo da solução laje de concreto armado sobre base elástica para pavimentos portuários através do método dos elementos finitos..pdf: 2845655 bytes, checksum: ebe54cac72143405d98248889799b47a (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Vieira(bruninha_vieira@ibest.com.br) on 2013-06-08T22:32:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Estudo da solução laje de concreto armado sobre base elástica para pavimentos portuários através do método dos elementos finitos..pdf: 2845655 bytes, checksum: ebe54cac72143405d98248889799b47a (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-08T22:32:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Estudo da solução laje de concreto armado sobre base elástica para pavimentos portuários através do método dos elementos finitos..pdf: 2845655 bytes, checksum: ebe54cac72143405d98248889799b47a (MD5) Previous issue date: 2003 / Os pavimentos dos portos normalmente estão sujeitos à cargas de grande intensidade. Quando a posição da carga é fixa, pode-se adotar a solução de estaqueamento, como é feito sob as bases dos guindastes fixos, por exemplo. Contudo, quando a posição das cargas é variável, como nos pátios de armazenamento de contêineres e nos locais de trânsito das empilhadeiras e guindastes móveis, uma solução em pavimento de concreto deve ser adotada. Dependendo da intensidade das cargas este pavimento de concreto deverá ser armado. O objetivo deste trabalho é estudar o comportamento de lajes de concreto armado apoiadas diretamente no solo (base elástica) sob a ação de cargas distribuídas e concentradas, devidas à equipamentos portuários, empregando o método dos elementos finitos. O concreto é modelado através de elementos finitos isoparamétricos quadráticos de oito nós, no qual a formulação de placas de Mindlin e o estado plano de tensões são combinados. O modelo constitutivo do concreto é bidimensional, e inclui o comportamento não-linear do material e a fissuração. A armadura é considerada como uma camada mais rígida dentro do elemento de concreto, que apenas resiste a esforços axiais na direção das barras.Através do Princípio dos Trabalhos Virtuais é incluída uma base elástica contínua sob todo o elemento, para representar o solo. O modelo foi testado comparando seus resultados com resultados numéricos e experimentais obtidos por outros autores. É apresentado um estudo de casode pavimento portuário submetido à cargas de grande intensidade, onde foram testadas várias variáveis como espessura da placa, resistência à compressão do concreto, taxa de armadura e coeficiente de reação vertical do solo. / Ports pavements are usually subjected to heavy equipment loads. When the loading position is fixed, the pile foundation solution can be adopted, under the basis of fixed cranes, for example. However, when the loading position is variable, as in container storage areas and in places subjected to movable cranes and stackers traffic, a solution in concrete mat foundation should be adopted. Depending on the loading intensity, this concrete slab should be reinforced. The objective of this work is to study the behavior of reinforced concrete mat foundations under the action of distributed and concentrated loads due to port equipments using the finite element method. The mat is modeled through isoparametric eight node elements, in which Mindlin plate bending and plane stress state formulations are combined. The concrete constitutive model is two-dimensional and includes material’s non-linear behavior and cracking. The reinforcement is considered as a stiffer layer inside the concrete element resisting only to axial forces in the bars direction. In order to represent the soil, a continuous elastic base is included under the whole element. The computational program was tested against numerical and experimental results obtained by other authors. A case of study considering a port pavement submitted to large loads is presented. Mat foundation thickness, concrete compressive strength, reinforcement rate and soil’s coefficient of sub grade reaction were taken as variables and tested.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-04-03T11:39:27Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Kamilla Dias Ferreira - 2017.pdf: 4419008 bytes, checksum: 3c26845aebdde46ec46944acf9ca0b04 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-04-03T11:40:34Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Kamilla Dias Ferreira - 2017.pdf: 4419008 bytes, checksum: 3c26845aebdde46ec46944acf9ca0b04 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-03T11:40:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Kamilla Dias Ferreira - 2017.pdf: 4419008 bytes, checksum: 3c26845aebdde46ec46944acf9ca0b04 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-02-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This study aimed to evaluate the viability of the decellularization process in bovine cartilaginous tissue by histological analysis. For this purpose, 20 bovine elastic cartilages were used, immersed in alkaline solution for 72 hours, followed by washing, freezing and lyophilization of the material. Histological processing was then performed to perform the analyzes. In the histological analyzes the decellularization and removal of the amorphous substance from the tissue was observed, but the structure of elastic fibers and collagen remained. It was concluded that the alkaline treatment was efficient to obtain biomaterial from elastic cartilaginous tissue. This study also evaluated, through thermographic examination, the feasibility of using implants with biomaterials obtained from elastic cartilages treated in alkaline solution. The intensity of the inflammatory process was observed through the variation of cutaneous temperature comparing before and after the implantation of the biomaterials in rabbits (Oryctolagus cuniculus). A total of 24 rabbits were evaluated, divided into two groups, of 12 animals each, according to the implanted biomaterial. Evaluations were performed in the preoperative period and after the implantation of biomaterials. In the (GI) group, polypropylene mesh and elastic cartilage (GII) were treated with alkaline solution, evaluated in the periods of seven and 35 days. From the results obtained, after performing statistical tests, the group (GI) polypropylene mesh, obtained upper abdominal skin temperatures, compared to the cartilage group, providing subsidies that the use of elastic cartilage treated in alkaline solution, promoted lower inflammatory intensity due to the processing to which it was submitted. It is concluded that treated elastic cartilage has been shown to be a superior biomaterial relative to the mesh polypropylene. / Este estudo objetivou avaliar a viabilidade do processamento de descelularização em tecido cartilaginoso bovino por meio de análises histológicas. Pra tanto, foram utilizadas 20 cartilagens elásticas de bovinos, submetidas à imersão em solução alcalina por 72 horas, seguidos de lavagens, congelamento e liofilização do material. Em seguida foi realizado o processamento histológico para serem feitas as analises. Nas analises histológicas foi observado a descelularização e retirada da substancia amorfa do tecido, porém manteve a estrutura das fibras elásticas e de colágeno. Concluiu-se que o tratamento alcalino foi eficiente para obtenção de biomaterial a partir de tecido cartilaginoso elástico. Este estudo avaliou também, através do exame termográfico, a viabilidade no uso de implantes com biomateriais obtidos de cartilagens elásticas tratadas em solução alcalina. Foram observados através da variação da temperatura cutânea, a intensidade do processo inflamatório comparando antes e após a implantação dos biomateriais em coelhos (Oryctolagus cuniculus). Para tanto foram avaliados um total de 24 coelhos, divididos em dois grupos, de 12 animais, de acordo com o biomaterial implantado. Foram realizadas avaliações no período pré-operatório e após o implante dos biomateriais. No grupo (GI) foi implantada a tela de polipropileno e (GII) a cartilagem elástica tratada em solução alcalina, avaliados nos períodos de sete e 35 dias. Dos resultados obtidos, após realização de testes estatísticos, o grupo (GI), obteve temperaturas cutâneas abdominais superiores, comparadas ao grupo cartilagem, fornecendo, subsídios de que a utilização da cartilagem elástica tratada em solução alcalina, promoveu menor intensidade inflamatória devido ao processamento ao qual foi submetida. Conclui-se que a cartilagem elástica tratada demonstrou ser um biomaterial superior em relação à tela de polipropileno.

[EN] Most recent research has revealed that the present methods, in either literature or current standards, for the evaluation of the deformation capacity of reinforced concrete elements in compression and in either monotonic or cyclical flexure, are not valid outside a certain range of some parameters. This is the case of slender supports subject to moderate or high levels of axial loading, where second order effects are not negligible. Furthermore, there is a shortage of experimental information concerning the behaviour of slender supports made with concretes with compressive strength values between 100 and 150 MPa, and the effect of steel fibers can be accounted for to replace transverse reinforcement and to improve the production of supports to be subjected to high levels of axial loading. In consequence, this doctoral thesis addresses the behaviour of supports made with fiber reinforced concrete of compressive strength between 100 and 150 MPa. An ambitious experimental programme has been carried out, comprising the testing of 26 concrete specimens that simulate column-beam unions, to reach the following objectives: to bridge the experimental gap; to identify the most influential parameters on the load-bearing and deformational capacity; and to verify the validity of the simplified methods currently in use for the prediction of the load-bearing capacity and ductility when designing and analysing reinforced concrete supports, consistently with the characteristic of the specimens tested. To this end, an experimental methodology has been calibrated and put into place to study the effect of variables such as shear slenderness, type and volume of steel fibers, spacing of transverse reinforcement, longitudinal reinforcement index, axial load level and the concrete cover. The behaviour of the specimens tested has been analysed in depth. This analysis has included: determination of the load-bearing capacity of the cross-section and of the entire element; assessment of the strains of the materials, the strains profile of the cross-section and the deformation of the whole element at the stages of reinforcement yielding and when the ultimate capacity is reached; the identification of failure modes based on the strength and strains of the materials; the assessment of strain capacity indexes, rotational ductility and displacement, as well as the hinge length. With the resulting infomation and the conclusions obtained, this doctoral thesis aims to be a starting point for future research and a useful instrument for the improvement of structural behaviour prediction models of these specimens. Specifically, it's been noted that the ductility ratio in curvatures and displacements decreases when the volume of steel fibers in the concrete decrease. Ductility ratio also decreases when the axial load level, shear slenderness and transverse reinforcement spacing increase. Moreover, effective flexural stiffness factor of a section increases when axial load level does in higher values than 0.2. It has been tested that calculation methods and simplified models included in either literature and current standards predict experimental results on load bearing capacity and elastic values on deformational capacity adequately. This does not happen for ultimate values, which means that these methods are not suitable for high performance concrete behaviour. / [ES] Investigaciones recientes han puesto de manifiesto que los métodos existentes, en la bibliografía y en las actuales normas, para evaluar la capacidad de deformación de los elementos de hormigón armado sometidos a compresión y flexión cíclica o monotónica, no son válidos para cierto rango de parámetros, como son los soportes esbeltos, con moderados y altos niveles de carga axil, en los cuales los efectos de segundo orden no pueden ser despreciados. A ello hay que añadir que se carece de información experimental sobre el comportamiento de soportes esbeltos fabricados con hormigones de resistencias a compresión en el rango de 100-150 MPa, y que las fibras de acero pueden servir para sustituir la armadura transversal y mejorar la fabricación de soportes sometidos a niveles altos de axil. En consecuencia, esta tesis doctoral estudia el comportamiento de soportes de hormigón armado con fibras de acero y resistencias a compresión entre 100 y 150 MPa, planteando para ello una amplia campaña experimental compuesta por 26 elementos que simulan uniones soporte-viga, con los siguientes propósitos: cubrir el vacío experimental existente; identificar los parámetros que más influyen en la capacidad resistente y deformacional; y verificar el alcance y validez de los métodos simplificados existentes para predecir la capacidad de deformación y ductilidad en el diseño y análisis de soportes de hormigón armado, teniendo en cuenta las características que presentan los elementos ensayados. Para ello se ha puesto a punto un modelo de ensayo experimental que ha permitido estudiar la influencia de variables como la esbeltez a cortante, el tipo y volumen de fibras de acero, la separación de la armadura transversal, la cuantía de la armadura longitudinal, el nivel de la carga axil, y el recubrimiento relativo del hormigón. El comportamiento de los distintos elementos ensayados se ha analizado de un modo exhaustivo incluyendo: determinación de la capacidad resistente a nivel sección y a nivel elemento; obtención de la deformación de los materiales, de la sección y del elemento en las situaciones de inicio de la plastificación y rotura; identificación de los tipos de fallo, basados en la resistencia y deformación de los materiales; evaluación de los índices de capacidad de deformación, la ductilidad en curvatura y desplazamiento, y la longitud de la rótula plástica. Con la información recopilada y las conclusiones obtenidas, esta tesis doctoral pretende ser un punto de partida para futuras investigaciones y ser de utilidad para la mejora de los modelos de predicción del comportamiento estructural de estos elementos. En particular, se ha constatado que el índice de la ductilidad tanto en curvaturas como en desplazamientos disminuye con el volumen de fibras de acero en el hormigón y cuando aumenta el axil reducido, la esbeltez del soporte y la separación de la armadura transversal; que el factor de rigidez elástica efectiva de la sección aumenta cuando aumenta el axil reducido, y que el factor de rigidez elástica efectiva del elemento aumenta cuando aumenta cuando el axil reducido una vez se supera el umbral de 0.2. Se ha corroborado que los métodos de cálculo y modelos simplificados recogidos en las normativas y en la bibliografía predicen de forma aceptable los resultados experimentales a nivel resistente y los valores elásticos a nivel deformacional, en tanto que no los valores últimos, lo que es indicativo de la no adecuación de estos métodos al comportamiento de hormigones de altas prestaciones. / [CAT] Les investigacions més recents han posat de manifest que els mètodes existents, a la bibliografia i a les normes actuals, per avaluar la capacitat de deformació dels elements de formigó armat sotmesos a compressió i flexió cíclica o monotònica, no són vàlids per a un determinat marge de paràmetres, com són els suports esvelts, amb nivells moderats i alts de càrrega axial, en què els efectes de segon ordre no són negligibles. A això cal afegir la manca d'informació experimental sobre el comportament de suports esvelts fabricats amb formigons amb resistència a compressió entre 100 i 150 MPa, i que les fibres d'acer poden servir per substituir l'armat transversal i millorar la fabricació de suports sotmesos a nivells alts de càrrega axial. En conseqüència, aquesta tesi doctoral estudia el comportament de suports de formigó armat amb fibres d'acer i resistències de compressió entre 100 i 150 MPa, plantejant amb aquest objectiu una àmplia campanya experimental consistent en 26 elements que simulen unions suport-biga amb els següents propòsits: cobrir l'actual buit experimental; identificar els paràmetres més influents sobre la capacitat resistent i deformacional; i verificar l'abast i la validesa dels mètodes simplificats existents per a la predicció de la capacitat de deformació i la ductilitat en el disseny i anàlisi de suports de formigó armat, tenint en compte les característiques dels elements assajats. Per tal d'aconseguir-ho, s'ha posat a punt un model d'assaig que ha permés estudiar la influència de variables com l'esveltesa a tallant, el tipus i volum de fibres d'acer, l'espaiament de l'armat transversal, la dotació d'armat longitudinal, el nivell de càrrega axial i el recobriment relatiu del formigó. El comportament dels diferents elements assajats s'ha analitzat de manera exhaustiva, incloent: determinació de la capacitat resistent a nivell secció i a nivell element; obtenció de la deformació dels materials, de la secció i de l'element en les situacions d'inici de la plastificació i trencament; identificació dels modes d'esgotament, basats en la resistència i la deformació dels materials; avaluació dels índexos de capacitat de deformació, la ductilitat en corbatura i desplaçament, i la longitud de la ròtula plàstica. Amb la informació recopilada i les conclusions obtingudes, aquesta tesi doctoral pretén ser un punt de partida per a futures investigacions i ser d'utilitat per a la millora dels models de predicció del comportament estructural d'aquests elements. En particular, s'ha constatat que l'índex de la ductilitat tant en curvatures com en desplaçaments disminueix amb el volum de fibres d'acer en el formigó i quan augmenta l'esforç axial reduït, l'esveltesa del suport i l'espaiament de l'armat transversal; que el factor de rigidesa elàstica efectiva de la secció augmenta quan s'incrementa el nivell de càrrega axial, i que el factor de rigidesa elàstica efectiva de l'element augmenta quan amplifica el nivell el nivell de càrrega axial una vegada se supera el llindar de 0.2. Així mateix s'ha corroborat que els mètodes de càlcul i models simplificats recollits en les normatives i en la bibliografia prediuen de forma acceptable els resultats experimentals a nivell resistent i els valors elàstics a nivell deformacional, la qual cosa no succeeix amb els valors últims i és indicatiu de la no adequació d'aquests mètodes al comportament de formigons d'altes prestacions. / Castro Bugallo, MC. (2016). ANÁLISIS EXPERIMENTAL DE SOPORTES DE HORMIGÓN DE ALTAS PRESTACIONES SOMETIDOS A COMPRESIÓN Y CARGA LATERAL CÍCLICA [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/63225 / TESIS

Funções de excitação para o espalhamento quase-elástico foram medidas com alta precisão e em passos de energia de 500 keV para os sistemas 16,18O + 56,60Ni. Dessas funções de excitação foram extraídas as distribuições de barreiras de fusão. Cálculos de canais acolplados foram realizados com o objetivo de evidenciar os canais responsáveis pelas estruturas observadas nas distribuições. Foram usados dois códigos computacionais, o CCFULL e o FRESCO, e os resultados foram similares. Comparamos Dfus com Dqe fornecidas pelo programa FRESCO para todos os sistemas e verificamos que são praticamente idênticas, confirmando que a aproximação Dfus = Dqe deve ser válida para esta região de massa. O que podemos concluir com o CCFULL é que o stripping de alfa para o sistema 16O + 58Ni é o canal de transferência mais importante em energias acima da barreira. Embora o cálculo com o FRESCO tenha mostrado que a importância desse canal é pequena. Para o sistema 16O + 60Ni, o canal de acoplamento mais forte é o pickup de alfa. Para os dois outros sistemas, 18O + 58,60Ni, foi verificado que o canal de transferência stripping de um nêutron tem forte influência sobre a forma das distribuições da barreira. Além dos canais de transferência, em todos os sistemas verificamos que a excitação do alvo é um canal de reação importante nos acoplamentos que originam as distribuições de barreiras obtidas experimentalmente. / Excitation functions for quasi-elastic scattering were measured with high precision with energy steps of 500 keV for the 16,18O + 56,60Ni systems. Fusion barrier distributions were extracted from the excitation functions. Coupled channel calculations were used in order to determine which channels are responsible for the structures observed in the experimental distributions. Two computation codes were used: CCFULL and FRESCO. Their results are similar. We compared Dfus with Dqe obtained with FRESCO and we have concluded that they are practically identical for all systems. This is a confirmation that the approximation Dfus = Dqe is reasonable in this mass region. The first conclusion with CCFULL code is that alpha stripping for the 16O + 58Ni system is the channel transfer most important at above barrier energies. However, the calculation with FRESCO showed that it has only minor importance. For the 16O + 60Ni system, the more expressive transfer channel is alpha pick-up. In the two other systems, 18O + 58,60Ni, we observed that one-neutron stripping has Strong influence on the barrier distributions. Beside the transfer channels, the target inelastic excitation is a very important reaction channel in all systems.

Foram realizadas medidas de espalhamento para o sistema 7Be + 9Be em ECM = 13 MeV (Elab = 23,1 MeV). A experiência foi realizada utilizando o acelerador Pelletron do Instituto de Física da Universidade de São Paulo em conjunto com o sistema RIBRAS (Radioactive Ion Beams in Brasil). As seções de choque 9Be(7Be,7Be)9Be e de transferência elástica 9Be(7Be,9Be)7Be foram obtidas e utilizadas na construção da distribuição angular completa, na região angular entre 15° até 160°. Cálculos com modelo óptico foram realizados utilizando diversos potenciais encontrados na literatura. Devido à energia do primeiro estado excitado do 7Be (Ex = 0,429 MeV) ser menor que a resolução energética do experimento, a seção de choque elástica não pode ser separada experimentalmente da inelástica, porém, através de cálculos de canais acoplados foi comprovado que o espalhamento inelástico não tem influência considerável na distribuição angular elástica. Por fim, através de cálculos de DWBA para a transferência elástica, foram obtidos fatores espectroscópicos de dois nêutrons no 9Be . Os resultados indicam que os potenciais de espalhamento e do estado ligado têm grande influência no canal de transferência elástica. / 7Be + 9Be scattering measurements were performed at ECM = 13 MeV (Elab = 23.1 MeV). The experiment was carried out in the 8UD Pelletron accelerator of the Institute of Physics of the University of São Paulo with the RIBRAS (Radioactive Ion Beams in Brasil) system. The elastic 9Be(7Be,7Be)9Be and elastic transfer 9Be(7Be,9Be)7Be cross sections were obtained and used to construct the complete angular distribution, in the angular range from 15°$ to 160°. Optical model calculations were performed using several optical potentials from the literature. Due to the first low lying excited state of 7Be (Ex = 0.429 MeV) the elastic cross section cannot be experimentally separated of the inelastic part. However, coupled channel calculations show that the contribution of the inelastic scattering has no major influence on the elastic angular distribution. Finally, the DWBA calculations for elastic transfer provide the two neutrons spectroscopic factors in 9Be. The results indicate that the transfer channel is sensitive to the bound state and optical potentials used in the analysis.

Uma base elástica para ensaios seccionais de pontes foi projetada a partir de mancais aerostáticos. Um sistema de dois graus de liberdade foi construído, de forma a possibilitar estudos de flutter, de galloping e de vibrações induzidas por vórtices em túneis de vento. A base mostrou-se bastante versátil, permitindo diversas configurações além da inicialmente prevista, o que possibilita a realização de estudos envolvendo diferentes fenômenos aeroelásticos nos mais variados modelos. Foram realizados ensaios para a caracterização de galloping em um prisma de seção quadrada e de flutter em um fólio NACA 0020. Os resultados de galloping obtidos, considerando o escoamento incidente perpendicular a uma das faces do prisma, foram condizentes com os encontrados na literatura. Por outro lado, as derivadas de flutter obtidas nos ensaios com o fólio não foram aquelas esperadas. Ensaios complementares deverão ser realizados no futuro com o objetivo de determinar as fontes das discrepâncias observadas. / A new elastic suspension system using air bearings for heaving and pitching motions was designed to test section models of suspended bridges in wind tunnels. The two-degrees-of-freedom system and its versatility makes possible the study of many aeroelastic phenomena, such as galloping, vortex-induced vibrations, buffeting and flutter. Moreover, as a modular system is proposed, degrees of freedom can be easily removed or added as desired. Therefore, it can be used to study not only bridge aeroelasticity, but also fluid-structure interaction of other geometries. In order to verify the suspension system, galloping tests, using a square cylinder, and flutter tests, using a foil NACA 0020, were done at IPT\'s wind tunnel facility. The galloping response obtained for the square cylinder was consistent with the literature. On the other hand, the flutter derivatives obtained for the foil differ from those expected. Therefore, other investigations must be done in the future in order to identify the sources of the discrepancies observed.

No contexto do método dos elementos de contorno, este trabalho apresenta comparativamente três formulações em distintos aspectos. Visando a análise de sólidos bidimensionais no campo da mecânica da fratura, primeiramente é estudada a equação singular ou em deslocamentos. Em seguida, a formulação hiper-singular ou em forças de superfície é avaliada. Por último, a formulação dual, que emprega ambas equações é analisada. Para esta análise, elementos contínuos e descontínuos são empregados, equações numéricas e analíticas com ponto fonte dentro e fora do contorno são testadas, usando aproximação linear. A formulação é inicialmente empregada a problemas da mecânica da fratura elástica linear e em seguida extendida a problemas não-lineares, especialmente o modelo coesivo. Exemplos numéricos diversos averiguam as formulações, comparando com resultados analíticos ou disponíveis na literatura. / In this work three boundary elment formulations applied to fracture mechanics are studied. Aiming the analysis of two-dimensional solids with emphasis on the crack problem, the first considered method is the one based on using displacement equations only (singular formulation). The second scheme discussed in this work is a formulation based on the use of traction equations (hyper-singular formulation). Finally the dual boundary element method that uses singular and hyper-singular equations is considered. The numerical schemes have been implemented using continuous and discontinuous linear boundary and crack elements. The boundary and crack integral were all carried out by using analytical expressions, therefore increasing the accuracy of the algebraic system obtained for each one of the studied schemes. The developed numerical programs were applied initially to elastic fracture mechanics and then extended to analyze cohesive cracks. Several numerical examples were solved to verify the accuracy of each one of the studied models, comparing the results with the analytical solutions avaliable in the literature.

A clássica teoria de Euler-Bernoulli para vibrações transversais de vigas elásticas é sabido não ser adequada para vibrações de altas freqüências, como é o caso de vibração de vigas curtas. Esta teoria assume que a deflexão deve-se somente ao momento fletor, uma vez que os efeitos da inércia de rotação e da força cortante são negligenciados. Lord Rayleigh complementou a teoria clássica demonstrando a contribuição da inércia de rotação e Timoshenko estendeu a teoria ao incluir os efeitos da força cortante. A equação resultante é conhecida como sendo a que caracteriza a chamada teoria de viga de Timoshenko. Usando-se a matriz de rigidez dinâmica, as freqüências naturais e a resposta dinâmica de estruturas de barras são determinadas e comparadas de acordo com resultados de quatro modelos de vibração. São estudados o problema de vibração flexional de vigas, pórticos e grelhas, bem como o problema de fundação elástica segundo o modelo de Winkler e também a versão mais avançada que é o modelo de Pasternak. / Classical Euler-Bernoulli theory for transverse vibrations of elastic beams is known to be inadequate to consider high frequency modes which occur for short beams, for example. This theory is derived under the assumption that the deflection is only due to bending. The effects of rotary inertia and shear deformation are ignored. Lord Rayleigh improved the classical theory by considering the effect of rotary inertia. Timoshenko extended the theory to include the effects of shear deformation. The resulting equation is known as Timoshenko beam theory. The natural frequencies and dynamic reponse of framed structures are determined by using the dynamic stiffness matrix and compered according to these theories. The flexional vibration problems of beams, plane frames and grids are analysed, as well problems of elastic foundation according the well known Winkler model and also the more general Pasternak model.

Funções de excitação para o espalhamento quase-elástico (elástico, inelásticos e transferências) foram medidas para os sistemas 16O +64 Zn, 17O +64 Zn e 18O +64 Zn, no ângulo traseiro de 161º, no referencial de laboratório, e em energias compreendidas entre 30:0 e 46:0 MeV , usando pequenos passos de 0:5 e 1:0 MeV , para energias abaixo e acima da barreira de Coulomb. Realizando uma derivada sobre dados experimentais, foram obtidas as distribuições de barreiras quase-elásticas para os três sistemas, as quais são equivalentes às distribuições de barreiras de fusão e revelam o mecanismo de reação dos sistemas. Para obter esses dados foi necessário uma boa resolução em carga, Z, do detector proporcional a gás, E-E, e também o uso de detectores barreira de superfície colocados em ângulos dianteiros, ±30º e -45º, utilizados para normalização de nossas medidas. Uma análise teórica dos dados foi realizada usando o modelo de canais de reação acoplados CRC através dos programas FRESCO [Thom 88] e CQUEL [Hagi 04] (uma nova versão do CCFULL [Hagi 99]). Em nossos cálculos, para evitar o uso de parâmetros livres, decidimos usar o potencial real de dupla convolução de São Paulo [Cham 02] que descreve físicamente a interação núcleo-núcleo, se baseia na não-localidade de Pauli e se caracteriza pela troca de nucleons. O potencial imaginário, responsável pela absorção do uxo de partículas que vai para fusão, foi restrita para ser de curto alcance e, desta maneira, não se afetar os processos quase-elásticos. Na análise teórica dos dados da função de excitação de transferência de um e dois nêutrons para os sistemas 17O +64 Zn e 18O +64 Zn, foi feito um ajuste para se obter informações espectroscópicas experimentais de vários estados do 65Zn e do 66Zn, as quais foram usados na análise da função de excitação e distribução de barreiras quase-elásticas para cada sistema. Os resultados obtidos nesses três sistemas são muito interessantes: o sistema 16O+64Zn mostra que os canais mais importantes que contribuem para um aumento da seção de choque de fusão são os estados 2+1 e 3-1 do alvo [Huiz 07] (CQUEL), e o estado 3-1 do projétil (FRESCO). No sistema 17O +64 Zn resultou que os estados excitados do quadrupolo e octupolo do alvo, 2+ 1 e 3-1 , são acoplados fortemente ao canal do elástico mas foi necessário acoplar o canal de transferência de um nêutron para descrever os nossos dados. Da mesma maneira, o sistema 18O+64 Zn ratificou que esses dois estados do alvo se acoplam fortemente ao canal de transferência de dois nêutrons, porém foi necessário incluir na matriz de acoplamento o canal de transferência de um nêutron utilizando os resultados obtidos para o sistema 17O +64 Zn, como uma aproximação. Verificamos que todos esses canais no sistema 18O +64 Zn descrevem os dados e tem forte influência sobre a forma da distribuição de barreira. / Excitation functions for quasi-elastic scattering (elastic, inelastic and transfer) were measured for the 16O +64 Zn, 17O +64 Zn and 18O +64 Zn systems, at backward angles of 161º, in the laboratory reference system, and in the energy range between 30:0 and 46:0 MeV using steps of 0:5 and 1:0 MeV , for energies below and above the Coulomb barrier. Performing a derivative on experimental data we obtained the quasi-elastic barrier distributions for the three systems, which are equivalent to the fusion barrier distributions, and make evident the reaction mechanisms of the system. To obtain these data a good charge resolution \"Z\" of a gas proportional counter, E -E, was necessary and also the use of surface barrier detectors placed at forward angles, ±30º and -45167 for normalization. A theoretical analysis of the data was performed using the coupled reaction channel model CRC through the use of FRESCO [Thom 88] and CQUEL [Hagi 04] (a new version of CCFULL [Hagi 99]). To avoid the use of free parameters, in our calculations, we decided to use the real potential of the double-folding São Paulo Potencial [Cham 02], which describes physically the nucleus-nucleus interaction. It is based on Pauli non-locality and is characterized by the exchange of nucleons. The imaginary potential, responsible for the absorption of particles in a fusion process, was restricted to a very short range, and thus, it does not affect the quasi-elastic processes. In the theoretical analysis of the transfer excitation functions of one and two neutrons for the 17O+64Zn and 18O+64Zn systems, we obtained the spectroscopic information for some experimental states in 65Zn and 66Zn, which were used in the analysis of the excitation function and quasi-elastic barrier distributions for each system. The results obtained in these three systems are very interesting: the 16O +64 Zn system shows that the most important channels contributing to enhancement fusion cross section are the states 2+1 and 3-1 of the target [Huiz 07] (CQUEL), and the state 3-1 of the projectile (FRESCO). The 17O+64Zn system shows that the quadrupole and octupole excited states of the target, 2+ 1 and 3-1 , are strongly coupled to the elastic channel but it was necessary to couple the one neutron transfer channel in order to describe our data. Similarly, the 18O +64 Zn system confirmed that those two states of the target are strongly coupled to the two neutron transfer channel, but it was necessary to include in the coupling matrix the one neutron transfer channel. We verify that all these channels in the 18O +64 Zn describe the data and they in uence strongly the shape of the barrier distributions.

Nanofios são estruturas em forma de fio com diâmetros da ordem de nanômetros. Estas estruturas têm sido bastante estudadas ultimamente, pois prometem aplicações tecnológicas na área de eletrônica e sensores. Neste trabalho, foram estudados nanofios finos de oxido de magnésio (MgO) com diâmetros de até 2 nm, utilizando cálculos ab-initio baseados na Teoria do Funcional da Densidade com uma base de ondas planas. No total foram estudados 12 fios, com diferentes tamanhos e formas. Entre os resultados obtidos, leis de escala são propostas para relacionar as propriedades dos nanofios com o inverso de seus perímetros. Além disso, verificamos que o módulo de elasticidade (ou módulo de Young) dos nanofios é muito maior que o do material sólido. Também construímos um modelo que relaciona a estabilidade dos nanofios com o número de vizinhos de cada átomo. / Nanowires are structures in the shape of wires with diameters on the order of nanometers. These structures have been widely studied recently, as they are promising candidates for technological applications in electronic components and sensors. In this work, we have studied very thin magnesium oxide (MgO) nanowires with diameters below 2 nm through Density Functional Theory-based ab-initio calculations with a plane wave basis set. A total of 12 nanowires of different sizes and shapes was studied. Among the obtained results, we have described scaling laws that relate the nanowire properties to the inverse of the wire perimeter. Moreover, we have found that the nanowires elasticity modulus (or Young modulus) is much larger than that of the solid material. We have also built a model that relates the stability of these nanowires to the number of neighbors of each atom.