O Brasil é um país que se destaca na agricultura, devido aos investimentos realizados em pesquisas e tecnologia na produção agrícola. Com o avanço tecnológico na agricultura, a produção rural busca encontrar melhorias no armazenamento de grãos, sendo a aeração o principal processo empregado. A aeração consiste na passagem forçada do ar ambiente pela massa de grãos, feita através de ventiladores ou exaustores, acoplados a um sistema de ventilação na parte inferior dos armazéns. Com isso, a aeração modifica o microclima da massa de grãos, propiciando condições desfavoráveis ao crescimento de organismos prejudiciais ao grão. Para que o sistema de aeração seja adequado, o processo deve ser controlado, mantendo a uniformidade do fluxo de ar em todas as regiões do armazém, quando não controlados, pode ocasionar secagem excessiva em uma parte da massa de grãos e aeração ineficiente em outros domínios. Esta pesquisa propõe aprofundar o estudo sobre modelagem matemática e a simulação tridimensional de armazéns graneleiros com aeração, considerando a anisotropia e a não uniformidade da massa das sementes, visando desenvolver um modelo que busca um sistema de aeração eficaz. A avaliação do desempenho da aeração envolveu uma análise da distribuição de pressão estática de um armazém graneleiro com aeração central e lateral. Com a simulação detectou-se áreas de risco operacional do sistema de armazenamento investigado, com a necessidade de implementação de um sistema de aeração mais amplo. Para validar os resultados obtidos foram realizadas as medições de pressão estática em vários pontos de um sistema real de armazenagem. Realizando as comparações entre os resultados simulados e experimentais e analisando o coeficiente de determinação, foi atingida a validação do modelo matemático permitindo que o modelo seja aplicado para otimizar o desempenho de armazéns graneleiros, reduzindo os custos da engenharia de novos depósitos de grão. / 83 f.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:50:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 thesis.pdf: 1082629 bytes, checksum: 412c07ac9e7f11bfac2f0083cee07377 (MD5) Previous issue date: 2010-10-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico / Neste trabalho estuda-se o problema de contato num sistema termoelástico unidimensional, como objeto de estudo é usado uma barra metálica que está no interior de uma viga. Primeiro, modela-se o sistema fisicamente e depois demonstra-se que o sistema possui solução através do método penalizado. Depois é feita a discretização numérica para fazer as simulações gráficas com os dados de quatro materiais pesquisados. Os resultados obtidos nos testes dos diferentes materiais foram satisfatórios já que foi mostrado que o comportamento de um sistema acoplado é válido para materiais com coeficiente diferentes e depende da relação entre a energia e diferença de temperatura.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:51:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 thesisDScFlavioPietrobon v.pdf: 804541 bytes, checksum: 0a2094a38e490fab7d656a7fbb7a3ba1 (MD5) Previous issue date: 2009-08-17 / Universidade Estadual de Santa Cruz / Escoamento hídrico ambiental, em meios superficiais e sub superficiais acoplados, é típico de sistemas de bacias hidrográficas. Neste problema sazonal, o fluxo varia de direção do canal fluvial para o meio poroso, e vice-versa, no tempo. Nesta situação de alternância de direção de fluxo e de acoplamento dos meios de escoamento, poluição e contaminantes podem ser transportados pela água. Lidar com este problema requer o desenvolvimento de um modelo computacional realista para adequadamente simular o escoamento entre estes dois meios e através da superfície de interface. Esta tese aborda esta prévia etapa de projeto. O modelo computacional é robusto em que os resultados numéricos estabilizados superam oscilações fictícias no campo de velocidade, pela abordagem do CAU, em situação de convecção dominante, e controlam, pelo procedimento do SFH, modos espúrios na pressão. O modelo é plenamente acoplado, transiente, em elementos finitos. Soluções numéricas correspondem às da literatura. As soluções obtidas são física e numericamente consistentes. As soluções são convergentes, pela verificação da consistência da formulação numérica e pela estabilização das aproximações polinomiais. Foi verificada a conservação da massa.

Os ensaios dinâmicos possuem grande importância na caracterização do comportamento das estruturas existentes, possibilitando determinar a freqüência natural, o amortecimento e a deformada modal, as quais constituem suas propriedades dinâmicas. Dessa forma, serão apresentadas a teoria fundamental e metodologia dos experimentos dinâmicos, uma visão histórica da evolução dos ensaios e suas aplicações. No final, será apresentado o estudo de um ensaio de vibração forçada em uma ponte metroviária de concreto protendido, bem como a realização de modelo com elementos finitos, visando sua convergência frente à estrutura real. A partir da análise dos resultados obtidos será possível inferir se a ponte apresenta o comportamento previsto em projeto.

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O desenvolvimento da formulação co-rotacional dita independente do elemento tem possibilitado analisar estruturas sujeitas a grandes rotações e pequenas deformações de uma maneira simples, econômica e eficiente em relação às formulações lagrangianas. Neste trabalho emprega-se uma formulação co-rotacional, nos moldes do que é proposto por Nour-Omid e Rankin (1991), no desenvolvimento de um modelo de elementos finitos para pórticos espaciais sob pequenas deformações mas grandes rotações, baseado na teoria de vigas de Euler-Bernoulli com torção uniforme. A capacidade do modelo implementado em lidar com grandes rotações, mesmo recorrendo localmente a um elemento finito linear convencional, é ilustrada em vários exemplos.

O objetivo deste trabalho é estudar a vibração em vigas de Timoshenko rotativas. Foram obtidas duas soluções, sendo uma analítica e outra utilizando o Método dos Elementos Finitos. As equações de movimento foram obtidas a partir das Equações de Lagrange. Foi considerado também o efeito giroscópico segundo Timoshenko Para obter a solução analítica, assim como as matrizes de massa, do efeito giroscópico e de rigidez, foi utilizado o software Mathematica. Um software escrito em Fortran permitiu a montagem das matrizes globais dos elementos e a simulação de resposta do eixo, variando dimensões, material, velocidade angular e desbalanceamento. Os resultados são apresentados, discutidos e comparados.

Typically, aircraft wing structural panels are designed against buckling for a very large number of possible loading that may occur during the operation of the aircraft. If the optimization procedure accounts only for a limited number of design loads, the structure may be vulnerable to a specific type of loading that may cause the structure to fail. A novel approach for the optimization of plates with arbitrary shapes under uncertain loads is proposed. The geometry of the plates is defined by a single closed spline or several connected splines. The loading distribution is not considered to be uniform but it is allowed to vary within an admissible set, conferring uncertainty to the applied loads. The admissible load space comprises normal and shear loadings that can be represented through a collection of piecewise linear functions defined along the plate boundary. Therefore, the load distribution on the entire boundary of the plate is characterized by a vector of x and y components at the spline knots. A special procedure is applied to handle the constraint that the loading must be self-equilibrating. A minimax strategy is used to deal with the loading variability such that the resulting optimal design is able to withstand an entire class of linear piecewise loadings along the plate boundary. The refinement of the loading representation may be completely independent of the refinement of finite element mesh. Nevertheless, some degree of relationship is desired to simplify the numerical procedures. The validity of the proposed approach is assessed by applying it to simple cases.

Esta pesquisa trata da análise numérica pelo método dos elementos finitos de ensaios de fadiga de laboratório realizados em vigas de concreto asfáltico, contando ou não com a presença de camadas intermediárias especiais do tipo geogrelha polimérica, atuando como camadas intermediárias em Sistemas Anti-Reflexão de Trincas. Verificou-se que a presença da geogrelha, não afeta de forma significativa o estado de tensões na extremidade da trinca subjacente à camada asfáltica. O seu efeito se dá à medida que a trinca se propaga, nas condições finais. A condição de carregamento usada na análise foi diferente da realizada no ensaio. Na simulação os valores foram obtidos na condição inicial de carregamento e no ensaio na condição final. A idéia inicial era verificar se já na condição inicial de carregamento ocorreria alguma mudança no estado de tensão. Assim, as comparações realizadas não mostram alterações no estado de tensão na extremidade da trinca subjacente à camada asfáltica.

Esta dissertação de mestrado apresenta a avaliação do comportamento de um modelo de elementos finitos híbrido tridimensional quando aplicado ao problema de flexão de placas laminadas. Flexão de placas compõe a análise de estruturas utilizadas em diversos campos da engenharia. Materiais laminados vem sendo cada vez mais empregados em equipamentos esportivos, construção civil, automóveis e aeronaves. A complexidade da distribuição de tensões pela espessura da placa laminada exigiu a aplicação de novos métodos numéricos para sua determinação, entre eles, o método de elementos finitos com formulação híbrida tridimensional. A formulação de elementos finitos utilizada é híbrida de tensões: os campos de tensões e deslocamentos são aproximados de forma direta e independente no interior do elemento e em seu contorno, respectivamente. As funções de aproximação de tensões escolhidas atendem à restrição de Trefftz para materiais isotrópicos e o sistema de equações é obtido através das condições de equilíbrio, para o contorno do elemento, e de compatibilidade, em seu domínio, impostas de forma ponderada. Elementos hexaédricos de oito nós com mapeamento de elemento mestre foram empregados nas análises. Dois tipos de refinamentos são permitidos pela formulação: uma maior discretizacão da malha de elementos e um aumento dos graus dos polinômios utilizados como função de aproximação. As placas analisadas são quadradas, modeladas com três dimensões, de bordos idealizados como simplesmente apoiados e carregamentos distribuídos senoidalmente. Os lados das placas assumem as dimensões iguais a 10, 20, 50 e 100 vezes maiores do que a espessura e o material alterna entre isotrópico, ortotrópico e compósito laminado. Nas análises são avaliadas a convergência do deslocamento vertical máximo, as distribuições das tensões pela superfície das placas homogêneas e distribuições das tensões pela espessura de placas compósitas laminadas. Os resultados obtidos são comparados com as soluções analíticas dadas pela utilização da teoria de placas de segunda ordem e por uma solução tridimensional exata.