O objetivo deste trabalho e apresentar um modelo matemático para o estudo da circulação transiente em sistemas de aguas rasas e a sua implementação no sistema HYDRO que e uma linguagem orientada para Hidrodinâmica, desenvolvida pelo Curso de Pós-graduação em Engenharia Civil da UFRGS. O modelo visa descrever o fluxo em sistemas hídricos (lagos, estuários, rios) devido ao efeito de mares, ventos e rotação terrestre. A solução das equações que governam o problema se obtém empregando o método de elementos finitos. A particularidade deste modelo é a de tentar simular as características tridimensionais do movimento do fluido, podendo-se então determinar o perfil de velocidades . / The objetive of this work is to present a mathematical model for the study of transient circulation in "Shallow" water systems and its implementation in the HYDRO system, which is an oriented language for computational hydrodinamic developed by the Postgraduation Course in Civil Engineering at UFRGS. This mathematical model aims to describe the flow in hydric systems (lakes, estuaries, rivers) induced by tidal effects, wind actions and earth movements. The solution of the equations that govern the problem is obtained through the use of the finite element method. One of the most important features of this model is its possibility to simulate the threedimensional characteristic of the flow, so that the velocity profile can be. determinated.

O contato entre corpos é um dos mecanismos básicos que se apresentam na mecânica do sólido. Através de tal efeito físico é que se aplicam cargas a uma estrutura e esta as transmite a seus apoios. Neste trabalho apresenta-se a teoria e implementação computacional de um algoritmo que permite considerar os efeitos de contato e atrito entre uma superfície rígida que prescreve deslocamentos sobre um corpo flexível de comportamento elástico linear. As restrições são impostas empregando o método das funções de penalidade. A lei geral do atrito associado à regra de Coulomb de deslocamento obtem-se por analogia com a teoria da plasticidade. Na implementação computacional apareceram problemas para contornar a sobrerestrição dos termos afetados pela função de penalidade, apresentando-se duas formas de tratar os mesmos. Finalmente são apresentados dois exemplos para testar o trabalho realizado. / Contact is a basic mechanism in solid mechanics. Trhough this physical effects loads are applied to structures and transmited to their supports. The theoretical formulations and the computational implementation of an algorithm, that models contact and friction effects between a rigid surface prescrinbing and bidimensional linear elastic body are represented in this work. Restrictions are imposed using the panlaty function approach. A general law for friction associated with Coulomb displacement rule is obtained by analogy with plasticity theory. Computational difficulties to eliminate locking in terms influenced by penalty functions were detected, and two approachs were used to solve this problem. Finally, two numerical examples to test the computational code are presented.

The purpose of this study was to develop a generalized numerical solution for the analysis of deck-continuous, composite, multi-span bridge girders without joints. A finite element computer program has been developed, with the capability of performing instantaneous and time-dependent response analyses, and strength analyses, for a general type of bridge beams. Steel, reinforced or prestressed concrete girders, topped by a reinforced concrete deck-slab, under various sequences of construction and with different types of continuity may be equally analyzed by the proposed solution. An isoparametric beam element and a connection, spring-like element, have been modified for modeling the nonlinear intrinsic characteristics of the materials, as well as accounting for the presence of mild steel reinforcements, prestressing tendons and the effects of cracking. Timependent properties of the comprising materials are assumed to follow the simplified models suggested by the American Concrete Institute and Prestressed Concrete Institue. The effects of a superimposed temperature gradient are included also in the analysis. A thorough description of the problem and of the properties assumed in modeling the materials is given first, followed by development of the finite element formulation. The proposed solution is validated by the analyses of ten different beams, with comparisons being made with available analytical and experimental data. Two different cases of deckcontinuous, jointless, multi-span beams are investigated and their performances are compared to the extreme situations of non and full continuity. Their behaviors have been found to be very satisfactory under dead and service load conditions . Under vertical loading, the response of a deck-continuous beam may be comparable to the response of a non-or fully continuous beam, depending primarily on the imposed supporting conditions.

Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by giuliana silveira (giulianagphoto@gmail.com) on 2016-01-19T16:42:06Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AnálisePórticosAço.pdf: 324538 bytes, checksum: 7f14046135706be6f41b4d7977a78bbd (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-01-19T18:23:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AnálisePórticosAço.pdf: 324538 bytes, checksum: 7f14046135706be6f41b4d7977a78bbd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-21T11:47:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AnálisePórticosAço.pdf: 324538 bytes, checksum: 7f14046135706be6f41b4d7977a78bbd (MD5) Previous issue date: 1998 / As desvantagens da tradicional avaliação do desempenho de estruturas de aço sob incêndio por meio de ensaios como o alto custo envolvido, restrições devidas aos tamanhos dos fornos, variação das características dos fornos, etc. tornam conveniente o uso de técnicas de modelagem como um método de se conduzir investigações fundamentais. O presente trabalho é um passo inicial para o desenvolvimento de uma ferramenta de modelagem avançada. Uma formulação de análise em elementos finitos de pórticos planos sob altas temperaturas é apresentada. As matrizes de rigidez são desenvolvidas considerando-se não-linearidade física e geométrica, grandes deslocamentos, rotações moderadas e pequenas deformações elásticas. A distribuição de temperatura é uniforme através da seção transversal e ao longo do comprimento do elemento. Resultados numéricos são apresentados. _________________________________________________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT : The disadvantages of traditional assesment of the performance of steel structures in fire by testing like the high cost involved, restrictions due to the furnaces sizes, variability of furnaces features, etc. make convenient the use of modelling techniques as a method of conducting fundamental investigations. The present work is a first step to the development of a advanced modelling tool. A formulation of finite element analysis of steel plane frames under elevated temperatures is presented. The stiffness matrices are developed considering material and geometric non linearities, large displacements, moderate rotations and elastic small strains. The temperature distribution is uniform through the cross section and along the member length. Numerical examples are given.

Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by giuliana silveira (giulianagphoto@gmail.com) on 2016-02-02T16:32:43Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_FormulaçõesElementosFinitos.pdf: 1054477 bytes, checksum: 2872cbdf1f90c7749ec9da66bb20d5c9 (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-02-03T15:27:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_FormulaçõesElementosFinitos.pdf: 1054477 bytes, checksum: 2872cbdf1f90c7749ec9da66bb20d5c9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-05T11:33:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_FormulaçõesElementosFinitos.pdf: 1054477 bytes, checksum: 2872cbdf1f90c7749ec9da66bb20d5c9 (MD5) Previous issue date: 2001 / Este trabalho tem como principais objetivos o estudo e a implementação computacional de elementos finitos curvos para análise de arcos planos. Foram desenvolvidos seis elementos finitos unidimensionais, sendo quatro deles de curvatura constante, um de curvatura parabólica e um elemento finito reto. Atenção especial é dada ao cálculo da matriz de rigidez dos elementos finitos propostos, onde os efeitos das deformações de flexão, cisalhante e de membrana são levados em consideração. O acoplamento desses efeitos permite a análise do comportamento de arcos esbeltos e espessos. As matrizes de rigidez de três elementos finitos propostos nesse trabalho são obtidas através do Método da Flexibilidade, que utiliza conceitos de energia interna de deformação, 2o Teorema de Castigliano e o Teorema da Reciprocidade de Maxwell. Outras duas formulações são baseadas na aproximação do campo de deslocamentos. As funções de interpolação usadas para aproximar os deslocamentos são formadas por funções algébricas-trigonométricas, cujos parâmetros são obtidos através do uso das três equações diferenciais homogêneas de equilíbrio estático de uma viga curva. Finalmente, a matriz de rigidez do último elemento finito proposto é obtida através de uma formulação híbrida, usando o princípio variacional de Hellinger-Reissner. As funções de interpolação usadas para aproximar o campo de deslocamentos e tensões resultantes são formadas por funções polinomiais. No final da dissertação, através da análise de problemas estruturais encontrado na literatura, verifica-se a eficiência das formulações dos elementos finitos estudadas neste trabalho. O objetivo é conhecer a melhor modelagem numérica para obtenção dos deslocamentos de sistemas estruturais curvos esbeltos ou espessos, além do traçado de diagramas de esforços. _________________________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT : The study and the computational implementation of curved beam elements for plane arches analysis are presented in this work. Six one-dimensional elements were developed, where four are circular, one is parabolic and the other one is straight. Flexural, axial and shear deformations effects are all taken into account in the derivation of the beam element stiffness matrix. They contain the coupled influences of shear and membrane locking effects. The beam element stiffness matrix of three formulations is obtained using the Flexibility Method, which apply internal energy concepts, Castigliano’s Theorem and Maxwell reciprocal theorem. Two other formulations are based on the displacements field approach. The analytical shape functions describing radial and tangential as well as cross-section rotations are given in algebraic-trigonometric form, whose coefficients are obtained with the use of the three static equilibrium equations of the curved beam. Finally, the last beam element stiffness matrix is obtained through of the hybrid formulation, using the Hellinger-Reissner principle. The shape functions used to the displacement field and stress field approximations are polynomial functions. At the end of this work, using numerical and analytical responses of the structural problems found in the literature, the formulations efficiency are verified. So, the best numerical models are found and the displacements and the resultant forces are obtained to the thin and thick curved structural systems.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T17:11:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 87146.pdf: 3771780 bytes, checksum: 6c2169aae2918e1558ac28bccff6d326 (MD5) Previous issue date: 1991 / Nesta dissertação estuda-se o Método de Elementos Finitos p Adaptativo com ênfase na solução de problemas potenciais e da elasticidade bidimensional. Uma atenção especial é dada aos problemas cuja solução apresenta um comportamento singular. O algoritmo empregado baseia-se no uso de estimativas a posteriori do erro de discretização e no aumento seletivo da ordem polinomial dos elementos de modo a equidistribuir o erro na malha. Três métodos de estimativa de erro a posteriori são analisados e implementados. O método de gradientes conjugados precondicionado é usado na solução dos sistemas de equações. Problemas representativos são analisados e os resultados obtidos comparados com soluções analíticas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T18:33:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 97698.pdf: 2101718 bytes, checksum: 8afcd5342c62b7a216c1b7baa22c77c7 (MD5) Previous issue date: 1993 / Este trabalho explora a análise dos diversos aspectos da análise híbrida de tensões combinando Holografia Eletrônica e elementos finitos. Mostra-se que, através desta técnica, é possível superar diversas limitações que técnicas numéricas e experimentais apresentam isoladamente. Discute-se a aplicabilidade da técnica para diferentes situações, descrevendo-se vantagens e limitações. Alguns exemplos, envolvendo técnicas de elementos finitos e holografia eletrônica, são apresentados e discutidos. Os resultados mostram claramente algumas vantagens da análise híbrida de tensões em problemas onde métodos numéricos e experimentais apresentam limitações.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Matemática Pura e Aplicada, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:16:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 318825.pdf: 2004307 bytes, checksum: 46b7144c72d99ddaaf71b9bbda581b1b (MD5) Previous issue date: 2013 / Este trabalho apresenta resultados teóricos e práticos para o método de elementos finitos mistos para problemas elípticos e para problemas parabólicos degenerados. Inicialmente apresentamos a formulação mista para problemas elípticos de segunda ordem. Feito isso, apresentamos resultados sobre convergência das duas variáveis, primeiramente na variável vetorial e depois na variável escalar. Na segunda parte do trabalho estudamos um estimador de erro para o problema elíptico tratado na primeira parte e o utilizamos para fazer refinamento adaptativo de malha. Em seguida, passamos a tratar de problemas parabólicos degenerados. Para isso, após fazer a discretização do problema, aplicamos o método de Newton para tratar da não linearidade. Por fim, apresentamos alguns detalhes sobre as implementações feitas. Durante o trabalho são apresentados exemplos numéricos para validação dos códigos e comparação com os resultados teóricos. <br>

Resumo: A busca por melhores níveis de qualidade no ensino vem crescendo constantemente. A escola que deseja produzir ensino de qualidade deve primeiramente conhecer as necessidades de seus alunos e de sua equipe. Este trabalho busca identificar a importância das variáveis referente ao desempenho e a infraestrutura das escolas públicas estaduais do ensino fundamental pertencentes ao Núcleo Regional de Educação de União da Vitória (NRE-UVA). Para o desenvolvimento desta pesquisa, utilizou-se como instrumento principal a coleta de dados por meio de questionários que foram distribuídos a todas as escolas pertencentes ao NRE-UVA. Esses questionários foram divididos em três blocos: diretores, professores e alunos, com o objetivo de obter uma descrição quantitativa de informações. rganizaram-se os dados utilizando parte das variáveis correspondentes formando uma matriz para cada bloco, após utilizou-se para análise dos dados a técnica estatística da Análise Fatorial com o método da rotação Varimax que possibilitou obter uma estrutura linear do conjunto original de dados, por meio da sumarização da informação contida em um número de variáveis em um conjunto menor de fatores, a fim de obter os indicadores de maior poder de explicação em cada um dos três blocos. A partir desta análise utilizou-se sobre os indicadores revelados nos três blocos a análise de agrupamento (Cluster) usando o método de Ward para hierarquizar e identificar as escolas que melhor influenciam na qualidade do ensino através do desempenho e infraestrutura. Assim pode-se identificar a formação de dois agrupamentos de escolas na distância três do eixo das ordenadas, sendo o primeiro grupo formado pelas escolas que tiveram o melhor desempenho na indicação dos professores e o segundo grupo formado pelas escolas de melhor desempenho indicadas pelos diretores e alunos.

Resumo: A engenharia estrutural tem evoluído nos últimos anos, estendendo a aplicação de seus conceitos para diversas áreas do conhecimento. Uma das mais complexas é a análise de estruturas biológicas, como o tecido ósseo trabecular. Essa complexidade é justificada por uma série de incertezas e variações que ocorrem nas propriedades mecânicas destas estruturas, e dificuldades na sua obtenção. Na literatura são encontrados trabalhos que propõem formas de caracterizar o tecido ósseo, buscando o conhecimento de suas propriedades. Alguns desses trabalhos apresentam equações aproximadas para o cálculo da rigidez em função da densidade óssea (densidade aparente, densidade de cinzas, etc.), ou definem um módulo de elasticidade equivalente, obtido por uma reta estatisticamente ajustada a uma nuvem de pontos que representam testes de compressão mecânica de espécimes diferentes. Outras, mais recentes, consideram o osso como um material compósito disposto em diversas escalas ou níveis, e usam as propriedades de seus constituintes elementares para descobrir o comportamento mecânico em cada escala ou nível, utilizando técnicas de multiescala e homogeneização. O tecido ósseo, de fato, é um material que tem comportamentos relacionados com a escala de observação devido à sua complexa estrutura hierárquica compósita, que é responsável pela atribuição de boas propriedades mecânicas para toda a estrutura óssea. Portanto, suas características, composição e propriedades mecânicas dependem da escala em que este material é avaliado. Este trabalho apresenta uma metodologia para a simulação mecânica de amostras de osso trabecular específicas de um individuo, usando métodos de multiescala e homogeneização. A avaliação das propriedades mecânicas em cada nível começa a partir das propriedades mecânicas dos constituintes elementares do tecido ósseo, a hidroxiapatita, colágeno tipo I e água com proteínas não colagenosas existente na nanoescala, gerando compósitos bifásicos até chegar a microescala. A concentração do compósito em microescala é dada por uma correlação entre o valor de cinza de cada voxel, obtido a partir de fatias tomográficas transversais, e uma estimativa da variação da fração volumétrica de cada fase do compósito, com base em valores mínimos e máximos da literatura. O objetivo é a simulação computacional, utilizando o método de elementos finitos, de ensaios de compressão de amostras frescas de osso trabecular extraídos da tíbia humana. As amostras são removidas por uma broca trefina durante os procedimentos cirúrgicos no joelho. Os parâmetros de material utilizados na simulação são as relações constitutivas para uma lamela simples, que é o compósito existente na microescala, obtidas a partir das propriedades mecânicas dos constituintes elementares, através do método de homogeneização de Mori-Tanaka. O modelo tridimensional computacional geométrico da amostra de osso é construído usando fatias transversais tomográficas, geradas a partir da aquisição de imagens radiográficas, obtidas por microtomografia, com tamanho voxel final de 5,25 micrômetros cúbicos, sendo que cada voxel representará uma lamela simples. Este modelo é discretizado em elementos finitos tetraédricos quadráticos para a simulação. As características mecânicas dos constituintes elementares são obtidas através da literatura. Este estudo foca-se no osso trabecular obtido tíbia humana e os resultados de sua caracterização são válidos apenas para que o osso estudado, função do instante em que suas propriedades de regeneração e reabsorção cessaram. No entanto, a metodologia pode ser usada em qualquer osso com as características do osso trabecular, inclusive in vivo.