Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências Médicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências Médicas, 2014. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-06-04T12:58:57Z No. of bitstreams: 1 2014_LucianaRobertaTenorioPeixoto.pdf: 8162066 bytes, checksum: f45f55bcadf8da7925a33a55aa4af7fe (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-06-04T13:21:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_LucianaRobertaTenorioPeixoto.pdf: 8162066 bytes, checksum: f45f55bcadf8da7925a33a55aa4af7fe (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-04T13:21:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_LucianaRobertaTenorioPeixoto.pdf: 8162066 bytes, checksum: f45f55bcadf8da7925a33a55aa4af7fe (MD5) / 1. Introdução: A eletromiografia de superfície (EMG-S) é uma ferramenta não-invasiva que tem sido muito usada no estudo do comportamento do músculo e, em particular, no estudo da fadiga muscular. Muitos trabalhos na literatura têm relatado correlação entre o crescimento da fadiga muscular e o crescimento ou diminuição de algumas variáveis eletromiográficas de superfície que quantificam a velocidade de condução de potenciais de ação de unidades motoras (do inglês, motor unit action potencials – MUAPs), e a amplitude e o deslocamento espectral dessas variáveis. Entretanto, essa correlação não é plenamente entendida até hoje. Por exemplo, quando ocorre a mudança das variáveis com a fadiga, o processo de retorno das variáveis ao valor normal, antes da fadiga, não é ainda bem entendido. O presente trabalho procura auxiliar neste entendimento. 2. Objetivos: O objetivo deste trabalho é verificar o efeito de intervalos curtos de 10 segundos sobre as variáveis que são comumente utilizadas para a análise de sinais eletromiográficos de superfície, verificando se existe a tendência de recuperação total ou parcial das variáveis aos seus valores antes do esforço fatigante, e, caso haja essa recuperação, tentar estimar a taxa de retorno com que ela ocorre. As variáveis estudadas foram a amplitude retificada média (ARV), o valor quadrático médio (RMS), as frequências média (MNF) e mediana (MDF) e a velocidade de condução (VC). 3. Materiais e Métodos: Quinze voluntários realizaram três contrações isométricas de 30 segundos a 60% da Contração Voluntária Máxima (MVC), com intervalos de 10 segundos entre elas. Ao longo dessas contrações foram registrados sinais eletromiográficos de superfície no bíceps braquial por meio de um arranjo de eletrodos de 64 canais. Para as três contrações, foram calculadas estimativas, em função do tempo, das variáveis eletromiográficas de superfície MDF, MNF, RMS, ARV e VC. Pesquisou-se, então, o comportamento dessas variáveis, calculando-se e comparando-se os valores médios das variáveis antes e depois das contrações com o uso de testes de hipóteses para apoiar essas comparações. 4. Resultados: Os resultados obtidos mostraram que a primeira contração se comporta conforme relatado na maioria dos trabalhos na literatura científica: as variáveis ARV e RMS aumentam com o tempo, e as variáveis MDF, MNF e VC diminuem com o tempo. Contudo, a segunda e a terceira contrações apresentaram comportamento inesperado: o crescimento da ARV e RMS, o crescimento da VC e a diminuição da MDF e da MNF. Esse comportamento sugere fortemente que a pausa causou uma mudança na estratégia usual de recrutamento do músculo. 5. Contribuição ao estado da arte: O entendimento da recuperação das variáveis eletromiográficas de superfície após intervalos curtos permitirá o uso mais criterioso dessas variáveis no estudo da fadiga muscular. Além disso, o trabalho mostrou a necessidade de se estudar com mais detalhe o efeito das pausas sobre as variáveis eletromiográficas. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / 1. Introduction: Surface electromyography (S-EMG) is a non-invasive tool that is commonly used in the study of muscle behavior, and especially in the study of muscular fatigue. Many articles in the literature have shown that there is a relation between the development of muscular fatigue and the increase or decrease in some electromyographic variables that quantify the conduction velocity of motor unit action potentials (MUAPs), the amplitude, and the spectral displacement of these variables. However, this correlation is not completely understood yet. For example, when there is a change in the variables due to fatigue, the way these variables return to their original values before the fatigue is not well understood. The goal of this work is to help in improving this understanding. 2. Goals: The goal of this work is to study the effects of 10 seconds intervals on the variables that are commonly used for the analysis of surface electromyographic signals, verifying if there is a trend for the complete or partial recovery of the variables to their original values before the fatiguing effort, and, in case this recovery is to happen, to estimate the rate of recovery. The variables studied were the average rectified value (ARV), the root mean square value (RMS), the mean frequency (MNF), the median frequency (MDF), and the conduction velocity (CV). 3. Materials and Methods: Fifteen volunteers performed three 30-second isometric contractions of the biceps brachii at 60% of the Maximum Voluntary Contraction (MVC), with 10 seconds intervals in between. During these contractions, S-EMG signals were recorded in the biceps brachii by a 64 channels electrode array. For the three contractions, estimates of the MDF, MNF, RMS, ARV, and CV variables were calculated as a function of time. The behavior of these variables has been studied, and the average values of the variables before and after the contractions were compared, using statistical hypotheses tests to support these comparisons. 4. Results: The results obtained have shown that the first contraction behaved, on average, in the same way as reported on the majority of scientific papers in the literature: the ARV and RMS variables increased with time, and the MDF, MDF, and CV decreased with time. However, the second and third contractions had an unexpected behavior: the growth of the ARV and the RMS, the growth of the CV and the decrease of the MDF and the MNF. This behavior strongly suggests that the pauses have led to changes in the usual recruitment pattern of the muscle. 5. Contribution to the state of the art: A better understanding of the recovery process of the electromyographic variables after short intervals will allow a more proper use of these variables in the study of muscle fatigue. Moreover, the results have shown the need for a more detailed study of the effects of pauses on the electromyographic variables.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2014. / Submitted by Larissa Stefane Vieira Rodrigues (larissarodrigues@bce.unb.br) on 2014-10-23T16:51:59Z No. of bitstreams: 1 2014_AlessandroBorgesTatagiba.pdf: 3050206 bytes, checksum: eb406a468aeb2344613f1bcc716e02f2 (MD5) / Rejected by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br), reason: O arquivo anexado não corresponde a descrição feita. on 2014-11-05T15:56:49Z (GMT) / Submitted by Larissa Stefane Vieira Rodrigues (larissarodrigues@bce.unb.br) on 2014-11-06T19:28:16Z No. of bitstreams: 1 2014_BeugreOurononMarieRosalie.pdf: 6461309 bytes, checksum: 3c100ecd1e9762c916f1cfe22b29af60 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-11-10T15:12:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_BeugreOurononMarieRosalie.pdf: 6461309 bytes, checksum: 3c100ecd1e9762c916f1cfe22b29af60 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-10T15:12:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_BeugreOurononMarieRosalie.pdf: 6461309 bytes, checksum: 3c100ecd1e9762c916f1cfe22b29af60 (MD5) / O objetivo deste trabalho é avaliar uma metodologia de estimativa de vida à fadiga, com particular atenção a carregamentos multiaxiais de amplitude variável. A metodologia emprega o modelo de encruamento cinemático de Chaboche no cálculo das tensões e deformações no regime elasto-plástico cíclico estabilizado. Para estimar a vida à fadiga, utiliza-se o método de Bannantine-Socie, no qual (i) a técnica de contagem de ciclos rainflow é aplicada a cada plano material, (ii) o dano acumulado em cada plano é calculado com a regra de Palmgren-Miner e (iii) o plano crítico é definido como o plano onde o dano por fadiga é máximo. Para materiais com modo de falha por cisalhamento, a contagem de ciclos é feita sobre a história da deformação cisalhante e o dano à fadiga é calculado com o modelo de Fatemi-Socie. No caso de falha por tração, a história da deformação normal e o modelo de Smith-Watson-Topper são empregados. A avaliação da metodologia foi feita com base em vidas observadas em ensaios de fadiga relatados na literatura, realizados em corpos de prova tubulares submetidos a carregamento axial-torcional de amplitude constante e variável. Os corpos de prova foram fabricados em aço S45C e aço inoxidável 304. Para os dois aços investigados, a maioria das estimativas de vida do método de Bannantine-Socie usando o modelo de Fatemi-Socie com k em função da vida ficaram dentro de uma banda de fator 2 no diagrama vida estimada vs. vida observada. As estimativas de vida que ficaram fora dessa banda foram conservadoras. As estimativas de vida com o uso do modelo de Smith-Watson-Topper também ficaram em sua maioria dentro de uma banda de fator 2, com exceção dos ensaios de torção sob carregamento totalmente alternado e variável. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The aim of this work is to evaluate a fatigue life estimation methodology, with particular attention to variable amplitude multiaxial loading. The stabilized stress-strain response of the material was assumed to obey the kinematic hardening model developed by Chaboche. Fatigue life estimations were obtained with Bannantine-Socie method: (i) rainflow cycle counting is applied on each material plane, (ii) fatigue damage on each plane is accumulated according to Palmgren-Miner rule and (iii) the critical plane is defined as the plane experiencing the largest fatigue damage. For shear failure mode materials, cycle counting is performed on the shear strain history and the Fatemi-Socie parameter is used to estimate fatigue damage. For tensile failure mode materials, the normal strain history and the Smith-Watson-Topper parameter are used instead. Fatigue tests available in the literature were considered to assess the methodology. Such tests were carried out on thin-walled tubular specimens made of S45C and 304 steels, subjected to constant and variable amplitude axial-torsional loadings. For both steels, most life estimates using the Fatemi-Socie parameter with k as function of fatigue life were within a factor of 2 bandwidth in the estimated life vs. observed life diagram. The use of the Smith-Watson-Topper parameter provided a similar overall performance, but life estimates for torsion tests were not satisfactory.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-03-23T15:46:40Z No. of bitstreams: 1 2014_GabrielQueirozNegrao.pdf: 4626562 bytes, checksum: d3125b18cafc31578b95185b317fa415 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2015-05-20T12:47:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_GabrielQueirozNegrao.pdf: 4626562 bytes, checksum: d3125b18cafc31578b95185b317fa415 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-20T12:47:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_GabrielQueirozNegrao.pdf: 4626562 bytes, checksum: d3125b18cafc31578b95185b317fa415 (MD5) / O objetivo deste trabalho é avaliar a metodologia deformação-vida no contexto de componentes entalhados submetidos a carregamentos de amplitude constante e variável. Esta metodologia baseia-se no método rainflow para identificação de ciclos de carregamento, nos métodos de Neuber ou de Molski-Glinka para estimativa das tensões e deformações na raiz do entalhe, nas relações de Morrow ou Smith-Watson-Topper para estimativa do dano à fadiga e na regra de acúmulo de dano de Palmgren-Miner para o cálculo do dano total produzido pelo carregamento. Um total de 101 ensaios de fadiga em componentes entalhados disponíveis na literatura, dos quais 53 realizados sob carregamento de amplitude constante e 48 sob carregamento de amplitude variável, foram utilizados para avaliar a metodologia. As melhores estimativas de vida foram obtidas combinando-se o método de Molski-Glinka com a relação de Morrow. Dentre as vidas estimadas para os ensaios sob carregamento de amplitude constante e variável, respectivamente 75% e 92% ficaram numa faixa de fator 3 no diagrama vida estimada vs. vida observada. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The aim of this work is to assess a strain-based fatigue life methodology, with particular attention to notched components subjected to constant and variable amplitude loadings. The methodology employs the rainflow method to count loading cycles, Neuber or Moslki-Glinka methods to estimate notch root stresses and strains, Morrow and Smith-Watson-Topper relations to estimate fatigue damage and the Palmgren-Miner rule to calculate the total damage caused by the loading history. In order to assess the methodology, 101 available fatigue tests on notched components (53 and 48 tests conducted on constant and variable amplitude loadings, respectively) were considered. The Molski-Glinka method combined with Morrow’s relation produced the best life estimates. For the constant and variable amplitude loading datasets, 75% and 92% of the estimates were within a factor of 3 in fatigue life, respectively.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2015. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-05-14T16:38:14Z No. of bitstreams: 1 2015_RafaelMarquesSilva.pdf: 3637053 bytes, checksum: 5285498b0c9027dcf10eb4d965e45774 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-05-14T21:01:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_RafaelMarquesSilva.pdf: 3637053 bytes, checksum: 5285498b0c9027dcf10eb4d965e45774 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-14T21:01:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_RafaelMarquesSilva.pdf: 3637053 bytes, checksum: 5285498b0c9027dcf10eb4d965e45774 (MD5) / O presente trabalho trata da transição da propagação de trincas bidimensionais para trincas passantes por fadiga, em espécimes de aço sujeitos à tração. A falha por fadiga nas estruturas é um problema muito comum que é caracterizado pela geração e propagação paulatina de uma ou várias trincas, causado pelo efeito cumulativo da aplicação cíclica de cargas variáveis. Quando a trinca penetra parcialmente na peça, ela é considerada bidimensional. Já quando penetra totalmente na peça, a trinca é dita unidimensional ou passante. Existem algumas expressões empíricas para trincas bidimensionais fornecidas na literatura que ajudam a descrever os fatores de intensidade de tensão. Essas equações estão limitadas a diversos fatores de forma que relacionam as características geométricas da peça, tais como espessura, largura e o tipo de entalhe, já que as trincas bidimensionais mudam de aspecto a cada ciclo de carga. Uma questão importante nesse assunto é a transição de uma trinca parcialmente penetrante (bidimensional) para uma situação unidimensional (trinca passante), pois para calcular a vida total de uma trinca por fadiga é preciso também conhecer seu comportamento na fase de transição. Contudo, esse processo de transição não tem sido muito acompanhado por estudos. Esta pesquisa tem como objetivo geral estudar o processo de transição de trincas bidimensionais para unidimensionais por fadiga. Foram realizados experimentos de propagação de trincas em corpos de prova com seção transversal retangular. Em cada experimento, uma trinca foi induzida a partir de um defeito com forma quarto-elíptica em um dos vértices do corpo de prova. Durante o ensaio, foram aferidos, no processo de transição, comprimentos característicos da forma da trinca (a, c e c’). Nesse contexto, o presente estudo apresenta uma análise da transição de trincas bidimensionais para unidimensionais por fadiga, em corpos de prova de aço SAE 4340, de seção retangular, com um entalhe inicial de canto, submetido a cargas de tração por fadiga. São apresentados resultados experimentais comparados com os resultados no programa ViDA. / This work deals with the transition of two-dimensional cracks to through cracks by fatigue in steel specimen under tension. Fatigue failure in structures is a very common problem that is characterized by the gradual generation and propagation of one or more cracks, caused by the cumulative effect of cyclic variable loads application. When the crack partially penetrates the thickness specimen it is called two-dimensional crack. However, when it fully penetrates the thickness specimen it is called through crack. There are some empirical mathematical expressions in the literature to evaluate stress intensity factor. These equations are limited to many configuration parameters and ratios, related to the geometrical specimen features, such as thickness, width, notch type, since surface crack aspect changes each load cycle. An important issue in this matter is the trasition of a part-through crack to a one-dimensional situation (through crack), because to calculate total life of a fatigue crack is also necessary to know its behavior in the trasition period. However, this process of transition has not been very accompanied by studies. This research has as main objective to study the transition from two-dimensional cracks to one-dimensional cracks by fatigue. Crack propagation tests were performed on specimen with rectangular cross section. In each test, a crack was induced from a quarter-elliptical flaw in one of the specimen corners. During the test, in the transition period, characteristic lengths of crack shape (a, c and c') were measured. In this sense, this study presents an analysis of two-dimensional cracks transition to one-dimensional crack by fatigue, in SAE 4340 steel specimens, with rectangular cross section, with a inicial corner notch, under tensile fatigue loads. Experimental results are compared with the results of software ViDa.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas Eletrônicos e Automação, 2012. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2012-06-22T13:15:51Z No. of bitstreams: 1 2012_ThiagoRaposoMilhomemdeCarvalho.pdf: 3767204 bytes, checksum: fe993c0ecaa290f54d08e6f7aab31789 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2012-06-25T10:42:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_ThiagoRaposoMilhomemdeCarvalho.pdf: 3767204 bytes, checksum: fe993c0ecaa290f54d08e6f7aab31789 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-06-25T10:42:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_ThiagoRaposoMilhomemdeCarvalho.pdf: 3767204 bytes, checksum: fe993c0ecaa290f54d08e6f7aab31789 (MD5) / Neste trabalho desenvolveu-se instrumentação dedicada para digitalização e tratamento de sinais biomecânicos e biológicos durante a atividade do ciclismo. Estudaram-se o comportamento mioelétrico e biomecânico durante atividades de contrações cíclicas em exercícios isocinéticos com produção de fadiga. Foram propostos protocolos experimentais e metodologias objetivas para análise do desempenho destes ciclistas, baseando-se nos sinais eletromiográficos e biomecânicos coletados dos mesmos. Na avaliação de desempenho do ciclista, com respeito à técnica particular de pedalar, foi proposta uma metodologia que infere o esforço realizado em prol da geração de torque efetivo em relação ao esforço total despendido durante o exercício. Realizou-se, então, uma análise do comportamento mioelétrico do vasto lateral da perna esquerda de cada ciclista, a partir do processamento e da análise de seu sinal eletromiográfico coletado. Nesta análise foram computados parâmetros descritores da fadiga a partir de segmentos específicos dos sinais de eletromiografia. Seis ciclistas voluntários participaram das coletas, utilizando o mesmo cicloergômetro, as mesmas sapatilhas e eletrodos para a coleta do sinal eletromiográfico. Não foi observada, a princípio, nenhuma relação direta entre a dinâmica da fadiga e o comportamento do desempenho biomecânico ao longo da fase isocinética do exercício. Constituem-se contribuições principais deste trabalho: a definição de um critério objetivo para avaliação de desempenho com instrumentação dedicada; a implementação de um conjunto de técnicas associadas de processamento e condicionamento do sinal eletromiográfico para o cálculo dos descritores e uma análise conjunta dos sinais biomecânicos e eletromiográficos para a verificação da existência de relações diretas entre fadiga e desempenho biomecânico, podendo esta ideia ser estendida a outras modalidades esportivas. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this work, dedicated instrumentation for digitizing and biologic and biomechanical signal processing during cycling activities was developed. The myoelectric and biomechanical behaviors during cyclic contractions activities in isokinetic exercises with fatigue production were studied. Experimental protocols and objective methodologies for these cyclists’ performance analysis were proposed, based on the electromyographic and biomechanical signals collected from them. For the cyclist’s performance evaluation, regarding the particular pedaling technique, a methodology that infers the effort made in order to generate effective torque in relation to the total effort made during the exercise was proposed. An analysis of the myoelectric behavior of the left leg’s vastus lateralis of each cyclist was done, from the processing and analysis of their collected electromyographic signal. In such analysis, fatigue descriptor parameters were computed, based on specific segments of the electromyographic signals. Six volunteer cyclists participated in the data acquisition, using the same cycle ergometer, the same shoes and electrodes for the electromyographic signal collection. At first, no direct relationship between the fatigue dynamics and the biomechanical performance behavior during the exercise’s isokinetic phase was observed. This work’s main contributions are: the definition of an objective criterion for performance evaluation with dedicated instrumentation; the implementation of a set of associated electromyographic signal processing and conditioning techniques in order to compute the descriptors, and a joint analysis of the biomechanical and electromyographic signals to verify the existence of direct relationships between fatigue and biomechanical performance, with the possibility to extend this idea to other sport modalities.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil, 2012. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2012-11-16T10:52:58Z No. of bitstreams: 1 2012_MarcosAiresAlbuquerueSantos.pdf: 10374195 bytes, checksum: 84ffd17554bddfc65ba6f1fd91d87203 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2012-11-21T13:54:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_MarcosAiresAlbuquerueSantos.pdf: 10374195 bytes, checksum: 84ffd17554bddfc65ba6f1fd91d87203 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-11-21T13:54:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_MarcosAiresAlbuquerueSantos.pdf: 10374195 bytes, checksum: 84ffd17554bddfc65ba6f1fd91d87203 (MD5) / Este trabalho buscou avaliar, comparativamente, o comportamento estrutural do pavimento, considerando os carregamentos atuantes como estático ou dinâmico. O resultado dessa análise se deu pelo cálculo de vida de fadiga do pavimento, produzida pelos carregamentos dinâmico e estático. Trabalhos de outros pesquisadores motivaram e auxiliaram esta pesquisa, fornecendo instrumentos para que se avaliassem criticamente as principais metodologias de dimensionamento de pavimento existentes. Destarte foi sugerida nova metodologia para o dimensionamento de pavimentos considerando o carregamento dinâmico e imperfeições nos pavimentos. Admitiu-se, como base para a criação do novo método de dimensionamento, o uso do modelo mecanicista-empírico, o modelo à fadiga, os conceitos que envolvem o estudo da irregularidade de pavimentos e o estudo do cálculo das forças dinâmicas atuantes sobre o pavimento, por meio dos modelos de um quarto de carro e um quarto de caminhão. Para o desenvolvimento e testes do novo método, utilizaram-se as ferramentas numéricas Simulink, para o cálculo das forças dinâmicas pneu-pavimento, e o programa Mechsys, que usa o método dos elementos finitos para calcular o estado de tensão-deformação nas camadas do pavimento estudado. A nova metodologia aplicada se mostrou altamente relevante diante dos resultados dos testes comparativos realizados, entre carregamento estático e dinâmico. Nos testes admitiram-se várias configurações de perfil, velocidade e defeitos. Os defeitos testados foram concentrados e desconcentrados ao longo dos perfis estudados, representados por “buracos”, “elevações” e “senos” por onde trafegavam as diferentes velocidades de caminhão de eixo padrão, 8,2 kN. Os resultados mostram que para defeitos concentrados, ao se considerar o carregamento dinâmico, o número máximo de passadas de um veículo do tipo padrão é de 10 a 100.000 vezes menor que o número de passadas calculadas para o carregamento estático. Diferenças menores, porém igualmente relevantes, são apresentados para as camadas onde o defeito é desconcentrado. Para os testes realizados restringiu-se a uma única disposição e dimensões das camadas do pavimento. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This study aimed to comparatively evaluate the structural behavior of the pavement, considering both, static and dynamic loads acting. The result of this analysis is given by the calculation of fatigue life of the pavement, produced by the dynamic and static loads. The literature review helped and motivated this research by providing arguments in order to evaluate critically the main methods of pavement design. Then it was suggested new methodology or the design of pavements considering the dynamic loading and highway defects. Then, were assumed as the basis for the creation of the new method of design the mechanistic-empirical fatigue model, the concepts of IRI, dynamic forces concepts and the quarter car and the quarter truck models. For the development and testing of the new methodology were used two numerical tools. The first one was Simulink, it was used to calculate the dynamic forces acting on the pavement. The other one was Mechsys program, which uses the finite element method to calculate the stress-strain state in the pavement layers. The new methodology applied in this research presented highly relevant results. The results show that when was considering dynamic loading instead of the static loading and admitted different profiles settings, speeds and defects the fatigue life can change abruptly. The simulation consider the pavement defects as concentrated or distributed over the profiles, it was represented by "holes", "elevation" and "sine wave" under vehicle traffic represented by a standard axle, 8.2kN , at different speeds. The results presented for the concentrated defect, when was considering the dynamic loading show the maximum number of passes of a standard axle got a range between 10 to 100,000 times smaller than the number calculated for static loading. The sine profile had minor differences at the number of passes between the static and the dynamic loads, however the difference was expressive as well. Finally, the testes were limited to a single layout and dimensions of the pavement layers.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2013. / Submitted by Ricardo Tavares (ricardosoares@bce.unb.br) on 2013-06-12T21:29:28Z No. of bitstreams: 1 2013_FabianoAraujoSoares.pdf: 10542375 bytes, checksum: 507b48468deef2e56a0791caab68ba57 (MD5) / Rejected by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br), reason: Arrumar referências e preencher as informações adicionais. on 2013-06-13T19:23:15Z (GMT) / Submitted by Ricardo Tavares (ricardosoares@bce.unb.br) on 2013-06-13T20:44:49Z No. of bitstreams: 1 2013_FabianoAraujoSoares.pdf: 10542375 bytes, checksum: 507b48468deef2e56a0791caab68ba57 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2013-06-16T17:15:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_FabianoAraujoSoares.pdf: 10542375 bytes, checksum: 507b48468deef2e56a0791caab68ba57 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-16T17:15:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_FabianoAraujoSoares.pdf: 10542375 bytes, checksum: 507b48468deef2e56a0791caab68ba57 (MD5) / O objetivo desta tese de doutorado é o desenvolvimento e teste de métodos para análise de sinais eletromiográficos baseados em técnicas de processamento de imagens. No trabalho, sinais eletromiográficos de superfície são capturados por meio de arranjos lineares de eletrodos e representados na forma de imagens, ou são capturados por meio de matrizes de eletrodos e as variáveis indicadoras de fadiga estimadas a partir dos sinais de cada canal são representados na forma de imagens. A partir dessas imagens, são desenvolvidos algoritmos para a estimação de parâmetros relevantes na análise de sinais eletromiográficos. O trabalho se divide em quatro partes principais. Na primeira parte, foi feita uma revisão bibliográfica sobre eletromiografia de superfície, procurando mostrar o estado da arte nessa área do conhecimento. Na segunda parte, a abordagem baseada em processamento de imagens é usada para a estimação de velocidade de condução média e da variância da velocidade de condução dos potenciais de ação das unidades motoras. Na terceira parte, é desenvolvida uma técnica baseada em processamento de imagens para identificação de uma ou múltiplas zonas de inervação em sinais de eletromiografia multicanal. Finalmente, na quarta parte, a técnica proposta para estimação da velocidade de condução é aplicada a um caso real: a avaliação e comparação da fadiga muscular ao longo do ciclo menstrual e entre os gêneros. Além disso, é apresentada uma proposta de mapa de fadiga para avaliar as propriedades espaciais e temporais da fadiga. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The aim of this PhD thesis is the design and testing of methods for analyzing electromyographic signals using image processing techniques. In this work, surface electromyographic signals are captured by means of linear arrays of electrodes, and represented as images; or captured using a matrix of electrodes, and fatigue index variables are estimated from the signals in each channel and represented as images. From these images, algorithms are designed for the estimation of relevant parameters in the analysis of electromyographic signals. The manuscript is divided into four main parts. The first presents a review about the state of the art in electromyography. In the second part, the image processing -based approach is used for estimating the average conduction velocity, and the variance of the conduction velocity of motor unit action potentials. In the third part, an image processing -based technique for identifying one or multiple innervation zones in multichannel electromyography is proposed. Finally, in the fourth part, the proposed method for estimation of conduction velocity is applied in a real case: the evaluation and comparison of muscle fatigue along the menstrual cycle, and between genders. Furthermore, fatigue maps are proposed for evaluating spatial and temporal properties of muscle fatigue.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2006. / Submitted by Érika Rayanne Carvalho (carvalho.erika@ymail.com) on 2009-10-01T02:06:54Z No. of bitstreams: 1 2006_Camilla de Andrade Gonçalves.pdf: 1648259 bytes, checksum: 4965bdd7c725fcd3f0af9b6d41eacd12 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2010-02-12T23:02:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Camilla de Andrade Gonçalves.pdf: 1648259 bytes, checksum: 4965bdd7c725fcd3f0af9b6d41eacd12 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-02-12T23:02:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Camilla de Andrade Gonçalves.pdf: 1648259 bytes, checksum: 4965bdd7c725fcd3f0af9b6d41eacd12 (MD5) Previous issue date: 2006-09-13 / O objetivo deste trabalho é o estudo de critérios de resistência à fadiga multiaxial de metais em regime de alto número de ciclos. Os modelos apresentados por vários autores propõem, como medidas principais, a contribuição das tensões normais e das tensões cisalhantes para a degradação por fadiga do componente, além dos parâmetros do material. A questão que se coloca no contexto de solicitações multiaxiais é: qual é a melhor medida para caracterizar a amplitude de tensões cisalhantes e como incorporar o efeito das tensões normais? O estudo desenvolve então, uma análise destas questões relacionadas à modelagem de um critério de resistência à fadiga. Tensões normais trativas contribuem de forma maléfica para a degradação por fadiga por agirem no processo de abertura de microtrincas; quase a totalidade dos modelos de fadiga multiaxial considera a tensão hidrostática como medida das tensões normais atuantes na solicitação à fadiga. Sabe-se que esta é basicamente uma média das tensões normais e propõe-se aqui a substituição desta, pela máxima tensão principal. A aplicação da proposta a um conjunto grande de resultados experimentais disponíveis na literatura confirmou a hipótese de que a pior situação, que corresponde à existência de uma micro-trinca ortogonalmente orientada à máxima tensão principal, deve ser considerada e fornece uma previsão de resistência à fadiga mais conservativa e portanto, a favor da segurança. Quanto às tensões cisalhantes, primeiro apresentam-se as propostas de alguns autores, destacando-se dentre elas a abordagem do envelope elíptico e do envelope prismático. As duas aproximações fornecem as mesmas boas previsões de resistência à fadiga para dados experimentais de carregamentos senoidais com ciclos de mesma freqüência. Avança-se a análise para carregamentos mais gerais cujas trajetórias se distanciam da forma de um elipsóide e verifica-se de maneira inédita que, para uma ampla faixa de histórias de carregamento, as medidas de amplitude de tensões cisalhantes obtidas pelo máximo envelope prismático são equivalentes às medidas correspondentes obtidas pelo mínimo envelope elíptico. Tal verificação foi comprovada considerando-se trajetórias com ciclos senoidais assíncronos proporcionais e fora de fase, e ciclos não senoidais selecionadas a partir de resultados experimentais relativos a situações limites de resistência à fadiga. ________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The aim of this work is to evaluate multiaxial high cycle fatigue criteria for metals. The models presented by many authors propose that the the normal and shear stresses are the main variables controlling the fatigue damage, as well as the materials parameters. In the multiaxial context, the fundamental question to be answered is: which is the best measure to characterize the shear stress amplitude and how the well known effect of the mean normal stresses can be incorporated in the modeling process? This work carries out an analysis of such issues! Tensile stresses reduce the fatigue strength of metals as they keep the crack faces opened. Almost the totally of the multiaxial fatigue models available in the literature considers the hydrostatic stress as a measure for the normal stresses acting upon the fatigue solicitation. The hydrostatic stress is basically an average of the normal stresses acting in three orthogonal planes passing through a material point. Here we claim that the worst situation in terms of fatigue solicitation corresponds to the existence of a micro-crack orthogonally oriented to the maximum principal stress. Therefore, the maximum principal stress rather than the hydrostatic stress should be considered as an appropriate measure of the mean normal stress effect on the fatigue solicitation. To validate this hypothesis available experimental data published in the literature were selected and compared with the estimates provided by a modified version of the Prismatic Hull criterion developed by Mamiya and Araujo. Concerning the shear stresses, some models which consider the Minimum Circunscribing Ellipsoid or the Maximum Prismatic Hull of the deviatoric stress path as an appropriate measure for the shear stress amplitude are presented. The analysis carried out considering different materials subjected to a broad range of loading paths involving sinusoidal loadings with distinct frequencies and non-harmonic loadings revealed the shear stress amplitudes measured by the prismatic hull are equivalent to the ones measured by the elliptic hull.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, 2005. / Submitted by Thaíza da Silva Santos (thaiza28@hotmail.com) on 2009-12-15T20:42:02Z No. of bitstreams: 1 TESE DEFINITIVA Larissa di Oliveira.pdf: 18982586 bytes, checksum: b3e2299ecc8092ef9e64a5c34fef83b6 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-01-15T22:07:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TESE DEFINITIVA Larissa di Oliveira.pdf: 18982586 bytes, checksum: b3e2299ecc8092ef9e64a5c34fef83b6 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-15T22:07:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE DEFINITIVA Larissa di Oliveira.pdf: 18982586 bytes, checksum: b3e2299ecc8092ef9e64a5c34fef83b6 (MD5) Previous issue date: 2005-12 / O objetivo deste estudo foi analisar simultaneamente o comportamento de alguns músculos flexores e extensores do cotovelo durante fadiga isométrica do Bíceps Braquial. Foram coletados os EMG dos músculos Bíceps Braquial (BBL), Braquiorradial (BRD), Flexores Superficiais dos Dedos (FSD), Tríceps Braquial (TBL) e Extensores Comuns dos Dedos (ECD). Simultaneamente foram registradas a força de flexão do cotovelo e a força dos dígitos. Foram analisadas as evoluções dos seguintes parâmetros durante o exercício: Freqüência Mediana (FMN), do Ângulo de Queda da FMN (AQ-FMN), do valor do RMS e do Tempo de Resistência (TR). Participaram 12 voluntários do sexo masculino da faixa de 20 a 25 anos, não praticantes de atividade física. O protocolo experimental consistiu na flexão do membro não dominante com o antebraço em supinação e o punho em posição neutra, nos ângulos de 45º, 90º e 135º de flexão de cotovelo, com carga de 30% da Contração Voluntária Máxima (CVM), até a exaustão, em 3 dias diferentes separados por 48 horas. Os resultados mostraram uma intensa atuação do TBL, que apresentou para RMS e FMN, diferenças significativas quando comparado com os outros músculos estudados. Ao contrário do esperado, os músculos flexores apresentaram comportamentos similares entre si. O ECD, entretanto, apresentou comportamento inesperado, similar aos flexores. Foram discutidas as possíveis explicações para esses resultados. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This study aimed to simultaneously analyze the behavior of some elbow flexors and extensors muscles during Bíceps Brachii isometric fatigue. Surface EMGs were recorded from long head of biceps brachii (BBL), braquiorradial (BRD), flexor digitorum superficialis (FDS), lateral head of triceps brachii (TBL) and extensor digitorum (ED). Force of flexion of the elbow and force of the digits were also recorded. The evolutions of the following parameters during exercise were analyzed: median frequency (FMN), angle of FMN fall, RMS value and resistance time (RT). The sample was composed of 12 male volunteers, aged 20-25 years, not doing physical activity. The experimental protocol consisted of an isometric flexion of the elbow of the not dominant member until exhaustion at 45º, 90º e 135º angles, with a 30% of the Maximum Voluntary Contraction (MVC) load. The forearm was kept in supine and the fist in neutral position. The results showed a sensible activity of the TBL, which exhibited for both RMS and FMN significant differences when compared to the other studied muscles. As expected, the flexor muscles presented similar behaviors between themselves. Otherwise, the ECD presented an unexpected behavior, much similar to the flexors. The possible explanations for these results had been argued.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2009. / Submitted by Allan Wanick Motta (allan_wanick@hotmail.com) on 2010-03-01T19:16:33Z No. of bitstreams: 1 2009_BraitnerLobatodaSilva.pdf: 1567955 bytes, checksum: 9fa0fbdae0bb50b49dabff832270fe11 (MD5) / Rejected by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com), reason: Abstract errado. on 2010-03-03T00:14:21Z (GMT) / Submitted by Allan Wanick Motta (allan_wanick@hotmail.com) on 2010-03-03T17:39:04Z No. of bitstreams: 1 2009_BraitnerLobatodaSilva.pdf: 1567955 bytes, checksum: 9fa0fbdae0bb50b49dabff832270fe11 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-03-03T23:15:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_BraitnerLobatodaSilva.pdf: 1567955 bytes, checksum: 9fa0fbdae0bb50b49dabff832270fe11 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-03-03T23:15:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_BraitnerLobatodaSilva.pdf: 1567955 bytes, checksum: 9fa0fbdae0bb50b49dabff832270fe11 (MD5) Previous issue date: 2009 / Este trabalho propõe uma estratégia numérico-experimental para determinar o valor do limiar de propagação de trincas, DKth , importante parâmetro da mecânica da fratura. Em particular, o Método do Ponto e o Método da Linha foram usados em conjunto com a resistência à fadiga de corpos com e sem entalhe permitindo formular uma metodologia híbrida para predição de fratura. A fim de checar a precisão da estratégia proposta, 40 conjuntos de dados experimentais foram selecionados a partir da literatura disponível para vários materiais metálicos. O valor do limiar de propagação de trincas foi predito através do pós-processamento dos resultados da análise linear-elástica em Elementos Finitos. As análises mostraram uma estreita relação entre as predições e os dados experimentais. Em particular, esta estratégia permitiu predições dentro de um intervalo de erro de ±20%, independente da forma do corpo de prova. Os resultados obtidos mostraram que raio de entalhe menor que 1 mm e coeficiente adimensional (raio do entalhe / dimensão associada à seção transversal) menor ou igual a 0,01 são mais indicados pois apresentam menor tendência de erro. Além disso, o Método da Linha prevê estimativas mais conservadoras que o Método do Ponto. Por fim, propriedades de fadiga em conjunto com a Teoria da Distância Crítica podem ser usadas para predizer parâmetro de mecânica da fratura e serem usadas em situações de interesse prático, reduzindo o tempo e o custo de projeto. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work proposes a numerical-experimental strategy to determine the threshold of the stress intensity factor, DKth , an important parameter of fracture mechanic. In particular, Point Method and Line Method were used in conjunction with the notched and unnotched fatigue limits allowing the formulation of a fracture prediction methodology. In order to check the accuracy of the proposed strategy, 40 sets of experimental data were selected from the technical literature for several metallic materials. The threshold of the stress intensity factor value was predicted by post-processing the results of linear-elastic Finite Element Analysis. The performed analyses showed a sound agreement between predictions and experimental data. In particular, the obtained estimations were found to be accurate within an error interval about ±20%, regardless the specimen geometrical feature. The obtained results show that a notch root radius smaller than 1 mm and a geometrical relation (notch root radius / net cross section) smaller or equal to 0.01 are more indicated. Moreover, the Line Method gives more conservative predictions than the Point Method. Finally, the fatigue properties in conjunction with linear-elastic Theory of Critical Distances can successfully be used to predict the threshold of the stress intensity factor in situations of practical interest, reducing the time and costs of the design process.