Orientador: Marcelo Grafulha Vanti. / Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Ciências Tecnológicas, Universidade Regional de Blumenau, Blumenau,

Os materiais resilientes ou macios para reembasamento de base de próteses são utilizados na clínica odontológica com a finalidade de proporcionar maior conforto e eficiência mastigatória aos pacientes que utilizam próteses removíveis totais e que por situações específicas não suportam uma prótese removível total convencional com base rígida. Atualmente é muito utilizado nas próteses removíveis transicionais, para minimizar as pressões sobre implantes que se encontram na fase de osseointegração, além de proporcionar ausência de lesões traumáticas e condicionamento tecidual durante o período pós-cirúrgico; em casos de rebordo alveolar atrofiado; irritação crônica superficial possivelmente devido à pressão do forame mentoniano; rebordo em lâmina de faca; após radiação terapêutica dissipando as forças oclusais, entre outras. Assim, é objetivo deste estudo analisar por meio do método de elementos finitos tridimensional a distribuição de tensões aplicadas na prótese removível total reembasada com forradores macios em diferentes espessuras e consequente transmissão a mucosa e ao rebordo, definindo a espessura ideal de material reembasador. Os corpos-de-prova constituirão-se em modelos projetados de mandíbula desdentada com uma prótese total apoiada sobre o rebordo. São 6 modelos: modelo 1: prótese removível total apoiada diretamente sobre o rebordo sem material reembasador (caso controle); modelo 2: prótese removível total reembasada com 0,5mm de espessura de material reembasador apoiada sobre o rebordo; modelo 3: prótese removível total reembasada com 1mm de espessura de material reembasador apoiada sobre o rebordo; modelo 4: prótese removível total reembasada com 1,5mm de espessura de material reembasador apoiada sobre o rebordo; modelo 5: prótese removível total reembasada com 2,0mm de espessura de material reembasador apoiada sobre o rebordo; modelo 6: prótese removível total reembasada com 2,5mm de espessura de material reembasador apoiada sobre o rebordo. Uma força de 60N foi aplicada ao longo eixo dos dentes das próteses, sendo de mesma intensidade bilateralmente e simultaneamente. Após a execução dos teste e análise dos resultados verifica-se que a adição de apenas 0,5 mm de material reembasador (modelo 2), diminuiu em 10% o pico de tensão, ocorrendo diminuições menores com o aumento gradual da espessura de material reembasador. Dentro das características do presente trabalho, a diminuição dos picos são menores do que 1% entre os modelos 4 e 5, sugerindo que para mandíbulas com boa adaptação da prótese, superfície óssea lisa, sem espículas, nichos dentários ou outros fatores semelhantes, não é significativo uma espessura maior do que 1,5 mm de material reembasador . Um resultado que sai desse padrão se refere ao modelos 5 e 6, onde o aumento de 2 para 2,5 mm de espessura do material reembasador promoveu um aumento nos picos de tensão. Diante das características in vitro deste estudo conclui-se que uma espessura de 2mm de material reembasador é o suficiente para amortecer as forças mastigatórias. No presente estudo, espessura maior que 2mm promoveu tensões à mucosa e ao rebordo. / The soft or resilient materials for relining denture base are used in clinical dentistry in order to provide greater comfort and chewing efficiency of patients which use removable dentures for total and specific situations as they does not tolerate a removable prosthesis with total conventional rigid base. Currently it is widely used in transitional dentures, to minimize the pressures on implants in process of osseointegration, while providing no traumatic injuries and conditioning tissue during the postoperative period, in cases of atrophic alveolar ridge; superficial chronic irritation possibly due to pressure from the mental foramen, edging knife blade, and after radiation therapy dissipating occlusal forces. The aim of this study is to analyze through the three-dimensional finite element stress distribution applied in full removable denture rebased with soft liners in different thicknesses and consequent transmission to the mucosa and the edge, setting the ideal thickness of relining. The samples used in test form in models designed for edentulous mandible with a denture resting on the edge. There are 6 models: Model 1: Full removable denture supported directly on the alveolar ridge without relining (case control), Model 2: Full removable denture rebased with 0.5 mm thick relining resting on the alveolar ridge; Model 3: total removable prosthesis rebased with 1mm thickness relining resting on the alveolar ridge; Model 4: Full removable denture rebased with 1.5 mm thick relining resting on the alveolar ridge; Model 5: Full removable denture rebased with 2.0 mm thick relining resting on the alveolar ridge; Model 6: Full removable denture rebased with 2.5 mm thick supported on relining the alveolar ridge. A force of 60N was applied to the long axis of the tooth prosthesis, with the same intensity bilaterally and simultaneously. After execution of test and analysis of results shows that the addition of only 0.5 mm relining (model 2), down 10% peak tension, smaller decreases occurred with the gradual increase of the thickness of relining. Among the features of the present study, the decrease of the peaks are less than 1% between sections 4 and 5, suggesting that mandibles with good adaptation to the prosthesis, bone surface smooth, without spines, teeth or niches other similar factors, it is not a significant thickness greater than 1.5 mm relining. A result that comes out of this pattern refers to models 5 and 6, where the increase of 2 to 2.5 mm thick relining promoted an increase in spikes. The features of this in vitro study concluded that a thickness of 2mm relining is enough to absorb chewing forces. In this study, thickness greater than 2mm must transfer tension to the mucosa and alveolar ridge.

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.

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.