Orientadores: Dawilson Lucato, Itamar Ferreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-24T05:41:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gallette_WalterRicardo_M.pdf: 6987684 bytes, checksum: 2d7cc166c872dd6ddbf864d6408307a4 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Freios de atrito são dispositivos de conversão de energia cinética em energia térmica por fricção entre elementos rotares e estatores. Freios aeronáuticos operam em condições de alto nível de energia. Os dispositivos de frenagem que utilizam materiais carbonosos têm obtido relativo sucesso em função das características peculiares do compósito. Esse trabalho parte do levantamento de características tanto dos sistemas de frenagem metálico quanto dos sistemas carbono-carbono, relacionando-os com propriedades físicas, térmicas e mecânicas desejáveis. O que se deseja no presente trabalho é uma avaliação do projeto do sistema de discos de freios em uso nas aeronaves de alto desempenho do tipo AMX para empregá-Io nas aeronaves MIRAGE III EBR (F-103). Para tanto, utiliza-se um balanço energético e o método de elementos finitos com refinamento de malha para os discos rotores obtendo campos de tensão e deformação. Com base em hipóteses simplificadoras retiradas de ordens técnicas e relatórios referenciados, faz-se uma comprovação desempenho dos discos / Abstract: Brakes are devices to convert kinetic energy into thermal energy by friction betwen rotors and stators. Aircraft brakes works in high energy leveI. Carbon brakes gets reiative success in this situation. The proposal of the present work is a study of metalic and carbon brakes and their relativ merit in design aiming the adaptation of the AMX brake project to the Mirage lII EBR (F-I03). Stress and strain distributions have been obtained with the energy balance technique and finite element models. The study uses simplified hypotesis based on technical informations for comparisons purposes of the two brakes systems. techinical orders compared with two different aircraft brakes perfomance / Mestrado / Mecanica dos Solidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Carlos Alberto Favarin Murari / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-20T14:44:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DelgadoLeon_MiguelZacarias_M.pdf: 3172693 bytes, checksum: edf12be10549e3953144c55f55aaa26d (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Baseado no Principio da Superposição, este trabalho apresenta um método eficiente para calcular o campo elétrico para qualquer o campo elétrico em cabos de potencia trifásicos. O problema do campo elétrico para qualquer condição normal de tensão ('V IND. A¿, 'V IND. B¿, 'V IND. C¿) nas três fases dos condutores, é reduzido ao cálculo do campo elétrico para uma nova condição básica de tensão nos condutores, isto é, 'V IND. A¿ = 0, 'V IND. B¿ = ', 'V IND. C = '. O Método de Simulação de Carga é utilizado é utilizado para representar a condição (0,1, - 1) nos condutores. ... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador : Jose Vitorio Zago / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computção Científica / Made available in DSpace on 2018-07-16T04:08:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kozakevich_DanielNorberto_M.pdf: 1469044 bytes, checksum: 696736f842cfb0a6aec0d6210c9639fe (MD5) Previous issue date: 1988 / Resumo: Na produção de cristais pela solidificação de sais fundidos, a técnica de CZOCHRALSKI é amplamente utilizada. Os cristais obtidos por esta técnica são indicados para a construção de dispositivos de baixa potência. Nesta técnica o sal é fundido num cadinho e mantido a uma temperatura superior a seu ponto de fusão. Uma semente do cristal é mergulhada no liquido e então puxada lentamente. O calor latente do sal que se solidifica na interfase semente-liquido, é eliminado por conducções através do cristal. Os três mecânismos básicos: convecção natural, rotação do cadinho e rotação do cristal e suas combinações foram simuladas numéricamente, para um fluxo de CZOCHRALSKI. Uma solução aproximada foi obtida mediante o metodo dos elementos finitos mistos, utilizando elementos quadrilaterais subparamétricos com aproximações / quadráticas nas componentes da velocidade e a temperatura e lineares na pressão. As integrais são calculadas numéricamente com uma regra gaussiana de nove pontos. As equações discretizadassao resolvidas pelo método de Newton e,os sistemas lineares pelo método frontal. O fluxo é não isotérmico, incompressivel, newtoniano, estacionário, tridimensional axisimétrico com fronteiras fixas. Outras formulações alternativas são colocadas para as equações de Navier-Stokes / Abstract: Not informed / Mestrado / Mestre em Matemática Aplicada

Orientadores: Fernando Iguti, Dante A. O. Martinelli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-18T16:11:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vizotto_Isaias_D.pdf: 6706804 bytes, checksum: 305850a294e6ba7eb7343b8c74b9aad6 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Para estruturas em casca, as formas geométricas são importantes para se obter comportamentos estruturais adequados. O estado de tensão que ocorre numa casca depende diretamente da sua forma geométrica. O estado de tensão ideal para estas estruturas é o de compressão pura. Neste trabalho, é apresentado um processo relativamente simples para geração de formas de estruturas em casca por meio de técnicas de programação matemática combinadas com a técnica de elementos finitos. Como resultado da aplicação desta formulação, é possível a definição de formas geométricas para estruturas em casca em que as cargas aplicadas são equilibradas, principalmente, por esforços internos de membrana. Entretanto, isto não exclui a possível existência de outros carregamentos que podem causar estados de tensão diferentes da compressão pura. Por meio do modelo proposto é possível simular computacionalmente uma membrana flexível, de qualquer formato, sobre a,qual podem atuar vários carregamentos, incluindo o efeito de pressão. Sob a influência e a atuação destes carregamentos, a membrana é deformada até uma das suas configurações de equilíbrio, que define uma superfície média para a estrutura em casca fina a ser construída. No caso do carregamento de pressão pode ser mostrado, no caso geral, que o sistema de forças não é conservativo. No modelo para geração de formas de estruturas em casca é utilizado um elemento finito triangular plano de membrana, com a hipótese de tensão-deformação constante, modificado para permitir a consideração de deslocamentos normais ao seu plano. A equação constitutiva adotada para descrever o comportamento do material é uma relação linear entre as tensões e deformações. A definição de deformação utilizada é a de Green, sendo considerados grandes deslocamentos e grandes deformações de modo exato. No modelo computacional existe a possibilidade de se impor um deslocamento de valor conhecido à membrana, obtendo-se assim formas geométricas simplesmente pela distorção da geometria plana inicial. Deste modo é possível projetar formas livres e esbeltas de estruturas em casca para coberturas, com quaisquer formatos na projeção horizontal e que, em essência, possuam aproximadamente um comportamento de acordo com a Teoria de Membrana / Abstract: In shell structures, geometrical shapes are important for the determination of their correct behavior. The stress state is strongly dependent on the geometrical shape. The ideal stress state for these structures is the pure compression state. In this work a relati vely simple process to generate free form shells by means of mathematical programming combined with the finite element technique is presented. As a result of the application of such formulation it is possible to define geometrical shapes for the shells where the applied loadings are equilibrated mainly by membrane action. This doesn't however preclude the existence of loadings which cause noncompressive stress. With the proposed model it is possible to simulate automatically a flexible membrane, with any shape, able to carry a larger number of loading conditions, including pressure loads. Under the action of these loads the membrane is deformed reaching one of its equilibrium configurations, which will define the midle surface of the shell to be built. For pressure loadings it can be shown that, generally, the system of forces is nonconservative. The finite element used to generate free form shells is the constant stress-strain triangle modified to consider out of plane displacements. The constitutive equation to model corresponds to linear elasticity. Exact displacements and strains are used for the membrane, using Green's strains. In the computational model it is possible to impose a known displacement to the membrane and to obtain geometrical shapes just distorting the initial configuration. In this way it is possible to design free form thin shells working as membranes with generic projection in plant the material behavior formulation for large / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Jose Luiz Antunes de Oliveira e Sousa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-19T20:26:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Siqueira_CesarAugustoMonteiro_M.pdf: 19078048 bytes, checksum: b112ce32ebf7ad5d6b6416bfc43ab9f4 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: A técnica dos elementos fmitos, aliada aos conceitos de Programação Orientada por Objetos, é aplicada na análise de problemas da Teoria da Poroelasticidade Acoplada, no estado plano de deformações. A técnica dos elementos fmitos foi escolhida devido a dificuldade de obtenção de soluções analíticas, que geralmente requerem simplificações excessivamente restritivas. A Programação Orientada por Objetos é utilizada devido a grande flexibilidade proporcionada por essa filosofia de programação quanto à extensão do sistema para problemas mais complexos, e também devido à disponibilidade de um sistema orientado por objetos para a utilização da técnica dos elementos fmitos. Ao sistema foi incluída uma nova classe responsável pelas informações referentes às equações diferenciais, condições de contorno, e condições iniciais da Teoria da Poroelasticidade. São apresentadas as formulações teórica e numérica do problema, de acordo com a teoria de Biot, assim como a implementação computacional. O sistema é validado através da comparação com resultados analíticos e numéricos encontrados na literatura. Para esta validação foram analisados os problemas de uma coluna poroelástica, e de consolidação de uma argila saturada sob ação de uma sapata de fundação. Foi feito um estudo de caso para um poço em um meio poroelástico, em que pressões, tensões efetivas e tensões totais são analisadas e comparadas com soluções analíticas. Possíveis extensões ao sistema, visando o tratamento de problemas mais complexos são discutidas / Abstract: The finite element technique and concepts of object oriented programming are applied to the solution of plane strain problems from Biot' s Theory of Poroelasticity. The fmite element technique was chosen due to the difficulty in obtaining analytic solutions, which, generally, require toa restrictive simplifications. The object oriented programming is used because of its high flexibility in the extension of the system to handle more complex problems. AIso the availability of a general purpose object oriented system to handle the finite element technique helped in the decision. Classes which are responsible for handling the information related to the equations of poroelasticity, boundary conditions and initial conditions were introduced to the system. The numerical formulation according to Biot' s theory, and computational implementation, are discussed. The system is validated through the comparison to numerical and analytical results found in the literature. This validation was perfomed by solving a problem of a poroelastic column, and a problem of consolidation of a saturated day, subject to a partially distributed load on the surface. An application was performed to analyse the problem of a wellbore in a poroelastic medium, in which, pressures, effective and total stresses are computed and compared to analytic solutions. Possible extensions to the system, aiming at the treatment of more complex problems, are discussed. / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Marco Lúcio Bittencourt / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-26T18:11:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_CaioFernandoRodriguesdos_D.pdf: 60307032 bytes, checksum: 4e05fc37f22f1d9206fa3c5665d9bc34 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Nesse trabalho apresentamos os procedimentos de construção de bases para o Método de Elementos Finitos (MEF) de alta ordem considerando o procedimento de diagonalização simultânea dos modos internos da matriz de massa e rigidez unidimensionais e a ortogonalização dos modos de contorno usando procedimentos de mínima energia. Nesse caso, os conceitos de ortogonalização de mínima energia são usados como uma maneira eficiente de se construir modos de contorno ortogonais aos modos internos das funções de forma $1D$. Novas funções de forma unidimensionais para o MEF de alta ordem são apresentadas para a construção de bases simultaneamente diagonais de mínima energia para o operador de Helmholtz. Além disso, um procedimento para o cálculo das matrizes de massa e rigidez $2D$ e $3D$, como combinação dos coeficientes unidimensionais das matrizes de massa, rigidez e mista é apresentado para elementos quadrilaterais e hexaédricos distorcidos em problemas de projeção, Poisson, estado plano e estado geral em problemas de elasticidade linear. O uso de procedimentos via matrizes unidimensionais permite obter um speedup significativo em comparação com o procedimento padrão, para malhas distorcidas e não distorcidas. Com esse procedimento, é possível armazenar apenas as funções de forma unidimensionais e suas derivadas calculadas nos pontos de integração unidimensionais gerando uma redução no consumo de memória. O desempenho das bases propostas foi verificado através de testes numéricos e os resultados comparados com aqueles usando a base padrão com polinômios de Jacobi. Características como esparsidade, condicionamento numérico e número de iterações usando o método dos gradientes conjugados com precondicionador diagonal também são investigados. Além disso, investigamos o uso da matriz de massa local, utilizando bases simultaneamente diagonais de mínima energia, como pré-condicionador. Os resultados foram comparados com o uso do precondicionador diagonal e SSOR (Symmetric Successive Over Relaxation) / Abstract: In this work we present construction procedures of bases for the high-order finite element method (FEM) considering a procedures for the simultaneous diagonalization of the internal modes of the one-dimensional mass and stiffness matrices and orthogonalization of the boundary modes using minimum energy procedure. The concepts of minimum energy orthogonalization are used efficiently to construct one-dimensional boundary modes orthogonal to the internal modes of the shape functions. New one-dimensional bases for the high-order FEM are presented for the construction of the simultaneously diagonal and minimum energy basis for the Helmholtz norm. Furthermore, we present a calculation procedure for the $2D$ and $3D$ mass and stiffness matrices, as the combination of one-dimensional coefficients of the mass, stiffness and Jacobian matrices. This procedure is presented for quadrilateral and hexahedral distorted elements in projection, Poisson, plane state and general linear elasticity problems. The use of the one-dimensional matrices procedure allows a significant speedup compared to the standard procedure for distorted and undistorted meshes. Also, this procedure stores only one-dimensional shape functions and their derivatives calculated using one-dimensional integration points, which generates a reduction in memory consumption. The performance of the proposed bases was verified by numerical tests and the results are compared with those using the standard basis using Jacobi polynomials. Sparsity patterns, condition numbers and number of iterations using the conjugate gradient methods with diagonal preconditioner are also investigated. Furthermore, we investigated the use of the local mass matrix using simultaneously diagonal and minimum energy bases as preconditioner to solve the system of equations. The results are compared with the diagonal preconditioner and Symmetric Successive Over Relaxation (SSOR) / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Katia Lucchesi Cavalca Dedini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-26T17:52:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pilotto_Rafael_M.pdf: 4691143 bytes, checksum: 8c6f267d72179ac9f88041489c3da8b5 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O uso de atuadores magnéticos para redução de vibrações visa substituir, em algumas ocasiões, os mancais magnéticos, uma vez que o atuador magnético envolve requisitos de projeto de menor complexidade em sua configuração. O presente trabalho consiste em avaliar como um atuador magnético se comporta ao controlar as vibrações em uma viga flexível de material metálico, bi-engastada, modelada computacionalmente, utilizando o método dos elementos finitos. O atuador magnético é inserido no modelo, utilizando a teoria de eletromagnetismo, assim como os componentes: amplificador de corrente, sensor de posição indutivo e um controlador PID (proporcional-integrador-derivativo). No modelo computacional, o atuador e o sensor de posição são posicionados em diferentes nós, com o propósito de estudar a eficácia do sistema atuador-controlador-sensor em função da sua posição ao longo da viga. Os parâmetros do controlador PID foram obtidos utilizando o método de otimização de Ziegler-Nichols, para as posições observadas do sistema atuador-sensor, e a técnica LPV (Linear Parameter Varying ¿ Variação Linear de Parâmetros) foi então aplicada para o desdobramento desses parâmetros como uma função do comprimento da viga. Para a validação experimental, foram utilizados dois dispositivos para a excitação externa da viga: um equipamento eletromecânico, denominado Shaker, que gerou ondas senoidais nas frequências naturais do sistema, com o propósito de verificar o comportamento do conjunto atuador/controlador em condições críticas, e um martelo de impacto, que excitou a viga através de um impulso único, o qual permitiu obter a dissipação de energia na viga em função do tempo decorrido até o amortecimento completo da resposta transiente. Assim, foram realizadas comparações entre os resultados obtidos a partir do modelo por elementos finitos e as análises realizadas sobre as medições na bancada experimental. Pode-se também observar o comportamento do atuador magnético, no que concerne ao controle de vibrações, em função de seu posicionamento ao longo da viga flexível / Abstract: The use of magnetic actuators for vibration reduction aims to substitute, in some occasions, the magnetic bearings, since the magnetic actuator involves less complex project requirements in its configuration. The present study consists of evaluating how a magnetic actuator behaves while controlling vibration in a flexible metallic beam, modeled using the finite elements method. The magnetic actuator is inserted into the model utilizing electromagnetic theory. Other components are added to the model through the theory of control of mechanical systems, such as: current amplifier, inductive position sensor and a PID controller (Proportional-Integral-Derivative). The actuator and the sensor are placed in different nodes in the computational model, in order to study the effectiveness of the actuator-controller-sensor system depending on its positioning in the beam. The parameters of the PID controller for the entire length of the beam were obtained using the Ziegler-Nichols optimization method for the locations of the beam where the actuator-sensor system was positioned and the LPV (Linear Parameter Varying) technique was applied to the unfolding of these parameters as a function of the beam length. For the experimental validation, two devices were used to act as an external excitation in the beam, an electromechanical equipment called Shaker, which generated sinusoidal waves in the natural frequencies of the system, in order to verify the behavior of the actuator/controller in critical conditions, and a modal hammer that excited the beam through a single impulse, which allowed the energy dissipation to be measured as a function of the time period until the complete damping of the transient response. Thus, the results obtained from the finite elements model were compared with the experimental analysis on the test rig. Moreover, the behavior of the magnetic actuator in vibration control is evaluated regarding its position alongside the flexible beam / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: José Maria Campos dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-28T14:26:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nascimento_FabioFialhodo_M.pdf: 3796792 bytes, checksum: 3a40db657ae4ddf5e1331783c582bd04 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo geral investigar abordagens para a análise de incerteza em problemas de dinâmica estrutural, de forma computacionalmente eficiente, no contexto industrial. Neste sentido, utilizou-se um metamodelo, baseado no método da superfície de resposta, para simplificar a etapa do cálculo dos modos e das frequências naturais na análise de resposta em frequência da estrutura. Para viabilizar a análise de grandes modelos, a solução de elementos finitos foi realizada pelo Nastran®. O MatLab® foi utilizado para manipular os autovalores e autovetores, e calcular as FRFs. Já o processo de amostragem das variáveis, a preparação da superfície de resposta e a integração com os demais aplicativos, foram realizados por meio do Isight®. Inicialmente, a abordagem foi avaliada em um modelo simples de um para-brisa veicular, com espessura, modo de elasticidade e densidade como parâmetros incertos. Posteriormente, o método foi aplicado para um modelo de uma estrutura veicular com milhares graus de liberdade. Neste caso, as variáveis aleatórias consideradas foram espessuras de vinte peças estampadas. Todas as variáveis foram consideradas com distribuição normal. Para quantificar a incerteza na resposta dinâmica, a simulação por Monte Carlo foi conduzida em conjunto com o metamodelo. A variabilidade das frequências naturais e da FRF é comparada com o resultado do Monte Carlo direto / Abstract: This work has as general objective to investigate approaches for uncertainty analysis in structural dynamics problems in a computational efficient manner in an industrial context. In this sense, we used a metamodel based on the response surface method to simplify the process of modes and natural frequencies calculation for frequency response analysis of a structure. In order to make the process feasible for large models, the finite element solution was performed using Nastran®. MatLab® was used to manipulate the eigenvalues and eigenvectors and calculate the FRFs. Isight® was responsible for the variable sampling process, response surface preparation and integrating other applications as well. Initially, the approach was assessed in a simple model of a car windshield with its thickness, Young¿s modulus and material density as uncertain parameters. Later the method was applied to a vehicle structure model with thousands degrees of freedom. In this case, the random variables considered were thicknesses of twenty stamped parts. Gaussian distribution was considered for all variables. For the purpose of uncertainty quantification in the dynamic response, Monte Carlo simulation was performed over the metamodel. The variability of the natural frequencies and FRF is compared against to direct Monte Carlo results / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O difundido uso de perfis estruturais tubulares, principalmente devido às vantagens associadas ao comportamento estrutural e estético, levou a uma intensa utilização nos países da Europa, Sudeste Asiático, América do Norte e na Austrália. Países como Canadá, Inglaterra, Alemanha e Holanda fazem uso intensivo dessas estruturas e contam com uma produção corrente, industrializada e contínua com alto grau de desenvolvimento tecnológico. O aumento da oferta deste tipo de perfis, aliado a recentes pesquisas nesta área, leva o Brasil a se inserir neste cenário mundial. Entretanto, as normas brasileiras que regem o dimensionamento destes perfis ainda não se encontram atualizadas, principalmente no que tange ao dimensionamento de ligações de perfis tubulares. Considerando esta perspectiva, este trabalho apresenta uma análise de ligações tipo K e T com perfis tubulares circulares (CHS). Propõe-se estabelecer um quadro comparativo entre as formulações analíticas de dimensionamento proposta pelo Eurocode 3 Parte 1.8, 2 edição do guia de projeto de ligações tubulares do CIDECT, projeto de norma brasileira PN 02.125.03-004 e critérios de deformação limite. Para cada um dos tipos de ligações analisadas, desenvolveu-se um modelo em elementos finitos no programa Ansys, calibrado e validado com resultados experimentais e numéricos existentes na literatura. As não-linearidades física e geométrica foram incorporadas aos modelos, a fim de se mobilizar totalmente a capacidade resistente da ligação. A não-linearidade do material foi considerada através do critério de plastificação de Von Mises através de uma lei constitutiva tensão versus deformação bilinear. A não-linearidade geométrica foi introduzida no modelo através da Formulação de Lagrange Atualizado considerando-se a previsão de grandes deformações de forma a permitir a redistribuição de carregamento na ligação após o escoamento inicial. Esta dissertação propõe ainda, a modelagem de uma treliça planar constituída de perfis tubulares, objetivando estabelecer uma comparação entre um nó isolado e um nó da treliça planar. / The widespread adoption of hollow section structures, mainly due to the advantages associated with the structural and aesthetic behavior, led to an intense use in the countries of Europe, Southeast Asia, North America and Australia. Countries like Canada, England, Germany and Holland use these structures intensively and have a current industrialized production with an associated high level of technological development. Increasing the supply of such profiles, combined with recent investigations in this area, leads the Brazil to enter in this world stage. However, the Brazilian standards that governing the design of these profiles are not yet updated, especially the tubular joints design. Given this perspective, this work presents an analysis of connections such as "K" and " T" with circular hollow sections. A comparison between the analytical design formulations proposed by Eurocode 3 Part 1.8, 2nd edition of the guide design of tubular joints of the CIDECT, Brazilian standard PN 02.125.03-004 and limit deformation criteria was performed. For each of the joints types analyzed, a finite element model was developed in ANSYS program, later to be calibrated and validated with experimental and numerical results present in literature. The models physical and geometrical non-linearities have been incorporated in the model to mobilize the joint full load capacity. The material nonlinearity was considered by Von Mises criteria through stress versus strain bilinear constitutive law. The geometric non-linearity was introduced in the model by Lagrange Updated Formulation considering the expected large deformation to allow redistribution of load in the joint after the initial yielding. This work also proposes the modeling of a planar truss made of circular hollow section structures to establish a comparison between a single joint and the response of joint as a part of a full scale truss structure.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O difundido uso de perfis estruturais tubulares, principalmente devido às vantagens associadas ao comportamento estrutural e estético, levou a uma intensa utilização nos países da Europa, Sudeste Asiático, América do Norte e na Austrália. Países como Canadá, Inglaterra, Alemanha e Holanda fazem uso intensivo dessas estruturas e contam com uma produção corrente, industrializada e contínua com alto grau de desenvolvimento tecnológico. O aumento da oferta deste tipo de perfis, aliado a recentes pesquisas nesta área, leva o Brasil a se inserir neste cenário mundial. Entretanto, as normas brasileiras que regem o dimensionamento destes perfis ainda não se encontram atualizadas, principalmente no que tange ao dimensionamento de ligações de perfis tubulares. Considerando esta perspectiva, este trabalho apresenta uma análise de ligações tipo K e T com perfis tubulares circulares (CHS). Propõe-se estabelecer um quadro comparativo entre as formulações analíticas de dimensionamento proposta pelo Eurocode 3 Parte 1.8, 2 edição do guia de projeto de ligações tubulares do CIDECT, projeto de norma brasileira PN 02.125.03-004 e critérios de deformação limite. Para cada um dos tipos de ligações analisadas, desenvolveu-se um modelo em elementos finitos no programa Ansys, calibrado e validado com resultados experimentais e numéricos existentes na literatura. As não-linearidades física e geométrica foram incorporadas aos modelos, a fim de se mobilizar totalmente a capacidade resistente da ligação. A não-linearidade do material foi considerada através do critério de plastificação de Von Mises através de uma lei constitutiva tensão versus deformação bilinear. A não-linearidade geométrica foi introduzida no modelo através da Formulação de Lagrange Atualizado considerando-se a previsão de grandes deformações de forma a permitir a redistribuição de carregamento na ligação após o escoamento inicial. Esta dissertação propõe ainda, a modelagem de uma treliça planar constituída de perfis tubulares, objetivando estabelecer uma comparação entre um nó isolado e um nó da treliça planar. / The widespread adoption of hollow section structures, mainly due to the advantages associated with the structural and aesthetic behavior, led to an intense use in the countries of Europe, Southeast Asia, North America and Australia. Countries like Canada, England, Germany and Holland use these structures intensively and have a current industrialized production with an associated high level of technological development. Increasing the supply of such profiles, combined with recent investigations in this area, leads the Brazil to enter in this world stage. However, the Brazilian standards that governing the design of these profiles are not yet updated, especially the tubular joints design. Given this perspective, this work presents an analysis of connections such as "K" and " T" with circular hollow sections. A comparison between the analytical design formulations proposed by Eurocode 3 Part 1.8, 2nd edition of the guide design of tubular joints of the CIDECT, Brazilian standard PN 02.125.03-004 and limit deformation criteria was performed. For each of the joints types analyzed, a finite element model was developed in ANSYS program, later to be calibrated and validated with experimental and numerical results present in literature. The models physical and geometrical non-linearities have been incorporated in the model to mobilize the joint full load capacity. The material nonlinearity was considered by Von Mises criteria through stress versus strain bilinear constitutive law. The geometric non-linearity was introduced in the model by Lagrange Updated Formulation considering the expected large deformation to allow redistribution of load in the joint after the initial yielding. This work also proposes the modeling of a planar truss made of circular hollow section structures to establish a comparison between a single joint and the response of joint as a part of a full scale truss structure.