Orientador : Aloisio Ernesto Assan / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-08-02T01:09:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cassiano_Jeferson_M.pdf: 1618692 bytes, checksum: 339eb54aea55535185d3828a00947e8a (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo contribuir na análise de placas de compósitos pois tais materiais tem sendo utilizados em larga escala na engenharia. A análise feita neste trabalho é a dinâmica, complementando anterior abordagem estática. O processo numérico utilizado para tal é o Método dos Elementos Finitos, processo já bastante consagrado na engenharia para resolução de equações diferenciais lineares / Abstract: This work has as objective to contribute in the analysis of boards of composites therefore such materials he is being used in wide scale in engineering. The analysis made in this work is the dynamics, complementing previous static boarding. The used numerical process for such is the Method of the Finite Elements, process already sufficient1y consecrated in engineering for resolution of linear distinguishing equations / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

Orientador : Aloisio Ernesto Assan / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-08-02T09:41:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarinsNeto_Joaquim_M.pdf: 5563941 bytes, checksum: 9e32f2a3ac2ef72e5a6884d884419205 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Neste trabalho são apresentados aspectos da interação entre o aço e o concreto, para estruturas de concreto armado, com particular interesse no mecanismo de deslizamento que ocorre na interface entre esses dois materiais. Foram desenvolvidos modelos computacionais (programas computacionais), que podem simular o comportamento aderência-deslizamento entre a armadura de aço e o concreto, para análise de estruturas de concreto armado submetidas ao ensaio de tração simétrica e de viga simétrica submetida a flexão. O método dos elementos finitos é utilizado para prever o comportamento de estruturas de concreto armado baseado nas propriedades do concreto, da armadura de aço, e da relação aço-concreto na interface. As rigidezes dos modelos, de elemento finito, usados para simular a deterioração progressiva da aderência entre o aço e o concreto são baseadas em estágio da relação entre a tensão de aderência local e o deslizamento relativo da barra, para um processo incremental de cargas. Exemplos numéricos comparando a distribuição da tensão de aderência, a tensão e a deformação ao longo da barra de aço, obtidos com os programas e com valores providos de outros autores são apresentados, mostrando muito bons resultados / Abstract: In this work aspects of interaction between steel and concrete, for reínforced concrete structures, with particular ínterest in the mechanism of slip that occurs in the interface between these two materiais are presented. Computational models (computational programs) that can simulate the bond-slip behavior between reinforcing steel and concrete for analysis of the reinforced concrete structures subjected to symmetric uniaxial tension (transfer test) and for symmetric beam subjected to bending, were developed. The finite element method is used to predict the behavior of reinforced concrete structures based on the properties of the concrete, of the reinforcing steel, and in the relationship of the steel-concrete interface. The stiffnesses of the finite element models used to simulate the progressive deterioration of bond between the steel and the concrete are based on the stages of relationship between the local bond stress and the relative slip of the bar, for incrementalload processo Numerical examples comparing the bond stress distribution, stress and strain along steel bar, obtained with the computational programs and with values provided by other authors, are presented, showing very good agreements among them / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

Orientadores : Raul Vinhas Ribeiro, João Frederico da Costa Azevedo Meyer / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-02T21:29:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pregnolatto_SilviodeAlencastro_D.pdf: 5002432 bytes, checksum: 7e8b17fbbbd9defd0522d11487d14fee (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: o objetivo principal deste trabalho é criar uma ferramenta para poder simular cenários adequados ao estudo e controle de uma epizootia em uma população num ecossistema relativamente fechado. Definem-se, em contextualização histórica e acadêmica, modelos de dinâmica populacional de espécie única e sistemas de duas ou mais espécies com variação temporal e espacial. incluindo interação entre estas. São descritos algoritmos para a aproximação de solução de tais sistemas. caracterizados por uma forte não-linearidade. Para a aproximação temporal. aplica-se o método de Crank-Nicolson, e, para a espacial, o Método de Elementos Finitos, com um processo iterativo interno a cada passo no tempo para sucessivamente aproximar a caraterística não-linear. Para estudo da presença da mencionada endemia numa população de capivaras são apresentados dois modelos principais: o primeiro incluindo uma variação cíclica anual (sazonal) da taxa de contágio; o segundo incluindo a interação entre as capivaras e os vetores do protozoário causador do mal (as mutucas), além dos diferentes comportamentos de subgrupos dos mamíferos e dos insetos / Abstract: The main objetive of this thesis is the aeation of an appropriate tool for simulating scenarios for the study and the control of an epizootic in a population within a relativeIy closed ecosystem. Models ofthe population dynamics of a single population are defined desaibing the bistoricaI and scientific context of this kind of study in which emphasis from time-varying models moved to models with both temporal and spatiaI variations including interactions between them. Algorithms are preseoted for the approximation of solutions in this kind of situation, which presents strong non-linearity. The method for temporal approximation is that of Crank-Nicolson, while spatial approximations are dealt with using the Finite Element Method. with an iterative method (in each time-step) for the Don-linear aspects ofthe model. For the study of the mentioned disease in a populatiol of capybaras two main models are presented:. the first one includes a cyclic annual variation ofthe infection rate, which oscillates according to the populational variation ofthe vector in the ecosystem. The second model includes the interaction between species as well as between those different groups within each susceptible and infected capybaras, along with the corresponding groups in stable files / Doutorado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador : Marco Lucio Bittencourt / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T00:38:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NogueiraJunior_AlbertoCosta_D.pdf: 21099108 bytes, checksum: baeb9cab3a5df748e9d6b0897c80a17f (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: O presente trabalho tem por objetivo principal desenvolver e implementar (em linguagem C++) a versão-p do Método de Elementos Finitos (MEF) para problemas elásticos lineares e não-lineares com malhas 3D não-estruturadas. Para se atingir essa meta, realiza-se primeiramente um estudo detalhado do comportamento teórico-numérico de diversas funções de base hierárquicas para triângulos e tetraedros disponíveis na literatura. Como consequência desse estudo preliminar, adota-se a formulação p 3D apresentada em (Karniadakis e Sherwin, 1999) para o desenvolvimento de aplicações em elasticidade linear e não-linear. Esse desenvolvimento é posteriormente utilizado como ponto de partida para o estudo e a implementação de técnicas multigrid algébricas associadas a versão-p do MEF. As aplicações desse tipo de técnica são voltadas para a solução de problemas elípticos lineares 2De 3D. A validação das técnicas multigrid algébricas do ponto de vista da eficiência numérica envolve ainda o estudo de pré-condicionadores para a versão-p do MEF e o desenvolvimento de estratégias multi-hp adaptáveis para problemas 2D / Abstract: The main purpose of this work is to develop and implement (in C++ language) the p-version of the Finite Element Method (FEM) applied to linear and non-linear structural elastic problems with 3D non-structured meshes. To achieve this goal, we conduct a previous study which compares some sets of triangular and tetrahedral hierarchical basis functions available in the literature. As a consequence of this study, we adopt the formulation suggested by (Karniadakis e Sherwin, 1999) to construct some applications related to linear and non-linear structural elastic problems. This development is subsequently used as the starting point to the study and implementation of the algebraic multigrid techniques based on the p-version. This kind of technique is applied to 2D and 3D elliptic linear problems. To validate the proposed algebraic multigrid schemes from a computational point of view we also consider the implementation of preconditioning algorithms for the p-version of the FEM as well as adaptive muIti-hp strategies applied to 2D problems / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador : Hugo Enrique Hernandez Figueroa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T14:23:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RodriguezEsquerre_VitalyFelix_D.pdf: 4295145 bytes, checksum: a4cbd5fc7d33f29bdc5a8d1462141ccb (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Esta tese apresenta uma metodologia numérica eficiente e robusta para a análise de estruturas fotônicas tanto em coordenadas cartesianas como cilíndricas, e pressupõe estruturas com índices de refração arbitrários. Os algoritmos, baseados no método dos elementos finitos, foram desenvolvidos no domínio do tempo e da freqüência. A primeira abordagem é baseada no método de propagação de ondas (WPM: Wave Propagation Method), levando-se em conta três esquemas: banda estreita (desprezando a segunda derivada temporal), banda larga (via aproximação de Padé) e banda total (resolvendo a segunda derivada temporal); neste caso utilizaram-se as camadas perfeitamente casadas (PML, Perfectly Matched Layer), para evitar as reflexões nas fronteiras do domínio computacional. A segunda abordagem trata do cálculo das bandas proibidas e da análise modal das chamadas estruturas sobre meios denominados de cristais fotônicos, "photonic crystals". Diversos dispositivos fotônicos são analisados, redes dielétricas planares e, em fibras, guias curvos com cavidades ressonantes (no domínio do tempo) e uma análise detalhada de estruturas periódicas, incluindo-se anisotropia (no domínio da freqüência), que são de grande importância no processamento de sinais ópticos / Abstract: This thesis shows an efficient and powerful numerical metodology to analyze photonic structures in cartesian and cylindrical coordinates and they are supposed to have arbitrary refractive indexes. The algorithms, based on the finite element method, were developed in time and frequency domains. The first algorithm is based on the wave propagation method (WPM) taking into account three schemes: narrow band (the second time derivative is neglected), wide-band (through Padé approximation) and total-band (solving the second time derivative). The Perfectly Matched Layers (PML) were used to avoid undesired reflections from the computational boundaries.. The second algorithm was developed to compute the forbbiden bands and to have a modal analysis of guiding structures called photonic crystals. Several photonic devices were analyzed, slab and fiber dielectric grating, sharp bend guides with ressonant cavities (time domain) and also a detailed analysis of periodic structures, including anisotropy (frequency domain), is also done. These photonic devices are important for optical signal processing / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador : Hugo Enrique Hernandez Figueroa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T14:23:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BravoRoger_LeonardoLorenzo_D.pdf: 9758028 bytes, checksum: 8397616c7678b1b613e1954f4b68c480 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Modelos eficientes de simulação para a análise da propagação de pulsos ultracurtos, através de dispositivos de óptica integrada de geometria planar e cilíndrica, são apresentados em detalhe. Os modelos resolvem as equações de onda escalares, associadas às polarizações transversais elétrica (TE) e magnética (TM), levando em conta efeitos espaço-temporais, utilizando a técnica da variação lenta da envoltória dos respectivos campos. Esta técnica consiste em remover a onda portadora, calculando-se apenas a envoltória dos campos, garantindo assim a diminuição do esforço computacional. Todos os modelos desenvolvidos utilizam o Método de Elementos Finitos, bem como camadas absorventes do tipo perfeitamente casadas (perfectly matched layers, P ML), para simular a continuidade do domínio de discretização truncado. Os modelos aqui propostos são apresentados pela primeira vez, mostrando a grande eficiência dos mesmos em aplicações com meios lineares, com perdas, meios difrativos, dispersivos e não lineares do tipo Kerr / Abstract: Efficient finite-element formulations for the simulation of ultrashort optical pulses propagating down planar and cylindrical geometries are thoroughly presented. These numerical propagators capable to take into account spatial and temporal effects, are to the best of the author's knowledge original. They solve the scalar transverse electric (TE) and magnetic (TM) wave equations using the well known slow wave approach and incorporate perfectly matched layers (PML) at the truncated boundaries. Their effectiveness and higher performance over other similar approaches are clearly demonstrated through key simulations, which include Kerr-type of nonlinear effects, absorption (losses), diffraction, refraction, and dispersion / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador : Renato Pavanello / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T14:27:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pizzirani_Flavia_M.pdf: 4503656 bytes, checksum: a407de1aec0b2f2a0bee54c8d2dc0390 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Este trabalho apresenta uma investigação sobre a aplicação de Algoritmos Genéticos em otimização estrutural. A otimização topológica de estruturas reticuladas e de problemas de estado plano de tensões é realizada usando-se Algoritmos Genéticos. Os Algoritmos Genéticos são mecanismos de busca baseados na teoria da Seleção Natural de Charles Darwin e nos mecanismos da genética. Estes algoritmos trabalham com uma população de possíveis soluções que evoluem de acordo com operadores genéticos probabilísticos. Neste trabalho faz-se uma revisão bibliográfica sobre o uso dos Algoritmos Genéticos aplicados ao problema de otimização topológica. Realiza-se uma modelagem clássica em elementos finitos para análise linear estática das estruturas que serve de base para avaliar as funções de fitness do problema. O algoritmo implementado é baseado em uma codificação binária, que permite descrever a presença ou ausência de material em um determinado espaço de trabalho. O problema de minimização de massa, sujeito a restrições mecânicas de deslocamento e tensões máximas é resolvido usando-se um esquema de penalidades. São estudados vários parâmetros do algoritmo, tais como, repetibilidade, esquemas de penalização e tipos de crossover. No decorrer do trabalho são apresentados exemplos e ao final estão as conclusões e sugestões para trabalhos futuros na área / Abstract: This work presents an investigation about the aplication of Genetic Algorithms in structural optimization. The topological optimization of trusses and bidimensional elasticity problems is carried out using Genetic Algorithms. The Genetic Algorithms are search mechanisms based on Charles Darwin's Natural Selection Theory and in genetic mechanisms. These algorithms work with a population of possible solutions that evolve based on probabilistic genetic operators. In this work a bibliographical review about the use of Genetic Algorithms applied to the problem of topological optimization. A linear static analysis is done with the Finite Element Method for modelling structures. This analisys serves as a basis to evaluate the fitness functions of the problem. The implemented algorithm is based on a binary codification that allows describe the presence or absence of material in a determined workspace. The minimization of mass problem, when subjected to mechanical restrictions of displacement and maximum tensions, is decided using a scheme of penalties. Some parameters of the algorithm, such as repeatability, projects of penalization and types of crossover, are studied. In elapsing of the work some examples are presented and in the end some conclusions and suggestions for future works in the area are given / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Jose Maria Campos dos Santos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T16:33:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Campos_NivaldoBeneditoFerreira_D.pdf: 4653165 bytes, checksum: 4226e21ffe416b9cfb8f4896e30b310e (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Este trabalho investiga o ajuste de modelos numéricos utilizando como dados experimentais simulados as funções de resposta em freqüência (FRFs) da estrutura em estudo. Inicialmente são apresentadas as técnicas usuais de ajuste de modelos de elementos finitos (MEF), tanto aquelas baseadas em métodos de ajuste direto das matrizes do modelo, como métodos iterativos. O uso dos métodos iterativos de ajuste de modelos foi investigado inicialmente para o MEF, empregando-se para isso tanto dados modais como FRFs. O uso de FRFs mostrou-se particularmente interessante devido à grande quantidade de informação que contém e por permitir que os dados experimentais simulados sejam utilizados sem a necessidade da extração de dados modais com a conseqüente introdução de erros. O mesmo procedimento foi utilizado no ajuste de modelos numéricos que discretizam apenas o contorno do problema em estudo. Foi investigado o ajuste de modelos de elementos de contorno, apresentando-se o procedimento para obtenção de FRFs a partir deste método. Um elemento estrutural tipo viga foi ajustado e os resultados obtidos comparados com os do MEF. Finalmente, investigou-se o uso do método dos elementos finitos escalonado no contorno. Sua formulação para a elastodinâmica bi e tridimensional é apresentada e uma técnica de obtenção de FRFs é proposta e verificada. Uma proposta de formulação de um elemento de placa plana fina para o método de elementos finitos escalonado no contorno é apresentada e algumas considerações sobre a obtenção da matriz de rigidez dinâmica correspondente são discutidas / Abstract: This work analyses numerical models updating techniques using simulated frequency response functions (FRFs) as experimental data. The usual techniques of finite element models (FEM) updating, those based on direct updating of model matrices, and those based on iterative methods are presented. The use of the iterative methods was investigated initially for FEM, using modal data as well as FRFs. The use of FRFs have been proved particularly interesting due to the amount of information about the structure's dynamic behavior that it provides and because it allows the use of experimental data without the need of modal data extraction and the consequent error introduction. The same procedure was used to update numerical models that need discretization only over the boundary of the problem under study. The boundary element model updating was investigated, and the procedures to obtain the FRFs by this method. A beam like structural element was updated and the results obtained were compared to that from FEM. Finally, it was investigated the use of the scaled boundary finite element method. Its formulation for elastodynamics in the two- and three-dimensional cases is presented, and a technique to obtain the FRFs is proposed and verified. A plane thin plate formulation to scaled boundary finite element method is proposed and some considerations about obtaining the corresponding dynamic stiffness matrix are discussed. / Doutorado / Mecanica dos Solidos / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Renato Pavanello / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T17:01:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Duarte_HoracioValadares_D.pdf: 1802638 bytes, checksum: 6c15333619e711ad1597599c3d8fd770 (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado

Orientador: Renato Pavanello / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T17:30:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SilvaJunior_FranciscoIlsonda_M.pdf: 2997546 bytes, checksum: 2ae80fc65b91714699db05b9df7fd3da (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado