Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (especialização em Estruturas). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Estágio realizado no Instituto Campos Costa-Imagiologia Clínica e co-orientado pelo Dr. Roberto Nascimento Maciel / Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em Materiais e Processos de Construção). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor em Engenharia Mecânica, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor César de Sá

Dissertation submitted for obtain the degree of Doctor of Philosophy, at the Faculty of Engineering and Applied Science da University of Southampton

Tese de doutoramento. Engenharia Química e Biológica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Thèse présentée pour obtenir le grade de Docteur, à l`Universite de Bourgogne, sous la direction du Prof. Shahram Aivazzadeh

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-04-01Bitstream added on 2014-06-13T19:26:20Z : No. of bitstreams: 1 octaviani_cv_me_ilha.pdf: 1966568 bytes, checksum: f883f82b46613da6228b8b28a1809cfd (MD5) / A simulação computacional de escoamentos de fluidos ou dinâmica de fluidos computacional (CFD) tem se constituído cada vez mais em uma ferramenta muito útil no projeto de equipamentos nos quais este tipo de processo está presente. Diversas técnicas computacionais têm sido desenvolvidas para este fim. Entre estas técnicas, o método de elementos finitos (FEM) tem ganhado espaço na solução de problemas, principalmente em domínios complexos. O método clássico de elementos finitos também denominado de método de elementos finitos de Galerkin (GFEM) é ótimo para solução de problemas difusivos, entretanto, para o caso de problemas com convecção dominante como ocorre em muitos problemas de escoamentos de fluidos, o GFEM produz soluções oscilantes para altos números de Reynolds. Diversas técnicas têm sido associadas à discretização dos termos convectivos nas equações de Navier-Stokes para remediar a deficiência do GFEM. Uma destas técnicas é denominada na literatura de Chracteristic Based Split (CBS) e tem sido aplicada com sucesso para estabilização das soluções de problemas convectivos usando o GFEM. Neste trabalho, o GFEM associado ao esquema CBS será aplicado para simulação de casos de escoamentos bidimensionais / The computer simulation of fluid flow or computational fluid dynamics (CFD) has been constituted in an increasingly useful tool in the design of equipment where this type of process is present. Several computational techniques have been developed for this purpose. Among those techniques, the finite element method (FEM) has gained importance in solving problems, especially in complex domains. The classic method of finite elements also called Galerkin finite element method (GFEM) is optimal for solving diffusion problems, however, in case of problems with dominant convection as in many problems of fluid flow, the GFEM produces oscillating solutions for high Reynolds numbers. Several techniques have been associated with the discretization of the convective terms in the Navier-Stokes equations to remedy the deficiency of GFEM. One of those techniques is known in the literature as Chracteristic Based Split (CBS) and has been applied successfully to stabilize the GFEM when it is used to solve convective problems. In this work, the GFEM associated with CBS scheme is applied to simulation of two-dimensional flows

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-16Bitstream added on 2014-06-13T19:37:35Z : No. of bitstreams: 1 martini_ap_me_araca.pdf: 470319 bytes, checksum: 99b34b86d463b6017988b88d8523c8e6 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Introdução: Fragmentos cerâmicos têm sido utilizados como opção restauradora em dentes anteriores com necessidade de pequenas correções de contorno e forma. A espessura da camada de cimento resinoso e a variação da temperatura intra-bucal são fatores influentes no sucesso das restaurações cerâmicas convencionais como inlays, onlays, coroas e laminados. Entretanto, a literatura não apresenta dados sobre a influência destes dois fatores no comportamento mecânico do fragmento cerâmico que geralmente apresenta dimensões não uniformes, principalmente nos limites da restauração. Proposição: O objetivo do presente estudo é analisar, através do método dos elementos finitos tridimensional (EF 3-D), o comportamento da camada de cimento resinoso e da cerâmica, variando a espessura da camada de cimento e a temperatura intra-bucal. Materiais e Métodos: Após a obtenção do conjunto de imagens microtomográficas de um incisivo central maxilar, o modelo sólido do dente será elaborado no programa Mimics. A partir deste modelo inicial (M), 5 modelos serão elaborados no programa SolidWorks, simulando a restauração do ângulo disto-incisal com o uso de um fragmento cerâmico colado ao substrato dental, variando a espessura da camada de cimento resinoso: M1 – 0 μm de espessura; M2 – 50 μm em toda... / Introduction: Ceramics fragments have been used for dental/aesthetic restorative purposes in the anterior dentition. The cement layer thickness and temperature variation play an important role for the adequate biomechanical behavior of the ceramics in case of inlays, onlays, total crown and laminate veneers. However, those aspects has not been evaluated in case of ceramics fragments that usually shows non-uniform dimension and shape which might have negative influence in the behavior of dental ceramics fragments. Purpose: The aim of this study was evaluated by 3-D finite element analysis the mechanical behavior of the cement layer and ceramic fragment varying the cement layer thickness and the temperature. Materials and Methods: After obtaining the microtomography data set of a maxillary central incisor, the solid model was rebuild using Mimics program. The model was exported to the Solidworks program for the simulation of a defect at the distal/incisal edge. This defect was restored with a ceramic fragment bonded to the enamel surface. From this restored model (M), 5 different models were tested: M1 – cement layer (CL) showing 0 μm of thickness; M2 – CL with an uniform thickness of 50 μm; M3 – CL with 50 μm at the margin of ceramics and 100 μm in the inner area; M4 – CL with 50 μm at the margin of ceramics and 200 μm in the inner area; and M5 – CL with 100 μm at the margin of ceramics and 200 μm in the inner area. In all models, the environment temperature changed from 5ºC to 50ºC in 4 increments. The finite element (FE) mesh was refined drove by convergence of analysis. The numerical approach was performed using Ansys Workbench FE program. Results: The maximum principal stress... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-22Bitstream added on 2015-03-03T12:06:07Z : No. of bitstreams: 1 000807256.pdf: 2090404 bytes, checksum: e98aedf601cc2875175e327605dd346b (MD5) / As tensões atuantes no fêmur com prótese total de quadril devem ser compreendidas para a melhoria nos processos de fabricação, cirúrgicos e reabilitação de um paciente implantado refletindo em sua qualidade de vida após a cirurgia. Essa pesquisa tem por finalidade a modelagem e a simulação numérica das tensões e deformações específicas atuantes num conjunto fêmur-prótese a fim de avaliar o comportamento estrutural do fêmur e verificar as maiores tensões em sua diáfise medial após uma Artroplastia Total de Quadril (ATQ), através do Método dos Elementos Finitos (MEF) e a comparação dos dados obtidos na simulação com dados obtidos experimentalmente. A simulação foi realizada pelo software ANSYS® de acordo com as normas da ABNT para ensaios em próteses de quadril. Um conjunto osso-prótese foi submetido a um carregamento de até 1000 N na direção perpendicular ao eixo horizontal, na linha de inserção da prótese. Foram realizadas simulações considerando o conjunto com propriedades biológicas e ortotrópicas, sintéticas e isotrópicas, uma simulação considerando um fêmur intacto e isotrópico para comparação e um ensaio laboratorial em um conjunto formado por um fêmur sintético e uma prótese de liga de titânio, nas mesmas condições das simulações computacionais com o objetivo de comparar as deformações. Concluiu-se que a partir das condições impostas neste trabalho, as tensões em um conjunto osso-prótese são muito próximas das tensões em um fêmur intacto, possuindo as mesmas tendências no que se diz respeito às fraturas por carregamento / The stresses acting on the femur with total hip replacement should be understood to improvement in manufacturing, surgical and rehabilitation of a patient implanted processes reflecting on their quality of life after surgery. The research aims to model simulate computationally the forces acting on a femoral prosthesis set, to evaluate the structural behavior of the femur and checker the biggest stresses in your diaphysis after Total Hip Arthroplasty using the Finite Element Method (FEM). ANSYS software was used for the simulation. The conditions imposed in accordance with ABNT for hip prostheses trials were used in the process. A bone-prosthesis set was subjected to a load up to 1000 N in the perpendicular direction to the horizontal axis on the line of insertion of the prosthesis. Simulations were performed considering the set biological, orthotropic, synthetic and isotropic properties. Three computational simulations under the same conditions were performed in order to compare the deformations. A simulation considering an intact isotropic femur with the and a laboratory test of a set consisting of a synthetic femur and a titanium alloy femoral prosthesis. Based on the conditions imposed in this study we conclude that the stresses in a bone prosthesis set are very similar to a tension in an intact femur, having the same trends with respect to the loading fractures