Tese de doutoramento. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

MARCELO JÚNIOR, A. O. Aplicação da mecânica da danificação em materiais compósitos poliméricos reforçados por fibras de vidro. 2004. 185 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2004. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-04-25T19:05:17Z No. of bitstreams: 1 2004_dis_aomarcelojunior.pdf: 8409440 bytes, checksum: 1ca23faa1db7a56cba942aa5ba39cfeb (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-04-25T19:07:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2004_dis_aomarcelojunior.pdf: 8409440 bytes, checksum: 1ca23faa1db7a56cba942aa5ba39cfeb (MD5) / Made available in DSpace on 2012-04-25T19:07:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2004_dis_aomarcelojunior.pdf: 8409440 bytes, checksum: 1ca23faa1db7a56cba942aa5ba39cfeb (MD5) Previous issue date: 2004-11 / Among the materials used commonly in the world, there is a detached one that is special for polymeric composite materials, from the manufacture of toys to devices. In this way, it is necessary an ample inquiry on all the referring aspects to these materials. Thus, this research intend to evaluate the damage processes of a polymeric composite (PMMA, reinforced by glass fibers) through a mathematical model for the normal stress. Firstly, many tension tests were made and then, they were numerically simulated, where mathematical characteristic parameters of this material had been found. Relative aspects of the chemical and the metallographic characterization are also presented in this research. After that, numerical analysis were made by the Finite Element Method in a an internationally known software with the objective to verify the existing relation between the length of cracks and the value of the damage variable. With these data, the values for the Dc variable and the intervals of validity of the presented expression had been determined. Finally, it is concluded the importance of studies as this to obtain descriptions of degradation of the material for a for posterior analysis of remaining life of it. In this research, the relation damage x length of the crack was determined, something original in our national literature, beyond the presentation of suggestions for new works, related with the damage mechanics in diverse materials. / Dentre os materiais comumente utilizados há um destaque em especial para os materiais compósitos poliméricos, desde a fabricação de brinquedos a artifícios bélicos. Dessa forma faz-se necessária uma investigação ampla sobre todos os aspectos referentes a esses materiais. Assim, a presente pesquisa objetiva avaliar os processos de danificação de um compósito polimérico (polimetil metacrilato – PMMA, reforçado com fibra de vidro) através de um modelo matemático para a tensão normal. Primeiramente, foi realizada uma análise experimental seguida de simulações numéricas, onde foram encontrados os parâmetros matemáticos característicos deste material, foram apresentados também, os aspectos relativos a caracterização química e metalográfica. A seguir foram realizados Análises Computacionais pelo método dos elementos finitos em um código de cálculo internacionalmente conhecido, com o objetivo de verificar a relação existente entre o comprimento de trincas e o valor da variável dano. De posse destes dados foram determinados os valores para a variável Dc, e os intervalos de validade da expressão apresentada. Finalmente concluímos a importância de estudos como este a fim de que se possa obter históricos de degradação do material, para posterior análise de vida remanescente do mesmo. Ainda nesta tônica determinou-se a relação dano x comprimento da trinca, algo original em nossa literatura nacional, além da apresentação de sugestões para novos trabalhos, relacionados com a mecânica do dano em diversos materiais.

Orientador: Eugênio José Zoqui / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-25T10:40:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ruiz_CamilaSola_M.pdf: 6048222 bytes, checksum: 79aed3e14ecfcc03b879d0fca306314b (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O objetivo para este trabalho foi avaliar a tixoconformabilidade de ligas Al¿Si¿Cu produzidas via refino de grão, abrangendo desde a obtenção das ligas tixofundidas até sua completa caracterização em termos de metalografia colorida e convencional no comportamento viscoso. Ligas Al¿2,0wt%Si¿2,5wt%Cu, Al¿3,0wt%Si¿2,5wt%Cu, Al¿4,0wt%Si¿2,5wt%Cu e Al¿7,0wt%Si¿2,5wt%Cu foram produzidas via ultra-refino de grãos utilizando o refinador Al¿5,0wt%Ti¿1,0wt%B. Os materiais foram submetidos a tratamentos térmicos de reaquecimento pelos tempos de 0s e 210s, para duas condições de frações sólidas, 45% e 60%. As ligas contendo 2,0wt%Si, 3,0wt%Si, 4,0wt%Si e 7,0wt%Si mostraram-se bastante próximas em termos de viscosidade aparente, no entanto, a liga com 4,0wt%Si apresentou melhor desempenho em termos de globularização. Já a liga contendo 7,0wt%Si mostrou-se dendrítica para todas as condições estudadas, o que dificulta sua aplicação nos processos de tixoconformação / Abstract: The target for this work was the analyses to evaluate the thixoformability of Al¿Si¿Cu alloys produted by grain refining, including the thixocasting of all alloys and their complete characterization in terms of color metallography and conventional on rheological behavior Al¿2.0wt%Si¿2.5wt%Cu , Al¿3.0wt%Si¿2.5wt%Cu , Al¿4.0wt%Si¿2.5wt%Cu and Al¿7.0wt%Si¿2.5wt%Cu alloys were produced by ultra-refining by addiction of Al¿5.0wt%Ti¿1.0wt%B master alloy. The materials were submitted to pre-heating treatment for 0s and 210s in two conditions, 45% and 60% of solid fraction. 2.0wt%Si, 3.0wt%Si, 4.0wt%Si and 7.0wt%Si alloys showed very similar results for apparent viscosity; however the 4.0wt%Si alloy showed better performance in terms of globularization / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestra em Engenharia Mecânica

In the analysis of composite beams (laminate or sandwiches), sometimes it is very important to estimate the effect of the transverse shear (direction z). Many works about this theme were already developed (beam and plate theories, Zig-Zag theories, full three-dimensional approaches), each one with its own advantages and disadvantages (intrinsic inaccuracy, large number of degree of freedom, great computational effort). A point to observe is that those theories, in general, are unable to solve problems involving highly located effects, such as those associated to free-edges, cut-outs and concentrated loads. In those cases the most appropriate strategy is, probably, to adopt a global-local solution where the global response is calculated being used of beam theories and then, in the required regions, a detailed local solution is obtained using three dimensional approaches. The main concern, in a global solution, is to find a theory sufficiently robust and relatively easy of being applied that allows to evaluate the value of this stress, with a certain degree of precision. It should be observed that is practically impossible to obtain any experimental results that sustain a mathematical development, except in particular cases. In this work, aiming the application in a global solution and using a novel theory for laminated composite beam, it was developed a finite element beam model which showed to be very accurate. A cantilever sandwich beam was used to compare the results from two models: the first obtained from the developed beam element (mesh with 10 elements) and the second obtained using a fine two-dimensional FEM mesh (8000 elements), solved by the commercial finite-element code MSC NASTRAN. The differences between the results, at the worst case (on the fixed edge), were less then 10%.

Vários métodos de projeto de juntas mecânicas de materiais compostos estão atualmente disponíveis para projeto de estruturas de materiais compostos. Neste trabalho alguns destes métodos são discutidos e comparados com resultados experimentais. Eles são também comparados entre si em termos do seu custo computacional # precisão, e a dificuldade na determinação experimental de parâmetros característicos. Um estudo dos efeitos não lineares do problema é apresentado discutindo-se o efeito do atrito, acomodação das folgas entre prendedor e a placa e degradação das propriedades do material. Um método simples e preciso é proposto para estimar tanto a carga limite como a carga final de juntas sobrepostas de materias compostos.

The selective inversion technique in structural dynamics is presented. Plate and shell models under different constrains are presented and are compared with analytical results for validation and performance analysis. Complex aeronautical structures represented by a rear fuselage model is simulated and checked by finite element models. Conclusion based on accuracy and computational efforts are presented stemming on versatility and advantages in the eigenvalues extraction in dynamic analysis.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-01-09T16:35:51Z No. of bitstreams: 1 124553.pdf: 676744 bytes, checksum: 32086bb9ea8d0f46a76f31ef2f6e9dc5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-09T16:35:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 124553.pdf: 676744 bytes, checksum: 32086bb9ea8d0f46a76f31ef2f6e9dc5 (MD5) Previous issue date: 1971-05 / CAPES / O presente trabalho, todo ele restrito à elasticidade linear, consta de 3 capítulos. No primeiro capítulo é feita tuna revisão do problema de Saint – Venant (torção e flexão de cilindros) e da necessidade de ser feita a chamada da “hipótese de Saint-Venant”. Apresenta-se ainda a generalização da hipótese, sob a foma de “Principio”, feita por Boussinesq e Love e os teoremas propostos por Stemberg e Zanaboni. No segundo capítulo, aborda-se o teorema de Toupin sabre a forma fraca do Princípio, fazendo-se uma análise dos resultados por ele obtidos. Nas conclusões são apresentados alguns resultados obtidos, ligados à foma fraca do Principio de Saint-Venant. / The present paper, cornpletely restricted to Linear Elasticity, is presented in three chapters. In the first chapter, a review on Saint-Venant' s problem (torsion and flexion of beams) is made and the necessity of the so-called "Saint-Venant's Hypotesis" is indicated. The generalizations of the hypotesis made by Boussinesq and Love, as well as Sernberg's and Zanaboni's Theorems, are discussed. In the seoond chapter, Toupin' s Theorem on the weak form of Saint-Venant Principle is presented and some of his results are discusses. Finally, the author presents some results related to the weak form of Saint-Venant's Principle obtained in his reoent research.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-01-15T13:16:43Z No. of bitstreams: 1 132393.pdf: 1804022 bytes, checksum: 8f2b093e029e6a09574532639e064ed1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-15T13:16:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 132393.pdf: 1804022 bytes, checksum: 8f2b093e029e6a09574532639e064ed1 (MD5) Previous issue date: 1973-05 / Preliminarmente, foram realizados ensaios de compressão simples e plana do chumbo puro e chumbo comercial para a determinação das condições de isotropia e encruamento. Em seguida, realizou-se ensaios de extrusão de barras entre matrizes de perfil sigmoidal para a condição de máxima redução, e entre matrizes de perfil reto com a mesma redução e comprimento axial. Foram feitas, então, comparações entre os resultados obtidos com os preditos pela teoria do perfil sigmoidal, e entre os dois tipos de perfis ensaiados. Verificou-se também a influência do encruamento, atrito e granulometria no processo. / Preliminarily, simple and plane-strain compression tests were made with pure and commercial lead in order to determine their isotropy and work-hardening conditions. Strip-extrusion experiments were afterwards made with a sigmoidal die profile for the maximum reduction condition, and with a straight die profile with the sarne reduction and axial lenght. The resul ts were compare d with those predi cted by the sigmoidal profile theory and comparisons were made between the two types of profiles. The influences on the process of work-hardening, friction and granulometry were also verified.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-01-15T17:39:58Z No. of bitstreams: 1 134607.pdf: 980763 bytes, checksum: 3af679fbae80d521cb376403373b5104 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-15T17:39:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 134607.pdf: 980763 bytes, checksum: 3af679fbae80d521cb376403373b5104 (MD5) Previous issue date: 1974-03 / CAPES / Analisa-se o efeito do Vento Acústico sobre a difusão do KCl em água, em regime transitório. Resultados experimentais mostram uma redução substancial no tempo necessário para ser atingida a saturação do sal na água. Um modelo teórico é sugerido para a análise da circulação junto à interface água-KCl. A equação do Vento Acústico é resolvida para a velocidade de transporte de massa. Esta solução fornece um termo convectivo que e acoplado a equação da difusão. / An analysis is made of the effect of Acoustic Streaming upon the diffusion of KCl in water in a transient regime. Experimental results show a substantial reduction of the saturation time for diffusion of the salt in water. A theoretical model is suggested for the analysis of streaming adjacent to the water-KCI interface. The equation of the acoustic streaming is solved for the mass transport velocity. This solution gives a convective term to be added to thediffusion equation.

Orientador: Jorge Stolfi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-22T02:38:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Liesenfeld_RogerioLuisWalter_M.pdf: 5017863 bytes, checksum: 656b99d8b4825c497cc272cdc61effb9 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Esta dissertação descreve o projeto e a implementação de um sistema de animação para corpos elásticos. O movimento dos corpos é simulado através da integração numérica de um sistema de equações diferenciais, que obedece as leis da mecânica newtoniana. Nós empregamos a equação de Lagrange para formular essas equações em termos de funções escalares de energia, sobre coordenadas generalizadas. Cada corpo é modelado como uma região tridimensional de um meio material contínuo. A deformação de um fragmento do material dá origem a forças internas de elasticidade, que resistem à deformação: Calculamos estas forças através de uma função que mede a energia elástica acumulada no corpo, especialmente projetada para impedir compressões a volume zero. O atrito entre partículas vizinhas no interior do corpo, quando elas estão em movimento relativo, dá origem a forças internas de viscosidade. Estas forças são calculadas através de uma função que mede a potência dissipada pelas mesmas. Os corpos elásticos são aproximados por malhas irregulares de fragmentos tetraédricos colados entre si. Cada tetraedro possui massa constante e propriedades materiais uniformes, com deformações restritas a transformações afins de sua forma de repouso. Assim, as coordenadas cartesianas dos vértices dos tetraedros determinam completamente a forma e posição de cada corpo. Restrições genéricas, escritas como equações algébricas sobre as coordenadas dos vértices e o tempo, podem ser impostas ao movimento dos objetos. O sistema calcula automaticamente as forças de reação necessárias para manter essas restrições satisfeitas ao longo do tempo. Pode-se também impor certas condições sobre as coordenadas (como impenetrabilidade) que, em contraste com as restrições, não geram forças quando satisfeitas. Quando a evolução dinâmica do sistema alcança um estado onde uma das condições está para ser violada, a integração é temporariamente suspensa, até que as equações de movimento sejam ajustadas. Feito isto, a integração recomeça, com todas as condições satisfeitas. Descrevemos técnicas gerais para detetar a ocorrência de tais eventos, com ênfase na deteção eficiente de colisões. Quando uma colisão ocorre, uma mola temporária é fixada aos pontos de contato, aplicando uma força de separação que se opõe à interpenetração / Abstract: This dissertation describes the design and implementation of an animation system for elastic bodies. The bodies' motion is simulated through the numerical integration of a differential equation system, according to the laws of Newtonian mechanics. We employ the Lagrange's equation to formulate these equations in terms of scalar energy functions, over generalized coordinates. Each body is modelled as a tridimensional region of a continuous material medium. The deformation of a fragment of the material gives rise to internal elasticity forces, which resist the deformation. We compute these forces from a function that measures the elastic energy stored in the body, specially devised to prevent compressions to volume zero. The friction between neighbouring particles in the body's interior, when they are in relative motion, gives rise to internal viscosity forces. These forces are computed from a function that measures the power dissipated by them. Elastic bodies are approximated by irregular lattices of tetrahedral fragments glued among themselves. Each tetrahedron possesses constant mass and uniform material properties, with deformations restricted to affine transformations of its rest shape. 80, the Cartesian coordinates of its vertices completely determine the shape and position of each body. Generic constraints, written as algebraic equations over the vertex coordinates and time, can be imposed to the motion of the objects. The system automatically computes the reaction forces needed to maintain these constraints satisfied over time. It's also possible to impose certain conditions over the coordinates (like impenetrability), which, unlike the constraints, don't generate forces when satisfied. When the dynamic system's evolution reaches a state where one of the conditions is to became violated, the integration is temporarilly suspended, until the equations of motion are fixed. This done, integration is resumed, with all the conditions satisfied. We describe general techniques to detect the occurence of such events, with emphasis on the efficient detection of collisions. When a collision happens, a spring is attached to the contact points, applying a separation force that opposes interpenetration / Mestrado / Mestre em Ciência da Computação