Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2002 / Made available in DSpace on 2012-10-20T07:03:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 293852.pdf: 232646 bytes, checksum: e5091c8ade3b9b87bea320c36c3d1a34 (MD5) / Neste trabalho apresentamos um método para se construir de forma sistemática uma base de muitos corpos quônica. Particularmente, mostramos uma expressão fechada válida para um sistema de N quons restritos a um subespaço simétrico por permutação, pertencente ao espaço quônico. Neste trabalho, o método é aplicado a dois problemas: o oscilador harmônico tridimensional e o modelo do rotor. Ambos os resultados são comparados com os anteriores provindos da álgebra quântica. Também serão discutidas as diferenças entre estes resultados, bem como futuras possíveis aplicações.

Orientador : Francisco Carlos Serbena / Co-orientador : Carlos Maurício Lepienski / Dissertaçao (mestrado) - Universidade Federal do Paraná

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-27Bitstream added on 2014-06-13T20:46:42Z : No. of bitstreams: 1 oliveira_gn_dr_guara.pdf: 1105236 bytes, checksum: 54e018a9fc3b5e797af48a3d6921c28e (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho é desenvolvido e apresentado anteprojeto de Túnel de Vento de Sopro (TVS). Para esta finalidade foi desenvolvida ferramenta computacional para análise aerotermodinâmica para Túneis de Vento de Sopro. Neste âmbito é apresentado o estado da arte dos TVS, respectiva descrição sumária de TVS, principais problemas operacionais, pré-dimensionamento com base nos requisitos operacionais, formulação matemática do túnel e do respectivo sistema de controle. Também é feita a apresentação das ferramentas computacionais com base nos requisitos que possam validar a metodologia proposta e são apresentados resultados e respectivas análises destes resultados. Na parte final deste trabalho é apresentada a respectiva validação e os principais resultados obtidos com um anteprojeto de túnel acadêmico / In this work it is developed a basic design of a Supersonic Blowdown Wind Tunnel (SBDWT). For this purpose computer programs were developed for design and thermo-aerodynamics analysis for a SBDWT. In this framework it is presented the state of art of SBDWT, brief description of a SBDWT, its main operational problems, pre-design based on operational requirements, and tunnel’s mathematical formulation. Also it is described the computational programs based on tunnel’s requirements; results are presented, and the corresponding analysis is also discussed. At the last part of this work it is presented the assumptions made for the mathematical modeling, the main results obtained and the validation of the computer programs are emphasized, as well. A the last part of this work there is presented the respective validation and the main results got for an academic draft design of a wind tunnel

When a muscle contracts it produces vibrations. The origin of these vibrations is not known in detail. The purpose of this study was to determine the mechanism associated with muscle vibrations. Mechanisms which have been proposed in the literature were described as theories (cross-bridge cycling, vibrating string and unfused motor unit theories). Specific predictions were derived from each theory, and tested in three conceptually different studies. In the first study, the influence of recruitment strategies of motor units (MUs) on the vibromyographic (VMG) signal was studied in the in-situ cat soleus using electrical stimulation of the soleus nerve. VMG signals increased with increasing recruitment and decreased with increasing firing rates of MUs. Similar results were obtained for the human rectus femoris (RF) muscle using percutaneous electrical stimulation of the femoral nerve. The influence of MU activation on muscle vibrations was studied in RF by analyzing VMG signals at different percentages (0-100%) of the maximal voluntary contraction (MVC). In our second study, we tested the effects of changing the material properties of the in-situ cat soleus (through muscle length changes) on the VMG signal. The magnitude of the VMG signal was higher for intermediate muscle lengths compared to the longest and the shortest muscle lengths. The decreased magnitude of the VMG signal at the longest and at the shortest muscle lengths was associated with increased passive stiffness and with decreased force transients during unfused contractions, respectively. In the third study, the effect of fatigue on muscle vibrations was studied in human RF and vastus lateralis (VL) musc1es during isometric voluntary contractions at a leveI of 70% MVC. A decrease in the VMG signal magnitude was observed in RF (presumably due to derecruitment of MUs) and an increase in VL (probably related to the enhancement of physiological tremor, which may have occurred predorninantly in a mediolateral direction) with fatigue. The unfused MU theory, which is based on the idea that force transients produced by MUs during unfused tetanic contraction is the mechanism for muscle vibrations, was supported by the results obtained in the above three studies.

O presente trabalho desenvolve o estudo de implementação de uma técnica de suavização de resultados para elementos de contorno descontínuos para elasticidade bidimensional. Além disso, propõe-se uma nova metodologia para o cálculo da componente tangencial de tensão nesses mesmos elementos. A utilização de elementos descontínuos no método dos elementos de contorno (MEC) fornece resultados descontínuos para as variáveis do problema de um elemento para outro. A definição do valor de uma variável na interface entre dois elementos ou mesmo nos extremos de um segmento de contorno se torna um problema. Uma técnica capaz de obter resultados contínuos (suavização) é implementada para elementos lineares e quadráticos. A metodologia é desenvolvida a partir da recuperação de valores nos nós geométricos entre elementos, a qual se baseia em aproximações por mínimos quadrados dos valores originais nos nós físicos. Essas aproximações são realizadas a cada grupo de dois elementos (patches) e, dessa maneira, o valor de qualquer variável (deslocamentos ou tensões) no nó geométrico compartilhado pelo grupo pode ser recuperado. Novas soluções com o mesmo grau de interpolação das soluções originais são obtidas em cada elemento a partir desses valores recuperados e, conseqüentemente, uma solução contínua é obtida. A obtenção de resultados não contínuos e de menor precisão para a componente tangencial de tensão, a qual é normalmente pós-processada no MEC, é comum a elementos contínuos e descontínuos. Desse modo, uma nova proposta de cálculo dessa componente é desenvolvida para elementos descontínuos lineares e quadráticos. A utilização da lei de Hooke na sua forma padrão utiliza funções com graus de interpolação diferentes, pois a componente tangencial de deformação é obtida a partir da derivada das funções de interpolação de deslocamento. Assim, a técnica se baseia na utilização de um número menor de pontos com convergência mais elevada na utilização da lei de Hooke. A eficiência e capacidade das ferramentas propostas no trabalho são verificadas pela resolução de problemas estáticos de elasticidade com elementos lineares e quadráticos, para diferentes geometrias e condições de contorno. / This work presents a study on the implementation of a technique to obtain smoothed results for discontinuous boundary elements in two-dimensional elasticity. A new methodology for the evaluation of the tangential component of stress in these elements is also proposed. The use of discontinuous elements in the boundary element method (BEM) generates discontinuous inter-element results for the variables of the problem. Then the recovery of the value of a variable along the interface between two elements becomes cumbersome. A technique to obtain continuous (smoothed) results is implemented for linear and quadratic elements. The methodology is developed for the recovery of values in the geometric nodes between elements, which is based on least-square approximations of the original values in the physical nodes. These approximations are made for each patch of two elements, and then the value of any variable (displacements or stress) in the geometric node shared in this patch can be recovered. New solutions with the same degree of interpolation of the original solutions are obtained in each element from these recovered values and therefore a continuous solution is obtained. The evaluation of discontinuous and consequently less accurate results for the tangential component of stress is a common post-processing step in BEM, for both continuous and discontinuous elements. Thus, a new proposal for calculating this component is developed for linear and quadratic discontinuous elements. The conventional application of the Hooke's law uses functions with different degrees of interpolation, as the tangential component of strain is obtained from the derivative of the displacement interpolation functions. Therefore, the proposed technique is based on the use of a smaller number of sample points with higher accuracy. The performance and capabilities of the devised tool are verified by the solution of twodimensional elasticity static problems using linear and quadratic boundary elements, for various geometry and boundary conditions.

Made available in DSpace on 2018-07-27T17:13:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-11-30. Added 1 bitstream(s) on 2018-07-27T17:16:35Z : No. of bitstreams: 1 000888005.pdf: 2314737 bytes, checksum: fe957a04aa48ca32759e7812068c0620 (MD5) / Atualmente as indústrias, as construções civis e centros de pesquisas têm direcionado suas pesquisas visando o controle de vibrações das estruturas através da atenuação das amplitudes de movimento e monitoramento das mesmas pela detecção e localização de falhas oriundas de desgastes ou qualquer outro tipo de irregularidade que altere o comportamento dinâmico e consequentemente sua vida útil. O presente trabalho tem como objetivo a utilização de absorvedores dinâmicos de vibração do tipo lâmina vibrante, modelado por elementos finitos de viga (Euler-Bernoulli), acoplados à uma plataforma, ou superfície retangular modelada por elementos finitos de placa de Kirchhoff que possui um motor em sua superfície. As vibrações são geradas por um desbalanceamento rotativo e a metodologia dos Observadores de Estado é aplicada para detecção e localização de falhas nos parâmetros mais propensos a desgastes ou alterações estruturais. São feitas simulações computacionais com o intuito de ilustrar o comportamento da estrutura e demonstrar os efeitos do acoplamento do absorvedor na estrutura primária / Currently, industries, civil construction and research centers have directed their research aiming at the vibration control of structures by mitigating the range of motion and monitoring by detecting and locating faults arising from wear or any other type of irregularity that can change the dynamic behavior and therefore your life. This study aims to use dynamic vibration absorbers of vibrating blade type, modeled by finite element beam (Euler-Bernoulli), coupled to a platform or rectangular surface modeled by finite element Kirchhoff plate that has a motor on its surface. The vibrations are generated by a rotating imbalance and the methodology of State Observers is applied to detection and localization of failures in the more prone parameters to wear or structural changes. Computational simulations are done with the intention of illustrating the behavior of the structure and to demonstrate the effects of coupling the absorber in the primary structure

Resumo: Desenvolveu-se a fundamentacao matematica basica para uma Mecanica de Meios Irregulares (MMI), definindo-se um tensor de rugosidade e uma fracao volumetrica irregular efetivamente deformada, de onde se obteve uma equacao de movimento generalizada. O problema de irregularidades em meio continuo foi abordado fazendo-se uma contextualizacao teorica da Mecanica da Fratura Fractal (MFF) dentro dessa nova MMI. A modelagem e a simulacao do campo de tensao/deformacao elastico para uma trinca com e sem rugosidade foi realizada para compreender o efeito dessa irregularidade sobre o campo de tensoes no processo de fratura. Usando-se a Teoria Fractal foi feita uma revisao dos conceitos matematicos da Mecanica da Fratura Classica (MFC) os quais foram historicamente estabelecidos usando-se a geometria Euclidiana. Uma superficie de fratura generalizada foi modelada para uma dimensao de rugosidade fractal local e global, considerando-se essa superficie fraturada (ou um perfil de trinca) como sendo um fractal auto-afim, com dimensao media de rugosidade H (expoente de Hurst). Analise fractais das superficies de fratura foram realizadas. As relacoes matematicas entre as areas fraturadas, reais e projetadas, foram obtidas e incluidas, explicitamente, na MFC junto com a rugosidade da superficie de fratura, tornando sua descricao matematica mais realista e autentica. O campo de tensao na ponta de uma trinca rugosa fractal para os tres modos de carregamento foi calculado. Alem disso, um completo modelamento do crescimento estavel e instavel de trincas em materiais frageis e ducteis foi realizado, utilizando conceitos extraidos da teoria fractal. As relacoes matematicas obtidas apareceram, explicitamente, incluidas dentro de um Mecanica da Fratura Fractal (MFF) junto com as relacoes de tenacidade a fratura e da rugosidade da superficie de fratura, as quais foramcomparadas com resultados experimentais. Foi deduzido um criterio de fratura generalizado e as expressoes matematicas fractais para as curvas G ƒ{ R e J ƒ{ R para materiais elasticos lineares e materiais elasto-plasticos, que dependem do tamanho do entalhe e do tamanho critico do Griffith. Relacoes matematicas entre a MFC e a MFF foram estabelecidas. Ensaios experimentais de curva G-R e J-R de acordo com a norma ASTM 1737-96 foram realizados e os resultados experimentais para a fratura em metais e polimeros foram obtidos e comparados com o modelo e tambem com o resultados de outros autores. Uma curva J-R fractal generalizada que depende das propriedades geometricas e energeticas, valida para todos os tipos de materiais, foi obtida. Portanto, uma reformulacoes matematicas da MFC, utilizando a teoria fractal com suas respectivas validacoes experimentais, foram realizadas. Concluiu-se que uma modificacao da Mecanica da Fratura Classica, alem de necessaria, foi comprovada experimentalmente.

El objetivo de esta investigación es analizar el comportamiento y la modelización de los suelos expansivos no saturados. Para el desarrollo de este trabajo se ha seguido una metodología que consiste en una parte experimental y en otra de modelización constitutiva. A conúnuación se presentan las fases que se han desarrollado: 1) Estado dei Arte: Revisión del estado del conocimiento sobre suelos no saturados expansivos, incluyendo las técnicas de ensayos. 2) Puesta a punto de los equipos: Esa fase se dedicó a la construcción de los edómetros con control de la succión para la realización de ensayos en suelos expansivos. Esta etapa incluye las modificaciones y adaptaciones de los equipos (calibración). Se han utilizado también los edómetros convencionales para estudiar el comportamiento expansivo del suelo sin control de la succión. 3) Ensayos realizados: Se han desarrollado en la fase experimental ensayos de caracterización de los suelos estudiados, el efecto de la cantidad de bentonita a ser utilizada para la mezcla y las respuestas de los ensayos para diversas trayectorias tensionales tales como: a) Las defonnaciones volumétricas debidas a cambias en el grado de saturación dei suelo. b) Las defonnaciones volumétricas inducidas por solicitaciones externas. c) Cambias de volumen del suelo al ser sometido a procesos de saturación y desaturación bajo solicitaciones externas preestablecidas. 4) Modelo elascoplástico: A partir del modelo elastoplástico propuesto por Josa (1988) y de las ideas para su extensión a suelos expansivos (Gens y Alonso, 1992) se ha desarrollado un modelo matemático para suelos expansivos. 5) Aplicación del Modelo: Reproducción de los resultados experimentales obtenidos por esta investigación y de otros autores.

Apresenta-se por meio deste trabalho o desenvolvimento do equipamento cilindro rotatório utilizado para ensaios de erosão em solos. Primeiramente, novas características foram introduzidas no protótipo desenvolvido por Castro, G.R. e Figueiredo, A .. às quais melhoraram o desempenho do equipamento. Em segmento propõe-se uma metodologia para moldagem dos corpos-de-prova, montagem dos mesmos sobre o equipamento e realização dos ensaios. Usando esta metodologia três amostras de solo estabilizados com cal foram testadas no laboratório sob diferentes tensões de cisalhamento hidráulica. Os resultados obtidos foram analisados de acordo com a teoria de AKKY e SHEN². / The present study reports the developrnent of a rotating cylinder apparatus, for soil erosion laboratory tests. Basically, new features were introduced in the design proposed by Castro G.R. and Figueiredo, A., which irnproved the performance of the de vice. A new rnethodology for soil testing 1s also presented, including sernple preparation. Using this rnethodology, threesarnples of lirnetreated soils were prepared and tests were in perforrned the lab, under different boundary shear stress conditions. The results 1 obtained are analyzed according to the theory of Akky and Shen¹.

O objetivo do trabalho é estudar o comportamento geomecânico dos perfis de solos oriundos de rochas sedimentares da Formação Rosário do Sul. Esta Formação é de cárater regional extendendo-se pela Depressão Periférica no estado do_Rio Grande do Sul. A litologia predominante é os arenitos finos a muito finos com estratificação plano paralela tipica, condicionado pelo ambiente de formação fluvial; e arenitos, siltitos e argilitos de planicie de inundação. O estudo baseia-se na caracterização morfológica e geológica de perfis. Para tal, iniciou-se a pesquisa por um estudo de escritório, com uma posterior investigação de campo, retirada de amostras e a realização de ensaios de laboratório. Foram realizados ensaios de caracterização (limites de consistência e granulometria), ensaios de compactação e difratogramétricos (raio-X). Os ensaios para determinação das propriedades geotécnicas foram os de permeabilidade, compressibilidade, colapsividade, expansão, e de resistência (cisalhamento direto, triaxial e compressão simples). Os resultados são apresentados em função dos horizontes dos perfis. Estes horizontes são classificados em rochas brandas (horizonte R), solos saproliticos (solo residualhorizonte C) que apresentam uma estrutura reliquiar herdada do material de origem e horizontes superficiais {horizontes B e A). / The aim of this work is the study of the geomechanical. behavior of soil profiles originated from sedimentary rocks of the RosÁrio do Sul Formation; a regional formation spread on the Depressão Periférica in Rio Grande do Sul State. Fine-grained sandstones are the predominant lithology. The stratification is tipically plain parallel, due to the fluvial environment of formation. Siltstones, claystones and sandstones from flood plains, are also present. This study is based on geological characterization of soil research consisted on analyzing geotechical and topografic surveys. investigation witch sampling of soil tests. the morphological and profiles. At first, the geological, pedological, Next stages were field profiles and laboratory In arder to study physical properties of the sampled . 1 so1~s, Atterberg limits were determined; size distribution, compaction curves were plotted grain and X-rays diffraction tests were performed. Geotechnical defined by permeability, compreessibility, properties were collapsibility, expansibility and shear strengt (simple, unconfined and triaxial compressionn) tests. Tests results are related to the profiles ma in horizons, classified as weak rocks (R-horizon), saprolite soils (C-horizon-residual soil) showing a rekict structure and surface horizons (BandA horizons).