Este trabalho aborda ligações semi-rígidas com o objetivo de verificar a influência da flexibilidade na análise de estruturas metálicas, com o propósito de apresentar um modelo que represente o real comportamento das conexões assumindo uma situação intermediária entre totalmente rígida e totalmente flexível. Os procedimentos empregados para determinar as propriedades destas conexões estão embasados nos métodos descritos pelo anexo J do Eurocode 3 e recomendações do BCSA/SCI. Com intuito de automatizar o cálculo das conexões semi-rígidas foi implementado um programa computacional que fornece as propriedades necessárias das ligações entre vigas e pilares através da entrada de dados geométricos e especificações do material empregado. São abordadas ligações soldadas e ligações parafusadas com chapa de extremidade.O trabalho apresenta, ainda, uma avaliação da redistribuição de solicitações nas estruturas de aço. Fazendo a análise de um pórtico plano empregando molas rotacionais nos nós de encontro entre vigas e pilares inserindo a rigidez rotacional obtida através dos procedimentos numéricos apresentados neste trabalho. Esta mesma estrutura foi analisada da maneira tradicional, ou seja, considerando nós rígidos no encontro entre vigas e pilares. Através da analogia entre os resultados obtidos pelas duas análises é possível visualizar a diferença entre a distribuição nas solicitações. Dessa forma, é possível verificar a influência da rigidez das ligações na análise das estruturas metálicas. / This work approaches semi-rigid connections with the purpose to verify the influence of connections in the analysis of steel structures, with the intention to present a model that represents the real behavior of the connections assuming an intermediate situation between totally rigid and totally pinned. The used procedures to determine the properties of these connections are based in the described methods for the Annex J of the Eurocode 3 and BCSA/SCI. With intention to speed the calculations of the semi-rigid connections a computational program was implemented that supplies to the necessary properties of the connections between beams and columns through the geometric data entry and specifications of the employed material. They are boarded welded connections and connections bolted with extend end plate. The work presents, still, an evaluation of the new distribution of loads in the steel structures. Making the analysis of a plain frame using rotational springs between beams and columns inserting the gotten rotational rigidity through the presented numerical procedures in this work. This same structure was analyzed in the traditional way, that is, considering rigid we in the meeting between beams and columns. Through the analogy it enters the results gotten for the two analyses is possible to visualize the difference enters the distribution in the requests. Of this form, it is possible to verify the influence of flexibility in the analysis of the metallic structures.

Este trabalho tem por objetivo avaliar a capacidade de detecção e dimensionamento de descontinuidades internas em juntas soldadas dissimilares e cladeadas com a utilização da inspeção por ultrassom através da técnica de Phased Array. Este estudo se justifica pela possibilidade da aplicação desses materiais nas atividades de exploração de petróleo no campo offshore com a utilização de dutos rígidos de aço carbono com revestimento interno de Inconel. As juntas circunferenciais foram soldadas com material austenítico e foram realizados ensaios com juntas sem a realização do amanteigamento do bisel e com corpos de provas que receberam camadas de amanteigamento que tem a finalidade de aumentar a resistência à corrosão-fadiga da junta circunferencial. A tubulação soldada tinha como material de base um aço ferrítico API 5L X-52 com revestimento interno de Inconel 625. As descontinuidades foram inseridas nos passes de raiz fabricadas com o processo de soldagem TIG, nos passes de enchimento através do processo por eletrodos revestidos e na região da raiz através do processo de eletroerosão com a finalidade de simular uma falta de fusão na raiz. Para as inspeções foram adotados as varreduras setorial e linear com duas posições do cabeçote em relação à linha de centro da solda. Estas foram realizadas com o intuito de avaliar a capacidade de detecção e dimensionamento das descontinuidades através da utilização de ondas transversais com freqüência de 5 MHz e assim analisar os resultados encontrados para poder viabilizar a aplicação desta técnica como ferramenta de inspeção nestes equipamentos. Análises metalográficas serviram para realizar o dimensionamento real das descontinuidades e caracterizar a micrografia do metal de base, zona afetada pelo calor e metal de solda para poder correlacioná-los com os resultados encontrados nas inspeções por Phased Array. Assim com os resultados encontrados foi possível demonstrar a possibilidade de aplicação da técnica de Phased Array na inspeção das juntas dissimilares e cladeadas. / This work aims to evaluate the detection capability and sizing of internal discontinuities in dissimilar welded and claded joints with the use of Phased Array ultrasonic inspection technique. This study was performed due to the possibility of the application of those materials in the activities of exploration of petroleum in the offshore field with the use of rigid risers of carbon steel with internal covering of Inconel. The girths joints were welded with material austenitic and testing were accomplished with joints without the realization of the buttering of the bevel and with specimens that received layers of buttering that has the purpose of increasing the resistance to the corrosion-fatigue of the girth joint. The welded piping had as base material a ferritic steel API 5L X-52 with internal overlay of Inconel 625. The discontinuities were inserted in the root pass manufactured with the welding process TIG, in the filler pass through the process by covered electrodes and in the area of the root through the electric discharge machining process with the purpose of simulating a lack of fusion in the root. For the inspections the sectorial and linear sweepings were adopted with two positions of the transducer in relation to the line of center of the weld. This was performed with the intention of evaluating the detection capacity and sizing of discontinuities through the use of shear waves frequently of 5 MHz and like this to analyze the results found to make possible the application of this technique as inspection tool in these equipments. Metallographic analyses were to accomplish the real sizing of the discontinuities and to characterize the micrograph of the base metal, affected area for the heat and weld metal to correlate them with the results found in the inspections by Phased Array. Like this with the found results it was possible to demonstrate the possibility of application of Phased Array technique in the inspection of the dissimilar and claded joints.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The great motivation to the development of this research was justified for the necessity to define which the rigid endoscope used in surgeries of endolarynx that it possessed the best capacity of show this anatomical region, thus being searchs to create a methodology in which could demonstrate this idea. The rigid endoscopy of endolarynx, idealized in 1994 by Mário Andréa and Oscar Dias, is defined with semiotic method of enormous value in analyzes of the structures of this anatomical region and is used of four endoscopies with angle varied of 0°, 30°, 70° and 120°. We take as base the "Anatomical Areas of D'Avila" (D'Avila, 2003), endorsed in statistics of Fischer Exact Test and study of the descriptive retrospective type, we compare the images of 30 surgeries carried through in carrying patients of carried through illnesses varied of endolarynx in the period of July of 2005 the April of 2006. The elements of the set had been examined and operated in the Otocenter clinic and Hospital São Lucas (Aracaju-Sergipe) respectively. The age varied of 13 the 78 years, with 44,6 average of and medium of 45,5 years. We sequentially analyze endolarynx the 02 cm and the 01 upglottis cm, to the glottis level and the 01 subglottis cm, being the endoscopies located in position straight line and oblique line 45° for the right and the left and always above juxtaposed to the traqueal pipe. In all the distances and angle proposals were established the number of visualized areas (Anatomical Areas of D'Avila) being soon after carried through rigorous addition of related areas definite as numbers one, two and three. Thus, we define in percentile terms which the sequence of endoscopies with better visual performance, which in the distance with bigger number of show areas and which the position (straight line or oblique line) more including for the studied areas. We conclude to be the endoscope of 30° that one with the best global expositive capacity (35%), followed of the endoscope of 0° (29%), 70° (27%) and 120° with only 9% of show capacity. In the moving one at a distance, it was the 01 upglottis cm that if established the biggest number of areas observed (88 times) in relation to the too much searched distances. The oblique position (54%) if detached in expositive capacity in relation to the position straight line (46%). The compare with world-wide literature was not possible since it is about unknown study. / A grande motivação ao desenvolvimento desta pesquisa se justificou pela necessidade de definirmos qual o endoscópio rígido utilizado em cirurgias da endolaringe que possuísse a melhor capacidade de exposição desta região anatômica. Assim sendo, buscamos criar uma metodologia na qual pudéssemos demonstrar cientificamente esta idéia. A endoscopia rígida da endolaringe, idealizada em 1994 por Mário Andréa e Oscar Dias, é definida com método semiótico de enorme valor na analise das estruturas desta região anatômica e utiliza-se de quatro endoscópios com angulações variadas de 0°, 30°, 70° e 120°. Tomamos como base as regiões anatômicas denominadas de Áreas Anatômicas de D Avila (D Avila, 2003), respaldados estatisticamente no Teste Exato de Fischer e em estudo do tipo retrospectivo descritivo, comparamos as imagens de 30 cirurgias realizadas em pacientes portadores de doenças variadas da endolaringe realizadas no período de Julho de 2005 a Abril de 2006. Os elementos do conjunto foram examinados e operados na clínica Otocenter e Hospital São Lucas (Aracaju-Sergipe) respectivamente. A idade dos pacientes operados variou de 13 a 78 anos, com média de 44,6 e mediana de 45,5 anos. Analisamos sequencialmente a endolaringe a 02 cm e a 01 cm supraglótico, ao nível glótico e a 01 cm subglótico, sendo os endoscópios posicionados sistematicamente em posição reta e oblíqua a 45° para a direita e para a esquerda sempre acima e justapostos ao tubo orotraqueal. Em todas as distâncias e angulações propostas foi estabelecido o número de áreas observadas (Áreas Anatômicas de D Avila) sendo logo após realizado rigoroso somatório das referidas áreas definidas como números um, dois e três. Assim, definimos em termos percentuais qual a seqüência de endoscópios com melhor desempenho observacional, qual a distância com maior número de áreas visualizadas e qual a posição (reta ou oblíqua) mais abrangente para as áreas estudadas. Concluímos ser o endoscópio de 30° aquele com a melhor capacidade de exposição global (35%), seguido dos endoscópios de 0° (29%), 70° (27%) e 120° com 9% apenas de capacidade de exposição. No tocante à distância, foi a 01 cm supraglótico que se estabeleceu o maior número de áreas observadas (88 vezes) em relação às demais distâncias pesquisadas. A posição oblíqua (54%) se destacou em capacidade de exposição em relação à posição reta (46%). Não foi possível o pareamento com a literatura mundial visto que se trata de estudo inédito.

Orientador: Paulo Roberto Gardel Kurka / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-14T09:04:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Izuka_JaimeHideo_M.pdf: 3067570 bytes, checksum: 82a84bf138484b1bf94c984320ee5486 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O objetivo do presente trabalho é a modelagem dinâmica e a simulação das cargas e dos deslocamentos correntes nos mancais de um compressor alternativo. O modelo de mancal, integrado à cinética do conjunto, permite avaliar de forma precisa a influência dos pequenos movimentos dos suportes hidrodinâmicos no comportamento global do compressor. Soluções numéricas do problema de lubrificação hidrodinâmica são pesquisadas com o uso dos métodos de diferenças finitas, volumes finitos e elementos finitos. Resultados das soluções analíticas de mancal curto e longo são comparados com as soluções dos modelos numéricos de mancal. Escolhe-se assim a implementação e uso do modelo de elementos finitos para a simulação dos mancais hidrodinâmicos utilizados no compressor. O método de Newton-Euler é utilizado para a obtenção das equações diferenciais que representam o modelo de movimento do sistema dinâmico do conjunto eixo/biela/pistão. A implementação da solução numérica de mancal hidrodinâmico integrada à cinética do sistema exige um grande esforço computacional, demandando a utilização de técnicas de processamento paralelo. Assim, apresenta-se e compara-se com a literatura, os resultados de simulação de cargas e órbitas de mancais, na operação de um compressor alternativo de refrigeração. / Abstract: The present works simulates the loads and displacements of the bearings of a reciprocating compressor. The bearing model, which is integrated to the kinetics of the system, allows a precise evaluation of the influence of small movements of the hydrodynamic supports into the global behavior of the compressor Numerical solutions of the problem of hydrodynamic lubrication are studied using the methods of finite differences, finite volumes and finite elements. Results of analytical solutions for short and long bearing are compared with the numerical models of bearings. The finite element model of hydrodynamic bearings is used in the simulation of the compressor. The Newton-Euler method is used to obtain the differential equations representing the model of motion of the crankshaft/conrod/piston dynamic system. Implementation of the integrated numerical solution for the hydrodynamic bearing and the kinetics of the system requires a large computational effort, demanding the use of parallel processing techniques. The results of simulation of orbits and bearing loads in the operation of an alternative refrigeration compressor is thus presented and compared with the literature. / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-11-19T12:25:23Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Gean Carlos Sousa Gonzaga - 2015.pdf: 2479646 bytes, checksum: d85220319554b1544933aa25ea2c672c (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-11-19T12:27:30Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Gean Carlos Sousa Gonzaga - 2015.pdf: 2479646 bytes, checksum: d85220319554b1544933aa25ea2c672c (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-19T12:27:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Gean Carlos Sousa Gonzaga - 2015.pdf: 2479646 bytes, checksum: d85220319554b1544933aa25ea2c672c (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-08-06 / This paper addresses the theorem of Napoleon on historical, conceptual perspectives, and focusing on demonstrations and applications properties as well. In the rst chapter, are discussed aspects of the history and Napoleon Bonaparte biography. In the second chapter are addressed notions of Plane Geometry, Linear Algebra, of Rigid Transformation of Complex Numbers and Related Transformations. In the third chapter, statements are presented, generalizations (especially the so-called Barlotti Theorem), properties and applications in exercises. / O presente trabalho aborda o teorema de Napoleão em perspectivas históricas e conceituais, enfocando demonstrações e propriedades. No primeiro capítulo, são abordados aspectos da biogra a de Napoleão Bonaparte. No segundo capítulo são abordadas no- ções de Geometria Plana, de Álgebra Linear, de Transformações Rígidas, de Números Complexos e Transformações A ns. No terceiro capítulo, são apresentadas demonstra ções, generalizações (em especial, o chamado Teorema de Barlotti), propriedades e aplicações em exercícios.

Este trabalho apresenta uma análise numérica sobre o comportamento estrutural das ligações parafusadas viga-coluna com chapa de topo. São estudados dois métodos tradicionais de dimensionamento e são apresentados cinco sistemas de classificação propostos para as ligações. Modelos numéricos das ligações estudadas são preparados com a utilização de elementos finitos e os resultados numéricos são comparados com resultados experimentais conhecidos. São abordados aspectos relativos às propostas de dimensionamento, em comparação com os resultados numéricos e experimentais. Em particular, é discutida a rigidez das ligações, verificando-se a influência da variação da espessura da chapa de topo e diâmetro dos parafusos. Com a comparação entre resultados numéricos e experimentais, é analisada a representatividade dos modelos numéricos com relação ao comportamento das ligações estudadas. Finalmente, são apresentadas as conclusões e recomendações para futuras pesquisas / This work presents a numerical analysis on the structural behavior of bolted beam-to-column end plate connection. Two traditional design methods are studied and five proposed classification systems for connections are presented. Numerical models representing the studied connections are prepared using finite elements and numerical results are compared with existing experimental results. The design proposals are compared with numerical and experimental results. In particular, the connection rigidity is discussed by verifying the influence of variations in end plate thickness and bolt diameter. Comparing numerical and experimental results the reliability of F.E.M models is appraised. Finally, conclusions are presented with some suggestions for future researches

Tem-se verificado, na prática, que a falta de drenagem subsuperficial é um dos principais fatores de deterioração precoce dos pavimentos. Ainda, verifica-se que são relativamente poucos os procedimentos de dimensionamento e modelos de análise de previsão de desempenho que consideram efetivamente o efeito deletério da drenagem na vida útil dos pavimentos. No entanto, observa-se que pesquisas e experiências estrangeiras não estabeleceram ainda uma correlação quantitativa confiável entre a presença dos dispositivos de drenagem e o desempenho dos mesmos. No trabalho foi realizada análise de sensibilidade dos modelos da AASHTO (versão de 1993) e HDM-4, considerados os mais difundidos na atualidade. Os modelos empregam coeficientes de drenagem para a consideração dos efeitos danosos da presença de água livre no interior de estruturas de pavimentos rígidos e flexíveis. Teoricamente, verificou-se que os modelos são sensitivos quanto à influência das condições de drenagem no desempenho dos pavimentos. Foram analisados dados reais de certa malha viária no interior do estado de São Paulo e verificou-se, na prática, que os pavimentos flexíveis sem acostamento pavimentado, ou seja, com condições precárias de drenagem, têm apresentado desempenho inferior quando comparados com estruturas dotadas de acostamentos pavimentados mais impermeáveis. Constatou-se a dificuldade de se adotar os coeficientes de drenagem nos modelos analisados, apesar da grande importância da fixação adequada no dimensionamento. Comenta-se no trabalho que, além da existência de dispositivos de drenagem subsuperficial, é necessário checar a sua continuidade e capacidade hidráulica ao longo de todo o sistema. Sugerem-se procedimentos para o dimensionamento hidráulico do sistema de drenagem de pavimentos e a necessidade de se considerar a avaliação econômica ao longo de um período, de acordo com o desempenho esperado do pavimento (LCCA - Life Cycle Cost Analysis) quando da definição da concepção de pavimentos rodoviários drenantes, principalmente quando submetidos a tráfego pesado e em condições climáticas desfavoráveis. / There has been verified, in practice, that the absence of pavement drainage is one of the main factors of early degradation of pavements. More, there are few procedures of design and performance analysis that effectively consider the damage of water during the design period. However, foreign experiments and researches do not establish a reliable correlation between the construction of pavement drainage features and pavement performance. In this text, there has been analyzed the AASHTO (version of 1993) and HDM-4 models, considered the most spread out in the present time. These models consider the damage effects of free water inside flexible or rigid pavement structures. Theoretically, it was verified that the models are sensitive about the influence of the conditions of draining in the pavement performance. It had been analyzed real data of certain roadway network in the interior of the state of São Paulo and it was verified, in practical, that the flexible pavements without paved shoulder, that is, with precarious conditions of drainage, have presented lower performance when compared with structures endowed with paved shoulders more impermeable. It was evidenced the difficulty of adopting the drainage coefficients in the analyzed models, although the great importance of the setting adjusted in the design. It is commented that, beyond the existence of devices of subsurface draining, is necessary to check its continuity and hydraulical capacity throughout the system. It\'s suggested procedures for the hydraulical design of the pavement drainage system and the necessity of considering the economic evaluation throughout a period, in accordance with the waited performance (LCCA - Life Cycle Cost Analysis) when the definition of the conception of road pavements, mainly when submitted the heavy traffic and in unfavorable climatic conditions.

Objetiva-se discutir e explorar as consequências da conservação do momento angular em situações físicas que apresentem dissipação de energia. Frequentemente, sistemas mecânicos dissipativos são omitidos nas formulações matemáticas da mecânica clássica. No entanto, a conservação da energia mecânica é uma idealização drasticamente incompatível, a longos períodos de tempo, com a maioria das situações reais. Apesar de parecer controversa, esta abordagem é compreensível desde que é incluída na dissipação toda a complexidade dos sistemas mecânicos, os quais não podemos modelar completamente. Espera-se assim que os resultados obtidos sejam parcialmente comprovados em experimentos, sendo que a discrepância é atribuída à parte desconhecida do fenômeno, que muitas vezes é considerada irrelevante para fins práticos. Devido à mencionada complexidade de fenômenos dissipativos, a postura adotada nesta dissertação foi analisar específicos exemplos, de natureza distinta, simplificados, que apresentem as duas propriedades em questão. Concentrou-se especialmente no problema de dissipação de energia em corpos deformáveis na ausência de estímulos externos. / The goal of this work is to study physical systems where angular momentum is a conserved quantity while energy is dissipated. It is a common practice among people working on classical mechanics to neglect energy dissipation. While this hypothesis leads to beautiful mathematical theories, it is strongly violated by the majority of real world systems. The physical complexity of the many ways in which energy is dissipated turns the mathematical modelling of dissipative forces troublesome. There is essentially no general mathematical model for dissipative forces in good agreement with a wide range of experiments. This is in contrast to the very few accepted conservative force models: gravity, elasticity and magneto-electricity. The dissipative force model usually varies among the various physical situations. So, in this work several systems where energy is dissipated while angular momentum is conserved will be considered. The main example will be the motion of a deformable body free from external forces and torques.

O presente trabalho dedica-se a uma modelagem da interação entre corpos celestes, em regime Newtoniano, levando-se em consideração as influências que suas deformações e viscosidades internas exercem sobre seus movimentos orbitais e suas velocidades angulares. A abordagem adotada é uma variação do conhecido problema do corpo pseudo-rígido, a qual simplifica drasticamente a determinação dos equilíbrios relativos e torna a questão da dinâmica matematicamente acessível. Com este tratamento, podemos relacionar ou comparar os resultados com aqueles estabelecidos na literatura, dentre eles: formato de equilíbrio de um fluido isolado em rotação, deformação de maré causada pela interação gravitacional e o torque de maré induzido no mesmo. Pela simplicidade do modelo pode-se ainda fazer uma análise qualitativa da dinâmica do sistema e obter estimativas sobre a velocidade com que se aproxima dos equilíbrios. / The present work is devoted to model the interaction among celestial bodies, in a Newtonian regime, but considering the role played by the internal deformation and viscosity on the orbital motion and angular velocities of the components of the system. The work is mainly developed with an alternative approach to the pseudo-rigid body model, which simplifies the determination of the relative equilibria and allows precise conclusions about the dynamics. So, we are able to compare the results of this theory with those established in the literature, namely: the equilibrium shape of an isolated fluid in rotation, the tidal elongation induced by gravitational interaction and the tidal torque. Due to its simplicity, we can further perform a qualitative analysis of the dynamics of the system and estimate the velocity of attraction of the equilibrium states.

Nous étudions la relation structure/propriétés d'hydrogels rigides composés d'un nouveau polysaccharide géant, le sacran. Ce nouveau polysaccharide possède une longueur de contour supérieure à 10 µm et une longueur de persistance intrinsèque d'à peu près 60 nm. Ainsi la réticulation de ces chaines polysaccharides est capable de former des réseaux dits rigides, dans lesquels la taille de maille est contrôlée par des segments de chaines rigides. A partir du sacran, des hydrogels physiques (liaisons transitoires) et chimiques (liaisons covalentes) ont été fabriqué dans l'optique d'observer des différences comportementales entre ces réseaux. La formation de réseaux rigides de sacran à être démontrée par l'utilisation de la microrhéologie non-conventionnelle par DWS permettant le suivi de la dynamique d'une chaine polymère individuelle composant le réseau. Différentes signatures rhéologiques propres à ces réseaux rigides ont été mises en évidence et des propriétés de strain-hardening ont été observées dans le régime non-linéaire des gels chimiques de sacran, et plus étonnamment des gels physiques également. Les strain-hardening observés pour les gels chimiques de sacran, grands devant ceux reportés dans la littérature, ont pu être modélisés permettant l'obtention des paramètres structurant ces réseaux et conduisant à leur durcissement. / We study the relationship structure/properties of rigid hydrogels composed of a new giant polysaccharide, sacran. This novel polysaccharide has a contour length larger than 10 μm and an intrinsic length of persistence of approximately 60 nm. By crosslinking the chains of this polysaccharide we expect prepare rigid networks, in which the mesh size is controlled by rigid chain segments. Physical (transient bonds) and chemical hydrogels of sacran have been prepared and their rheological properties have been studied. The formation of rigid networks of sacran has been demonstrated by using the non-conventional microrheology by DWS allowing to characterize the dynamics at single chain scale of the network. Different specific rheological signatures of these rigid networks have been highlighted and strain-hardening properties have been observed in the non-linear regime for the chemical gels, as well as for the physical gels. The strain-hardening observed for the chemical gels, which are large compared to those of other biopolymers reported in the literature, were modeled to obtain the structural parameters of these networks which lead to their hardening.