Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-12-03Bitstream added on 2014-06-13T20:37:26Z : No. of bitstreams: 1 pitajunior_jl_me_jabo.pdf: 1003517 bytes, checksum: f1332541cfc8824b5e14c4b09a59b474 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O rambutan é uma frutífera tropical pertencente à família Sapindaceae, com origem no Sudeste Asiático, especialmente Malásia. No Brasil, o cultivo está em expansão e distribuído em diferentes estados e com plantas de origem seminífera, gerando pomares desuniformes e início de produção tardio. Com a propagação vegetativa é possível antecipar a fase produtiva, e também corrigir o problema de plantas masculinas. O presente trabalho teve por objetivo avaliar a enxertia em fenda cheia ao longo do ano e, a influência da aplicação de AIB em três diferentes formas no enraizamento de estacas do rambutan. A enxertia foi conduzida de set/2008 à ago/2010 no ripado de fruticultura da FCAV/Unesp, no município de Jaboticabal/SP, local onde também realizou-se a estaquia em jan/2010. O delineamento foi inteiramente casualizado, com 10 plantas/parcela na enxertia e 10 estacas/parcela na estaquia e 4 repetições em ambos experimentos. Para a enxertia as avaliações foram: porcentagem de pegamento mensal e por época, número e altura das brotações emitidas por enxerto e número de folíolos dos enxertos, e para a estaquia foram: porcentagem de sobrevivência, calejamento, pegamento e número e comprimento médio de raízes. Com os resultados obtidos pode-se concluir que o agosto e novembro são os meses mais adequados para o pegamento da enxertia do rambutan. Agosto é o melhor mês do ano para o desenvolvimento das brotações e folíolos dos enxertos. A melhor época do ano para a realização da enxertia é a primavera. A forma de aplicação de AIB e suas respectivas doses não influenciam nenhuma das variáveis analisadas / The rambutan is a tropical fruit belonging to the Sapindaceae family, which originated in Southeast Asia, especially Malaysia. In Brazil, the cultivation is expanding and distributed in different states and with plant material seminiferous generating non uniform orchards and production starting late. With vegetative propagation is possible to anticipate the productive phase, and also fix the problem of male plants. This study aimed to evaluate the cleft grafting during the year, and the influence of IBA application in three different ways on the rooting of the rambutan. The grafting was conducted in Sep/2008 ago/2010 ripped the fruit of FCAV / UNESP in Jaboticabal / SP, which is also where the cutting took place in Jan/2010. The design was completely randomized, with 10 plants per plot of grafting and 10 cuttings per plot in the cutting and 4 replications in both experiments. For grafting were evaluated: successful rate per month and season, number and height of emitted buds per stock and leaflet number of grafts, and the cuttings were: percentage of survival, callus, and fixation number and average length of roots . With these results we can conclude that the August and November are the months most suitable for the fixation of the grafted rambutan. August is the best month of the year for the development of shoots and leaves of the grafts. The best season for grafting is spring. The form of application of IBA and their doses do not influence any of the variables

Orientador: Aparecida Conceição Boliani / Banca: Luiz de Souza Corrêa / Banca: Enes Furlani Junior / Banca: Fernando Alves de Azevedo / Banca: José Carlos Cavichioli / Resumo: A evolução da bananicultura brasileira foi possível em virtude dos progressos obtidos no que se refere à disponibilidade de material genético diversificado, à disponibilidade de mudas sadias e de boa qualidade genética, às práticas culturais de manejo pré e pós-colheita, às técnicas fitossanitárias desenvolvidas, às técnicas de nutrição e de irrigação, e à melhoria do nível técnico e organizacional do bananicultor brasileiro. Métodos de propagação, como a micropropagação in vitro, vêm sendo desenvolvidos e aperfeiçoados, para elevar a taxa de multiplicação em curto espaço de tempo e melhorar a qualidade das mudas. O processo de micropropagação é realizado em fases, sendo estas a escolha da planta matriz, desinfestação do material, estabelecimento, multiplicação enraizamento e aclimatação das mudas. Objetivou-se com este trabalho estabelecer um protocolo de micropropagação de explantes de bananeira 'Thap maeo', envolvendo as etapas de desinfestação utilizando concentrações de cloro ativo e os antibióticos ampicilina sódica e cloranfenicol, multiplicação estudando concentraçoes de citocininas como o 6-Benzilaminopurina (BAP) e Cinetina e no enraizamento in vitro verificando concentrações de auxinas como o Ácido Indol Butírico (AIB) e o Ácido Naftaleno Acético (ANA). Concluiu-se que a concentração de 2% de cloro ativo proporcionou redução de 92% e 88% respectivamente para bactérias e fungos. Para os antibióticos ampicilina sódica e cloranfenicol a concentração de 20 mg L-1 reduziu em 70% de desinfestação de bactérias e fungos. Quando se utilizou os reguladores vegetais, BAP e cinetina, o maior numero de brotos obtido foi na concentração foi de 4mg L-1 conseguindo em média 3,8 brotos por explantes no 4o subcultivo. Para o enraizamento in vitro a concentração de 4,0 mg L-1 de AIB apresentou melhor resultado com 3,2 raizes por broto / Abstract: The evolution of Brazilian banana was possible because of progress in relation to the availability of diverse genetic material, the availability of healthy seedlings and good quality genetics, cultural practices of management and post-harvest phytosanitary techniques developed techniques, nutrition and irrigation, and improving the technical and organizational bananicultor Brazil. Propagation methods, such as in vitro micropropagation, have been developed and improved to increase the multiplication rate in a short time and improve the quality of seedlings. The acclimatization process is performed in phases, these being the choice of the mother plant, disinfection equipment, establishment, multiplication, rooting and acclimatization of the seedlings. The objective of this study establish a protocol for micropropagation of banana explants 'Thap Maeo', involving the steps of disinfection using chlorine concentrations and antibiotic ampicillin sodium and chloramphenicol, multiplication studying concentrations of cytokinins like 6-Benzylaminopurine (BAP ) and Kinetin and in vitro rooting checking concentrations of auxin and Indole Butyric acid (IBA) and Naphthalene Acetic Acid (NAA). It was concluded that the 2% concentration provided a reduction of active chlorine of 92% and 88% respectively for bacteria and fungi. For the antibiotics sodium ampicillin and chloranphenicol concentration of 20 mg.L-1 reduced by 70% of disinfection of bacteria and fungi. When using the plant growth regulators, BAP and kinetin, the highest number of shoots was obtained on concentration was 4 mg L -1 achieving an average of 3,8 shoots per explant in the 4th subculture. For rooting in vitro concentration of 4.0 mg L-1 IBA showed the best result with 3,2 roots per shoot / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-01-20Bitstream added on 2014-06-13T19:00:13Z : No. of bitstreams: 1 silva_gs_me_botfca.pdf: 632349 bytes, checksum: 498e1b397bf6abc7096a3228b6ca7ca0 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O processo limitante na produção de mudas de algumas palmeiras é a germinação, pois, suas sementes perdem a viabilidade rapidamente depois de colhidas. Essa pesquisa teve como objetivo avaliar o armazenamento de plântulas de Euterpe edulis em câmara fria a 100C (0, 3, 6 e 9 meses), em diferentes estádios de desenvolvimento (de zero a dez semanas do início do processo germinativo), visando a obtenção de plântulas ao longo do ano. Foram coletadas amostras de cada tratamento para a determinação da atividade da peroxidase, envolvida no germinação de sementes, desenvolvimento de plântulas e também, ligadas ao estresse e senescência, possibilitando avaliar os efeitos na fisiologia das sementes provocados pelos tratamentos. Foi observado o desenvolvimento vegetativo das sementes e/ou plântulas após os tratamentos em condições de casa de vegetação, por período de 6 meses, para determinar a taxa de sucesso (plântulas com desenvolvimento normal). A taxa de sucesso de plântulas foi afetada negativamente pela permanência das sementes/plântulas em câmara de germinação e armazenamento em câmara fria. Dos parâmetros morfológicos de desenvolvimento analisados no final do experimento (comprimento de parte aérea, comprimento de parte aérea total, comprimento de raiz, diâmetro do coleto, massa de matéria fresca e massa de matéria seca), somente ocorreu diminuição do comprimento da raiz, sob estas condições. A atividade da peroxidase aumentou em decorrência do aumento do período de armazenamento em câmara fria, relacionada com a senescência das plântulas. Apesar da redução da taxa de sucesso das plântulas, não ocorreu redução dos parâmetros de desenvolvimento vegetativo (exceto comprimento de raiz) analisados das sementes/plântulas, portanto, o armazenamento em câmara fria é um instrumento viável para prolongar o período de uso das sementes de Euterpe... / Germination is the limiting process in the seedling production of some palm trees, since their seeds lose viability rapidly after collection. This study aimed to evaluate the storage of Euterpe edulis seedlings in a cold chamber at 10ºC (0, 3, 6 and 9 months) at different developmental stages (from zero to ten weeks after the initiation of the germinative process) in order to obtain seedlings throughout the year. Samples from each treatment were collected for assay of peroxidase activity, involved in seed germination, seedling development and also related to stress and senescence, which allows evaluating the treatment effect on seed physiology. The vegetative development of seeds and/or seedlings was observed under greenhouse conditions for six months to determine the success rate (seedlings presenting normal development). The success rate of seedlings was negatively affected by the maintenance of seeds/seedlings in germination chamber and storage in cold chamber. Among the morphological traits of development analyzed at the end of the experiment (shoot length, total shoot length, root length, stem diameter, fresh matter and dry matter), only root length decreased under such conditions. Peroxidase activity increased due to the longer period of storage in cold chamber, which was related to the senescence of seedlings. Despite the reduction in the success rate of seedlings, there was no decrease of vegetative developmental traits (except root length) analyzed in seeds/seedlings. Therefore, the storage in cold chamber is a viable instrument to extend the use of seeds for propagation of Euterpe edulis

A citricultura brasileira é um dos setores mais competitivos do agronegócio mundial, contudo, o setor de produção de mudas de citros apresenta inúmeras limitações. A produção de porta-enxertos cítricos carece de substratos de qualidade, opções para diversificação de variedades porta-enxerto e plantas bem formadas num breve período para que o pomar alcance o sucesso. Objetivou-se avaliar o desenvolvimento de porta-enxertos cítricos cultivados em diferentes substratos, submetidos ou não à desinfestação e à inoculação micorrízica. Desenvolveu-se dois estudos: o primeiro, verificando o desenvolvimento de seis porta-enxertos (tangerineira ‘Sunki’, citrumeleiro ‘Swingle’, citrangeiro ‘Fepagro C 37’, ‘Flying Dragon’, limoeiro ‘Volkameriano’ e Poncirus trifoliata) em dois substratos comerciais. O segundo estudo, compreendendo 3 experimentos, que avaliaram duas variedades porta-enxerto (tangerineira ‘Sunki’ e citrangeiro ‘Fepagro C 37’) cultivadas em dois substratos comerciais (denominados Comercial 1 e 2) submetidos ou não a desinfestação e inoculação micorrízica (nos experimentos 1 e 2 utilizou-se Scutellospora heterogama e no experimento 3 inoculou-se Glomus etunicatum, S. heterogama e Gigaspora margarita). Avaliou-se a emergência de plântulas e o seu desenvolvimento vegetativo durante todo o experimento, além da colonização micorrízica em cada fase de crescimento. O substrato Comercial 1, em geral, proporcionou mais rápida emergência das variedades porta-enxerto. Os substratos Comercial 1 e 2, autoclavados e manejados adequadamente, proporcionaram desenvolvimento satisfatório às plantas, sendo recomendados, para citricultura. Altos teores de sais solúveis (TTSS (g.L-1) dos substratos podem prejudicar a emergência das plântulas. P. trifoliata foi pouco vigoroso, o limoeiro ‘Volkameriano’ foi altamente vigoroso; o citrumeleiro ‘Swingle’ e a tangerineira ‘Sunki’ apresentaram vigor intermediário. A desinfestação do substrato do substrato foi fundamental para o bom desenvolvimento das plantas. / The Brazilian citrus industry is one of the most competitive sectors of the agribusiness world, however, the production sector of citrus seedlings has several limitations. The citrus production rootstocks lacks quality of substrates, options for diversification of rootstock varieties and plants well-formed in a short time to reach success of the orchard. The objective was evaluate the development of citrus rootstocks grown on different substrates, submitted or not to disinfection and mycorrhizal fungi. There were developed two studies: first, checking the development of six rootstocks ('Sunki' mandarin, citrumelo, citrange ‘Fepagro C 37', 'Flying Dragon' lemon 'Volkameriano’ and Poncirus trifoliata) in two commercial substrates and the second, comprising 3 experiments that evaluated two rootstock varieties ('Sunki' mandarin and ‘Fepagro citrange C 37') growned in two commercial substrates (called Commercial 1 and 2) subjected or not to disinfestation and mycorrhizal inoculation (experiments 1 and 2 was used Scutellospora heterogama and in experiment 3 was inoculated Glomus etunicatum, Gigaspora margarita and S. heterogama). We have evaluated the seedling emergence and vegetative development throughout the experiment, besides the mycorrhizal colonization at each stage of growth. The substrate Commercial 1, in general, provided faster emergence of varieties rootstock. The substrates 1 and Commercial 2, autoclaved and handled properly, provided satisfactory development of the plants, being recommended for citrus. High levels of soluble salts (TTSS (gL-1) of the substrates may hinder seedling emergence. P. trifoliata was little vigorous, lemon trees 'Volkameriano' was highly vigorous, the citrumelo and 'Sunki' mandarin showed an intermediary effect. The sterilization of the substrate was essential for the good plant growth.

A crescente produção de petróleo, destacada em função da descoberta dos campos do pré-sal em território brasileiro, tem aumentado a demanda por tubulações de transporte de óleo e gás. Uma vez que estas tubulações estão sujeitas às solicitações impostas pelas correntes marítimas bem como variação de pressões internas é necessária uma criteriosa análise da vida em fadiga de tais componentes. Os códigos atuais de projeto baseados no conceito de adequação ao serviço e tolerância a defeitos, como o API 579 e a BS 7910, definem diretrizes para a análise de componentes que apresentem defeitos do tipo trinca bem como as características esperadas para os materiais frente as mais variadas aplicações. Estudos recentes apontam considerável dispersão de resultados para os métodos de obtenção do limiar de propagação de trincas realizadas pela técnica do K-decrescente como é o caso da norma ASTM E647. Por outro lado, nos últimos anos, alguns trabalhos têm apresentado técnicas alternativas na obtenção das curvas de propagação de trinca como é o caso da técnica conhecida como CPCA (compression precracking constant amplitude). Através de tal técnica de ensaio seriam obtidos valores inferiores de limiar e, portanto, mais conservadores do que os obtidos pela técnica convencional uma vez que os fenômenos de fechamento de trinca seriam suprimidos. Este trabalho emprega corpos de prova do aço API 5L X60 tipo C(T) comparando quatro curvas da/dN x ΔK obtidas pelos métodos CPCA e convencional onde é variada a razão de carregamento (R) com valores distintos de 0,1 e 0,5. Os resultados obtidos demonstram que o método CPCA apresentou menores valores de limiar de propagação quando comparados ao método convencional. Embora para a razão de carregamento de 0,5 tal resultado fique evidente este é ainda mais pronunciado para a razão de 0,1. / The spread in oil production has increased the demand for pipelines transporting oil and gas mainly due to the discovery of the pre-salt fields in Brazil. Since the pipes are subjected to the loads imposed by water currents and internal pressure variations is necessary to conduct a careful analysis of the fatigue endurance of these components. The current design codes based on fitness-for-service and flaw acceptability concepts, as the API 579 and BS 7910, define guidelines for the analysis of components that have cracklike defects and the expected material properties for several applications. Recent studies have shown anomalous fatigue crack growth data generated by the K-decreasing method presented in ASTM E 647 standard. On the other hand the latest researches have presented alternative techniques for obtaining the crack propagation curves. One of the widespread techniques is known as CPCA method (compression precracking constant amplitude). CPCA technique provides lower crack propagation thresholds than the load reduction methods since the crack closure mechanisms are suppressed. This work compares da/dN vs. ΔK curves obtained by conventional and CPCA method. The samples were C(T) type specimens machined of an API 5L X60 steel. Tests were conducted under load stress ratios of 0.1 and 0.5. The obtained results shown lower crack propagation thresholds for the CPCA technique compared to the conventional method. The differences between tests methods were more pronounced for stress ratio of 0.1 although they were also clear for stress ratio of 0.5.

Apesar de todo avanço da engenharia, o fenômeno da fadiga em estruturas continua causando pesadas perdas econômicas e em vidas. Portanto, investimentos na simulação e entendimento do fenômeno continuam sendo prioritários na engenharia. As simulações numéricas de fadiga, em especial a nível microscópico, vem ganhando grande atenção da comunidade científica internacional em anos recentes, pois vem permitindo um entendimento melhor da física do fenômeno. Para tais simulações, modelos discretos de fratura têm sido empregados, em especial o método das interfaces coesivas. Neste contexto se insere o presente trabalho, cujo objetivo principal foi a implementação de uma forma de considerar o dano numa relação constitutiva de interface coesiva. Neste caso, se a carga na ponta da trinca não é monotônica crescente, um dano cumulativo se desenvolve podendo, em cargas cíclicas, levar a propagação da trinca mesmo para níveis de carga inferiores a de ruptura estática. Interessante que tal implementação pode mudar o comportamento da propagação de trincas mesmo no caso de cargas monotônicas crescentes aplicadas, pois descargas localizadas podem ocorrer na ponta da trinca. Este trabalho analisou algumas formas de considerar o dano, que basicamente consiste na modificação da forma como se dá a descarga da relação constitutiva de interface. Há varias formas alternativas de realizar tal descarga. Não se teve como objetivo deste trabalho esgotar todas as alternativas, nem propor novas alternativas, mas sim analisar o efeito das descargas mais empregadas na literatura. As aplicações foram divididas em duas partes. Na primeira analisou-se o efeito da descarga em cargas externas monotônicas crescentes. Observou-se que houve descarga na ponta da trinca na propagação e uma conseqüente mudança nos resultados com a modificação da lei constitutiva de descarga. Tais exemplos foram casos de impacto, rodados com o método das diferenças finitas centrais. Foi observado que, para tais exemplos, o uso da condição CFL aplicada a elementos volumétricos está muito longe de conferir estabilidade ao método (a condição CFL, ou Courant-Friedrichs-Lewy, estabelece as condições mínimas de estabilidade numérica no método das diferenças centrais, conforme detalhado no Apêndice A). O problema acontece uma vez que a condição CFLnão pode ser aplicada aos elementos de interface, pois estes têm espessura nula, ao menos no início do processo. Na segunda parte, analisou-se casos com fadiga em tração, na qual somente o modo I de propagação foi considerado. Efeitos dinâmicos foram desprezados neste caso. As análises se restringiram à MFLE, ou seja, a zona de plastificação na ponta da trinca era pequena frente as demais dimensões. Dependendo do tipo de descarga, resultados coerentes com a literatura foram obtidos. / The fatigue phenomenon in structures is still causing heavy losses economically and in lives, even considering the recent advances of Engineering. Therefore, investments in simulation and knowledge of the phenomenon remain priority in Engineering. The simulations of fatigue. specially at microscopic level, have received great attention from international scientific community in recent years and a better understanding of the phenomenon physics was possible. For such simulations, discrete fracture models have been used, in special, the cohesive interface method. The present work is focused in this context, being its main goal to implement a way to consider damage in a cohesive interface constitutive relation. In this case, if the load at the crack tip is not monotonically crescent, a cumulative damage occurs that may lead, under cyclic loads, to crack propagation even for load levels below static rupture load. Interesting that such implementation can change crack propagation behavior even under monotonically crescent applied loads, since localized unloading may occur at the crack tip. This work analyzed some ways to consider damage, which basically consists in the modification of the unloading of the interface constitutive relation. There are many ways to do such unloading. The present work did not aim to explore all possibilities, or to propose new ones, and focused only on the most used unloading laws used in literature. Applications were divided in two parts. The first analyzed the unloading effect under monotonically crescent applied loads. It was observed that localized unloading at the crack tip took place during propagation, leading to changes in results when the unloading of the constitutive law was changed. These examples were dynamic and were analyzed using the Central Differences Method. It was observed that CFL condition applied to volumetric Finite Elements, is far from granting stability of the method (the CFL condition, or Courant-Friedrichs-Lewy, establishes the minimum numerical stability conditions for the Central Differences Method, as detailed in Appendix A). The reason is that CFL condition can not be applied to interface elements, since they have null thickness, at least at the begining of the analysis. The second part, fatigue cases in tension were analyzed where only mode I of propagation was present. Dynamic effects were neglected. The cases were restricted to Linear Elastic Fracture Mechanics, i. e., crack tip plastification zone was smallcompared to other dimensions. Results were coherent with literature, depending on unloading relationship used.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2014. / Submitted by Larissa Stefane Vieira Rodrigues (larissarodrigues@bce.unb.br) on 2014-10-31T17:48:59Z No. of bitstreams: 1 2014_EstarleRobertoFerreiraDeSouzaCampos.pdf: 3382079 bytes, checksum: 0ad9c998938a983b1046eaf2ed5f7f59 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-11-03T15:09:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_EstarleRobertoFerreiraDeSouzaCampos.pdf: 3382079 bytes, checksum: 0ad9c998938a983b1046eaf2ed5f7f59 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-03T15:09:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_EstarleRobertoFerreiraDeSouzaCampos.pdf: 3382079 bytes, checksum: 0ad9c998938a983b1046eaf2ed5f7f59 (MD5) / O presente trabalho tem como principal objetivo a previsão da parada de trincas curtas, em corpos submetidos a condições de fretting. O modelo proposto se baseia na determinação do Fator Intensidade de Tensão dentro da zona de processo, sob à ação de cargas de contato, e posterior comparação com dois critérios de limiar de propagação de trincas curtas: El-Haddad e Kitagawa-Takahashi. Os resultados encontrados foram confrontados com dados experimentais da literatura. Todos os casos estudados utilizaram contato entre cilindro e plano feitos de aço 52100 e AISI 1034, respectivamente. Os testes foram conduzidos em regime de escorregamento parcial, sem a presença de carga remota de fadiga. Para estes dados à metodologia que forneceu as melhores estimativas para o tamanho da trinca parada baseou-se no cálculo de um fator intensidade de tensão efetivo (Modo I e Modo II) e na curva limiar de Kitagawa-Takahashi. Para determinar a priori o ângulo de propagação da trinca utilizou-se um critério de fadiga multiaxial de Plano Crítico associado à Teoria das Distâncias. Concluiu-se a escolha do modelo mais apropriado para estimar a parada do crescimento de trincas curtas depende fortemente do material estudado e de seu fator de Bazant. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The aim of this work is to estimate the arrest size of short cracks in bodies subjected to conditions of fretting. The proposed model is based on determining the Stress Intensity Factor within the process zone under the action of contact loads, and later compare with two threshold criteria for of short propagating cracks, El-Haddad and Kitagawa- Takahashi. The results were compared with experimental data from literature . All case studies used contact between cylinder and plane made of steel AISI 52100 and 1034, respectively. The tests were conducted in partial slip regime, without the presence of bulk stress. For these data the methodology that provided the best estimates for the size of the crack arrest was based on the calculation of an effective stress intensity fator ( Mode I and Mode II ) and the threshold curve Kitagawa - Takahashi . To determine a priori the angle of crack propagation used a criterion of multiaxial fatigue associated with Critical Theory Plan of distance. It was concluded the choice of the most appropriate model to estimate the growth arrest of short cracks strongly depends on the material studied and its factor Bazant.

Neste trabalho, estudamos a evolução temporal de pacotes de ondas gaussiano, propagando-se ao longo de hetero-estruturas clássicas. Estas hetero-estruturas apresentam características e propriedades semelhantes a diversas hetero-estruturas quânticas, as quais são exaustivamente estudadas. Estes sistemas têm recebido muito interesse nestes últimos anos, possibilitando uma melhor compreensão dos próprios sistemas quânticos, bem como o aparecimento de novos transdutores e sonares. Os pacotes de ondas propagam-se em meios que apenas permitem ondas longitudinais. Dentre a gama de sistemas unidimensionais abordados neste trabalho, destacamos o estudo de um emissor de pulsos acústicos, do problema do isolamento acústico de ambientes, enfatizando o problema da transmissão de um pacote de ondas incidindo normalmente em um sistema de dupla parede idêntica, com um meio absorvedor situado entre as paredes, e dos cristais acústicos unidimensionais lineares e não-lineares. Nos sistemas bidimensionais, existe o aparecimento de muitos efeitos que acontecem simultaneamente, como espalhamentos, difração, refração, reflexão e transmissão de ondas acústicas planas e esféricas. Destacamos o estudo de três problemas: 1) Espalhamento de uma onda por um disco não-rigido, com impedância acústica característica menor do que a do meio externo; 2) Propagação de um pulso em um sistema periódico de cilindros perfeitamente rígidos, formando um cristal clássico; 3) Propagação do pacote onda por uma guia perfeitamente rígida, de secção reta constante, a qual é cortada por uma outra guia retangular, de características semelhantes à primeira. A evolução temporal do pacote de ondas foi obtido através do desenvolvimento um novo algoritmo numérico. Este algoritimo é baseado na técnica do Split-Operator (SO), que é uma técnica de separação de operadores diferentes, situados no argumento de uma exponencial. Através deste novo algoritmo, foi ) possível estudar as propriedades dinâmicas de ondas de pressão em sistemas acústicos uni e bidimencionais, calculando a estrutura de bandas onde o método do PWE (do inglês plane-wave-expansion) apresenta fraca convergência ou falha. Comparando o nosso novo algoritimo com o método FDTD (fine difference time-domain method), usualmente utilizado em problemas de acústica, o método possui uma série de vantagens: 1) conserva o espaço de fase; 2) o SO é temporalmente inversível enquanto o FDTD não tem esta propriedade; 3) tem uma estabilidade numérica maior. Um método alternativo de evolução foi desenvolvido a partir do SO, quando consideramos aplicações consecutivas. Este método foi denominado de método Split-Operator Modificado (MSO). Este método tem as mesmas propriedades, porém dispende cerca de 20% menos de tempo computacional. Posteriormente, o método foi generalizado para incluir termos de dissipação e termos não-lineares / In this work, we studied the time evolution of a Gaussian wave packet, moving in classical heterostructures. These heterostructures have similar properties and behavior as quantum artificial structures, which are extensively studied in the literature. These classical heterostructures have been explored in these last years, to understand the quantum systems with more accuracy, as well as, to develop new kind of transducers and sonars. All the considered systems just support longitudinal acoustic waves. Here we studied several unidimensional systems, and the most relevant ones are the periodic pulse emitter, the problem of two identical walls containing an dissipative media placed between them, and the linear and non-linear unidimensional acoustic crystals. For two dimensional systems, we have several phenomena occurring at the same time: scattering, diffraction, refraction, reflection and transmission of plane and circular waves. We analyzed three distinct systems: i) Scattering of a wave due to a non-rigid disc; ii) Pulse propagation through a periodic array of perfectly rigid cylinders; iii) pulse propagation in a rectangular wave guide, crossed by another rectangular wave guide. We present here, a new computational algorithm, based on the Split-Operator (SO) technique, which allow us to study the dynamic properties of pressure waves in one and two-dimensional acoustical systems. With this new algorithm, we studied classical artificial structures, with high mismatch differences, where the PWE (plane-wave-expansion) method converges very slowly or fails. Our new algorithm also allow us to study the dynamitic properties of the system, while the PWE just give us the band structure of the system. Comparing this new time evolution algorithm for acoustic waves in classical systems with the FDTD method (finite difference time-domain method), usually used in problems of acoustics, the method has a series of advantages: i) the phase space is conserved; ii) the SO has time reversal symmetry, while FDTD doesn\'t have this property; iii) the SO has a larger numeric stability. An alternative method for time evolution was developed starting from the SO, when we considered consecutive applications. This method was denominated modified Split-Operator method (MSO). This method has the same properties, however MSO needs about 20% less computational time. Alternatively, the method was extended to systems that present dissipative and non-linear terms

O estudo dos mecanismos de fadiga por contato tem grande relevância para o estudo dos componentes mecânicos que estão sujeitos ao desgaste. O desgaste é um tipo de falha que ocorre na maioria dos componentes que trabalham em contato. Atualmente para prever o desgaste são utilizados métodos experimentais que permitem ajustar curvas semi-empíricas, ou seja, o resultado depende de vários testes que além de caros são demorados. Com o aumento da competitividade na indústria, o tempo se tornou artigo de luxo e com isso o aprimoramento dos modelos de cálculo e das simulações numéricas são muito bem justificados. O estudo aprofundado do mecanismo de fratura por contato sem dúvida pode dar subsídios para um melhor projeto do componente mecânico e assim conseguir predizer com maior precisão quando a falha por desgaste ocorrerá e assim evitar falhas catastróficas e paradas de máquinas não programadas gerando grandes prejuízos e também risco de vidas humanas Este estudo apresenta um modelo numérico utilizando o método dos elementos finitos computacional para a simulação do spalling em componentes mecânicos sujeitos à fadiga de contato. O modelo foi simplificado para duas dimensões e foi considerado estado plano de deformações. Este estudo apresenta uma aproximação na aplicação dos conceitos da Mecânica da Fratura para estimar a vida de componentes mecânicos. O resultado do modelo numérico é confrontado qualitativamente com resultados práticos. A geometria dos pits assim como as relações entre o Fator de intensidade de tensões e o tamanho da trinca é apresentado.

Apesar de todo avanço da engenharia, o fenômeno da fadiga em estruturas continua causando pesadas perdas econômicas e em vidas. Portanto, investimentos na simulação e entendimento do fenômeno continuam sendo prioritários na engenharia. As simulações numéricas de fadiga, em especial a nível microscópico, vem ganhando grande atenção da comunidade científica internacional em anos recentes, pois vem permitindo um entendimento melhor da física do fenômeno. Para tais simulações, modelos discretos de fratura têm sido empregados, em especial o método das interfaces coesivas. Neste contexto se insere o presente trabalho, cujo objetivo principal foi a implementação de uma forma de considerar o dano numa relação constitutiva de interface coesiva. Neste caso, se a carga na ponta da trinca não é monotônica crescente, um dano cumulativo se desenvolve podendo, em cargas cíclicas, levar a propagação da trinca mesmo para níveis de carga inferiores a de ruptura estática. Interessante que tal implementação pode mudar o comportamento da propagação de trincas mesmo no caso de cargas monotônicas crescentes aplicadas, pois descargas localizadas podem ocorrer na ponta da trinca. Este trabalho analisou algumas formas de considerar o dano, que basicamente consiste na modificação da forma como se dá a descarga da relação constitutiva de interface. Há varias formas alternativas de realizar tal descarga. Não se teve como objetivo deste trabalho esgotar todas as alternativas, nem propor novas alternativas, mas sim analisar o efeito das descargas mais empregadas na literatura. As aplicações foram divididas em duas partes. Na primeira analisou-se o efeito da descarga em cargas externas monotônicas crescentes. Observou-se que houve descarga na ponta da trinca na propagação e uma conseqüente mudança nos resultados com a modificação da lei constitutiva de descarga. Tais exemplos foram casos de impacto, rodados com o método das diferenças finitas centrais. Foi observado que, para tais exemplos, o uso da condição CFL aplicada a elementos volumétricos está muito longe de conferir estabilidade ao método (a condição CFL, ou Courant-Friedrichs-Lewy, estabelece as condições mínimas de estabilidade numérica no método das diferenças centrais, conforme detalhado no Apêndice A). O problema acontece uma vez que a condição CFLnão pode ser aplicada aos elementos de interface, pois estes têm espessura nula, ao menos no início do processo. Na segunda parte, analisou-se casos com fadiga em tração, na qual somente o modo I de propagação foi considerado. Efeitos dinâmicos foram desprezados neste caso. As análises se restringiram à MFLE, ou seja, a zona de plastificação na ponta da trinca era pequena frente as demais dimensões. Dependendo do tipo de descarga, resultados coerentes com a literatura foram obtidos. / The fatigue phenomenon in structures is still causing heavy losses economically and in lives, even considering the recent advances of Engineering. Therefore, investments in simulation and knowledge of the phenomenon remain priority in Engineering. The simulations of fatigue. specially at microscopic level, have received great attention from international scientific community in recent years and a better understanding of the phenomenon physics was possible. For such simulations, discrete fracture models have been used, in special, the cohesive interface method. The present work is focused in this context, being its main goal to implement a way to consider damage in a cohesive interface constitutive relation. In this case, if the load at the crack tip is not monotonically crescent, a cumulative damage occurs that may lead, under cyclic loads, to crack propagation even for load levels below static rupture load. Interesting that such implementation can change crack propagation behavior even under monotonically crescent applied loads, since localized unloading may occur at the crack tip. This work analyzed some ways to consider damage, which basically consists in the modification of the unloading of the interface constitutive relation. There are many ways to do such unloading. The present work did not aim to explore all possibilities, or to propose new ones, and focused only on the most used unloading laws used in literature. Applications were divided in two parts. The first analyzed the unloading effect under monotonically crescent applied loads. It was observed that localized unloading at the crack tip took place during propagation, leading to changes in results when the unloading of the constitutive law was changed. These examples were dynamic and were analyzed using the Central Differences Method. It was observed that CFL condition applied to volumetric Finite Elements, is far from granting stability of the method (the CFL condition, or Courant-Friedrichs-Lewy, establishes the minimum numerical stability conditions for the Central Differences Method, as detailed in Appendix A). The reason is that CFL condition can not be applied to interface elements, since they have null thickness, at least at the begining of the analysis. The second part, fatigue cases in tension were analyzed where only mode I of propagation was present. Dynamic effects were neglected. The cases were restricted to Linear Elastic Fracture Mechanics, i. e., crack tip plastification zone was smallcompared to other dimensions. Results were coherent with literature, depending on unloading relationship used.