Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, Programa de Pós-Graduação em Ciências Mecânicas, 2015. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-02-11T12:44:29Z No. of bitstreams: 1 2015_LehiSudySantos.pdf: 6810994 bytes, checksum: b38f59963e8eb751347184adba0a87b1 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-02-11T16:39:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_LehiSudySantos.pdf: 6810994 bytes, checksum: b38f59963e8eb751347184adba0a87b1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-11T16:39:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_LehiSudySantos.pdf: 6810994 bytes, checksum: b38f59963e8eb751347184adba0a87b1 (MD5) / Armas de fogo são máquinas térmicas que operando em processos cíclicos transformam energia térmica em energia cinética do projétil. Geralmente seus canos e diversas peças são fabricados com aço de elevada dureza, permitindo resistirem às altas pressões geradas durante o disparo e ciclagem. Por mais rigorosos que sejam os processos de fabricação e acabamento destas peças, invariavelmente elas adquirem imperfeições microscópicas. Estas imperfeições marcam estojos e projéteis (elementos de munição) disparados da arma e por meio de um exame comparativo destas marcas é possível estabelecer uma relação unívoca entre um elemento de munição e a arma que o disparou. Esta comparação pode ser feita por meio de microscópio óptico ou por meio de sistemas de comparação automatizada. Sistemas de comparação automatizada de última geração apresentam muitos avanços em qualidade de captura de imagens e nos processos de comparação automatizada, porém estudos de efetividade destes sistemas têm demonstrado que diversos fatores, como aumento no banco de dados, ou munições provenientes de diferentes fabricantes, podem tornar estes equipamentos muito imprecisos. Para este estudo foi implementado um banco de dados de imagens balísticas de referência (RBID), obtidas de estojos e projéteis coletados de armas de fogo nos calibres ponto trinta e oito Special (.38SPL) e nove milímetros Luger (9mm Luger), no Sistema de Identificação Balística EVOFINDER®, e controlado os seguintes parâmetros que poderiam afetar a efetividade do sistema: tipo de projétil, tipo de estojo, e qualificação do usuário para operar o sistema. A efetividade do sistema com projéteis ogivais de chumbo (CHOG) no calibre .38SPL foi 0,31 (±0,06), valor bem inferior a efetividade do sistema com projéteis encamisados, 0,67 (±0,14). Pela análise de dureza Brinell e rugosidade destes projéteis, evidenciou-se uma relação entre a dureza do projétil .38SPL e a efetividade do sistema, apontando uma explicação para a diferença observada. Os resultados não mostraram diferenças estatisticamente significativas nas efetividades do sistema em relação ao tipo de projétil no calibre 9mm Luger, ou ao tipo de estojo nos calibres .38SPL e 9mm Luger. Em relação as efetividades obtidas por tipo de usuário, com projéteis .38SPL encamisados (excluídos os CHOG) o sistema apresentou uma efetividade de 0,67 (±0,14) com imagens cadastradas e manipuladas com peritos e de 0,53 (±0,14) com imagens de alunos, diferença que, utilizando análise de variância, mostrou-se estatisticamente relevante. Em relação a todos os demais parâmetros controlados não foram observadas diferenças de performances significativas entre tipo de usuários. Os resultados obtidos podem ser utilizados para estabelecer quais os parâmetros ótimos de implementação de um banco de dados de armas de fogo nos calibres estudados. / Firearms are heat engines that operating in cyclical processes convert thermal energy into kinetic energy of the projectile. Usually their barrels and many parts are manufactured from high hardness steel, allowing withstand high pressures generated during shooting and cycling. No matter how precise is the manufacturing processes and finishing of these parts, they invariably acquire microscopic imperfections. These imperfections mark cartridges cases and projectiles (elements of ammunition) fired from the gun and through a comparative analysis of these marks is possible to establish an unambiguous relationship between an element of ammunition and the gun that shot it. This comparison can be made with an optical microscope or by means of automated comparison systems. State of the art of automated comparison systems have many advances in image capture quality and the automated comparison process, but effectiveness studies of these systems has shown that various factors, such as increase in the database or ammunition from different manufacturers, can make them very inaccurate equipments. For this study was implemented a reference ballistic image database (RBID), composed of images of cases and projectiles collected from firearms in calibers point thirty-eight Special (.38SPL) and nine millimeters Luger (9mm Luger) on the Ballistic Identification System EVOFINDER®, and controlled the following parameters that could affect the effectiveness of the system: type of projectile, type of case, and user training to operate the system. The effectiveness of the system with lead round nose projectiles (LRN) in caliber .38SPL was 0.31 (±0.06), very below to the effectiveness of system with jacketed projectiles, 0.67 (±0.14). The Brinell hardness and rugosity analysis of these projectiles, revealed a relationship between the hardness of .38SPL projectiles and the effectiveness of the system, and provided one reasonable explanation for this observed difference. The results showed no statistically meaningfully differences in effectiveness system regard the type of projectile caliber 9mm Luger, or the type of case in calibers .38SPL and 9mm Luger. Regarding the effectiveness obtained by type of user, with jacketed projectiles .38SPL (excluding LRN) the system had an effectiveness of 0.67 (±0.14) with images registered and manipulated by experts, and 0.53 (±0.14) with images of students, a difference that using analysis of variance was found statistically relevant. For all others controlled parameters were not observed meaningfully difference in performance between types of users. The results can be used to establish the optimal parameters to implementing a firearms database in the studied calibers.

Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-03-05T14:30:00Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Adauto Pereira Costa.pdf: 7019224 bytes, checksum: cd4204a7ece60af83bad8f34def2ad94 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-05T14:30:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Adauto Pereira Costa.pdf: 7019224 bytes, checksum: cd4204a7ece60af83bad8f34def2ad94 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2014 / A intervisibilidade é a visibilidade mútua entre dois ou mais pontos. Não é baseada apenas no espectro eletromagnético do visível. Ela é fundamental para inúmeras atividades que vão desde arqueologia a fins militares. Nas Ciências Geodésicas tem larga aplicação em levantamentos topográficos, os quais necessitam de intervisibilidade entre as estações. Esta dissertação aborda o tema da intervisibilidade geométrica utilizando conceitos da Álgebra Linear e Geometria Analítica e trata não somente a clássica linha de visada como sendo um segmento de reta, como também casos mais complexos como o cone de intervisibilidade e lançamento balístico sobre o MDS. Demonstram-se neste trabalho casos particulares de intersecção entre superfícies. As equações desenvolvidas permitem respostas relevantes utilizando-se estruturas vetoriais triangulares do Modelo Digital de Superfície. São realizados testes com dados sintéticos para avaliar as equações desenvolvidas. Também é realizada uma avaliação da intervisibilidade entre os marcos geodésicos da rede geodésica cadastral do Campus Joaquim Amazonas da Universidade Federal de Pernambuco.

Orientador: Valdir Alves Guimarães / Coorientador: Maurício Guimarães da Silva / Banca: Edson Cocchieri Botelho / Banca: Diavana Aparecida dos Santos Napoleão / Banca: Mirabel Cerqueira Rezende / Banca: Francisco Cristóvão Lourenço de Melo / Resumo: O estudo de fenômenos balísticos abrange muitas formas empíricas. Porém, estudos teóricos também permitem avaliar a profundidade de penetração, a condição de fragmentação de um projétil e sua energia ao impactar um alvo. Os principais parâmetros de desempenho que caracterizam uma blindagem balística são o limite balístico V50 e a variação da energia cinética que o projétil sofre durante o processo de penetração, denominada de energia de impacto. O objetivo deste trabalho é apresentar uma metodologia de análise que pode ser utilizada para estimar a variação de energia cinética absorvida por alvos metálicos, quando submetidos a impactos por projéteis, baseada em uma formulação empírica desenvolvida para a profundidade de penetração. Esta metodologia requer o uso de uma base de dados de impacto para a implementação do algoritmo de análise proposto. A versatilidade da metodologia proposta está em permitir o uso de diferentes formulações na estimativa da profundidade de penetração e na melhoria contínua do procedimento de estimativa, através da realimentação do banco de dados inicialmente gerado. Os resultados obtidos mostram que a metodologia proposta auxilia na elaboração de matrizes de ensaios balísticos, na racionalização do número de ensaios necessários para o desenvolvimento de blindagens, na escolha de materiais e espessuras ideais, correlacionando-os de acordo com o nível de proteção balística solicitada, adotando-se a melhor solução em termos da relação peso / resistência, permitindo também estimar a profundidade adimensional de penetração e a variação da energia cinética em materiais metálicos com grandes e pequenas espessuras, quando submetidos a impactos entre diversos diâmetros de projéteis, sob velocidades próximas ao regime hidrodinâmico / Abstract: The study of ballistic phenomenons encompasses many empirical forms, nevertheless, theoretical studies also allows us to assess the depth of penetration, the condition of fragmentation of a projectile and its energy to impact a target. The main parameters that characterize a shielding performance are the ballistic limit V50 and the change in kinetic energy that the projectile suffers during the penetration process, called impact energy. The objective of this work is to present an analysis methodology that can be used to estimate the variation of kinetic energy suffered by the impact of a projectile on a metal target, based on an empirical formulation developed for the penetration depth. This methodology requires the use of a impact data base to the implementation of the analysis algorithm proposed. The versatility of the methodology is to allow the use of different formulations to estimate the depth of penetration and the continuous improvement of the estimation procedure, through feedback from the database initially generated. The results have demonstrate that the proposed methodology helps in elaboration of arrays to ballistic tests, in rationalization of the number of tests required for the development of shields, in choosing materials and thicknesses ideals, correlating them according to the level of ballistic protection required, adopting the best solution in terms of weight / resistance, allowing also to estimate the dimensionless penetration depth and the variation of the kinetic energy in metallic materials with large and small thickness, when subjected to impacts between different projectile diameters under velocities close to the hydrodynamic regime / Doutor

Este trabalho apresenta o modelamento da resposta dinâmica do concreto armado, quando impactado por projéteis cônicos, ogivais e semi-esféricos, utilizando-se o Método de Elementos Finitos. Foram utilizados os modelos de material JH2 e Johnson-Cook para modelar o comportamento do concreto e do projétil, respectivamente. Foram utilizados resultados da literatura para validação do modelo para velocidades de impacto na faixa de 381 a 1058 m/s. Foi desenvolvido ainda um aparato de ensaios para validar o modelo para impactos na ordem de 240 m/s, utilizando-se câmeras de alta velocidade para medir o ângulo, velocidade de impacto e velocidade residual. O modelo conseguiu, de forma satisfatória, prever as velocidades residuais.

O presente trabalho tem por objetivo analisar o fenômeno de impactos de blindagem composta cerâmica-metal por meio de um modelo analítico unidimensional, onde se procura correlacionar o desempenho balístico com os parâmetros de impacto e com as propriedades físicas dos materiais do alvo e do projétil. O modelo analítico permite acompanhar a perda de massa do projétil e a redução de sua velocidade, além de prever a deformação máxima da base metálica no ponto de impacto. A simplicidade do modelo permite utilizá-lo como ferramenta útil e rápida em projetos de blindagem composta cerâmica-metal, uma vez que as variáveis são facilmente determinadas. A fim de comparar os resultados experimentais com os valores previstos no modelo analítico, foram medidas as deflexões máximas da base metálica dos alvos e massa residual dos fragmentos do projétil, obtendo-se uma boa correlação entre os resultados teóricos e experimentais (1% a 40%). Este trabalho tem ainda a finalidade de investigar a influência do tamanho de grão do material cerâmico sobre o desempenho balístico, permitindo a seleção do material mais adequado para cada aplicação. Para atingir esse objetivo, foram confeccionadas duas cerâmicas com a mesma composição química, porém com diferentes tamanhos de grão, e determinados o módulo de Weibull e a tensão média de resistência. O desempenho balístico foi comparado medindo-se a máxima velocidade do projétil que cada formulação foi capaz de suportar sem sofrer perfuração. Verificou-se que a formulação com maior tamanho de grão apresentou melhor desempenho balístico.

Made available in DSpace on 2016-04-28T14:16:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alessandro Menegat.pdf: 795829 bytes, checksum: 94bc3d43f28b9c27945251528cbeb43c (MD5) Previous issue date: 2015-03-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work aims to address some aspects of Niccolò Tartaglia's (1500-1556) different arguments on the trajectories of projectiles. On one hand, at Nova Scientia (1537), the author explained that the trajectories were composed by two straight lines and a circular arc; on the other, at Quesiti et Inventioni Diverse (1546), the same trajectories were presented only as curves. These two different approaches to the trajectory of projectiles suggested to some historians that Tartaglia had changed his mind, leaving, in a way, his old beliefs. Thus, based on original documents, this paper seeks to resume Tartaglia arguments in order to understand the reasons which would have led him to change his approaches in those two works. Despite other factors, we present evidence that Tartaglia had, around 1540, come in contact with works that had almost none circulation before. With this in mind, our work provides evidence that there is some continuity between the arguments of Tartaglia on the trajectories in these two works / Este trabalho tem por objetivo tratar alguns aspectos das diferentes argumentações de Niccolò Tartaglia (1500-1556) sobre as trajetórias dos projéteis. Na Nova Scientia (1537), as trajetórias seriam compostas por duas retas e um arco de circunferência. Já nos Quesiti et Inventioni Diverse (1546), elas são apresentadas completamente curvas. Esses dois enfoques diferentes dados ao tema sugeriram a alguns historiadores que Tartaglia teria mudado de ideia, abandonando, de certa maneira, suas antigas convicções. Desse modo, baseado em documentos originais, este trabalho busca retomar os argumentos de Tartaglia de modo a compreendermos as razões que o teriam levado a dar dois diferentes enfoques nas duas obras. Dentre outros fatores, apresentamos indícios de que Tartaglia passou a contar, por volta de 1540, com obras anteriormente desconhecidas e que pouco circulavam até então. Tendo isso em vista, nosso trabalho fornece indícios de que podemos observar certa continuidade entre as argumentações de Tartaglia sobre as trajetórias nessas duas obras