A análise e projeto de grandes estruturas de engenharia requerem, geralmente, a utilização de fundações profundas baseadas em estacas de aço ou concreto armado. Sendo o problema de natureza tridimensional pelas condições de contorno e a variação espacial das propriedades do solo, necessita-se de uma ferramenta computacional capaz de simular esse tipo de problema em situações de interesse, tais como carregamento sísmico ou quase-estático por consolidação. Neste trabalho, propõe-se um modelo numérico tridimensional baseado no método dos elementos finitos sob pequenas deformações para a modelagem do problema de interação solo-estaca sob carregamento estático, quase-estático e dinâmico. Elementos finitos hexaédricos são utilizados para representar o meio poroso saturado e as estacas de concreto armado. Considera-se a interação parcial entre ambos meios, mediante a inclusão de elementos de interface capazes de simular separação e escorregamento. A não-linearidade física de todos os materiais envolvidos é considerada mediante a utilização da teoria de plasticidade, onde esquemas de integração explícita são utilizados. Um modelo constitutivo baseado na teoria de plasticidade generalizada é utilizado para simular o fenômeno de liquefação em areias. No caso da estaca de concreto armado, utilizou-se um modelo de fissuras distribuídas para representar o processo de fissuração, enquanto a armadura de reforço pode ser representada por uma camada distribuída equivalente ou por um modelo discreto incorporado. Exemplos numéricos são apresentados para validar a correta implementação do modelo numérico. / Deep foundations using steel or reinforced concrete piles are conmmonly used in large civil engineering structures. Due to the three-dimensional nature of the problem, its boundary conditions and spatial variability of soil properties, it is necessary to employ numerical models that must be able to simulate this problem under seismic loading as well as under quasi static consolidation processes. A three-dimensional numerical model based on the finite element method, for the static, quase-static and dynamic analysis of the soil-pile interaction problem under the small strain assumption is proposed in this work. For this purpose, coupled hexahedral finite elements are used to represent soil and concrete piles. Interface elements are used to simulate slip, bonding and opening processes at the soil-pile interface. Material nonlinear behaviour of the soil and concrete are considered by using the theory of plasticity, where explicit integration schemes are used. A suitable constitutive model based on the generalized theory of plasticity is employed to represent the liquefaction phenomena in sands under cyclic loading. For the concrete pile, a smeared approach is used to represent concrete cracking due to traction stresses, while both an equivalent smeared layer representation or a discrete unidimensional representation can be used for modeling the reinforcing steel. Numerical examples are presented in order to validate the implementation of the numerical model.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-06-01T16:43:16Z No. of bitstreams: 1 Cintia Maria Lopes Ferreira.pdf: 3870360 bytes, checksum: a5104bc0f1bab8950ee0485a7c45c453 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-01T16:43:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cintia Maria Lopes Ferreira.pdf: 3870360 bytes, checksum: a5104bc0f1bab8950ee0485a7c45c453 (MD5) Previous issue date: 2012-08-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The destruction of habitats is one of the most important factors leading to species extinction and loss of diversity, which is one of the most studied issues in biological and conservation in recent years. Since the human intervention on ecosystems is growing, resulting in fragmentation and loss of habitats, it is important to analyze the effects of these changes in spatial configuration have on ecological processes. In this work we aimed to study the dynamics of a model in which a predator and prey interact in a homogeneous environment with spatial structure when a proportion of the system is destroyed. We conducted this analysis using techniques from computer simulations as well as analytical tools. We obtained three different regimes depending on the values of model parameters in which there is coexistence of prey and predator, extinction of the predator with survival of prey and the extinction of prey leading to the extinction of the predator. We also studied the effects of destruction of a proportion of habitat on the system, and compared the results with those obtained for the case without fragmentation. We observed that increasing the number of destroyed sites leads to a reduction of the population of predators. We also observed that for a destruction of more than 15% of the sites, the regime of extinction of two species is no longer observed. / A destruição de habitats é um dos fatores mais relevantes que levam à extinção das espécies e perda da diversidade biológica e que é um dos assuntos de conservação mais estudados e debatidos nos últimos anos. Uma vez que a taxa de modificações humanas sobre os ecossistemas vem crescendo, resultando na fragmentação e perda de habitat, é importante analisar os efeitos que essas mudanças na configuração espacial têm nos processos ecológicos. Nesse trabalho tivemos como objetivo estudar a dinâmica de um modelo em que um predador e sua presa interagem em um ambiente homogêneo com estrutura espacial quando uma proporção do sistema é destruído. Realizamos essa análise através de técnicas de simulações computacionais e também ferramentas analíticas. Obtivemos três regimes diferentes dependentes dos valores dos parâmetros do modelo: coexistência de presa e predador, extinção do predador com sobrevivência da presa e extinção da presa levando a extinção do predador. Estudamos também os efeitos da destruição de uma proporção do habitat sobre o sistema, e comparamos os resultados com aqueles obtidos para o caso sem fragmentação. Observamos que o aumento na proporção de sítios destruídos leva a uma diminuição da população de predadores. Também observamos que para uma destruição de mais que 15% dos sítios, o regime de extinção das duas espécies não é mais observado.

The scheelite type tungstates MWO4 have been studied for a long time due to their optical properties. The main property is the luminescence, both intrinsic and extrinsic (when doped with trivalent lanthanide ions, Ln3+). Another group of scheelite- typed are the double tungstates, ALn(WO4)2. The main feature of these tungstates is a structural disorder involving a random distribution of the ions A (alkali metals) and Ln in the crystal lattice that may influence the luminescence of the material. In literature there are several models to explain both intrinsic and extrinsic luminescence, as recombination of self-trapped excitons, MO and/or WO3 vacancies, stoichiometry deviation, other phases, oxygen at interstitial site, oxygen vacancies and M ion vacancies. As the main technology applications associated with these tungstates are such optics fiber, solid state lasers, scintillators in detectors and recently as white LEDs, it is necessary to better understand and possibly solve or dominate the many physical problems that surround them. Then, using computer simulation based on a model in which the ions are treated as charged spheres interacting through interaction potentials which aim to minimize the lattice energy, tungstates have their perfect and defective crystal lattices simulated to try to elucidate the defect mechanism that dominates and/or contributes for luminescence and its consequences. Using static computer simulation we have as main results: a) 21 different tungstates were modeled using a single set of potential parameters taking into account the covalency of the (WO4)2- group. This covalent interaction affects the behavior of defects, where (WO4)2- groups can be directly connected by an oxygen ion at an interstitial site; b) the charge compensation for extrinsic defects is via interstitial oxygen. When codoped, the codopant ionic radius directly influences the solution energy; c) the simulated energy levels for SrWO4:Eu3+ were compared with recent experimental studies and are in agreement, pointing two different symmetries to the Eu site and d) simulation of holes and electrons in these tungstates reveals that n-type conductivity is expected. / Os tungstatos tipo scheelita MWO4 vêm sendo estudados há bastante tempo devido às suas propriedades ópticas. A principal é a luminescência, tanto intrínseca quanto extrínseca (quando dopados com íons lantanídeos trivalentes, Ln3+). Outro grupo de tungstatos tipo scheelita são os duplos, ALn(WO4)2. A principal característica deste tungstatos é uma desordem estrutural, envolvendo uma distribuição aleatória dos íons A (metais alcalinos) e Ln na rede que pode influenciar a luminescência deste material. Na literatura há diversos modelos para explicar tanto a luminescência intrínseca quanto a extrínseca, como recombinação de éxcitons auto-armadilhados, vacâncias de MO e/ou WO3, desvio de estequiometria, outras fases, oxigênio em um sítio intersticial e vacâncias de oxigênio e vacâncias do íon M. Como as principais aplicações tecnológicas associadas a estes tungstatos, são como fibras ópticas, lasers do estado sólido, cintiladores em detectores e recentemente como LEDs brancos, faz-se necessário entender melhor e se possível solucionar ou dominar os diversos problemas físicos que os cercam. Então, usando simulação computacional baseada em um modelo em que os íons são considerados como esferas carregadas interagindo entre si através de potenciais de interação que visam minimizar a energia da rede, os tungstatos têm suas redes cristalinas perfeitas e defeituosas simuladas para procurar elucidar o mecanismo de defeito que domina(m) e/ou contribui(em) para a luminescência e quais suas consequências. Usando a simulação computacional estática temos como principais resultados: a) 21 tungstatos diferentes foram modelados usando um único conjunto de parâmetros dos potenciais levando em conta a covalência do grupo (WO4)2-. Esta interação covalente afeta o comportamento dos defeitos, onde grupos de (WO4)2- podem ser diretamente ligados por um íon de oxigênio em um sítio intersticial; b) a compensação de cargas para defeitos extrínsecos é via oxigênio intersticial. Quando codopados, o raio iônico do codopante influencia diretamente na energia de solução; c) os níveis de energia simulados para o SrWO4:Eu3+ e comparados com trabalhos experimentais recentes estão em acordo, apontando duas simetrias diferentes para o sítio de Eu e d) a simulação de buracos e elétrons nestes tungstatos revela que condutividade tipo n é esperada.

Made available in DSpace on 2018-06-27T19:13:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Carlos Alberto Gomes.pdf: 2152717 bytes, checksum: 36885cf0a8b7bb89c941d0b46267b260 (MD5) Carlos Alberto Gomes.pdf.jpg: 3802 bytes, checksum: c47ec070917ad6a324a99c950a5d3a56 (MD5) Previous issue date: 2008-07-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Computer simulators are technological tools that can help teachers to lead, guide and encourage controlled teaching-learning situations, pedagogically interesting for the level of education they want. From a pedagogical point of view, computer simulators are useful and simple softwares, since lead students to interact with them, as they facilitate the understanding of abstract concepts, laws and characteristics of the physical world. In this study, it was aimed to plan and develop a sequence of activities of learning based on strategy of computer simulation for the conceptual field of Electricity in the perspective to the Vergnaud s Theory of Conceptual Fields, and evalu ate it from the analysis of opinion of students in third grade of high school forward the implementation of these activities. For the sequence of activities, resources from the Web, computer, and computer simulators available in the literature are used. The concepts present in physical activities are electric charge, electric force, electric field and electric potential. For the evaluation of proposed activities, it were used questionnaires, the diary sheets of activities and the teacher s diary of field. The participants were students of the third series of Teaching Middle of Escola Estadual de Educação Básica Manoel, of the city of Manoel Viana, RS. The questionnaires were submitted to an analysis of content. The results indicate that the sequence of activities developed for the teaching of Electricity, based on computer simulators, presents itself as a potential tool for the promotion of teaching and learning of Physics. The sequence of proposed activities and the diary sheets of activities seem to motivate the students for learning Physics by making lessons more interesting, helping them to understanding the abstract concepts involved in this conceptual field. However, computer simulators in education should be used with care; it was observed that these tools need to be integrated into lessons organized by the teacher, who proved to be a mediator of fundamental importance in monitoring the activities. / Simuladores computacionais são recursos tecnológicos que podem auxiliar os professores a provocar, favorecer e orientar situações controladas de ensino-aprendizagem, pedagogicamente interessantes para o nível de ensino que deseja. Do ponto de vista pedagógico, simuladores computacionais são softwares úteis e simples, uma vez que levam os alunos a interagirem com os mesmos, o que lhes facilita a compreensão de conceitos abstratos, leis e características do mundo físico. Neste estudo, objetivou-se planejar e desenvolver uma seqüência de atividades de ensino baseadas na estratégia de simulação computacional para o campo conceitual de Eletricidade, na perspectiva da Teoria dos Campos Conceituais de Vergnaud, e avaliá-la a partir da análise da opinião de alunos da terceira série do Ensino Médio frente à execução destas atividades. Para a seqüência das atividades, são utilizados os recursos da Web, computador, e programas simuladores disponíveis na literatura. Os conceitos físicos presentes nas atividades são carga elétrica, força elétrica, campo elétrico e potencial elétrico. Para a avaliação das atividades propostas, foram usados questionários, fichas de acompanhamento e o caderno de campo do professor. Os participantes foram alunos da terceira série do Ensino Médio da Escola Estadual de Educação Básica Manoel Viana, da cidade de Manoel Viana, RS. Os questionários foram submetidos a uma análise de conteúdo. Os resultados obtidos indicam que a seqüência de atividades desenvolvidas para o ensino de Eletricidade, baseadas em simuladores computacionais, apresenta-se como um instrumento potencial para a promoção do ensino e da aprendizagem de Física. A seqüência de atividades propostas e as fichas de acompanhamento parecem motivar os alunos para a aprendizagem de Física por tornarem as atividades mais interessantes para eles, auxiliando-os a compreender os conceitos abstratos envolvidos neste campo conceitual. No entanto, simuladores computacionais no ensino devem ser usados com cuidado; observou-se que estes recursos necessitam ser integrados às aulas expositivas organizadas pelo professor, que mostrou ser um mediador de fundamental importância no acompanhamento das atividades.

Orientador: Marco Lucio Bittencourt / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-13T18:20:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bargos_FabianoFernandes_M.pdf: 7838730 bytes, checksum: fc693b4a6996fada9f50dfaa2a0a102b (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Esse trabalho apresenta uma implementação, em ambiente MatLab, de códigos para o Método dos Elementos Finitos de Alta Ordem em malhas estruturadas e não estruturadas para aplicação em problemas 2D e 3D. Apresenta-se um resumo dos procedimentos para construção das bases de funções para quadrados, triângulos, hexaedros e tetraedros através do produto tensorial. Faz-se um estudo detalhado da continuidade C0 da aproximação para expansões modais em quadrados e mostra-se que com uma numeração adequada das funções de aresta a continuidade é automaticamente obtida. Por fim, através da imposição de uma solução analítica, analisam-se os problemas de projeção e Poisson, 2D e 3D, em malhas de quadrados, triângulos e hexaedros, para refinamentos h e p / Abstract: An implementation in MatLab environment of a code for the High Order Finite Element Method on structured and non-structured mesh for 2D and 3D application problems is showed. The construction of basis functions for squares, triangles, hexahedral and tetrahedral, based on tensorial product, is briefly presented. It is showed that the approximation continuity in modal expansions for squares can be reached with a suitable functions numbering. Finally, through a analytical solution, the 2D and 3D projection and Poisson problems are investigates in squares, triangles and hexahedrons meshes with h and p refinements / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Douglas Soares Galvão / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-08-14T05:39:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Brunetto_Gustavo_M.pdf: 28278571 bytes, checksum: 7cba216c6b133f4a224e2155791937f4 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Recentemente, a primeira nanoroda molecular foi caracterizada a partir de experimentos com o microscópio de tunelamento eletrônico (STM). Foi demonstrado que a molécula de hidrocarboneto (C44H24) especificamente desenhada poderia rolar sobre a superfície de cobre ao longo da direção [110] da superfície. A molécula consiste em duas rodas baseadas no grupo triptycene as quais são conectadas por um eixo. Nós reportamos um estudo teórico da simulação desse processo. Usamos métodos ab initio (DMol 3) e de dinâmica molecular clássica (UFF). Consideramos diferentes orientações cristalográficas ([111], [110], e [100]) para a superfície de cobre, a fim de determinar como estas diferentes orientações afetam o processo de rolamento molecular. Nossos resultados estão em boa acordância com os dados experimentais disponíveis. As simulações mostraram que o mecanismo de rolamento só é possível para a direção [110]. Para as outras direções ([111] e [100]) a superfície é muito suave e não pode prover o torque necessário para o processo de rolamento. Para estes casos a molécula somente desliza (movimento de translação), sem rolar quando interage com a ponta do microscópio. Para a direção [110] a separação espacial entre as colunas de cobre é suficiente para travar a molécula e criar um torque. Além da superfície correta, a posição relativa da molécula sobre a superfície é muito importante. A molécula deve estar com seu eixo principal paralelo à direção [110]. Este efeito de comensurabilidade, entre a molécula e a superfície, é similar a difusão seletiva na superfície recentemente observada para outras classes de moléculas orgânicas. Os perfis experimentais observados para o empuramento, puxamento e rolamento também podem ser explicados em termos destas características geométricas entre a molécula e as diferentes direções cristalográficas do cobre / Abstract: Recently, the first molecular nanowheel was characterized with scanning tunneling micro-scope experiments. It was demonstrated that a specifically designed hydrocarbon molecule (C44H24) could roll over a copper substrate along the [110] direction of a surface. The molecule consists in two wheels based on two triptycene groups which are connected by an axle. We report a theoretical study of the simulations of this process. We used ab initio (DMol 3) and classical molecular dynamics methods (UFF). We have considered different crystallographic orientations ([111], [110], and [100]) for the copper surface, in order to determine how these different orientations affect the molecular rolling processes. Our results are in good agreement with the available experimentally data. The simulations showed that the rolling mechanism is only possible for the [110] direction. For the others directions ([111] and [100]) the surfaces are too smooth and cannot provide the necessary torque to the rolling process. For these cases the molecule just slides (translational movement), without rolling when interact with the STM tip. For the [110] direction the spatial separation among rows of copper atoms is enough to trap the molecule and to create a torque. Besides the correct surface the relative position of the molecule on the surface is very important. The molecule should be with its main axis in the parallel direction to [110]. This commensurability effect, between the molecule and the surface, is similar to the surface selective diffusion recently observed for other classes of organic molecules. The experimental observed pushing, pulling, and rolling profiles can also be explained in terms of these geometrical features between the molecule and the different Cu crystallographic directions / Mestrado / Mestre em Física

Submitted by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2016-01-15T17:20:21Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Andrés Medina Herrera - 2015.pdf: 11967625 bytes, checksum: 5b7e3f00af20766f822172f92649bc98 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-01-18T09:13:56Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Andrés Medina Herrera - 2015.pdf: 11967625 bytes, checksum: 5b7e3f00af20766f822172f92649bc98 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-18T09:13:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Andrés Medina Herrera - 2015.pdf: 11967625 bytes, checksum: 5b7e3f00af20766f822172f92649bc98 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-11-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this research we studied the structural and electronic properties of the ground state of molecules amino-benzonitrile (ABN) and dimethylamino-benzonitrile (DMABN), isolated and in different solvents.We performed computer simulations of those molecules in different solvents as cyclohexane, dichloromethane, acetonitrile and water. The structure electronic method MP2 (second order perturbation Møller-Plesset) was used to perform quantum calculations. To study the molecules in solvent we used the hybrid sequential QM/MM method combined with the free energy gradient method. The dual fluorescence to this type of molecules is a process that has been much studied but it is not well clarified that is the cause of the process. We performed the optimization of the molecules in an isolated state and in different solvents to determine the ground state structure. In the case of the DMABN molecule the optimization was performed both at room temperature and at low temperature, near the melting point of the solvent. We studied minimum energy point and some transition states of this molecules associated with the pyramidalization or the rotation of the amino group. The results showed that the molecules are pyramidal when they are isolated, and that in polar solvent they became less pyramidal. The rotation of amino group is unfavored in both molecules, increasing this effect in polar solvents. / Neste trabalho foram estudadas as propriedades estruturais e eletrônicas do estado fundamental das moléculas amino-benzonitrila (ABN) e dimetilamino-benzonitrila (DMABN), isoladas e em diferentes meios solventes. Foram realizadas simulações computacionais das moléculas em diferentes meios como, ciclohexano, diclorometano, acetonitrila e água. O método de estrutura eletrônica MP2 (Møller-Plesset em segunda ordem de perturbação) foi usado para fazer os cálculos quânticos. Para o estudo das moléculas em meio foi utilizado o método hibrido QM/MM sequencial combinado com o método de gradiente de energia livre. A dupla fluorescência para este tipo de moléculas é um processo que tem sido bastante estudado, mas ainda não está bem esclarecido qual é o causador do processo. Foram realizadas as otimizações das moléculas em estado isolado e nos diferentes meios, para determinar a estrutura do estado fundamental. No caso da molécula de DMABN a otimização foi feita tanto em temperatura ambiente como em baixas temperaturas, próximas do ponto de fusão dos solventes. Foram estudados pontos de mínimo e alguns estados de transição dessas moléculas associados à piramidalização ou à rotação do grupo amino. Os resultados mostram que essas moléculas são piramidais quando isoladas, e que em meio polar elas se tornam menos piramidais. A rotação do grupo amino é desfavorável em ambas as moléculas, aumentando esse efeito em meios polares.

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2016-04-05T18:07:42Z No. of bitstreams: 2 dissertacao - Leandro Rodrigues da Silva Souza - 2015.pdf: 16210462 bytes, checksum: 475bed9248c2dcb7bf0346adfc69a5f0 (MD5) license_rdf: 19874 bytes, checksum: 38cb62ef53e6f513db2fb7e337df6485 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-04-06T12:44:50Z (GMT) No. of bitstreams: 2 dissertacao - Leandro Rodrigues da Silva Souza - 2015.pdf: 16210462 bytes, checksum: 475bed9248c2dcb7bf0346adfc69a5f0 (MD5) license_rdf: 19874 bytes, checksum: 38cb62ef53e6f513db2fb7e337df6485 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-06T12:44:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 dissertacao - Leandro Rodrigues da Silva Souza - 2015.pdf: 16210462 bytes, checksum: 475bed9248c2dcb7bf0346adfc69a5f0 (MD5) license_rdf: 19874 bytes, checksum: 38cb62ef53e6f513db2fb7e337df6485 (MD5) Previous issue date: 2015-02-20 / In order to collaborate with technology and accessibility, this work proposes the development of a Space Frame chassis, constructed with polyvinyl Chloride (PVC). To the development were used PVC tubes and fittings, commonly used in civil builders. The essential parameters of the PVC were obtained experimentally and used to simulate the chassis. Along the development, analyses of tension and deformation were made in the proposed structure. Using computer simulation, the finite element analysis could provide the structure behaviour in different scenarios, as bending, tension and deformation. / Com o intuito de colaborar com o campo da tecnologia e acessibilidade, este trabalho propõe o desenvolvimento de uma estrutura veicular do tipo Space Frame, construída a partir de tubos de policloreto de Vinila (PVC). Para tanto, foram utilizados tubos e conexões de PVC normalmente empregados na construção civil. Os parâmetros essenciais do PVC para a simulação foram obtidos experimentalmente. São realizadas análises de tensões e deformações da estrutura, por meio de simulação computacional, utilizando um solver de Elementos Finitos, propiciando análise do protótipo, sob condições de solicitação a flexão devido a cargas distribuídas sobre as suas regiões.

Neste trabalho avaliou-se o desempenho térmico de um ambiente padrão a partir do uso de parede trombe com diferentes configurações e tipologias de uso, por meio de comparação com um ambiente de mesmas dimensões dotado de janelas convencionais, para oito cidades brasileiras, pois o potencial de utilização desta forma de estratégia passiva ainda é pouco estudado no Brasil. A parede trombe consiste em uma \"estufa\" entre uma parede de alta inércia térmica com aberturas inferiores e superiores e uma superfície envidraçada por onde o ambiente mantém contato com o exterior. Este dispositivo é capaz de absorver energia proveniente da radiação solar aquecendo o ar nesta estufa e este ar aquecido pode ser direcionado para o interior ou exterior da edificação a depender da finalidade. Este ar pode ser usado para aquecer o ambiente ou resfriá-lo por meio da ventilação natural. A análise deste trabalho se deu a partir de uma série de simulações computacionais utilizando o software EnergyPlus, versão 7.0 de modo a quantificar e classificar o desempenho térmico de um ambiente padrão dotado deste componente, sob as diversas configurações construtivas. Tanto para aquecimento quanto para resfriamento dos ambientes. A partir destas simulações, elaborou-se um modelo matemático simplificado capaz de quantificar a temperatura do ar no interior dos ambientes em que sejam utilizadas as paredes trombe de modo a tornar possível a utilização deste dispositivo na composição de edificações na fase de projeto, estimando seu desempenho sem que haja necessidade de novas simulações computacionais. O uso das paredes trombe melhorou o conforto térmico dos usuários em edificações localizadas no Brasil, a depender do clima onde estão inseridas, promovendo ventilação natural e aquecimento solar passivo, mesmo quando comparado com o modelo convencional de aberturas. Por fim foi elaborado um aplicativo para sistema Android em dispositivos móveis, possibilitando aos profissionais de projeto identificar a melhor tipologia para a localidade onde se deseja inserir este sistema e prever seu desempenho, contribuindo para que o potencial deste dispositivo seja investigado nas mais diversas regiões brasileiras. / This research evaluated the thermal performance of a standard environment from the use of Trombe wall with different settings and types of use, by comparison with a setting of the same dimensions equipped with conventional windows for eight Brazilian cities, because the potential the utilization of this passive strategy is still little studied in Brazil. A Trombe wall consists of a \"greenhouse\" between a wall of high thermal inertia lower and upper vents and a glazed area where the environment keeps contact with the outside. This device is capable of absorbing energy from solar radiation heating the air this greenhouse and this heated air can be directed to the interior or exterior of the building depending on the purpose. This air can be used to heat the room or cool it by means of natural ventilation. The analysis of this work was made from a series of computer simulations using EnergyPlus software, version 7.0 in order to quantify and classify the thermal performance of a standard environment with this component, under the various construction settings. Both for heating and for cooling environments. From these simulations, we elaborated a simplified mathematical model able to measure the air temperature within the environments in which they are used Trombe walls in order to make use of this device in the composition of buildings in the design stage as possible, estimating its performance without the need for new computer simulations. The use of Trombe walls improved thermal comfort of users in buildings located in Brazil, depending on the climate where they are located , providing natural ventilation and passive solar heating, even when compared with the conventional model of openings. Finally an app for Android system for mobile devices was developed, enabling professionals to identify the best design type to the location where you want to enter this system and predict its performance, contributing to the potential of this device is investigated in several Brazilian regions.

Neste trabalho buscou-se propor e implementar um modelo de material capaz de prever o comportamento mecânico de estruturas em compósitos poliméricos reforçados (CPR). Inicialmente fez-se um levantamento bibliográfico sobre os modos de danificação intralaminar e falhas interlaminares bem como sobre formas de abordagem (analítica e numérica) para tratar esses problemas. Em seguida, foram apresentadas em detalhes as etapas experimentais executadas, descrevendo todo o procedimento de fabricação dos corpos-de-prova e os resultados obtidos a partir dos ensaios quase-estáticos de tração, compressão, cisalhamento e flexão. Com base nesses resultados e em informações provenientes da literatura, propõem-se alguns modelos de material que foram implementados em sub-rotinas FORTRAN. Tais modelos são posteriormente compilados em conjunto com um programa de elementos finitos (ABAQUS®) a fim de serem avaliados e terem seus parâmetros calibrados. Numa primeira fase, através de simulações computacionais dos ensaios de tração e compressão avaliou-se os modelos de material implementados. Numa segunda fase, os parâmetros foram calibrados tomando como base três estudos de caso (flexão, endentação e teste de impacto) envolvendo seqüências de empilhamento distintas. Após a simulação computacional desses estudos, apresentou-se a proposta de uma metodologia para avaliar problemas de impacto a baixa velocidade em estruturas laminadas. Conclui-se assim que o presente projeto de pesquisa traz contribuições inovadoras, mas também apresenta várias perspectivas de trabalhos futuros. / In this work, material models were proposed to predict the mechanical behavior of composite structures. First of all, it was done a study about damage intra-ply and inter-ply (delamination) on composite materials and about analytical and numerical approaches to solve problems of progressive damage on composite structures was performed. After, many specimens were manufactured and experimental tests (tensile, compression, shear and flexural tests) were carried out. Experimental results and information from literature were used to develop some material models, which were implemented using FORTRAN compiler. These material models were compiled with a commercial finite element program (ABAQUS®) in order to evaluate and calibrate parameters of the models. In the first step, computational simulations of tensile and compression test were carried out to evaluate material models implemented. In the second step, the parameters of the material models were calibrated using three case studies (flexural, indentation and impact test) with some staking sequences. After that, a methodology was proposed to evaluate impact problems on composite structures under low velocity. Therefore, this research project not only shows new contributions but also suggests many future investigations.