Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-01-29T17:08:37Z No. of bitstreams: 1 148757.pdf: 704780 bytes, checksum: f3bae2d91367e9f86f3e3975dcb28cf7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-29T17:08:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 148757.pdf: 704780 bytes, checksum: f3bae2d91367e9f86f3e3975dcb28cf7 (MD5) Previous issue date: 1978-08 / COBRAPI / CNPq / Apresenta um procedimento de otimização estrutural sujeita a restrições dinâmicas. As restrições impostas no problema de otimização podem ser subdivididas em duas classes: restrição na frequência natural da estrutura e restrição na resposta dinâmica. É apresentado um programa geral para o elemento de treliça solicitado por cargas harmônicas para efetuar as seguintes anãlises: a) análise estátistica b) frequências naturais c) análise em resposta dinâmica (P = Pₑ ⁱᵚᵗ) d) otimização em resposta ( p = Pₑ ⁱᵚᵗ) e) otimização em frequência. / Presents an optimization structural procedure under dynamic constraints. The constraints imposed on the optimization problem can be subdivided into two classes: constraint on the natural frequency of the structure and dynamic response constraint. It is presented a general computer program for the truss element under harmonic excitation to make the following analysis: a) static analysis b) natural frequencies e) dynami e response (P = Pₑ ⁱᵚᵗ) d) dynami e response optimization (P = Pₑⁱᵚᵗ) e) frequency optimization.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-01-31T11:33:22Z No. of bitstreams: 1 153289.pdf: 3869339 bytes, checksum: 458eef24be4acf88dd7409d479f8eb0f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-31T11:33:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 153289.pdf: 3869339 bytes, checksum: 458eef24be4acf88dd7409d479f8eb0f (MD5) Previous issue date: 1980-03 / Estuda inicialmente o modelo viscoplástico, analisando suas propriedades e mostrando como a partir de leis constitutivas viscoplásticas é possível se obter correspondentes leis plásticas e de creep secundário. Posteriormente formula-se o problema de valor de contorno em elasto/viscoplasticidade dentro da teoria de deformações infinitesimais, para processos quase estáticos e se deduzem os princípios variacionais correspondentes. Apresenta-se um algoritmo numérico baseado no Método de Elementos Finitos para aproximação espacial e no Método de Euler para a integração no tempo. Finalmente, empregando o algoritmo anterior, obtém-se soluções aproximadas em problemas de plasticidade, creep secundário e elasto/viscoplasticidade. / In the first part of this work a viscoplastic model is studied and it is shown how the viscoplasticity theory can be used not only to model this behavior but also to model plasticity as well as creep. The mixed-initial boundary value problem in elasto/viscoplasticity is presented for the case of quasi-static iso- thermal process and infinitesimal deformations. Different variational formulations related to the above boundary value problan are also deduced. A numerical algorithm based on the Finit Element Method and the Euler's Method, for the spacial and time cretizations respectively is presented. The algorithm in then used to obtain approximate solutions in elasto-plasticity, secundary creep and elasto/ viscoplasticity problems. / Estudia en primer término el mode lo viscoplástico, analizando sús propiedades y mostrando como a partir de leyes constitutivas viscoplásticas es posible obtener correspondientes leyes plásticas y de creep secundario. Posteriormente se formula el problema de valor de contorno en elasto/viscoplasticidad dentro de la teoria de formaciones infinitesimales, para procesos cuasi-estáticos y se deducen los princípios variacionales correspondientes. Se presenta un algoritmo numérico basado en el Método de Elementos Finitos para la aproximación espacial y en el Método de Euler para la integración en el tiempo. Finalmente empleando el algoritmo anterior se obtienen soluciones aproximadas en problemas de plasticidad, creep secundario y elasto/viscoplasticidad.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-01-31T16:27:47Z No. of bitstreams: 1 152180.pdf: 2616070 bytes, checksum: 9e871d54747bb2a3cb7d8e676883b548 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-31T16:27:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 152180.pdf: 2616070 bytes, checksum: 9e871d54747bb2a3cb7d8e676883b548 (MD5) Previous issue date: 1979-12 / CNPq / Apresenta, formalmente, o problema geral da Dinâmica de Corpos Elásticos, e estudam-se os problemas de resposta e estabilidade dinâmica de cascas girando em torno do eixo longitudinal, sujeitas a um carregamento que não acompanha o movimento de rotação rígida da casca. Através de uma expansão em série de Fourier na variável circunferencial, mostra-se que este tipo de carregamento gera excitações periódicas sobre a casca. Usando aproximações de diferença finita no tempo e de elementos finitos na direção longitudinal obtêm-se soluções transientes lineares e não lineares. Determina-se a solução periódica correspondente ao regime permanente e estuda-se a estabilidade infinitesimal desta solução, derivando-se, explicitamente, a primeira aproximação das regiões de ressonância paramétrica. / The general problem of Dynamics of Elastic Bodies is presented, and the problems of dynamic response and stability of rotating axisyrnmetric shells, under a non-rotating load, are studied. Using a Fourier series expansion for the circunferential variable it is shown that this load generates a periodic excitation on the shell. Linear and non-linear transient responses are then obtained through a finite difference approximation in the time domain anda finite element discretization in the longitudinal direction. The steady-state periodic solution is determined. Its infinitesimal stability is studied and the first approximation of parametric resonance regions is explicity derived.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-02-07T17:05:24Z No. of bitstreams: 1 zeferinoantoniodafonsecalopez (1).pdf: 872589 bytes, checksum: 0c7f270abdfdf20b2b4470b1a30f86af (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-07T17:05:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 zeferinoantoniodafonsecalopez (1).pdf: 872589 bytes, checksum: 0c7f270abdfdf20b2b4470b1a30f86af (MD5) Previous issue date: 1977-12 / Apresenta uma formulação variacional, equivalente ao problema de valor inicial e de contorno, correspondente à teoria linear da termoelasticidade dinâmica acoplada, em materiais condutores de calor, homogêneos e isotrópicos. Para a obtenção das soluções aproximadas, propõe-se um algoritmo numérico desenvolvendo-se sua implementação com o Método dos Elementos Finitos. Por último, apresentam-se alguns resultados numéricos a fim de verificar a eficiência do algoritmo proposto. / ln this work, a variational formulation of the initial and boundary value problem, corresponding to the linear theory of coupled dynamic thermoelasticity in homogeneous isotropic heatconducting materials, is presented. To obtain approximate solutions, a numerical algorithm was developed and implemented using the Finite Elements Method. Finally, some numerical results are presented to show the efficiency of the proposed algorithm. / Presenta en este trabajo una formulación variacional, equivalente al problema de valor inicial y de contorno, correspondiente a la teoria lineal de la termoelasticidad dinimica acoplada, en materiales conductores de calor, homogeneos e isotrópicos. Para la obtención de las soluciones aproximadas, se propone un algoritmo numérico desenvolviéndose su implementación con el Método de los Elementos Finitos. Por ultimo, se presentan algunos resultados numéricos a los efectos de verificar la eficiencia del algoritmo propuesto.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-02-20T18:07:28Z No. of bitstreams: 1 158139.pdf: 1149685 bytes, checksum: 165bbdaaaec313c6a4bbd28b6c09d515 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-20T18:07:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 158139.pdf: 1149685 bytes, checksum: 165bbdaaaec313c6a4bbd28b6c09d515 (MD5) Previous issue date: 1983-03 / Apresenta uma análise da aplicação do Método dos Elementos de Contorno ao problema definido pela vibração forçada de um par de cilindros esbeltos imersos em uma região fluida infinita. Na formulação do problema foram utilizadas hipóteses simplificadoras, reduzindo-se o mesmo à determinação de um potencial complexo. Para a realização de tal análise, foi desenvolvida a solução analítica para o problema e, com ela, foram comparados os valores obtidos através da solução numérica acima mencionada. Para a comparação de tais soluções, foram utilizados os valores dos coeficientes de massa adicionais característicos do problema. / The purpose of this work is to analyse the use of the Boundary Element Method (BEM) for solving the problem defined by the forced vibration of a pair of slender circular cylinders immersed in aninfinite fluid domain. The formulation of the problem is done through the assumption of simplifying hipoteses, which reduce its solution to a complex potential determination. In arder to perform the above mentioned analysis, an analytic solution for the problem was developed and compared with the values obtained through the BEM numerical solution. In the comparing of those solutions, the values of the additional mass coeficients for the problem were used.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-02-27T18:33:41Z No. of bitstreams: 1 159040.pdf: 1888369 bytes, checksum: cb2390d46d17e2fd59737cd6d4c16a8e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-27T18:33:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 159040.pdf: 1888369 bytes, checksum: cb2390d46d17e2fd59737cd6d4c16a8e (MD5) Previous issue date: 1983-03 / CAPES / São desenvolvidos estudos numérico e experimental da propagação de pulsos de tensão em barras elásticas com variação de seção transversal em uma pequena região. A equação dinâmica e estabelecida e solucionada pelo método das características. A integração numérica é obtida pelo processo das diferenças finitas, cujos resultados são comparados com os resultados experimentais. Nos experimentos, os pulsos incidentes são gerados pelo impacto entre um projétil e a barra. / Numerical and experimental studles are carried on the propagation of stress pulses in elastic bars with varia tion of the cross-section in a smal region. The dynamic equation is establ ished and solved through the method of cháracteristics. Numerlcal integrati'on is obtained by finlte-differences on a characterlstic mesh, the results of which are compared with those obtained experimentaly. ln the experiments, pulses are generated by impact between a projectile and the bar.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-03-02T15:36:59Z No. of bitstreams: 1 161213.pdf: 4310854 bytes, checksum: 57d994b5e1da42937523f90f621e9ca4 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-02T15:36:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 161213.pdf: 4310854 bytes, checksum: 57d994b5e1da42937523f90f621e9ca4 (MD5) Previous issue date: 1984-11 / Estuda-se a aplicabilidade da “Função Decrescimento Aleatório” na detecção de falhas em sistemas mecânicos lineares e a sensibilidade desta função ã variação de parâmetros de medição, tais como: posição do acelerômetro, faixa de frequência, nível de seleção, número de amostras, etc. Utiliza-se um sistema contínuo viga engastada – livre com excitação na extremidade, desenvolvendo-se o estudo teórico segundo as teorias de Euler e de Timoshenko, com variação dos parâmetros massa-mola na extremidade livre da viga, analisando-se assim a sensibilidade te6rica dos primeiros modos naturais. Apresenta-se a fundamentação teórica da função de crescimento aleatório, para sistemas a um grau de liberdade e para sistemas contínuos. Finalmente determinam-se experimentalmente, para o sistema viga engastada-livre com excitador na extremidade, Assinaturas Decrescimento Aleatório que indicam o nível de seleção, número e tamanho de amostras e a sensibilidade a variação de falhas, além de aferir a repetibilidade destas assinaturas. / The applicability of the "Random Decrement Function" to the detection of failures in linear mechanical systems is studied together with its sensitivity to the variations of measurement parameter such as, accelerometer position, frequency range, threshold level, number of samples. A continuous system consisting of a cantilever beam excited at its end has been studied. The sensitivity of the first natural modes under variation of the spring-mass characteristics at the end, is obtained, using Euler and Timoshenko theories. The theorectical basis for the Randon Decrement Function is presented to single degree of freedom and continuous systems. Experimentally obtained Random Decrement Signatures for the cantilever beam excited at the end indicate the convenient threshold level, number and size of samples, the sensitivity to failures, and also verify the repeatability of these signatures.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:28:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1348955 bytes, checksum: f1f339aecdf1f00f202d0669a29a4e69 (MD5) Previous issue date: 2012-10-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The objective of this research was to study the technical feasibility of using the solid wastes, biological sludge and cotton residues, generated by the textile mill, as raw material in the production of briquettes for energy generation. Initially, the study aimed to characterize the solids waste, in order to evaluate their potential as fuels in energy generation. Subsequently, the biological sludge was mixed with cotton residues in proportions of 0, 25, 50, 75 and 100%, to produce of the briquettes. Three pressures (900, 1200 and 1500 PSI) were used for waste compaction for five minutes and a temperature of 90ºC was maintained during the cooling time, of also five minutes. The calorific value, chemical analysis, apparent density, rupture load and hygroscopic moisture equilibrium were determined. In order to study the environmental effects of the solid waste combustion, the hazardousness of the waste and residual ashes was determined. According to the results, the biological sludge and cotton residues were classified as non-hazardous and non-inert wastes (Class II A). The physical and chemical properties of the solid waste showed that they have potential for energy production. The ashes were classified as hazardous wastes (Class I), thus they should be treated and disposed properly. The briquettes showed lower content of the volatile matter and, consequently, higher content of fixed carbon and ashes in relation to raw materials for this production, which demonstrates the effect of the briquetting process variables. The high calorific value of the briquettes did not differ to the raw materials commonly used. The compaction pressure of 1200 PSI proved ideal to the laboratory scale briquetting process. The best mixing proportion between the two residues for production of briquettes was that with 25% sludge. It was possible to conclude that waste from a textile mill can be considered as fuel in the combustion process for power generation. / Esta pesquisa foi realizada com o objetivo de estudar a viabilidade técnica de utilizar os resíduos sólidos, lodo biológico e resíduo de algodão, gerados pela indústria têxtil, como matéria-prima para a produção de briquetes para a geração de energia. Buscou-se, inicialmente, caracterizar os resíduos, a fim de se avaliar o potencial destes como combustíveis na geração de energia. Posteriormente, o lodo biológico foi misturado com o resíduo de algodão, nas proporções de 0%, 25%, 50%, 75% e 100%, para a fabricação dos briquetes. Foram utilizadas três pressões (900, 1.200 e 1.500 PSI) para a compactação dos resíduos, durante 5 minutos e tempo de resfriamento também de 5 minutos, à temperatura de 90 ºC. Determinaram-se o poder calorífico, a análise química imediata, a densidade aparente, a carga de ruptura máxima e a umidade de equilíbrio higroscópico dos briquetes. Para avaliar os efeitos ambientais da combustão destes resíduos, determinou-se a periculosidade dos resíduos e de suas cinzas residuais. De acordo com os resultados, o lodo biológico e o resíduo de algodão foram classificados como resíduos não perigosos e não inertes (Classe II A). As propriedades físicas e químicas dos resíduos demonstraram que os mesmos apresentam potencial para a produção de energia. As cinzas foram classificadas como resíduos perigosos (Classe I) e, sendo assim, devem ser tratadas e dispostas adequadamente. Os briquetes apresentaram menor teor de materiais voláteis e, consequentemente, maior teor de carbono fixo e cinzas, em relação às matérias-primas utilizadas para a sua produção, evidenciando efeito das variáveis do processo de briquetagem. O poder calorífico superior obtido nos briquetes não diferiu das matérias-primas utilizadas. A pressão de compactação de 1.200 PSI mostrou-se ideal para o processo de briquetagem em escala laboratorial. A melhor proporção de mistura entre os dois resíduos para a produção dos briquetes foi a 25% de lodo. Conclui-se que os resíduos da indústria têxtil podem ser considerados como combustível no processo de combustão para a geração de energia.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:28:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2379888 bytes, checksum: 6cb16bb158b0ad29214771262f7dc182 (MD5) Previous issue date: 2011-07-26 / This dissertation evaluated the viability of implementation a soil-cement made composting yard as its capacity of impermeability and its influences on the biological degradation process of municipal waste. The reduction of costs of a Recycling and Composting Plants is a lack to small municipalities on their recycling programs. As the composting yard represents a meaningful quote of investments of Recycling and Composting Plant implementation, this innovation is proposed to minify its costs. A composting yard was made and an analysis of the composting process of organic matter on its surface was carried out to compare with the same process realized on a conventional non-structural concrete yard. The soil- cement yard was made on top of a draining layer to verify its tightness and covered with a thin daub of cement in order to increase its life cycle and durability. Resistance analysis to compression of soil-cement and parameters of the organic matter to be composted were evaluated as pH, fixed carbon, volatile matter, moisture, temperature, fecal coliform and heavy metals (Hg, Cu, Cr, Cd, Zn, Pb e Ni). Also, the rainwater colected from the yard surface was collected and evaluated as it turbidity, pH, fecal coliform, temperature and heavy metals. At the end of this study, was made a budget to compare the costs reduction of a Recycling and Composting Plant implementation choosing a soil-cement made yard. About the tightness, the soil cement yard made showed preventing rainwater permeation. Its simple compression resistance was evaluated as satisfactory, with 4,9 MPa by the 28th day. The composting processes on both yards were carried out during the active degradation period to compare effects. The costs of implementation of soil-cement yard made were approximately 30,9% lesser than the conventional yard. Considering the total Reclycling and Composting Plant budget, the reduction of costs was about 7,7% of the investment. Key-words: Municipal solid waste, composting yard, soil-cement, waste treatment. / Avaliou-se, neste trabalho, a viabilidade de execução de um pátio de compostagem em solo-cimento quanto a sua estanqueidade e de influências no processo de degradação biológica de resíduos sólidos. A redução de custos na execução de Unidades de Triagem e Compostagem (UTC s) é uma necessidade para os municípios com menor capacidade de investimentos. Como o pátio de compostagem representa uma significativa parcela do investimento total de uma obra de UTC, a execução deste pátio em solo- cimento é uma proposta de redução nos custos de execução. Foi executado um pátio em solo-cimento, analisando a compostagem de material orgânico em sua superfície, comparando os resultados com os obtidos em um pátio de concreto não estrutural. O pátio de solo-cimento foi executado com uma fina camada de argamassa para o aumento de sua vida útil. Todo o pátio foi executado sobre uma estrutura drenante a fim de verificar a estanqueidade do mesmo. Análises de resistência à compressão simples de corpos-de-prova do solo-cimento foram conduzidas assim como análises de pH, sólidos fixos e voláteis, umidade, temperatura, coliformes fecais e metais pesados (Hg, Cu, Cr, Cd, Zn, Pb e Ni) da matéria orgânica utilizada no processo de compostagem. As águas pluviais drenadas pela superfície do pátio foram coletadas e realizadas análises de turbidez, pH, coliformes fecais, temperatura e os metais pesados analisados no material orgânico. Ao final do trabalho, uma estimativa orçamentária foi feita com o intuito de comparar a redução de custos na implantação de uma UTC ao se optar pelo pátio em solo- cimento Quanto à estanqueidade, o pátio em solo-cimento se mostrou eficiente, não permitindo a infiltração de águas pluviais. Sua resistência à compressão simples se mostrou satisfatória, com 4,9 MPa aos 28 dias de cura. A compostagem em ambos os pátios foi conduzida durante a fase ativa de degradação para efeitos comparativos do processo. Os custos de implantação do pátio em solo-cimento foram de, aproximadamente, 30,9% menos em relação ao em concreto. Palavras-chave: Resíduos sólidos, pátio de compostagem, solo-cimento, tratamento de resíduos.

Orientador: Vicente Lopes Júnior / Banca: Walter Katsumi Sakamoto / Banca: Alberto Luiz Serpa / Resumo: Este trabalho apresenta o projeto do regulador linear quadrático (LQR - do inglês Linear Quadratic Regulator) para atenuar vibrações em estruturas mecânicas. Estas estruturas, com atuadores e sensores acoplados, são denominadas estruturas inteligentes. Os projetos de controladores ativos são resolvidos utilizando desigualdades matriciais lineares (LMIs - do inglês Linear Matrix Inequalities). Assim, é possível projetar controladores robustos considerando incertezas paramétricas na planta a ser controlada. São utilizados atuadores e sensores piezelétricos (PZTs) para aplicações em estruturas flexíveis dos tipos vigas e placas e, também, atuadores de pilha para aplicações em estruturas do tipo treliça. O problema do posicionamento ótimo dos atuadores e sensores piezelétricos também é resolvido utilizando as normas de sistemas H2, H , Hankel e as matrizes grammianas de observabilidade e controlabilidade. O modelo matemático da estrutura inteligente é obtido a partir do Método dos Elementos Finitos e, também, utilizando o Método de Identificação de Subespaços através de dados experimentais. O problema de posicionamento ótimo dos atuadores e sensores e o controle ativo de vibração são apresentados em simulações numéricas e experimentais. Os resultados mostram que os controladores robustos aumentam o amortecimento estrutural minimizando as amplitudes de vibração. / Abstract: This work presents the Linear Quadratic Regulator design to vibration attenuation in mechanical structures. These structures are named Smart Structures because they use actuators and sensors electromechanically coupled. Active controller designs are solved using Linear Matrix Inequalities. So, it is possible to consider polytopic uncertainties. Piezoelectric actuators and sensors are used for applications in flexible structures as beams and plates and, also, stack actuators for applications in truss structures. Optimal placement problem of piezoelectric actuators and sensors also solved using H2, H , Hankel system norms and controllability and observability grammian matrices. The mathematical model of the smart structure is obtained through Finite Element Method and, also, through Numerical State Space of Subspace System Identification (Subspace Method) by experimental data. The optimal placement of actuator and sensor and the active vibration control is numerically and experimentally implemented. Results show that the robust controllers increase the structural damping minimizing magnitude of vibrations. / Mestre