Orientador: Inácio Maria Dal Fabbro / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-23T11:41:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gazzola_Jonathan_D.pdf: 4193064 bytes, checksum: cfa66521e595db19afcd4c8f16250515 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A distribuição de tensões em corpos dá suporte à engenharia de projetos visando à melhoria da qualidade e segurança de produtos e atualmente são determinados por métodos analíticos e experimentais. A vantagem dos métodos experimentais em relação aos métodos analíticos está em analisar a distribuição de tensões e deformações independentemente das condições do material e de sua geometria. Entre os métodos experimentais, as técnicas ópticas que tem se demonstrado propícias são holografia, speckle interferométrico e as técnicas de moiré. As técnicas ópticas interferométricas permitem determinar campos de deslocamento, porém, quando combinados com métodos híbridos se tornam passíveis de determinação do componente de tensões e deformações específicas e são comumente conhecidas como técnicas fotomecânicas. As técnicas de moiré são conhecidas por sua habilidade em determinar topografia de objetos, porém, pesquisas recentes têm mostrado muito útil em determinar campo de deslocamento. A técnica de moiré é baseada na fenomenologia moiré, na qual, duas grades superpostas produzem franjas padrões e, por meio de tratamento de imagem adequado permite deduzir qualitativamente o mapa de distribuição de tensões e deformações. Os principais tipos de técnicas de moiré são de sombra e por phase-shifting e seu arranjo experimental consiste no uso de equipamentos de baixo custo, o que o torna altamente viável, frente às outras técnicas ópticas. A proposta deste trabalho de pesquisa se identifica em analisar o uso da técnica de moiré por phase-shifting para determinação de tensões e deformações de forma qualitativa e quantitativa a partir do campo de deslocamento determinado experimentalmente. Para validação, os resultados gerados pela técnica de moiré foram comparados com os resultados obtidos por ensaio experimental de extensometria elétrica e simulação computacional. Os resultados mostraram que qualitativamente, a técnica de moiré foi hábil em determinar campo de deslocamento, enquanto que, quantitativamente a técnica foi hábil em determinar campo de deslocamento, deformações e tensões / Abstract: Stress distribution in specimens supports the design engineering objectiving quality and insurance products improvement and actually are determined through analytical and experimental analyses. Analyzes of stress and strain distribution independently of material conditions and its geometry becomes advantage of experimental methods, in relation to analytical methods. Among experimental methods, optical techniques have demonstrated to be favorable are holography, interferometrical speckle and moiré techniques. Interferometrical optical techniques allow to determine displacement fields, but, when associated to hybrid methods, they become able to stress and strain components determination and they are usually named as photomechanical technique. Moiré technique is known for its hability to determine shape surface, but, researches have demonstrated to be usefull to determine displacement field. Moiré technique is based about moiré phenomenology, which, two superposed grids produces pattern fringes and, applying an adequated image treatment is possible to deduce qualitatively the stress and strain distribution mapping. The main kind of moiré technique are shadow and phase-shifting and its setup is based in use of low cost equipments, which becomes highly feasible, when compared to other optical techniques. This research work objectives to analyze the use of phase-shifting moiré technique to stress and strain determination qualitative and quantitatively using datas of displacement field determined experimentally. Results obtained through moiré technique were validated comparing results obtained through etectrical extensometry experimental tests and computational simulation. Results showed that qualitatively, moiré technique was able to determine displacement field, while quantitatively moiré was able to determine displacement, strain and stress / Doutorado / Maquinas Agricolas / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador: Janito Vaqueiro Ferreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-06T10:00:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cavaguti_Marcelo_M.pdf: 8323924 bytes, checksum: dbbe1ab33c8e68d868a50f1f3b779398 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O processo de perfilação a frio é usado na indústria de fabricação de metal por aproximadamente 100 anos e seu desenvolvimento se deu com a experiência adquirida pelos operadores das perfiladeiras através do método de tentativa e erro, mas com a evolução das máquinas e da informática, surgiu a tecnologia das simulações computacionais que tem sido amplamente desenvolvida, fornecendo modelos capazes de predizer o comportamento do material de trabalho durante sua conformação mecânica e minimizando o tempo antes gasto com o método de tentativa e erro. Neste estudo, o processo de perfilação a frio foi simulado numericamente através do software MSC SuperForm 2002 baseado no método de elementos finitos com o intuito de analisar o comportamento da tensão longitudinal na região da base da chapa simulada buscando compreender os motivos pelos quais os furos pré-estampados na região da base das chapas de metal perfiladas industrialmente estavam apresentando um estreitamento de sua largura devido ao deslocamento transversal que suas arestas laterais sofriam durante a conformação mecânica do material, e com os resultados das simulações analisados, propor uma novo modelo geométrico para o ferramental da perfiladeira real / Abstract: The cold roll-forming process has been applied in the metal industry for about a hundred years and its development is due to the fact that this experience was acquired by the roll-forming operators through the trial-and-error method. Later, with the evolution of the machines and information technology, it was possible to create a new technology for computer simulations, which has been highly developed, so that it could supply models not only able to predict the behaviour of the work material during its metal forming process but also minimizing the length of time initially spent on the trial-and-error method. In this study, the cold roll-forming process was numerically simulated by MSC Superform 2002 software based on a finite element method with the purpose of analyzing the longitudinal stress behaviour in the region of the simulated sheet web, this study aims for a better understanding about the reasons why the pre-notched holes in the industrially ro11-formed metal sheet web were presenting a narrowing in the width due to a tranversal displacement that their lateral edges were suffering during the metal forming process of the material, and also, with the results of the simulations analized, proposes a new geometric model for the tooled real roll forming / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientadores: Mauro Augusto Demarzo, Inácio Maria Dal Fabbro / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-18T17:31:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Affonso_EudirAlves_D.pdf: 5364894 bytes, checksum: 5129a906f83a74c648da3835cf634275 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A análise do comportamento das estruturas das obras de engenharia civil passam pela determinação das deformações e tensões atuantes em seus elementos. Neste contexto, a extensometria desempenha um papel fundamental. Nos laboratórios de estruturas civis do Brasil, os extensômetros utilizados, em geral, têm se limitado a determinar a deformação específica em um dado ponto dos corpos-de-prova. Verifica-se, porém, que a extensometria óptica apresenta-se como alternativa vantajosa para esta tarefa, fornecendo resultados para todos os pontos da área de medição (em campo inteiro ou full field). Entre as técnicas da extensometria óptica, a de moiré foi escolhida por ser a mais simples e apresentar os menores índices relativos de ruídos. O objetivo geral desta tese foi a implantação desta técnica. Os resultados mostraram que a sensibilidade da técnica de moiré por interferência mecânica (ou geométrica) alcançou níveis que anteriormente só podiam ser obtidos com o uso de interferômetros (moiré interferométrico). Esta tarefa foi possível por multiplicação de franjas obtida por processo digital (DFM), e mostrou-se capaz de medir deformações micrométricas a partir de retículos de baixa frequência. Este trabalho é apresentado como técnica de moiré geométrico digital (TMGD), pois tudo, desde a captura da imagem do retículo do modelo até a geração de franjas foi feita por meio digital, e não se insere na classificação geral das técnicas de moiré presente na bibliografia. O resultado obtido foi algo ainda inovador: uma técnica de baixo custo, insensível a perturbações do meio-ambiente, e capaz de fazer medições na superfície plana dos diversos materiais estruturais, sem aparatos dispendiosos. As conclusões mostram a aplicabilidade do método proposto para medir deformações e analisar tensões em modelos e estruturas de engenharia civil / Abstract: The study of the behavior of building structures pass through the determination of the strain and stresses to evaluate the level of local and global security against the active actions. In the last years in Brazil, the extensometers have been commonly used to measure the strain at a specific single point. The optical extensometry presents itself as an alternative to this task by providing results for all points of measurement area (full field). The moiré techniques are the simplest of the optical extensometry and have the smaller indeces relating to noise. In this work, the sensitivity of mechanics (or geometric) interference of moiré technique reached levels that previously could only be obtained using interferometers (moiré interferometry). It is worth noting that interferometers are appliances that cost thousands of dollars. This task was made possible through the multiplication of fringes obtained through digital technology with application present in photography and digital image processing and proved able to measure deformations for micrometric from very low frequency cross gratings. This work is presented as digital geometric moiré technique (TMGD) because everything from image capture of specimen gratings until the generation of fringes was made by digital means and therefore does not fall within the classification set out in chapter which deals with the classification of moiré techniques. The result was something still unheard in civil engineering in Brazil, a low-cost technique, insensitive to vibrations and of the environment, moreover able to make measurements in plane surfaces without major apparatus. Findings show the applicability of the proposed method to measure strain and to analyze stresses in models and civil engineering structures / Doutorado / Estruturas / Doutor em Engenharia Civil

Orientadores: Eder Lima de Albuquerque, Leandro Palermo Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-15T14:43:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Reis_Adrianados_D.pdf: 2025685 bytes, checksum: f44ef47ff8671c2244a0b67e8e7c3fe4 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Neste trabalho é apresentada uma análise, através do método dos elementos de contorno, de problemas estáticos em placas anisotrópicas sob flexão. As formulações dos elementos de contorno é desenvolvida usando soluções fundamentais para elasto-estática e são utilizados apenas elementos quadráticos descontínuos (3 nós por elementos). As integrais de superfície provenientes das cargas de domínio, são transformadas em integrais de contorno usando o método da integração radial. São estudadas três formulações: a formulação clássica ou de placas finas, a formulação de três parâmetros e a formulação de placas espessas ou placas com efeito da deformação por cortante ou teoria de primeira ordem. São apresentados detalhes das deduções das soluções fundamentais para a teoria clássica e para a teoria de primeira ordem. A solução fundamental da teoria clássica é obtida usando variáveis complexas. Para o caso da teoria de primeira ordem, o operador de Hörmander é usado para transformar os sistema de equações diferenciais parciais que representa as equações de equilíbrio em apenas uma equação diferencial parcial. Usando a transformada de Radon, essa equação diferencial parcial é reduzida a uma equação diferencial ordinária. A formulação desenvolvida é aplicada no cálculo de deslocamentos, tensões e momentos de estruturas planas de materiais compósitos laminados submetidos a cargas distribuídas no domínio da estrutura. Os resultados obtidos são comparados com resultados analíticos disponíveis na literatura, com o método de elementos finitos e com o método sem malhas. Em geral há uma boa concordância com os resultados da literatura / Abstract: This work presents an analysis, using the boundary element method, of static problems of anisotropic plate bending. Boundary element formulations are developed using fundamental solutions for elasto-statics and only discontinuous quadratic elements (three nodes per element) are used. Surface integrals that come from domain loads are transformed into boundary integrals using the radial integration method. Three formulations are studied: the classic formulation or of thin plate theory, the formulation of three parameters, and the formulation of thick plates, or plate with the effect of transversal shear deformation or first order theory. Details of the derivation of the fundamental solutions are presented to the classical and first order theory. The fundamental solution of the classical theory are obtained using complex variables. In the case of thick plates, the Hörmander operator is used to trans- form the partial differencial equation system that represents the equilibrium equation in only one partial differential equation. Using Radon transform, this partial differential equation is reduced to an ordinary differential equation. The developed formulations are applied to compute displacements, stresses and moments of laminated composite structures submitted to transversal loads in the structure domain. Results are compared with analytical results available in literature, with finite element method, and meshless method. In general there is a good agreement between the results obtained in this work and those available in literature / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica