A demanda pelo uso de perfis tubulares em estruturas na construção civil tem tido grande avanço no Brasil, apesar de ser, há muito tempo, amplamente empregado na Europa e países desenvolvidos. O lançamento de uma norma técnica brasileira específica para dimensionamento de perfis tubulares confirma esta tendência, havendo então a necessidade de uma maior divulgação e execução de estudos e trabalhos de pesquisa para uma melhor compreensão e desenvolvimento desta tecnologia. O presente trabalho apresenta uma análise da influência da aplicação de esforço normal no banzo no comportamento de ligações tubulares do tipo T. No desenvolvimento deste trabalho, foram realizados seis ensaios em laboratório com ligações do tipo T com perfis do tipo RHS para o banzo e SHS para o montante, sendo utilizados perfis conformados a frio para composição das ligações ensaiadas. Do total dos ensaios foram executados dois ensaios sem aplicação de esforço normal no banzo; dois com aplicação de esforço normal de compressão e dois com aplicação de esforço normal de tração. A resistência última das ligações nos ensaios foi obtida por meio do Critério de Deformação Limite proposto por diversos pesquisadores. Estes resultados foram comparados com os resultados obtidos em modelos numéricos em elementos finitos desenvolvidos no programa ANSYS 12.0, sendo considerado nestes modelos as não-linearidades geométricas e de material. Estes resultados também foram comparados com os resultados teóricos obtidos com base nas prescrições constantes nas normas Eurocode 3; norma brasileira NBR 16239 e do CIDECT. Conclui-se com este estudo que os resultados obtidos tanto nos ensaios experimentais quanto nos modelos numéricos ficaram a favor da segurança quando comparados com os valores teóricos obtidos pelas normas Eurocode 3 e NBR 16239:2013 e CIDECT com o banzo sem aplicação de esforço normal e com aplicação de esforço normal de compressão de até 60% e 80 % da carga de plastificação do banzo, respectivamente, para o Eurocode 3/NBR16239:2013 e para o CIDECT. As resistências obtidas para as ligações com a aplicação de esforço normal de tração no banzo foram superiores aos resultados teóricos no caso estudado. / The demand for the use of hollow sections structures in construction has had great progress in Brazil, despite being a long time widely used in Europe and developed countries. The release of a Brazilian Technical Standard specific for design of hollow sections, confirms this trend, and the need for increased dissemination and implementation of studies and research for a better understanding and development of this technology. This paper presents an analysis of the influence of chord normal stresses on the behavior of hollow sections connections, specifically for a T tubular joint. The experimental program consisted of six tests where two experiments were executed without chord axial forces, two were performed with compressive axial forces and two tension axial forces. The tested joints ultimate strengths were determined using deformation limit criteria proposed by several researchers. These results were then compared to the results obtained from a finite element numerical model developed 12.0 ANSYS program that included geometrical and material nonlinearities. These results were also compared to the design provisions present at the Eurocode 3; Brazilian standard NBR 16239:2013 and CIDECT. This assessment indicated that the results obtained in both experimental tests and in the numerical models were in favor of security when compared to the theoretical values obtained by all the investigated standards for chords without axial forces and with compressive axial forces corresponding to 60% and 80% of the chord plastic resistance, respectively, according to Eurocode 3/NBR16239:2013 and CIDECT. The obtained resistances for the joints applying tensile axial force on the chord were superior to the predicted theoretical results in the studied cases.

A demanda pelo uso de perfis tubulares em estruturas na construção civil tem tido grande avanço no Brasil, apesar de ser, há muito tempo, amplamente empregado na Europa e países desenvolvidos. O lançamento de uma norma técnica brasileira específica para dimensionamento de perfis tubulares confirma esta tendência, havendo então a necessidade de uma maior divulgação e execução de estudos e trabalhos de pesquisa para uma melhor compreensão e desenvolvimento desta tecnologia. O presente trabalho apresenta uma análise da influência da aplicação de esforço normal no banzo no comportamento de ligações tubulares do tipo T. No desenvolvimento deste trabalho, foram realizados seis ensaios em laboratório com ligações do tipo T com perfis do tipo RHS para o banzo e SHS para o montante, sendo utilizados perfis conformados a frio para composição das ligações ensaiadas. Do total dos ensaios foram executados dois ensaios sem aplicação de esforço normal no banzo; dois com aplicação de esforço normal de compressão e dois com aplicação de esforço normal de tração. A resistência última das ligações nos ensaios foi obtida por meio do Critério de Deformação Limite proposto por diversos pesquisadores. Estes resultados foram comparados com os resultados obtidos em modelos numéricos em elementos finitos desenvolvidos no programa ANSYS 12.0, sendo considerado nestes modelos as não-linearidades geométricas e de material. Estes resultados também foram comparados com os resultados teóricos obtidos com base nas prescrições constantes nas normas Eurocode 3; norma brasileira NBR 16239 e do CIDECT. Conclui-se com este estudo que os resultados obtidos tanto nos ensaios experimentais quanto nos modelos numéricos ficaram a favor da segurança quando comparados com os valores teóricos obtidos pelas normas Eurocode 3 e NBR 16239:2013 e CIDECT com o banzo sem aplicação de esforço normal e com aplicação de esforço normal de compressão de até 60% e 80 % da carga de plastificação do banzo, respectivamente, para o Eurocode 3/NBR16239:2013 e para o CIDECT. As resistências obtidas para as ligações com a aplicação de esforço normal de tração no banzo foram superiores aos resultados teóricos no caso estudado. / The demand for the use of hollow sections structures in construction has had great progress in Brazil, despite being a long time widely used in Europe and developed countries. The release of a Brazilian Technical Standard specific for design of hollow sections, confirms this trend, and the need for increased dissemination and implementation of studies and research for a better understanding and development of this technology. This paper presents an analysis of the influence of chord normal stresses on the behavior of hollow sections connections, specifically for a T tubular joint. The experimental program consisted of six tests where two experiments were executed without chord axial forces, two were performed with compressive axial forces and two tension axial forces. The tested joints ultimate strengths were determined using deformation limit criteria proposed by several researchers. These results were then compared to the results obtained from a finite element numerical model developed 12.0 ANSYS program that included geometrical and material nonlinearities. These results were also compared to the design provisions present at the Eurocode 3; Brazilian standard NBR 16239:2013 and CIDECT. This assessment indicated that the results obtained in both experimental tests and in the numerical models were in favor of security when compared to the theoretical values obtained by all the investigated standards for chords without axial forces and with compressive axial forces corresponding to 60% and 80% of the chord plastic resistance, respectively, according to Eurocode 3/NBR16239:2013 and CIDECT. The obtained resistances for the joints applying tensile axial force on the chord were superior to the predicted theoretical results in the studied cases.

Laser beam welding has been widely applied in different industrial sectors due to its unique advantages. However, there are still challenges, such as beam positioning in T-joint welding, and gap bridging in butt joint welding,especially in the case of varying gap width along a joint. It is expected that enabling more advanced control to a welding system, and obtaining more in-depth process knowledge could help to solve these issues. The aim of this work is to address such welding issues by a laser beam shaping technology using a novel deformable mirror together with computer vision methods and also to increase knowledge about the benefits and limitations with this approach. Beam shaping in this work was realized by a novel deformable mirror system integrated into an industrial processing optics. Together with a wave front sensor, a controlled adaptive beam shaping system was formed with a response time of 10 ms. The processes were monitored by a coaxial camera with selected filters and passive or active illumination. Conduction mode autogenous bead-on-plate welding and butt joint welding experiments have been used to understand the effect of beam shaping on the melt pool geometry. Circular Gaussian, and elliptical Gaussian shapes elongated transverse to and along the welding direction were studied. In-process melt pool images and cross section micrographs of the weld seams/beads were analyzed. The results showed that the melt pool geometry can be significantly modified by beam shaping using the deformable mirror. T-joint welding with different beam offset deviations relative to the center of the joint line was conducted to study the potential of using machine learning to track the process state. The results showed that machine learning can reach sufficient detection and estimation performance, which could also be used for on-line control. In addition, in-process and multidimensional data were accurately acquired using computer vision methods. These data reveal weaknesses of current thermo-fluid simulation model, which in turn can help to better understand and control laser beam welding. The obtained results in this work shows a huge potential in using the proposed methods to solve relevant challenges in laser beam welding. / Lasersvetsning används i stor utsträckning i olika industrisektorer på grund av dess unika fördelar. Det finns emellertid fortfarande utmaningar, såsom rätt positionering av laserstrålen vid genomträngningssvetsning av T-fogar och hantering av varierande spaltbredd längs fogen vid svetsning av stumfogar. Sådana problem förväntas kunna lösas med avancerade metoder för automatisering, metoder som också förväntas ge fördjupade kunskaper om processen. Syftet med detta arbete är att ta itu med dessa problem med hjälp av en teknik för lasereffektens fördelning på arbetsstycket, s.k. beam shaping. Det sker med hjälp av en ny typ av i realtid deformerbar spegel tillsammans med bildbehandling av kamerabilder från processen. För- och nackdelar med detta tillvägagångssätt undersöks.Beam shaping åstadkoms med hjälp av ny typ av deformerbart spegelsystem som integreras i en industriell processoptik. Tillsammans med en vågfrontsensor bildas ett adaptivt system för beam shaping med en svarstid på 10 ms. Processen övervakas av en kamera linjerad koaxialt med laserstrålen. För att kunna ta bilder av svetspunkten belyses den med ljus av lämplig våglängd, och kameran är försedd med ett motsvarande optiskt filter. Försök har utförts med svetsning utan tillsatsmaterial, direkt på plåtar, svetsning utan s.k. nyckelhål, för att förstå effekten av beam shaping på svetssmältans geometri. Gauss fördelade cirkulära och elliptiska former, långsträckta både tvärs och längs svetsriktningen har studerats. Bilder från svetssmältan har analyserats och även mikrostrukturen i tvärsnitt från de svetsade plåtarna. Resultaten visar att svetssmältans geometri kan modifieras signifikant genom beam shaping med hjälp av det deformerbara spegelsystemet. Genomträngningssvetsning av T-fogar med avvikelser relativt foglinjens centrum genomfördes för att studera potentialen i att använda maskininlärning för att fånga processens tillstånd. Resultaten visade att maskininlärning kan nå tillräcklig prestanda för detektering och skattning av denna avvikelse. Något som också kan användas för återkopplad styrning. Flerdimensionell processdata har samlats i realtid och analyserats med hjälp av bildbehandlingsmetoder.  Dessa data avslöjar brister i nuvarande simuleringsmodeller,vilket i sin tur hjälper till med att bättre förstå och styra lasersvetsning.Resultaten från detta arbete uppvisar en god potential i att använda de föreslagna metoderna för att lösa relevanta utmaningar inom lasersvetsning. / <p>Till licentiatuppsats hör 2 inskickade artiklar, som visas inte nu.</p>