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Elementos finitos para flexão de placas com campo de tensões assumidoLima, Edison Castro Prates de 11 1900 (has links)
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Previous issue date: 1972-11 / No presente trabalho é apresentado o desenvolvimento de dois tipos de elementos finitos baseados no modelo híbrido de Pian para flexão de placas com um campo de tensões assumido: o primeiro, adotando a Teoria de Reissner para flexão de placas moderadamente espessas considerando o efeito da deformação devido ao esforço cortante, e o segundo, utilizando a Teoria Clássica para flexão de placas delgadas. Desenvolve-se ainda, como uma variante do primeiro, um elemento para análise de ''placas sandwich''. No apêndice são apresentadas as listagens das subrotinas em linguagem FORTRAN para os elementos analisados sendo possível, desta forma, a sua inclusão em qualquer programa automático destinado a análise de estruturas pelo método dos elementos finitos. / The development of two Hybrid Pian's formulation of the finite element method based on assumed stress distribution and applicable to plate-bending problem is presented. The former makes use of Reissner's theory for bending of "moderately thick" plates and the latter is based on the customary theory of elastic plates.
As an application of the first formulation an element for "sandwich plates'' is developed. Listing of FORTRAN subroutines were included in the appendix. They can be used by any automatic program for structural analysis by finite element method.
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Avaliação experimental das relações tensão-deformação de um tecido de fibra de vidro recoberto com PTFE. / Experimental evaluation of the stress-strain relationships of a PTFE coated fiberglass fabric.Chivante, Maurício Roberto de Pinho 16 October 2009 (has links)
Com o crescente uso de estruturas de membrana tensionada, as relações tensãodeformação do tecido utilizado em sua fabricação devem ser bem entendidas. Deste modo, esta dissertação apresenta um estudo sobre o comportamento mecânico de um tecido arquitetônico PTFE-vidro, ressaltando seu complexo mecanismo de deformação que engloba efeitos de anisotropia, não-linearidade física, troca de ondulações, histerese, remoção do espaçamento entre os fios e variação de temperatura. Diferentes métodos para modelagem do material foram estudados, com ênfase no modelo de material ortótropo representado por um funcional energia de deformação hiperelástico. Além disso, vários protocolos para ensaios de tração em tecidos recobertos foram analisados e uma série de ensaios biaxiais com amostras cruciformes foram realizados no Centro de Pesquisa e Desenvolvimento da Birdair, Inc. Um determinado funcional energia de deformação foi então ajustado aos dados de campo obtidos nestes testes, cujos resultados foram então comparados diretamente aos dados obtidos em campo e a um ajuste direto de uma superfície suave tensão-deformação. A performance do modelo ajustado não se encontra ainda em um patamar de aplicação industrial, entretanto este estudo permite um entendimento global dos mecanismos de deformação do tecido PTFEvidro, fornecendo também uma massa de dados consistentes que podem ser utilizados em situações práticas. / Considering the growing use of tensioned membrane structures, the stress-strain relation of the fabric used on its construction must be well understood. This dissertation presents a study of the mechanical behavior of a PTFE coated fiberglass fabric, emphasizing its complex strain mechanism which is influenced by the material anisotropy, physical non-linearity, crimp interchange, hysteresis, removal of yarn spacing and changes in temperature. Different material models were studied, focusing on an orthotropic material model represented by a hyperelastic strain energy function. Also, different test protocols were reviewed and a series of biaxial tests on cruciform samples were performed at the Birdair, Inc.s Research and Development Center. A strain energy function was adjusted to the collected data and than its results compared to the data itself and to another stress-strain function directly adjusted to the data. The performance of the strain-energy function chosen is not on a level of industrial application; however this study gives a global understanding of the PTFE coated fiberglass strain mechanism and also provides a consistent database that may be used on real situations.
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Técnica de escaneamento contínuo com Ruído Magnético de Barkhausen para chapas aços carbono / Continuous scanning technique with Barkhausen Magnetic Noise for carbon steel sheets.Noris, Leosdan Figueredo 22 May 2017 (has links)
Este trabalho estuda a aplicação de um Ensaio Não-Destrutivo de Inspeção (ENDI), baseado na técnica Ruído Magnético de Barkhausen (RMB), na detecção de regiões não homogêneas em chapas de aços carbono. Apresentando os avanços no desenvolvimento de uma nova variante de ensaio não-destrutivo magnético, denominada Escaneamento Contínuo de Ruído Magnético de Barkhausen (ECRMB). O RMB é gerado por abruptas mudanças na magnetização de materiais magnéticos quando são submetidos a campos magnéticos variáveis. Essas mudanças são afetadas pela micro-estrutura e a presença e distribuição de tensões elásticas (compressão e tração), deformação plástica e alteração da micro-estrutura. Neste trabalho analisou-se a sensibilidade dos sinais de RMB na detecção de deformações plásticas em parâmetros tais como, frequência de campo magnético de excitação e a velocidade de movimentação da sonda. O comportamento do parâmetro RMSRMB dos sinais de RMB se correlacionou com a posição das regiões não homogêneas detectadas nas amostras. Sendo, contudo ainda feita uma avaliação da técnica aplicada para a medição, fazendo uma comparação dos resultados obtidos com a técnica de Ruído Magnético de Barkhausen Estático (RMBE) que é uma técnica já estabelecida na literatura. Os resultados mostraram, que para cada um dos casos estudados, é possível detectar a posição do dano produzido. Essa nova técnica aumenta o espectro de soluções de ENDI para problemas não contemplados pelas técnicas existentes. / This work the application of a technique of Non-Destructive Inspection Test (NDIT) based on the technical Magnetic Barkhausen Noise (MBN), the detection of non-homogeneous regions in sheets of carbon steels. It presents advances in the development of a new technique of magnetic non-destructive testing. Particularly a variant nominated Scanning Continuous Magnetic Barkhausen Noise (SCRMB). The MBN are generated by abrupt changes in the magnetization of materials when subjected to varying magnetic fields. These changes are affected by the microstructure and the presence and distribution of elastic stresses (compression and tension). We analyzed the sensitivity of the signal MBN detection plastic deformation on parameters such as magnetic field excitation frequency and the probe movement speed. The RMSMBN parameter behavior of MBN signals correlated with the position of non-homogeneous regions detected in the samples. An evaluation of the technique applied to the measurement was performed by making a comparison of the results obtained with MBNE technique, is a technique already established in the literature. The results showed that for each of the studied cases, it is possible to detect the position of the damage produced. This new technique increases the spectrum of NDIT solutions for problems not covered by existing techniques.
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Técnica de escaneamento contínuo com Ruído Magnético de Barkhausen para chapas aços carbono / Continuous scanning technique with Barkhausen Magnetic Noise for carbon steel sheets.Leosdan Figueredo Noris 22 May 2017 (has links)
Este trabalho estuda a aplicação de um Ensaio Não-Destrutivo de Inspeção (ENDI), baseado na técnica Ruído Magnético de Barkhausen (RMB), na detecção de regiões não homogêneas em chapas de aços carbono. Apresentando os avanços no desenvolvimento de uma nova variante de ensaio não-destrutivo magnético, denominada Escaneamento Contínuo de Ruído Magnético de Barkhausen (ECRMB). O RMB é gerado por abruptas mudanças na magnetização de materiais magnéticos quando são submetidos a campos magnéticos variáveis. Essas mudanças são afetadas pela micro-estrutura e a presença e distribuição de tensões elásticas (compressão e tração), deformação plástica e alteração da micro-estrutura. Neste trabalho analisou-se a sensibilidade dos sinais de RMB na detecção de deformações plásticas em parâmetros tais como, frequência de campo magnético de excitação e a velocidade de movimentação da sonda. O comportamento do parâmetro RMSRMB dos sinais de RMB se correlacionou com a posição das regiões não homogêneas detectadas nas amostras. Sendo, contudo ainda feita uma avaliação da técnica aplicada para a medição, fazendo uma comparação dos resultados obtidos com a técnica de Ruído Magnético de Barkhausen Estático (RMBE) que é uma técnica já estabelecida na literatura. Os resultados mostraram, que para cada um dos casos estudados, é possível detectar a posição do dano produzido. Essa nova técnica aumenta o espectro de soluções de ENDI para problemas não contemplados pelas técnicas existentes. / This work the application of a technique of Non-Destructive Inspection Test (NDIT) based on the technical Magnetic Barkhausen Noise (MBN), the detection of non-homogeneous regions in sheets of carbon steels. It presents advances in the development of a new technique of magnetic non-destructive testing. Particularly a variant nominated Scanning Continuous Magnetic Barkhausen Noise (SCRMB). The MBN are generated by abrupt changes in the magnetization of materials when subjected to varying magnetic fields. These changes are affected by the microstructure and the presence and distribution of elastic stresses (compression and tension). We analyzed the sensitivity of the signal MBN detection plastic deformation on parameters such as magnetic field excitation frequency and the probe movement speed. The RMSMBN parameter behavior of MBN signals correlated with the position of non-homogeneous regions detected in the samples. An evaluation of the technique applied to the measurement was performed by making a comparison of the results obtained with MBNE technique, is a technique already established in the literature. The results showed that for each of the studied cases, it is possible to detect the position of the damage produced. This new technique increases the spectrum of NDIT solutions for problems not covered by existing techniques.
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Avaliação experimental das relações tensão-deformação de um tecido de fibra de vidro recoberto com PTFE. / Experimental evaluation of the stress-strain relationships of a PTFE coated fiberglass fabric.Maurício Roberto de Pinho Chivante 16 October 2009 (has links)
Com o crescente uso de estruturas de membrana tensionada, as relações tensãodeformação do tecido utilizado em sua fabricação devem ser bem entendidas. Deste modo, esta dissertação apresenta um estudo sobre o comportamento mecânico de um tecido arquitetônico PTFE-vidro, ressaltando seu complexo mecanismo de deformação que engloba efeitos de anisotropia, não-linearidade física, troca de ondulações, histerese, remoção do espaçamento entre os fios e variação de temperatura. Diferentes métodos para modelagem do material foram estudados, com ênfase no modelo de material ortótropo representado por um funcional energia de deformação hiperelástico. Além disso, vários protocolos para ensaios de tração em tecidos recobertos foram analisados e uma série de ensaios biaxiais com amostras cruciformes foram realizados no Centro de Pesquisa e Desenvolvimento da Birdair, Inc. Um determinado funcional energia de deformação foi então ajustado aos dados de campo obtidos nestes testes, cujos resultados foram então comparados diretamente aos dados obtidos em campo e a um ajuste direto de uma superfície suave tensão-deformação. A performance do modelo ajustado não se encontra ainda em um patamar de aplicação industrial, entretanto este estudo permite um entendimento global dos mecanismos de deformação do tecido PTFEvidro, fornecendo também uma massa de dados consistentes que podem ser utilizados em situações práticas. / Considering the growing use of tensioned membrane structures, the stress-strain relation of the fabric used on its construction must be well understood. This dissertation presents a study of the mechanical behavior of a PTFE coated fiberglass fabric, emphasizing its complex strain mechanism which is influenced by the material anisotropy, physical non-linearity, crimp interchange, hysteresis, removal of yarn spacing and changes in temperature. Different material models were studied, focusing on an orthotropic material model represented by a hyperelastic strain energy function. Also, different test protocols were reviewed and a series of biaxial tests on cruciform samples were performed at the Birdair, Inc.s Research and Development Center. A strain energy function was adjusted to the collected data and than its results compared to the data itself and to another stress-strain function directly adjusted to the data. The performance of the strain-energy function chosen is not on a level of industrial application; however this study gives a global understanding of the PTFE coated fiberglass strain mechanism and also provides a consistent database that may be used on real situations.
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Aplicação do método de Neuber para obtenção de tensões não-lineares em componentes automotivos fabricados em ferro fundido nodular. / Application of the Neuber method to obtain nonlinear stresses in automotive components made of nodular cast iron.Assano, Luiz Henrique de Moraes 23 March 2018 (has links)
As análises de tensões não-lineares por elementos finitos situadas no regime plástico do material demandam maior tempo de processamento computacional quando comparadas às análises lineares situadas no regime elástico. Os valores de tensões não-lineares podem ser obtidos por meio de metodologias analíticas de previsão de tensão aplicadas a componentes entalhados. Entre os métodos de obtenção de tensão em entalhes, destaca-se o método de Neuber. O presente trabalho visa avaliar a aplicação deste método aliado à análise de elementos finitos para a obtenção de tensões não-lineares em componentes automotivos fabricados em ferro fundido nodular contendo descontinuidades geométricas na superfície. Como referência foram utilizados valores de tensões obtidos através da técnica de extensometria, aplicados em dois diferentes modelos de alavancas contidas em transmissões de ônibus e caminhões. Todos os dados de entrada para os cálculos de elementos finitos foram obtidos através da caracterização do material por meio da realização de ensaios de dureza, tração e metalografia. A fim de verificar possíveis trincas ocasionadas pelos carregamentos aplicados, os componentes testados foram submetidos a ensaios de partículas magnéticas. Busca-se, assim, uma contribuição para a redução do tempo de desenvolvimento de novos produtos fabricados em componentes de ferro fundido nodular. / The analyzes of nonlinear stresses by finite elements located in the plastic regime of the material demand a longer time of computational processing when compared to the linear analyzes located in the elastic regime. The values of nonlinear stresses can be obtained by analytical methodologies of stress prediction applied to notched components. Among the methods of obtaining stresses in notches, the Neuber method is outstanding. The present work aims to evaluate the application of this method, combined with the finite element analysis to obtain nonlinear stresses in automotive components made of nodular cast iron containing geometric surface discontinuities. As reference, stress values obtained through the strain gauge technique were used, applied in two different shift levers contained in bus and truck transmissions. All input data for the finite element calculations were obtained through the characterization of the material by means of hardness, tensile and metallography tests. In order to verify possible cracks caused by the applied loads, the tested components were subjected to magnetic particle tests. Thus, a contribution is made to reduce the development time of new products manufactured in nodular cast iron components.
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Comparação in vitro de parâmetros para fotoativação de restaurações em resina composta por meio de microdureza e microscopia eletrônica de varredura / In vitro comparison of parameters for photoactivation of composite resin restorations using hardness and scanning electron microscopyShimokawa, Carlos Alberto Kenji 13 September 2013 (has links)
Este estudo in vitro teve como objetivo a comparação de diferentes protocolos para fotoativação de restaurações em resina composta por meio de teste de microdureza e análise da adaptação marginal com microscopia eletrônica de varredura. Foram confeccionadas restaurações de 2mmx4mmx2mm com a resina composta Premisa (Kerr) em 30 dentes bovinos. Durante o procedimento restaurador, o método de fotoativação teve variação, sendo um grupo ativado com o método contínuo (grupo controle) durante 20 segundos, utilizando o fotoativador Elipar Freelight 2; outro grupo utilizou o mesmo equipamento fotoativador, com variação da distância da ponta ativadora, a fim da promoção de um método soft-start (grupo soft-start), tendo distância inicial de 6mm por 20 segundos, seguido de distância mínima por mais 10 segundos; e um terceiro grupo utilizou a tecnologia PLS (grupo DEMI), fornecida pelo equipamento DEMI, que fornece uma luz pulsada e permite a polimerização adequada de uma resina composta em 5 segundos (segundo o fabricante). Após 24 horas de restaurados, mantidos em estufa a 37ºC, os dentes foram seccionados no sentido inciso cervical resultando em 60 corpos de prova, sendo metade deles utilizados em cada teste (N=10). As metades tiveram as superfícies correspondentes ao corte transversal lixadas até a obtenção de superfícies planas e polidas, sendo que 30 delas foram selecionadas aleatoriamente para o teste de microdureza Knoop em 3 diferentes profundidades e as outras 30 metades foram replicadas em resina epóxica para leitura em microscopia eletrônica de varredura. Com as imagens obtidas foram feitas medidas de porcentagem de perímetro de restauração com desadaptação marginal e largura da maior fenda encontrada. Foram aplicados testes estatísticos de análise de variância split plot para os resultados de dureza e one way para a adaptação marginal. Em relação à dureza, os testes mostraram não haver diferença estatisticamente significante entre os grupos avaliados, enquanto houve diferença nas diferentes profundidades (p<0,0001), sendo a dureza na região profunda maior do que na média, que foi maior do que na superficial. Para a adaptação marginal, os testes não mostraram diferença estatisticamente significante para a largura de maior fenda encontrada entre os grupos controle e DEMI, somente o grupo soft-start foi diferente dos outros grupos (p=0,0064), tendo ele os menores valores. Apesar de a porcentagem de perímetro com desadaptação marginal ter apresentado valores com grandes valores de desvio padrão, foi encontrada diferença estatisticamente significante entre os grupos controle e DEMI, mas não entre os grupos DEMI e soft-start. O teste de correlação de Pearson demonstrou correlação linear positiva entre largura da maior fenda encontrada e porcentagem de perímetro com desadaptação marginal. Foi possível a conclusão de que o protocolo de fotoativação soft-start melhorou a adaptação marginal das restaurações em resina composta, sem alterar a dureza do material; o equipamento fotoativador DEMI, com a utilização da tecnologia PLS, teve resultados sem diferença estatisticamente significante na avaliação da adaptação marginal, quando comparados ao grupo controle; nenhum dos protocolos de fotoativação testados causou alteração na dureza da resina composta fotoativada, quando comparadas entre si, havendo aumento dessa propriedade conforme houve aumento da profundidade. / This in vitro study aimed to compare different protocols for the photoactivation of composite resin restorations using microhardness test and analysis of marginal adaptation with scanning electron microscopy. Restorations with 2mmx4mmx2mm were made in 30 bovine teeth using the composite resin Premisa (Kerr). During the restorative procedure, the polymerization method had change, being one group activated with the continuous method (control group) for 20 seconds using the curing unit Elipar Freelight 2, another group used the same curing unit equipment, varying the distance from the activator tip in order to promote a soft-start method (soft-start group), with initial distance of 6mm for 20 seconds, followed by minimum distance for 10 seconds, and a third group used technology PLS (DEMI group) supplied from the DEMI, which provides a pulsed light and allows an adequate polymerization of a resin composite in 5 seconds (according to manufacturer). 24 hours after restoration, maintained at 37 ° C, the teeth were sectioned incisocervical towards resulting in 60 specimens, half of them being used in each test (N = 10). The halves were sanded on the transversal section surfaces to obtain flat and polished surfaces, of which 30 were randomly selected for Knoop microhardness testing in 3 different depths and the other 30 halves were replicated in epoxy resin for microscopy scanning electron reading. Measures of percentage of perimeter with marginal desadaptation and width of the largest slot found were made with the obtained images. Split plot analysis of variance tests were applied to hardness results and one way to the marginal adaptation. Regarding the hardness, tests showed no statistically significant difference among the groups, while there were differences at different depths (p<0,0001), being the hardness of the deep region highest than the medium, which was higher than the superficial. For marginal adaptation, tests showed no statistically significant difference for the width of the largest slot found between the control group and DEMI, only the soft-start group was different from the other groups (p=0,0064), having the lowest values. Despite the large standard deviations shown by the percentage of perimeter with marginal desadaptation, statistically significant difference was found between the control and DEMI, but not between groups DEMI and soft-start. The Pearson correlation test showed positive linear correlation between the width of the largest slot found and the percentage of perimeter with marginal desadaptation. It was possible to conclude that the soft-start photoactivation protocol improved the marginal adaptation of composite resin restorations, without changing the hardness of the material; DEMI curing unit equipment, using PLS technology, showed no statistically significant difference in the evaluation of marginal adaptation, comparing with the control group; none of the protocols tested photoactivation caused change in hardness of composite resin when compared to each other, with an increase of this property as the depth increased.
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Estudo dos campos de tensão gerados por inclusões durante o processo de torneamento em aços ABNT 1045 utilizando o método dos elementos finitos. / A study of stress fields due to inclusions during turning of ABNT 1045 by using the finite element method.Correa Saldarriaga, Pablo Alejandro 20 May 2008 (has links)
As inclusões de sulfeto de manganês (MnS) são compostos não-metálicos formados no aço pela reação entre o enxofre (S) e o manganês (Mn). A formação das inclusões de MnS durante o processo de produção do aço é esperada e desejada em aços onde a usinabilidade é uma característica importante. Na usinagem, as inclusões apresentam um efeito de concentração de tensão no aço facilitando a quebra do cavaco. Esse efeito está determinado por fatores como tamanho e forma das inclusões e a distribuição das mesmas na matriz metálica. Vários estudos experimentais têm sido realizados com relação a esses fatores, no entanto, não existem modelos numéricos consolidados sobre este tema. O foco deste trabalho foi estudar a relação entre a microestrutura de dois aços para construção mecânica (composição base ABNT 1045) e sua usinabilidade. Um modelo numérico foi proposto para estudar os campos de tensão gerados no aço durante os processos de corte, considerando os aspectos microestruturais (principalmente as inclusões de MnS). As tensões resultantes durante o torneamento foram simuladas com base em medições de força de avanço e de corte durante ensaios de usinagem. Foi obtida uma boa correlação entre o modelo numérico e os resultados experimentais. A análise numérica confirmou que as inclusões atuam como concentradores de tensão e que sua morfologia e distribuição influenciam na usinabilidade do material. / MnS inclusions are non-metallic compounds formed in steel due to chemical reactions between sulfur and manganese. The formation of MnS inclusions during steel production is generally expected and sometimes desired in steels for machining applications. During machining, the stress concentrating effect due to MnS inclusions is determined by factors such as their size, shape and distribution in the metallic matrix. Several experimental studies have been conducted in this area; nevertheless, there are no consolidated numerical models. The main objective of this work was to analyze the relationship between the microstructure of two steels (ABNT 1045) and their machinability. A numerical model was proposed to study the stress fields during the cutting process, considering the microstructural aspects of steels (mainly the MnS inclusions). Stresses during turning were simulated based on experimental measurements of cutting and feed forces. A good agreement between the numerical model and experimental results was observed. Numerical results confirm that MnS inclusions are stress concentrators and their morphology and distribution influence the materials machinability.
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Efeito da tensão mecânica no ruído de baixa frequência de transistores SOI planares e tridimensionais. / Effects of mechanical stress on low frequency noise in panar and three-dimensional transistors.Souza, Márcio Alves Sodré de 29 October 2015 (has links)
Neste trabalho é apresentado um estudo do efeito da tensão mecânica uniaxial e biaxial no ruído de baixa frequência nos transistores SOI planares e tridimensionais (MuGFETs de porta tripla) com diferentes orientações cristalográficas, além de um estudo das características analógicas nos transistores planares e tipo MuGFET de porta tripla. Nos transistores planares, o estudo do ruído de baixa frequência demonstrou uma melhora para os transistores tensionados no regime de saturação, independente do comprimento de canal, entretanto para a região linear, a tensão mecânica somente reduziu o ruído para um comprimento de canal pequeno (160nm). Nas características analógicas, foi utilizado o recurso da simulação numérica bidimensional para obtenção dos resultados. Os resultados mostram que os transistores tensionados são capazes de promover um melhor desempenho na transcondutância, na ordem de um aumento no mínimo de 40% , indicando para comprimentos longos de canal (910 nm) uma aumento de 56% para tensão mecânica biaxial e o oposto para a uniaxial (45%) (160 nm): entretanto, na condutância de saída, a tensão mecânica de forma geral promove uma maior degradação, aumento de 3% para um transistor uniaxial e aumento de 105% para o transistor biaxial. No ganho intrínseco de tensão, mais uma vez os transistores tensionados melhoraram de desempenho: contudo, neste caso, melhor resultado foi para o transistor biaxial, chegando a 5 dB de ganho. Nos transistores de porta tripla, a análise do ruído foi realizada nos transistores tensionados e convencionais operando em saturação e, de forma geral, a tensão mecânica piora o ruído de baixa frequência em uma ordem de grandeza para o transistor estreito, ocorrendo apenas uma melhora quase imperceptível num transistor largo ou quase planar. Na análise do ruído para os transistores rotacionados para a região linear, apresentaram dependência 1/f, com o ruído governado pela flutuação do número de portadores associado à flutuação na mobilidade: a tensão mecânica piora o ruído, entretanto, adicionando a rotação do substrato, ocorre uma melhora do ruído devido à redução das armadilhas de interface, ocasionando numa melhor interface lateral. Para dispositivos largos, o plano de topo sofre um aumento da concentração das armadilhas, piorando a interface superior devido a rotação do substrato, resultando um pior ruído. Nas características analógicas, os transistores de MuGFETs de porta tripla com tensão mecânica e substrato rotacionado foram estudados, onde a rotação do substrato em 45º mais a presença da tensão mecânica promoveram uma piora nos resultados, principalmente na transcondutância, onde a piora variou de 45 % até 15 %, para um dispositivo estreito (20 nm ) e um largo (870 nm). / This work presents a study of the uniaxial and biaxial mechanical stress effect on low frequency noise in planar and three-dimensional SOI transistors (triple gate) with different crystal orientation, and an study of analog parameters in planar and for triple gate MuGFET. In planar transistor, the study of low frequency noise showed an improvement in low frequency noise for strained transistors in saturation regime, regardless of the channel length, however for the linear regime, the mechanical stress only reduced the noise in a small channel length (160nm). In the analog characteristics was used the feature of two-dimensional numerical simulation for the expansion of the results. The results shows that the strained transistors are capable to promoting a better performance in transconductance in a order at least 40%, indicating for a long channel lengths (910nm) an improvement of 56% in favor of biaxial stress and the opposite to uniaxial (45%) (160nm), however in the output conductance, the mechanical stress promotes higher degradation, ranging from 3% to uniaxial transistor and 105% for biaxial transistor. The intrinsic voltage gain, the strained transistors improved the performance, but in this case a best result was found for the biaxial strain reaching 5 dB. In triple gate transistors, the analysis of noise was performed on strained and conventional operating in saturation, and generally the worsening of mechanical stress on the low frequency noise in a order of magnitude for the marrow transistor, occurring only barely perceptible improvement seen in wider transistor or quasi-planar. The noise analysis for rotated transistors in linear region, showed a 1/f noise characteristic governed by the carrier number of fluctuations associated with fluctuations in mobility, the mechanical stress worsens the noise, however, by adding the substrate rotation occurs improves noise due to reduction of interface traps leading to a better sidewall interface. For larger devices the top plane suffer an increase of interface traps, worsening the top interface due to rotation of the substrate, causing a worse noise. In the analog characteristics, the triple gate MuGFETs transistors with mechanical stress and rotated substrate were studied, where the rotation of the substrate in 45º plus mechanical stress promoted a worsening of the results, particularly in the transconductance, where the worsening ranged from 45% up to 15% for a narrow device (20 nm) and a large (870 nm).
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Comportamento mecânico e desempenho estrutural de materiais reciclados e estabilizados com espuma de asfalto. / Mechanical behaviour and structural performance of recycled foamed bitumen stabilized materials.Guatimosim, Frederico Vasconcellos 01 December 2015 (has links)
Em busca de soluções estruturais para restauração de pavimentos rodoviários que que sejam eficientes, mas ao mesmo tempo que sejam econômicas e impactem o mínimo possível na dinâmica de operação da malha rodoviária, tem sido difundida a metodologia de reciclagem a frio de pavimentos com a estabilização com espuma de asfalto. A redução de custos devido a reutilização de material e a menor necessidade de transporte de insumos, além da possibilidade de realização da restauração em um curto espaço de tempo, têm contribuído para a crescente utilização do processo. Este trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho e o comportamento mecânico de uma mistura reciclada estabilizada com espuma asfalto, para melhor entender os efeitos do confinamento e do teor de umidade do material, visto que este passa por um processo de cura quando já em serviço. Foi acompanhado um trecho experimental onde o pavimento foi restaurado com a aplicação de uma base reciclada estabilizada com espuma de asfalto. O segmento foi monitorado através do controle tecnológico de execução e de levantamentos deflectométricos com FWD. Verificou-se que as deflexões após quase 24 meses da execução do trecho reduziram consideravelmente. Paralelamente, foram realizados ensaios de resistência à tração por compressão diametral, módulo de resiliência triaxial e de deformação permanente para diferentes procedimentos de cura para verificação do efeito da saída da água nas mudanças de comportamento mecânico do material. Verificou-se ainda o efeito das tensões de confinamento no módulo de resiliência de materiais estabilizados com espuma de asfalto e determinaram-se os parâmetros de cisalhamento do material através de ensaiosTriaxiais Monotônicos. Pode-se concluir que a cura é uma consideração importante tanto com relação a sua duração, quanto com relação ao seu efeito no comportamento do material. / Seeking for pavement rehabilitation solutions that result in efficient and capable structures, that bring economic advantages, and the smallest possible impact to the road network operation, cold recycling with foamed asphalt stabilization has been gaining acceptance and growing steadily. The possibility of economic benefits due to material reuse and the decrease in transportation costs, allied to the reduced time needed to open to traffic, have contributed to the increase in this technique\'s use. This study has the objective of evaluating the performance of cold recycled mixes stabilized with foamed asphalt, for a better understanding on the effects of confining stresses, and material moisture content, since it undergoes the curing process when in service. An experimental test section with foamed stabilized recycled material used as the base course was monitored through quality control and quality assurance and FWD tests. It was observed that deflections, after nearly 24 months, have decreased significantly. In laboratory, Indirect Tensile Strength, Triaxial Resilient Modulus, and Permanent Deformation Tests were conducted for samples cured through different procedures, to evaluate the stress dependency and the effect of moisture decrease on the material behaviour. As a complementing test to evaluate the effect of confinement on material mechanical behaviour and to characterize the shear properties in foamed stabilized materials, a Monotonic Triaxial Test was performed. Based on the results obtained, one can conclude that the curing is a critical consideration in terms of timing and its influence on pavement performance. Triaxial tests showed the stress dependency of this bitumen stabilized material, while permanent deformation results indicated some potential for damage in the early stages after construction. Also, foamed bitumen stabilized materials stress dependency indicate that its mechanical behaviour is similar to unbound granular materials. On the field evaluation, FWD data indicated the decrease in deflection with time, resulting in an increase of the layers stiffness.
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