Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor Paulo Tavares de Castro

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Matemática e Computação Científica. / Made available in DSpace on 2012-10-24T05:35:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 249835.pdf: 417188 bytes, checksum: 7b8fb79ae394afb908beb7ede2cbde09 (MD5) / Neste trabalho estudamos o sistema termoel´astico linear em um dom´ýnio limitado sob efeito de uma dissipa¸c#ao linear localizada em uma vizinhan¸ca da fronteira do dom´ýnio e obtemos que a energia decai exponencialmente. Tamb´em, estudamos o mesmo sistema em um dom´ýnio exterior com dissipa¸c#ao linear localizada pr´oximo do infinito. Mostramos a estabiliza¸c#ao da energia com taxa polinomial. Para isso foi necess´ario como em [5] impor restri¸c#oes adicionais nos coeficientes de Lam´e do sistema.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-09-03T12:10:42Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1353146 bytes, checksum: 37ac438ef18826d95dd34558f78cda30 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-03T12:10:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1353146 bytes, checksum: 37ac438ef18826d95dd34558f78cda30 (MD5) Previous issue date: 2018-03-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho estudamos o comportamento assintótico de sistemas dissipativos com aplicações à modelagem de vibrações transversais de vigas de materiais elásticos. Mais especificamente, estuda-se a existência, unicidade e comportamento assintótico de dois sistemas termoelásticos do tipo Timoshenko, um homogêneo e outro não-homogêneo. O objetivo é estabelecer condições que assegurem a estabilidade exponencial e a polinomial do semigrupo associado. Para isso, usaremos a abordagem da teoria de semigrupos de operadores lineares de classe C 0 , propriedades do conjunto resolvente e do operador resolvente do gerador infinitesimal de um C 0 - semigrupo e técnicas multiplicativas. / In this paper we study the asymptotic behavior of dissipative systems with applications to the modeling of transverse vibrations of beams of elastic materials. More specifically, the existence, uniqueness and asymptotic behavior of two thermoelastic systems of the Timoshenko type, a homogeneous and a nonhomogeneous one, are studied. The objective is to establish conditions that ensure the exponential and polynomial stability of the associated semigroup. For this, we will use the approach of semigroup theory operators linear class C 0 , resolvent set properties and resolvent operator of the infinitesimal generator of a C 0 -semigroup and technical multiplicative.

Orientador: Renato Pavanello / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-27T18:05:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 QuispeRodriguez_Sergio_M.pdf: 51003475 bytes, checksum: 7e557fe0fe0448fd7cae415ebca527f8 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A otimização estrutural topológica é uma ferramenta aplicada atualmente em muitos campos da engenharia tendo se consolidado no meio acadêmico e industrial. Em muitos casos práticos os carregamentos mecânicos e térmicos ocorrem simultaneamente nas estruturas. Nestas situações, a aplicação do método de otimização estrutural topológica deve contemplar tanto os requisitos mecânicos, como os requisitos térmicos. Assim, uma abordagem multi-física e multi-objetivo precisa ser desenvolvida para a solução desta classe de problemas. O presente trabalho é dedicado ao estudo da aplicação do método BESO (BESO - Bi-directional Evolutionary Structural Optimization) à sistemas multi-físicos considerando inicialmente os carregamentos termo-mecânicos como forças de corpo ou seja, forças dependentes do projeto. As funções objetivo consideradas são a flexibilidade média da estrutura e a capacidade térmica do sistema. A análise termo-mecânica é realizada usando o método de acoplamento sequencial, onde obtêm-se inicialmente a resposta do campo térmico, ou aplica-se um campo previamente conhecido do ponto da estrutura e na sequência calculam-se as forças térmicas geradas e a dilatação da estrutura. Explora-se também a otimização termo-mecânica multiobjetivo, em que duas funções objetivo são consideradas simultaneamente. Considera-se como o objetivo do problema de otimização, a minimização da flexibilidade média e a minimização da capacidade térmica, usando o método de soma ponderada. Para a validação dos procedimentos de otimização implementados neste trabalho, são apresentados exemplos de otimização para sistemas termo-mecânicos bidimensionais. A viabilidade do método para aplicação em problemas de engenharia e a comparação de resultados com outros métodos de otimização, permite afirmar que as técnicas propostas podem ser usadas na solução de problemas de otimização topológica de sistemas termo-mecânicos / Abstract: The structural topology optimization is an usefull tool applied in many engineering fields, having been established in the academic and industrial environments. In many practical cases, the mechanical and thermal loads occur simultaneously in a structure. In these cases, the aplication of structural topology optimization should consider the thermal and mechanical requirements. For this reason, a multi-physic and multi-objective approach needs to be developed for the solution of these types of problems. The present work is dedicated to the study of the BESO method (BESO - Bi-directional Evolutionary Structural Optimization) applied to multi-physic systems taking in consideration thermo-mechanical loads as design dependent body loads. The objective functions considered are the compliance and heat capacity of the system. The thermo-mechanical analysis is carried out using a sequential coupling method, where the thermal field response is obtained initially, and in the sequence, the thermal loads or dilation loads are calculated. The bi-objective thermo-mechanical optimization problem is also analysed, where two objective functions are considered simultaneously. To validate the procedures implemented in this work, some 2-D examples of thermo-mechancial systems optimization are presented. The feasibility of the method for the aplication in engineering problems and the comparison of the results obtained using other methods, alows to state that the proposed techniques can be used in the solution of optimization problems of thermo-mechanical systems / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Submitted by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2015-04-06T17:02:05Z No. of bitstreams: 1 Tese-Gilmar Garbugio.pdf: 673919 bytes, checksum: a4c6ba4e7e0a9da9bbd2bc2e537fdf37 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2015-04-06T17:02:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese-Gilmar Garbugio.pdf: 673919 bytes, checksum: a4c6ba4e7e0a9da9bbd2bc2e537fdf37 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-06T17:02:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese-Gilmar Garbugio.pdf: 673919 bytes, checksum: a4c6ba4e7e0a9da9bbd2bc2e537fdf37 (MD5) Previous issue date: 2014-12-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) / In this work we study the use the Fourier law for the heat equation, which produces an evolution equation of parabolic type, which in turn produces the so-called paradox of infinite propagation velocity. This thesis proposes alternative models to avoid this problem. To achieve this, developing physical criteria about modeling of elastic systems is necessary, so that the paradox of infinite propagation velocity does not occur. We discussed various theories of heat propagation, such as the Maxwell-Cattaneo law. The thermodynamic theory, called thermoelasticity III, was adapted for modeling curved beams. Once the usage of the studied thermoelastic models is justified, the method used to validate such models is the semigroup theory. We will study the qualitative properties of the corresponding thermoelastic models, in particular the uniform stability of the solution. Finally, we prove results for exponential and polynomial stability of solutions for the Bresse beam models. / Neste trabalho estudamos a equação do calor com a lei de Fourier, resultando em uma equação de evolução do tipo parabólica, e isso nos leva ao chamado paradoxo da velocidade de propagação infinita. A tese propõe modelos alternativos para evitar este problema. Para isto é necessário desenvolver critérios físicos, sobre a modelagem de sistemas elásticos, de tal forma que o paradoxo da velocidade infinita de propagação não aconteça. Discutimos diversas teorias da propagação do calor, como a lei de Maxwell-Cattaneo. A teoria termodinâmica, denominada termoelasticidade III, foi adaptada para a modelagem de vigas curvas. Uma vez justificados os modelos termoelásticos estudados, o método usado para validar tais modelos é a teoria de semigrupos. Estudaremos as propriedades qualitativas dos correspondentes modelos termoelásticos, como a estabilidade uniforme das soluções. Finalmente, provamos resultados de estabilidade exponencial e polinomial de soluções para os modelos de viga de Bresse.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2018. / Submitted by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-09-19T19:27:38Z No. of bitstreams: 1 2018_DanielCanongiaFurtado.pdf: 1407497 bytes, checksum: b08b20491d007d0151de774665ef0ace (MD5) / Approved for entry into archive by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-09-25T19:28:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_DanielCanongiaFurtado.pdf: 1407497 bytes, checksum: b08b20491d007d0151de774665ef0ace (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-25T19:28:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_DanielCanongiaFurtado.pdf: 1407497 bytes, checksum: b08b20491d007d0151de774665ef0ace (MD5) Previous issue date: 2018-09-19 / Esta pesquisa refere-se à aplicação do Método dos Elementos de Contorno (MEC) em análises viscoelásticas e termoelásticas, por meio de simulações e validações, 2D e 3D, com uso da linguagem computacional MATLAB. O comportamento de materiais viscoelásticos foi analisado a partir da utilização de três modelos reológicos, sendo o modelo de Boltzmann o que melhor representou tal comportamento, pois conseguiu prever tanto o comportamento elástico, quanto o comportamento viscoso do material. Devido à característica dos materiais viscoelásticos, sua análise se estendeu à problemas heterogêneos, quando o material possui regiões em seu domínio com propriedades mecânicas distintas. Essa análise foi conduzida através da utilização da técnica de sub-regiões do MEC, capaz de transformar um problema heterogêneo em problemas homogêneos, garantindo as condições de compatibilidade e de equilíbrio do material. Por outro lado, as análises termoelásticas foram conduzidas com a utilização do Método da Reciprocidade Dual (MRD), uma vez que é necessário tratar a integral de domínio decorrente do fenômeno termoelástico. O MRD é capaz de considerar a influência das forças que atuam no domínio de análise, somente analisando o contorno, mantendo, assim, a utilização do MEC atrativa, pois não há necessidade de discretizar o domínio e, consequentemente, reduz-se uma dimensão das integrais governantes do problema. Dentre as vantagens deste método numérico, destacam-se a otimização do tempo de processamento e a racionalização dos custos, quando comparado a outros métodos. Os resultados obtidos, confirmaram o potencial da aplicabilidade do MEC na solução de problemas complexos da engenharia, pois foi possível estender a análise termoelástica à problemas de difusão, quando o material sofre uma mudança abrupta de temperatura, como por exemplo, materiais sujeitos ao processo de soldagem. Além disso, os resultados alcançados apresentaram valores alinhados e aderentes quando comparados aos resultados das soluções analíticas e com os da literatura obtidos com o Método de Elementos Finitos (MEF). / This research refers to the application of the Boundary Element Method (BEM) in viscoelastic and thermoelastic analyzes by 2D and 3D simulations and validations, using MATLAB computational language. Among the advantages of this method are the processing time optimization and the costs rationalization, when compared to other numerical methods. The results obtained confirm the potential applicability of BEM to solve complex engineering problems. The numerical results showed good agreement with the analytical solution and those reported in the literature.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-01-11T16:46:10Z No. of bitstreams: 1 131653.pdf: 1093217 bytes, checksum: 866adf4776bd235495512c180cc8f8aa (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-11T16:46:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 131653.pdf: 1093217 bytes, checksum: 866adf4776bd235495512c180cc8f8aa (MD5) Previous issue date: 1973-02 / O presente trabalho fundamentalmente, compreende: cálculo do deslocamento no contorno interno de um cilindro circular oco produzido por um campo transiente de temperatura e cálculo da tensão normal transiente na interface do acoplamento de dois cilindros circulares sob efeito térmico. Neste estudo admite-se que o material dos cilindros seja homogêneo e isotrópico e obedeça à lei de Hooke. Não é considerado acoplamento termodinâmico entre deformação e temperatura e o problema é analisado com comportamento quase estático. / The fundamental scope of this dissertation can be summarized in two itens: a) determination of the displacement at the internal boundary of a hollow circular cylinder , under a transient temperature field. b) determination of the coupling stress betweem a cilinder with radius "a" fitted into a hollow cilinder with radi i "a'' and "b", under a transient temperature field. It is assumed that both cylinders are homogeneous, isotropic and follow Hooke's law for elastic materials. Strain-temperature coupling is disregarded and the analysis assumes quasi-static behavior.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-01-26T15:04:27Z No. of bitstreams: 1 139453.pdf: 1499399 bytes, checksum: e1adade3a50e3b69e9f394ae83fb48e9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-26T15:04:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 139453.pdf: 1499399 bytes, checksum: e1adade3a50e3b69e9f394ae83fb48e9 (MD5) Previous issue date: 1975-07 / Determina-se o transiente de temperatura desenvolvido após o acoplamento de um cilindro circular oco, previamente aquecido, com outro maciço, de material diferente. Obtém-se em seguida o campo de tensões principais supondo um processo quase estático e um comportamento termoelástico linear dos materiais. Um caso de pré-aquecimento levando a uma condição inicial de temperatura não uniforme foi comparado com o caso uniforme quanto à possibilidade de ocorrência de plastificação durante o resfriamento e quanto a tensão residual de fretagem. / The temperature transiente after the coupling of a pre-heated hollow cylinder with a solid one of different material is determined. The principal stresses field is then obtained suposing a quasi-static process anda linear thermoelastic behaviar of the materials. One case of pre-heating leading to a non-uniform initial temperature field was compared with the uniform one with respect to shrinkage efficiency and the possibility of yelding of the material during the cooling process.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-01-30T14:03:06Z No. of bitstreams: 1 145485.pdf: 2051234 bytes, checksum: fda6e64f6cd43a01efc964706c2ab91b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-30T14:03:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 145485.pdf: 2051234 bytes, checksum: fda6e64f6cd43a01efc964706c2ab91b (MD5) Previous issue date: 1977-02 / O presente trabalho consiste na solução aproximada das equações que regem a termoelasticidade acoplada. Se desenvolve a teoria que encerra o problema, posteriormente se aborda um enfoque variacional das equações que regem o fenômeno, para mais tarde com ajuda do método de elementos finitos obter resultados numéricos do mesmo. / The present work is dueto obtain the aproximate solution of the equations in couple thermoelasticity. We are going to de velop the teory of the problem, later we plana variational approach of the equations, afterward we are going to obtain numerical results with support of the finite elements method. / El presente trabajo consiste en la solución aproximada de las ecuaciones que rigen la termoelasticidad acoplada. Se de sarrolla la teoria que encierra el problema, posteriormente se plantea un enfoque variacional de las ecuaciones que rigen el fenomeno, para mas tarde con ayuda del método de elementos finitos obtener resultados numéricos del mismo.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-08-16T22:41:17Z No. of bitstreams: 1 JoaoPauloDeBarrosCavalcante_DISSERT.pdf: 25549974 bytes, checksum: 7d7077941a19b96d7263afec72ec7622 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-08-23T23:20:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 JoaoPauloDeBarrosCavalcante_DISSERT.pdf: 25549974 bytes, checksum: 7d7077941a19b96d7263afec72ec7622 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-23T23:20:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoaoPauloDeBarrosCavalcante_DISSERT.pdf: 25549974 bytes, checksum: 7d7077941a19b96d7263afec72ec7622 (MD5) Previous issue date: 2016-03-11 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / O presente trabalho consiste na an?lise num?rica via M?todo dos Elementos Finitos (MEF) de treli?as submetidas a carregamentos t?rmicos, mec?nicos e suas respectivas intera??es. A metodologia proposta baseia-se no teorema da m?nima energia potencial, escrita em rela??o as posi??es nodais ao inv?s dos deslocamentos para lidar com problemas termomec?nicos, levando-se em considera??o os efeitos das n?o linearidades f?sica e geom?trica. Referente aos problemas din?micos, a solu??o da equa??o de equil?brio ? alcan?ada atrav?s da discretiza??o temporal perante diferentes algoritmos de integra??o temporal, expl?citos e impl?citos. A formula??o ? estendida para problemas de impacto entre treli?as e anteparo r?gido, onde as posi??es nodais s?o restringidas atrav?s da condi??o de penetra??o nula. Sendo assim, apresenta-se uma formula??o termodinamicamente consistente, fundamentada na primeira e segunda lei da termodin?mica e na energia livre de Helmholtz, para analisar problemas din?micos de estruturas treli?adas com comportamento termoel?stico e termopl?stico. A implementa??o dos problemas consiste no desenvolvimento de rotinas computacionais, sendo os resultados num?ricos da formula??o proposta confrontados com exemplos encontrados na literatura especializada. / This work presents the numerical analysis of nonlinear trusses summited to thermomechanical actions with Finite Element Method (FEM). The proposed formulation is so-called positional FEM and it is based on the minimum potential energy theorem written according to nodal positions, instead of displacements. The study herein presented considers the effects of geometric and material nonlinearities. Related to dynamic problems, a comparison between different time integration algorithms is performed. The formulation is extended to impact problems between trusses and rigid wall, where the nodal positions are constrained considering nullpenetration condition. In addition, it is presented a thermodynamically consistent formulation, based on the first and second law of thermodynamics and the Helmholtz free-energy for analyzing dynamic problems of truss structures with thermoelastic and thermoplastic behavior. The numerical results of the proposed formulation are compared with examples found in the literature.