Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Mecânica, 2013 / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-10-14T12:36:35Z No. of bitstreams: 1 2013_PeterFaluhelyi.pdf: 11549220 bytes, checksum: 8fe81773e010d2588ef3310e0c802154 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-10-14T14:15:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_PeterFaluhelyi.pdf: 11549220 bytes, checksum: 8fe81773e010d2588ef3310e0c802154 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-10-14T14:15:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_PeterFaluhelyi.pdf: 11549220 bytes, checksum: 8fe81773e010d2588ef3310e0c802154 (MD5) / Este trabalho refere-se a uma investigação, experimental e teórica, sobre o comportamento elástico de componentes estruturais de compósitos híbridos nos quais foram incorporados filamentos ativos de liga de Níquel-Titânio (Ni- Ti). Nele, inicialmente, foi desenvolvido um processo de fabricação manual, com e sem bolsa de vácuo, utilizando resinas epóxi de cura a frio e a quente, de vigas e barras compositas hibridas com liga de memória de forma (“Shape Memory Alloy Hybrid Composites”, SMAHC). Para todos os componentes estruturais adaptativos concebidos, as dimensões entre o comprimento longitudinal (C) e a espessura (h) foram superiores a 16, i.e., C/h > 16. As vigas SMAHC prismáticas foram produzidas em um molde fechado, tipo macho-fêmea, com duas camadas de até quatro fios de Ni-Ti unidirecionais cada uma, afastadas simetricamente o máximo possível do plano médio, e intercaladas por 17 camadas de mantas de fibras curtas de vidro-E, todas embebidas em matriz epóxi. As vigas SMAHC têm dimensões de 300 mm de comprimento, 31,4 mm de largura e espessura variável de 8,93 mm a 14,37 mm. Também foram fabricadas barras SMAHC para tração, com seção transversal variável, mesma largura que as vigas e comprimento de 285 mm. Nas barras foram adicionados ate oito fios de Ni- Ti unidirecionais, no plano médio entre camadas de mantas de vidro-E, todos embebidos em resina epóxi. As vigas foram analisadas e ensaiadas sob flexão estática, no regime elástico, bem como submetidas a cargas dinâmicas de curta duração; e as barras sob tração uniaxial, com a finalidade de verificar se o modulo de elasticidade destes componentes estruturais poderia ser elevado, mediante o aquecimento controlado dos fios de Ni- Ti embebidos, no escopo do princípio de Sintonização Ativa de Propriedades (“Active Properties Tunning”, APT). Em ensaios de flexão de três pontos, de vigas hibridas com fios de Ni- Ti na austenita (69 oC), obteve-se módulos de elasticidade experimentais maiores, em ate 6,53 %, em relação a ensaios com os fios de Ni-Ti na martensita (25 oC), apresentando frações volumétricas de Ni Ti próximas a 1,8 %. Já as barras SMAHC, com frações volumétricas de Ni- Ti de 5,8 %, apresentaram um aumento relativo de ate 16,8 % no modulo elástico, pela mudança de fase da martensita para a austenita, nos ensaios estáticos de tração. Portanto, houve um ganho de ate 28 % no modulo de elasticidade por unidade de fração volumétrica de Ni- Ti incorporado nas vigas adaptativas, em comparação as barras. Estes resultados foram confirmados por estimativas teóricas, baseadas em simulações numéricas via método dos elementos finitos e soluções analíticas. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work is concerned with a theoretical and experimental investigation, about the elastic behavior of structural components based on hybrid composites incorporating Nickel-Titanium (Ni-Ti) active filaments. Initially, it was developed a hand lay up process, with and without vacuum bag, utilizing cold and hot cure epoxy resins, for beams and bars of Shape Memory Alloys Hybrid Composites (SMAHC). It was kept for all designed smart structures, the ratio of longitudinal length (C) over thickness (h) above than 16, i.e. C/h>16. The fabrication process produced beams in a closed mould, female-male type, with two symmetric plies of up to four Ni-Ti (SMA) wires, with a maximum possible distance in respect to middle plane, installed in the axial direction of specimen and intercalated with 17 E-glass chopped mat plies, all embedded in epoxy matrix. The SMAHC beams have 300 mm of length, 31.4 mm of width and 8.93 to 14.37 mm of variable thickness. Also, SMAHC bars for tensile loads were fabricated, with variable cross section, same width as the beam and length of 285 mm. In the bars, was introduced a ply of up to eight Ni-Ti (SMA) wires along the axial direction in the mean plane between six plies of E-glass chopped mat, all embedded in epoxy resin. The beams were analyzed and tested at static bending loads, in elastic regime, as well as with dynamic short duration loads; and the bars were subjected to axial tensile loads, with the purpose to verify if the elasticity modulus structural components could increase, by the controlled heating of Ni-Ti wires embedded, in the scope of Active Properties Tuning (APT). At three point flexural tests in hybrid beams, with Ni-Ti wires at the austenite phase (69 oC), the experimental elasticity modulus increased up to 6.53 %, compared to identical beams with Ni-Ti wires at the martensite phase (25 oC), with Ni-Ti volumetric fractions about 1.8 %. And the SMAHC bars, with Ni-Ti volumetric fraction of 5.8 %, showed a relative increase of 16.8 %. Then, it had a gain up to 28 % in the elasticity modulus per volumetric fraction unit of Ni- Ti incorporated in adaptative beams compared to bars. These results were confirmed by theoretical estimations, based in numerical simulations of finite element methods and analytical solutions.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2013. / Submitted by Elna Araújo (elna@bce.unb.br) on 2013-12-09T23:17:26Z No. of bitstreams: 1 2013_ErwinUlisesLopezPalechor.pdf: 16496245 bytes, checksum: 3d3328a4195ae8619f1a419e9532add9 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-12-10T14:35:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_ErwinUlisesLopezPalechor.pdf: 16496245 bytes, checksum: 3d3328a4195ae8619f1a419e9532add9 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-12-10T14:35:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_ErwinUlisesLopezPalechor.pdf: 16496245 bytes, checksum: 3d3328a4195ae8619f1a419e9532add9 (MD5) / A maioria dos métodos tradicionais de identificação de danos em estruturas precisa da resposta estática ou dinâmica da estrutura intacta. Nos últimos anos, alguns procedimentos utilizam somente a resposta da estrutura danificada foram desenvolvidos, obtendo-se bons resultados. O objetivo deste estudo foi desenvolver uma metodologia que permite a localização de danos em estruturas com a Transformada de Wavelet. O método foi desenvolvido de forma experimental e numérica. Na análise experimental foram testadas quatro vigas (perfis-I) de aço biapoiadas, submetidas a um carregamento concentrado no meio do vão e com danos induzidos no flange dos perfis. Na análise numérica, as mesmas vigas utilizadas na análise experimental foram modeladas no ANSYS, utilizando três elementos disponíveis da biblioteca do programa. As respostas estáticas (ou deslocamentos) e as respostas dinâmicas (ou modos de vibração) foram obtidas e processadas através do MATLAB para posteriormente aplicação do método de interpolação, do método de regularização de Tikhonov, e finalmente das Transformadas Discreta e Continua de Wavelet. Os resultados obtidos mostraram que as transformadas de wavelet são capazes de detectar danos, até mesmo, de pequenas dimensões através dos coeficientes de wavelet que alcançam grandes amplitudes na região danificada. Assim sendo, o uso das transformadas de wavelet mostra-se promissor no processo de detecção e monitoramento de danos em estruturas. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The most traditional methods of damage identification in structures need the static or the dynamic response of the intact structure. In the last years, some procedures that only use the damaged response of the structure have been developed, which obtained good results. The aim of this study was the development of a methodology that allows the location of damage in structures using Wavelet Transform. The method was developed experimentally and numerically. In the experimental analysis four simply supported steel beams (profile-I) were tested. The beams were subjected to a concentrated load at mid-span and to an induced damage in the flange of the steel I-section. For the numerical analysis was used the same beams tested in the experimental analysis. In this way, these beams were modeled in the ANSYS software using three available elements in the program library. The static (or displacements) and dynamic (or mode shapes) responses obtained were processed in MATLAB and after that an interpolation method was applied so that more data along the beams in obtained. The data from MATLAB was used to apply the Tikhonov regularization method, and finally the Discrete and Continuous Wavelet Transform. The results showed that the wavelet transforms are able to detect damage, even for small damages using the wavelet coefficients that reach large amplitudes in the damaged region. Thus, the use of wavelet transforms is promising in the detection process and monitoring of damage in structures.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2010. / Submitted by Larissa Ferreira dos Angelos (ferreirangelos@gmail.com) on 2011-05-13T19:24:42Z No. of bitstreams: 1 2010_RicardoFoaudRabahi.pdf: 794305 bytes, checksum: 4d71b9038511053f2fd9a174dfc78ac2 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2011-05-20T15:16:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_RicardoFoaudRabahi.pdf: 794305 bytes, checksum: 4d71b9038511053f2fd9a174dfc78ac2 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-05-20T15:16:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_RicardoFoaudRabahi.pdf: 794305 bytes, checksum: 4d71b9038511053f2fd9a174dfc78ac2 (MD5) / No presente trabalho foi abordada a análise estatística de Weibull como ferramenta de avaliação da resistência mecânica à flexão tanto do mármore sintético puro quanto do mármore sintético reforçado com fibra vidro. Um dos objetivos do trabalho é observar o comportamento do módulo de Weibull e da resistência mecânica, à medida que se introduz fibra de vidro picotada na composição do mármore sintético. Sua influência na resistência mecânica será investigada e levar-se-á em consideração os ganhos ou perdas. Para isso foram avaliados quatro teores, em massa, de acréscimo de fibra de vidro, para estabelecer uma curva padrão que exponha o comportamento mecânico, a medida em que se altera o teor de fibra do compósito. A metodologia de Weibull viabiliza esta análise, uma vez que, além dos corpos de prova possuírem grande semelhança dimensional de espessura com os produtos fabricados em mármore sintético, eles estão sujeitos à ocorrência de imperfeições devido ao processo de fabricação. A inserção de fibra de vidro na massa de mármore sintético, em proporções de 12,5 a 100 gramas, provoca uma diminuição no módulo de Weibull, de até 25%; e, dependendo da quantidade de fibra inserida, a resistência intrínseca pode aumentar ou diminuir, atingindo o valor mínimo com 25 gramas. O tempo de desmoldagem, também influencia fortemente o módulo de Weibull. ________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The present study adopted the Weibull statistical analysis as a tool for evaluating the flexural strength of both the cultured marble pure as the cultured marble reinforced fiberglass. One of the objectives of this study is to observe the behavior of the module Weibull and strength, as it introduces fiberglass perforated in the composition of cultured marble. Its influence on the mechanical strength will be investigated and lead it to consider gains or losses. To this end four levels were evaluated by weight increase of fiberglass to establish a standard curve that exposes the mechanical behavior, the extent to which changes the fiber content of the composite. The Weibull method enables the analysis, since, besides the specimens own a great similarity dimensional thick with products manufactured in cultured marble, they are subject to the occurrence of imperfections due to manufacturing process. The inclusion of fiberglass into the body of cultured marble, in proportions from 12.5 to 100 grams, causes a decrease in the Weibull module up to 25% and depending on the quantity fiber inserted intrinsic resistance can increase or decrease, reaching the minimum value of 25 grams. The demolding time, also strongly influences the Weibull module.

Neste trabalho é proposta uma abordagem analítica para o cálculo modal de diversas configurações de vigas de Euler-Bernoulli com propriedades da seção transversal contínuas sujeitas a condições de contorno clássicas e não clássicas. A metodologia proposta está baseada em condições de normalização para as soluções da equação modal, originando uma fórmula modal associada com propriedades físicas e matemáticas da viga. Para o caso de vigas monossegmentadas não é requerido o uso do computador no cálculo dos modos. As formas modais dos diversos tipos de vigas consideradas podem ser expressas em termos das funções de Bessel, funções triangulares e funções hiperbólicas. Para fins de ilustração. é apresentado um caso de rigidez fiexural e massa linear do tipo polinomial de quarta ordem. / In this work, it is proposed an analytical approach for the modal determination of various configurations of Euler-Bernoulli bearns with continuous crosssection properties constrained with classical and non-classical boundary conditions. The proposed approach is based on normal conditions for the solutions of the modal equation, yielding a modal formula associated with mathematical and physical properties of the beam. For the mono-segmented case it is not required tbe use of computer for the modal determination. The modes of the various types of beam considered can be expressed in terms of Bessel, triangular and hyperbolic functions. For illustration, it is presented a case of fourth-order polynomial-type flexural stiffness and linear mass.

Este trabalho apresenta um programa que tem por finalidade automatizar os procedimentos de verificação do estado limite de serviço de abertura das fissuras em seções retangulares e T de concreto armado, submetidas à flexão simples, conforme as recomendações da norma NBR 6118/2003 – Projeto de Estruturas de Concreto. O programa foi implementado na linguagem de programação Microsoft Visual Basic, aproveitando os recursos fornecidos por esta linguagem, que propiciam o desenvolvimento de uma entrada de dados amigável, típica do ambiente Windows. A fissuração, em elementos de concreto armado, ocorre quando as tensões de tração no concreto excedem a sua capacidade resistente. Nos elementos fissurados, as aberturas das fissuras devem ser controladas. Segundo as recomendações da norma, o valor característico da abertura das fissuras não deve ultrapassar determinados valores admissíveis. No procedimento implementado, são determinadas as aberturas das fissuras considerando-se o conjunto de barras da armadura tracionada e a camada mais tracionada da armadura, com o propósito de estabelecer a situação mais desfavorável. O programa tem também a pretensão de auxiliar estudantes de engenharia na compreensão do fenômeno da fissuração, fornecendo valores de elementos que caracterizam o funcionamento da peça fletida.

Orientador: Nilson Tadeu Mascia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-22T04:14:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santana_ClaudiaLuciadeOliveira_M.pdf: 7459007 bytes, checksum: 8f0a5ebc57212996e0c48718867089b5 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: A vantagem estrutural das vigas de madeira com alma em chapa de compensado advem da sua elevada rigidez e resistência, ao mesmo tempo em que são leves e de fácil execução. São compostas de mesas de madeira maciça e de almas de chapa de compensado, unidas através de pregos para formar seções / ou caixão de alta eficiência. As mesas, distanciadas entre si, têm como função transmitir a maior parte das tensões normais, e as almas, as tensões tangenciais. A principal aplicação dessas vigas é na construção de coberturas. Neste trabalho, no estudo teórico, foi investigado o comportamento da viga composta, tendo sido incluídos os efeitos que influenciam em sua rigidez, particularmente, a deformação da ligação. Uma abordagem segundo equações de equilíbrio foi feita, e foram desenvolvidas expressões para o cálculo dos deslocamentos e das tensões. Um estudo da influência da deformação tangencial foi incluído. Dentro do estudo experimental, foram realizados ensaios de flexão de modelos reduzidos, com o objetivo da determinação da rigidez da viga composta, deformações e deslocamentos para a comparação com a teoria. Nesse contexto, o comportamento da viga foi descrito, tendo sido avaliada a relevância dos efeitos considerados, o que permitiu trazer uma contribuição para um maior conhecimento desse elemento estrutural altamente racionalizado / Abstract: The structural advantage of plywood-webbed timber composite beams derives from their high stiffness and strength, and at the same time, their lightness and easy fabrication. They are composed of timber flanges and plywood webs, nailed to the flanges in order to form an efficient box or I-section. The timber flanges, spaced apart from each other, carry most of the bending stresses, and the plywood webs transmit the shear stresses. Their commonest application is in roof construction. In this work, in a theoretical study, the behavior of the beam was investigated, including the effect of deformation of the joint. An approach based on equilibrium equations was made, and the expressions for computing displacements and stresses were developed. An investigation of the effect of shear deformation was also included. In an experimental study, bending tests on reduced models were carried out, with the aim of determining the beam stiffness, strains and displacements for comparison with theory. In this context, the performance of the beam was described, and the relevance of included effects was evaluated, contributing to a further knowledge of this highly efficient structural element / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Armando Lopes Moreno Jr / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-08-03T20:38:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marinho_Ricardo_M.pdf: 8368583 bytes, checksum: 0e4f9824c9add77a06fd82d0fd374018 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Neste trabalho, apresentam-se os resultados de uma investigação experimental sobre o comportamento ao cisalhamento por força cortante de vigas de concreto armado reforçado com fibras de aço submetidas à carregamento reverso. Foram analisadas doze vigas, onde todas apresentaram a mesma geometria, armadura longitudinal e transversal e tendo como variantes a resistência à compressão do concreto, a presença ou não de fibras de aço e o tipo de carregamento que a viga foi submetida (normal ou invertido). Os resultados obtidos nos ensaios, permitiram analisar o comportamento ao cisalhamento de cada viga e também quantificar parcela de contribuição do concreto (Vc), na resistência ao esforço cortante, com a adição de fibras ou com inversão de carregamento / Abstract: This work presents a theoretical summary about shear in reinforced concrete beams with addition the steel fiber submitted the reverse loading. Twelve beams were analyzed, where alI presented the same geometry, longitudinal and shear reinforcement and tends as variants the strength compression of the concrete, the presence or not of fibers of steel and the loading type that the beam was submitted (normal or inverted). The results obtained in the rehearsals, they allowed to analyze the behavior to the shear of each beam and also to quantify portion of contribution of the concrete (V c), in the strength shear, with the addition of fibers or with reverse loading / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Gilson Battiston Fernandes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-25T02:43:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_FlaviaConceicaoVeneziani_M.pdf: 3834401 bytes, checksum: 42faf6a148fd530d36c45b319152b048 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Este trabalho aborda as situações de apoio e carregamento indiretos em vigas de concreto de alta resistência. A parte experimental consistiu no ensaio de três conjuntos de vigas, apoiada e suporte, de mesmas dimensões, em forma de T no plano horizontal. As vigas foram ensaiadas com arranjos de armadura de suspensão e carregamentos distintos. Foi analisado o comportamento das vigas e armadura dando ênfase à armadura de suspensão disposta na região de interseção entre as vigas. Os resultados obtidos mostram que uma armadura concentrada na região de volume comum às duas vigas é mais eficiente para a transmissão dos esforços na interseção / Abstract: This research deals with the situations of indirect loading and indirect supporting in beams of high strength concrete. The experimental study consisted in tests of three horizontal T-shaped specimens, composed by supported and supporting beams. The loading and hanger reinforcement arrangements were different in the tests. The behavior of beams and reinforcement was studied emphasizing the hanger reinforcement at the intersection of the beams. Tests demonstrated that a reinforcement placed within the common volume is more efficient to transfer the loads at the intersection / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Gilson Battiston Fernandes / Dissertação (mestrado) - Universidade Etadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-20T10:58:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pegoraro_MariaFernandaLonguim_M.pdf: 4329599 bytes, checksum: 0cc73ee52289d5c6b03b3f12de91b3dc (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Inicia-se este trabalho apresentando-se um relato sobre o concreto de alta resistência, abrangendo sua conceituação, características e aplicações. Mostra-se em seguida um resumo teórico do estado atual do conhecimento sobre cisalhamento em vigas de concreto, assim como resultados de pesquisas realizadas anteriormente sobre vigas de concreto com aberturas na alma. Posteriormente descreve-se o programa experimental desta pesquisa que contém os traços de concreto utilizados e procedimentos adotados para os ensaios realizados. Da mesma forma, apresentam-se os resultados obtidos com esses ensaios e as conclusões preliminares, onde são feitas comparações entre estas vigas e as suas correspondentes de alma cheia. Encerra-se a apresentação deste trabalho com a análise de todos os resultados obtidos com os ensaios efetuados. A conclusão desta análise e também uma sugestão para projeto, são apresentadas nas conclusões finais / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Gilson B. Fernandes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-19T19:35:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gomiero_PaolaFerrari_M.pdf: 3264672 bytes, checksum: cc835bd29cdbb90e56f3288999b7731a (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Neste trabalho apresentam-se um resumo teórico sobre o cisalhamento e resultados de estudo experimental realizado com vigas de concreto de alta resistência, com grau reduzido de armação ao cisalhamento,submetidas à flexão e força cortante. Pretendeu-se dar mais uma contribuição ao desenvolvimentodas pesquisas sobre o assunto, que têm como objetivo verificar se os critérios de cálculo encontrados nas normas aplicáveis a concretos usuais, podem ser estendidos às vigas com concreto de alta resistência. As investigações experimentais foram realizadas após a revisão bibliográfica e o estudo teórico sobre cisalhamento. Os resultados obtidos permitiram analisar o comportamento de cada viga e compara-lo com o de vigas de concreto de resistência usual / Abstract: This work presents a theoretical summary about shear and results of experimental investigations, conducted with high-strength concrete beams, with reduced shear reinforcement, submitted to bending and shear. The purpose was to give one more contribution to the development of researches about the subject, with the objective to verify if the shear design provisions of most current concrete design codes, can be extended to high-strength concrete beams. The experimental tests were developed after bibliographical revision and the theoretical studies about shear. Test results permitted to analyse the behaviour every beam and compare it with those made of normal-strenght concrete / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil