Neste trabalho propõe-se desenvolver uma metodologia para determinar carregamentos auto-equilibrados equivalentes aos casos de carga aos quais a estrutura está submetida. Com estes carregamentos pode-se realizar análises estáticas ou análises de flambagem. Estes carregamentos auto-equilibrados podem ainda, ser aplicados nos poucos pontos de atuadores de um ensaio estrutural estático ou de fadiga de forma a representar o carregamento real aplicado a estrutura. A aplicação escolhida neste trabalho foi de gerar casos de carga para a otimização da carga de flambagem de painéis reforçados. Estes carregamentos auto-equilibrados aplicados em painéis reforçados são descritos por funções lineares por partes definidas por pontos de controle de carga. Estes podem ser pontos arbitrários em uma aresta ou, em particular, pontos extremos de um painel reforçado. Uma vez determinados os carregamentos auto-equilibrados, que representam os casos de carga reais, faz-se a otimização da carga de flambagem com relação às propriedades geométricas do painel reforçado e com relação a todos os casos auto-equilibrados calculados. O método utilizado na otimização é o minmax que procura maximizar o autovalor em relação às propriedades geométricas e minimizar o mesmo para os casos de carga, determinado assim, as propriedades ótimas e o caso de carregamento crítico. Os resultados da metodologia de determinação de carregamentos auto-equilibrados foram obtidos para um painel plano de arestas retas com dois reforçadores retangulares, que dividem o painel em três segmentos. A espessura de cada segmento, a altura e a largura dos reforçadores são consideradas como variáveis de projeto geométricas. Este painel, localizado entre duas nervuras e duas longarinas consecutivas, está submetido a cinco casos de carregamento reais, que depois de aplicados à metodologia proposta, são representados por vários carregamentos auto-equilibrados.

O acabamento superficial ou rugosidade das fibras é um fator importantíssimo no estudo da interface fibra/matriz, no que tange à integridade da estrutura, principalmente em estudos de mecanismos de falhas em compósitos, um assunto de suma importância para a indústria aeronáutica, onde esses materiais são amplamente utilizados. O presente trabalho teve como objetivo o estudo da resistência da interface bem como o mecanismo de absorção de energia durante o processo de pull-out em compósitos, incorporando-se a rugosidade superficial das fibras. Para tanto, foi realizada uma profunda análise da superfície das mesmas por meio de um levantamento da topografia das fibras de carbono T300 (com size e sem size) através de Microscopia de Força Atômica, para a determinação da rugosidade superficial, e conseqüentemente, da área e perímetro real das fibras. Novas metodologias de análise de imagens de Microscopia de Força Atômica foram desenvolvidas, para este objetivo, por meio de ajustes mais aderentes à superfície cilíndrica das fibras. Também foi realizada uma análise fractal da superfície das fibras bem como a sugestão de um modelo de ajuste por uma função matemática. Foi desenvolvido um modelo matemático para análise do processo de pull-out utilizando o método de slab. A inclusão de fatores de correção da rugosidade (convencional, ajuste de função e fractal) juntamente com condições de contorno adequadas nas equações diferenciais obtidas no modelo, possibilitou prever-se, de forma razoavelmente boa, valores de tensões e deformações, possibilitando o cálculo da energia necessária para o pull-out e a comparação desses parâmetros com os resultados experimentais dos ensaios de pull-out. Outros parâmetros relevantes também serão apresentados.

Este trabalho incorpora um modelo de múltiplos parâmetros de retardamento, aceleração, múltiplas sobrecargas e subcarga ao modelo de crescimento de trinca de Forman (1993), para cobrir os efeitos que influenciam o crescimento de trinca na análise pela Mecânica da Fratura Linear Elástica (MFLE), quando as cargas não possuem amplitude constante. A teoria é descrita de forma seqüencial, incluindo os conceitos da Mecânica da Fratura e a elaboração do modelo proposto. O retardamento é baseado no modelo de Willenborg (1971), modificado por Gallagher (1974). A calibração do fator de intensidade de tensão relativo à sobrecarga é baseado na proposição de Elber (1971) e nas equações de Newman (1984). Os efeitos de múltiplas sobrecargas, aceleração e subcarga são incorporadas ao modelo conforme proposto por Johnson (1981). A intensidade do efeito da subcarga é ajustada de acordo com as observações de Stephens (1976) para sobrecargas seguidas de compressão. O modelo desenvolvido foi implementado a um software de crescimento de trinca já disponível no mercado, de forma a facilitar a execução dos exemplos apresentados. O modelo mostrou-se extremamente satisfatório diante dos dados de laboratório disponíveis do Projeto "F-5 FMS Durability and Damage Tolerance Analysis Update" e em relação ao exemplo acadêmico proposto por Wheeler (1972).

São apresentados os resultados de um estudo experimental acerca das técnicas disponíveis no Brasil para a avaliação da condição estrutural dos pavimentos asfálticos e de concreto de cimento por meio de levantamentos deflectométricos. O Falling Weight Deflectometer (FWD) e a viga Benkelman são avaliados lado a lado com relação à repetibilidade das leituras, confiabilidade dos resultados, procedimentos de ensaio, técnicas para interpretação das leituras e aplicabilidade dos parâmetros obtidos por retroanálise. São analisados os principais fatores que influenciam nos resultados dos levantamentos deflectométricos, objetivando esclarecer a importância destes parâmetros na correta interpretação das leituras, a fim de possibilitar uma utilização eficaz dos resultados em projetos de restauração e em previsões de vida restante. São discutidos aspectos relacionados aos fatores que afetam a confiabilidade dos módulos de elasticidade obtidos com o emprego de técnicas de retroanálise, com base nos dados decorrentes deste estudo.

Esta tese apresenta o desenvolvimento teórico de um elemento do tipo axi-simétrico especial que visa ser empregado em estruturas submetidas a esforços simétricos e anti-simétricos. Dentro das principais vantagens advindas do novo elemento destacam-se sensíveis ganhos quanto ao tempo de processamento e armazenagem de dados. Ainda neste trabalho é fornecido um exemplo prático em que o elemento desenvolvido é utilizado no cálculo da carcaça do estator de grandes hidrogeradores verticais.

Este estudo investiga soluções de massa (volume) mímina para estruturas unidimensionais excitadas harmonicamente, utilizando técnicas de controle ótimo. Tais soluções apresentam forte dependência entre frequência de excitação e frequências naturais da estrutura, ocorrendo geralmente, na ausência de amortecimento, regiões viáveis disjuntas e, em consequência, vários mínimos locais. São buscadas soluções para frequencias de excitação menores que a primeira frequência natural, e frequências de excitação entre a primeira e a segunda frequências naturais de vibração. Estudam-se aqui dois tipos de problema: (1) determinação do perfil de área de uma barra em balanço, excitada axialmente por uma força variando harmonicamente, aplicada na extremidade livre. São consideradas restrições de área mínima e tensão máxima ao longo da barra. (2) determinação do perfil de área de uma viga em balanço de seção retangular, com raio de giração da seção constante, excitada transversalmente na extremidade livre por uma força harmônica. São impostos vínculos de tensão de flexão máxima e área de seção mínima. São introduzidas, quando necessário, concentrações pontuais de massa não estrutural. Utilizam-se métodos indiretos na solução dos problemas de controle ótimo.

Esta dissertação tem como principal objetivo dar continuidade às análises experimentais exploratórias iniciadas em outros trabalhos semelhantes, buscando identificar os fatores contribuintes mais significativos para o fenômeno da deformação induzida em estruturas aeronáuticas. Neste trabalho foram avaliados os efeitos do nível de deformação do rebite (nível de conformação, ou de esmagamento), o efeito da inserção de pinos com interferência, a influência da anisotropia do material das chapas (direção de grão) à linha de rebitagem e o efeito da espessura para rebites de cabeça protuberante. Um experimento foi idealizado neste sentido e os resultados avaliados por meio de uma Análise de Variância (ANOVA). Uma formulação algébrica para a deformação induzida também é aqui desenvolvida.

Orientador: Fernando de Azevedo Silva / Banca: Fernando de Azevedo Silva / Banca: Alvaro Manoel de Souza Soares / Banca: Anselmo Monteiro Ilkiu / Resumo: O objetivo deste trabalho é desenvolver uma ferramenta computacional para a automatização de cálculo para o projeto estrutural de pórticos rolantes. Através de memorial de cálculo analítico, e de um modelo de pórtico rolante, pode ser rapidamente verificado quando ao limite do escoamento do material, suas propriedades geométricas e suas resistências mecânicas, orientando o usuário para a escolha do dimensional da estrutura. Optou-se pelo programa comercial Microsoft Excel, utilizando suas ferramentas e formulações internas, devido a sua facilidade de utilização, permitindo que várias alternativas sejam analisadas para escolha da que melhor atenda aos requisitos de projeto. Para facilitar o uso, as planilhas do Excel forma agrupadas em módulos, visando com isso desenvolver as atividades de informações de dados de forma simples, objetiva e integradas, a fim de se obter uma interface amigável e uma análise estrutural confiável. Para a validação desta ferramenta proposta de cálculo analítico foi utilizado o programa comercial de elementos finitos ANSYS, através da análise de alguns exemplos de pórticos rolantes / Abstract: The objective of this work is to develop a computational tool to automate the calculation of the structural design of gantry cranes. Through Memorial analytical calculation, and a model gantry crane, can be fast verification against yield of material, its geometric properties and mechanical strength, guiding the user to choose the dimensional. We choose the commercial program Microsoft Excel using its tools and internal formulations due to its ease of use, allowing multiple alternatives are analyzed to choose the one that best meets the design requirements. For ease of use, so Excel spreadsheets grouped into modules, thus aiming to develop the activities of data information in a simple, objective and integrated in order to achieve a friendly interface and reliable structural analysis. For the validation of this proposed tool for analytical calculation we used the commercial finite element program ANSYS, by analyzing some examples of gantry cranes / Mestre

Tese de mestrado. Estruturas de Engenharia Civil. 2006. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto

This work presents an study related to the synthesis and structural analysis of manganese complex with ligands of bases Schiff type, derivate from pyridoxine. Was used like starting material for the synthesis of ligands pyridoxine chlorhydrate and primary amines, with aromatic chain, in addiction the chloride, perchlorate and manganese acetate, for these complex synthesis. The synthesized compounds was: [Mn(pyr2etileno).2H2O]Cl (1), [Mn (pyr2etileno).H2O.MeOH]Cl (2), [Mn (pyr2pen).2H2O]ClO4 (3), [Mn2(pyr6but3)] (4), [Mn(pyr2aminoprop).H2O]ClO4 (5), [Mn(pyr2amimopropet)]ClO4 (6) and [Mn(pyr2piper)]ClO4 (7). Was made na strucural study of these compounds in solid state, was use X-ray diffraction in monocristal. For the superoxide dismutase (SOD) activity test of this complex was used these methods: ultraviolet and cyclic voltammetry. In addiction of, all the compounds was characterized through elemental analyses and infrared spectroscopy. / Este trabalho apresenta o estudo relacionado à síntese e a analise estrutural de complexos de manganês com ligantes do tipo bases de Schiff, derivados do piridoxal. Utilizaram-se como reagentes de partida para síntese dos ligantes cloridrato de piridoxal e aminas primárias, com cadeias alifáticas, além de cloreto, perclorato e acetato de manganês, para síntese dos complexos. Os compostos sintetizados foram: [Mn(pyr2etileno).2H2O]Cl (1), [Mn (pyr2etileno).H2O.MeOH]Cl (2), [Mn (pyr2pen).2H2O]ClO4 (3), [Mn2(pyr6but3)] (4), [Mn(pyr2aminoprop).H2O]ClO4 (5), [Mn(pyr2amimopropet)]ClO4 (6) e [Mn(pyr2piper)]ClO4 (7). Foi realizado um estudo estrutural desses compostos no estado solido, utilizando a difração de raios X em monocristal. Para os testes de atividade superóxido dismutase (SOD) dos complexos foram utilizados os seguintes métodos de Ultravioleta e voltametria cíclica. Além disso, todos os compostos foram caracterizados por analise elementar e espectroscopia no infravermelho.