Um dos acidentes comuns em estruturas de armazenamento é o colapso da estrutura de cobertura do silo. Na prática, observa-se que as ruínas estruturais nesse sistema são na maior parte devidas ao desconhecimento das ações nestas estruturas. Devido à escassa informação disponível sobre os esforços de cabos de termometria fixados em estruturas de cobertura de silos cilíndricos verticais, a ênfase desta pesquisa é a análise teórica e experimental da avaliação destes esforços com o objetivo de fornecer subsídios para os projetistas e informações para uma futura normalização no dimensionamento de estruturas de cobertura para silos metálicos cilíndricos. Inicialmente realizou-se uma ampla revisão bibliográfica sobre as ações, esforços e sistemas estruturais e construtivos de cobertura para silos cilíndricos. Com base na análise teórica e experimental realizada dos esforços em cabos de termometria conclui-se que as equações propostas pela norma Argentina IRAM 8 015: 1977 são as mais adequadas para avaliação desses esforços / One of the common accidents in storage structures is the silos roof failure. In practice, it is observed that the structural problems in this system are mostly due to the lack of knowledge about the actions in these structures. Due to limited available information on temperature cables loads fixed to roof structure of vertical silos, this work has the aim in the theoretical and experimental analysis of these efforts in two different silos: the pilot-silo in LaMEM - SET - EESC-USP and silo Kepler Weber Industry, in order to provide support for designers and informations for the development of a future Brazililan Standard for the design of roof structures of cylindrical steel silos. Initially was carried out an extensive literature review on the loads, efforts and structural systems for silos roofs. The conclusions obtained from the experimental and theoretical analyzes are that the equations proposed by Argentina Standard IRAM 8015: 1977 is the most suitable for the evaluation of these loads

O presente trabalho pesquisa o fenômeno da transferência simultânea de calor e umidade em solos insaturados que envolvem dutos enterrados. Estes dutos e o solo envolvente compõem o chamado sistema trocador-armazenador de calor no solo, que é muitas vezes utilizado como fonte complementar de aquecimento em estufas solares agrícolas. O funcionamento do sistema trocador-armazenador de calor é baseado na energia armazenada no solo durante os horários de máxima insolação, sendo que durante a noite parte desta energia é recuperada. Durante o dia o ar quente do meio interno da estufa solar é bombeado para dentro do feixe de tubos enterrados, que devolvem o ar mais frio na outra extremidade. Por outro lado, durante a noite o ar mais frio do meio interno da estufa é bombeado para dentro dos dutos, os quais efetuam troca térmica com o solo envolvente, que neste horário possui a temperatura mais elevada do sistema. O objetivo geral deste trabalho é resolver o problema transiente periódico e tridimensional da transferência simultânea de calor e umidade em solos não-saturados, que compõem o sistema trocador-armazenador de calor, utilizando a simulação numérica. Como objetivos secundários têm-se: o melhoramento do sistema de troca térmica, a quantificação da parcela de calor transportado pela difusão da umidade no solo e a análise dos campos de temperatura e de conteúdo de umidade, sendo que a análise dos campos de umidade permite verificar se existe formação de frentes de secagem significativas na vizinhança dos dutos durante os sucessivos períodos de aquecimento e resfriamento a que o sistema é submetido. Na resolução do problema em questão é empregado o modelo clássico de Philip e De Vries para a transferência simultânea de calor e massa em meios porosos insaturados Neste modelo, as equações de conservação de energia e massa obtidas trazem explicitamente as influências combinadas dos gradientes de temperatura e de conteúdo de umidade nos processos de transporte de calor e umidade. O sistema de equações diferenciais governantes do problema em questão é resolvido numericamente utilizando o Método dos Volumes Finitos e na discretização destas equações é usada uma integração temporal totalmente implícita. Todas as propriedades difusivas e termofísicas empregadas são consideradas variáveis com a temperatura e o conteúdo de umidade. Os dutos de seção transversal circular do sistema trocadorarmazenador de calor no solo, são modelados como dutos de seção transversal quadrada de área equivalente para que coordenadas cartesianas possam ser utilizadas nos modelos analisados. Neste trabalho são simulados quatro modelos computacionais associados ao sistema trocador-armazenador de calor no solo. Estes modelos são compostos por: um duto isolado, um duto com convecção, dois dutos isolados e dois dutos com convecção. A variação da temperatura do ar na entrada do(s) escoamento(s), assim como a temperatura do meio ambiente, para os modelos com convecção, é dada por uma senóide com uma amplitude de 14 ºC. No modelo de um duto isolado, são realizadas simulações utilizando várias combinações dos parâmetros do modelo em questão e os resultados, assim obtidos, são comparados com aqueles encontrados na literatura Visando melhorar o sistema de troca térmica dos modelos computacionais investigados, são selecionados valores e intervalos de valores recomendados para os parâmetros do modelo de um duto isolado. Para este modelo, com um diâmetro de 0,1 m, são escolhidos valores (ou intervalos de valores) recomendados: de 4 m/s para a velocidade do escoamento interno dentro do duto, de 0,25 para o conteúdo de umidade do solo, de 5 até 20 metros para o comprimento do duto e de 0,20 até 0,30 m para a distância entre centros do dutos. As simulações dos quatro modelos computacionais realizadas utilizando as várias combinações dos valores recomendados para os parâmetros destes modelos, mostrou que não há diferença significativa entre os valores de calor volumétrico armazenado no solo empregando a resolução acoplada das equações de energia e de massa e a resolução da equação da temperatura. Mesmo para os modelos de um e de dois dutos com convecção a diferença percentual encontrada foi insignificante. Finalmente, são apresentados e analisados os campos de temperatura e de conteúdo de umidade para os quatro modelos computacionais avaliados. Os perfis de temperatura e de conteúdo de umidade em diferentes horários mostraram que, durante o dia, o solo absorve calor dos escoamentos internos de ar e, uma vez que, junto à superfície dos dutos tem-se regiões de maior temperatura, há, conseqüentemente, uma migração da umidade nestas regiões. Durante a noite, ocorre o contrário, o solo fornece calor aos escoamentos dentro dos dutos, e, desta forma, as regiões próximas aos dutos apresentam níveis de conteúdo de umidade superiores ao inicial. Ainda, os perfis de conteúdo de umidade para todas as situações analisadas mostraram que, não há formação de frentes de secagem significativas nas proximidades dos dutos que compõem os quatro modelos computacionais avaliados.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:35:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3469_1.pdf: 4223078 bytes, checksum: 06d62b511e7d0087d2feb5972ffd2bf6 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Companhia Hidroeletrica do São Francisco / A rede ótica baseada em cabos do tipo pára-raios, conhecidos como OPGW, foi a forma como a CHESF Companhia Hidro Elétrica do São Francisco, utilizou para interligar suas subestações ao longo da malha elétrica. Com o passar dos anos, alguns fenômenos, até então desconhecidos, surgiram como desafios ao mantenedor dessa rede. O presente trabalho descreverá os vários problemas que ocorrem nessa malha ótica e se ocupará em realizar um aprofundamento num específico problema levantado. Nesse contexto, surgiu a necessidade de estudar e conceber a criação de um modelo de manutenção que decida quais ações devem ser tomadas na solução do problema conhecido como deslocamento de núcleo ótico, o qual atenua os sinais que trafegam nessa rede. A concepção do modelo é precedida por uma decisão a ser tomada pelo proprietário da malha ótica na escolha entre três cenários apresentados: continuar a dar manutenção na rede com degradação óptica, trocar apenas os trechos com problema ou, por fim, trocar todo o trecho de cabo com o potencial problema já anunciado de deslocamento de núcleo ótico. Uma vez decidido qual caminho trilhar, discute-se o modelo de manutenção e as variáveis envolvidas na problemática e como atuar

Orientador: Paulo José Paupitz Gonçalves / Banca: Marcos Silveira / Banca: Carlos de Marqui Junior / Resumo: Um sistema de tensegrity é composto por dois tipos de elementos, elementos de tração e compressão, os quais promovem a estabilidade estrutural do sistema, neste trabalho as partes de tração são cabos (cabos de aço), e as partes compressivas são barras de aço. Uma característica atrativa de uma estrutura de tensegridade é a capacidade de ser retrátil, por esta razão, é interessante para aplicações espaciais devido ao pequeno volume que ocupa um possível transporte para uma estação espacial. Em geral, essas estruturas podem ser grandes com muitas células repetitivas. Neste trabalho, estuda-se uma estrutura de tensegrity composta por dez células periódicas de barras e cabos. O modelo matemático, obtido pelo método dos elementos finitos, é validado experimentalmente considerando o caso de uma célula estrutural. Para tornar o sistema adaptável à excitação externa, um dos cabos de aço na célula elementar é substituído por um fio de liga de memória de forma (SMA) que permite que as características dinâmicas do sistema sejam alteradas de acordo com uma corrente elétrica aplicada no SMA, para que através do efeito Joule a liga seja aquecida. Diferentes configurações para a colocação do cabo SMA são estudadas com o objetivo de reduzir as amplitudes de vibração para uma excitação de força harmônica. / Abstract: A tensegrity system is composed by two types of elements, tensile and compressive parts, which promotes the structural stability of the system, in this case the tensile parts are cables (steel cables), and the compressive parts are bars, in this work made of steel. An attractive characteristic of a tensegrity structure is the capability to be deployable, for this reason, is interesting for space applications due to the small volume that it occupies in a possible transport to a station outside the Earth. In general, these structures can be large with many repetitive cells. In this work, a tensegrity boom structure consisting of ten periodic cells made of bars and cables is studied. The mathematical model, obtained by finite element method is validated experimentally considering the case of one structural cell. In order to make the system adaptable to external excitation, one of the steel cables in the elementary cell is replaced by a SMA (shape memory alloy) wire (Nitinol) allowing the dynamics characteristics of the system to be changed according to an electrical current applied to the SMA, to heat the alloy through Joule effect. Different configurations for placing the SMA cable are studied with the objective of reducing the vibration amplitudes for harmonic force excitation. / Mestre

Submitted by Amanda Freitas (amanda.freitas@ufpe.br) on 2015-04-17T13:33:05Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO Emmanuel Andrade de Barros Santos.pdf: 5505882 bytes, checksum: 3e253365a0c28b99c3572781dd0849cd (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-17T13:33:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO Emmanuel Andrade de Barros Santos.pdf: 5505882 bytes, checksum: 3e253365a0c28b99c3572781dd0849cd (MD5) Previous issue date: 2013-05-29 / Chesf (Companhia Hidroelétrica do São Francisco); CNPq / A incidência direta ou indireta de descargas atmosférica nas linhas de transmissão e distribuição é um dos grandes problemas que afetam a qualidade do serviço de energia elétrica, gerando danos às linhas de transmissão e distribuição e multas para as companhias elétricas. O evento geralmente causa desligamentos não programados, e a determinação do local na linha de transmissão onde ocorreu tal desligamento não possui atualmente uma precisão satisfatória. Outro problema recorrente são os furtos dos cabos para-raios, que deixam as linhas de transmissão desprotegidas e causam prejuízos financeiros para as companhias. A localização dos pontos onde ocorreram as descargas ou furtos dos cabos é necessária para que as equipes de manutenção possam realizar um serviço mais eficiente e preciso. Esta Dissertação apresenta a concepção, construção e testes de dois sistemas que podem ser implantados nas linhas de transmissão de energia elétrica: um para detecção e localização de descargas atmosféricas, que utiliza sensor de corrente elétrica, circuitos eletrônicos e módulos de comunicação; e outro para detecção e localização de furtos de cabos para-raios, pelo uso de antenas de alta diretividade e módulos de comunicação, cuja metodologia faz uso do espalhamento das ondas eletromagnéticas pelos próprios cabos.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Distinct matters related to power quality challenges represent areas of growing interest for the electric engineering community. By considering the subject of power supply with quality and reliability, the continuity of the supply appears as a very important task to be fulfilled. As a matter of fact, the occurrence of failures in components and installations, in special those related to the misoperation of power cables, emerges as a relevant point to be tackled. Within this context arises the insulation degradation due to the known water treeing phenomenon. This effect has been reported as a cause for precocious aging of insolated cables and subsequent impacts upon the dielectric material. Focusing this subject, this thesis aims at presenting a methodology for estimating the actual operational conditions of a given insolated cable by the loss current analysis. The technique here employed is based upon time domain representation and uses the Fourier decomposition for identification of the harmonic contribution of the currents involved from which the methodology provides means to establishing insulation state indicators so as to forecast information about the cable life expectance conditions. / As questões relacionadas com a qualidade de energia elétrica representam, efetivamente, desafios crescentes para o setor de engenharia elétrica. No que tange ao fornecimento de energia com qualidade e confiabilidade, um dos problemas consiste na descontinuidade não programada de suprimento devido à ocorrência de falhas em componentes diversos da instalação, particularmente aqueles relativos a defeitos na isolação nos cabos de potência, responsáveis por parcela significativa das paradas intempestivas de consumidores. Uma das principais causas da degradação da isolação de cabos de potência é o fenômeno conhecido por arborescência que provoca o envelhecimento precoce dos cabos elétricos, podendo ocasionar o rompimento do material dielétrico. Diversos estudos e métodos diagnósticos vêm sendo desenvolvidos para a detecção dessas arborescências objetivando informações sobre o nível de degradação da camada isolante, com vistas à manutenção preventiva e acompanhamento da sua vida útil, predizendo as condições operacionais da isolação dos cabos elétricos. É nesse contexto que se insere a presente tese, a qual está direcionada para o desenvolvimento de uma metodologia para identificação do estado operacional da camada isolante, com base na análise da corrente de fuga. A técnica de modelagem empregada fundamenta-se no domínio do tempo e utiliza a decomposição em séries de FOURIER para identificação da contribuição harmônica dos sinais envolvidos no estudo, a partir dos quais são determinados indicadores de estado que são utilizados para o estabelecimento de diagnósticos da severidade da degradação. / Doutor em Ciências

Orientadores: Alberto Luiz Francato, Carlos Alberto Mariotoni / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-18T13:32:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barbosa_CarlosDavidFranco_D.pdf: 7182306 bytes, checksum: 6a8fd84aba169e2fceffb93e27a4c5b5 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Esta tese tem como objetivo estudar métodos de planejamento da expansão da transmissão de energia elétrica em mercados de eletricidade re-estruturados, tanto em um ambiente tradicional quanto com a adoção de inovações tecnológicas. No trabalho são estudados procedimentos de campo para as linhas de transmissão, considerando economia e confiabilidade, principalmente em emendas a compressão para cabos ACSR (Aluminum Core Steel Reinforced). O trabalho descreve os resultados de pesquisas efetuadas com fabricantes e concessionárias usuárias das emendas a compressão e ainda sugere alguns procedimentos e rotinas de inspeções para melhorar a confiabilidade do sistema. Os resultados dos testes com as emendas, realizados em laboratório, serviram para dar suporte para a analise de falhas, subsidiando a avaliação das causas de falhas mais frequentes no ambiente competitivo. Por fim foram apresentadas tecnologias emergentes com possibilidade de redução da taxa de falhas nos sistemas de transmissão de energia elétrica bem como as recomendações de boas praticas para o setor / Abstract: This thesis has as objective to study electricity transmission expansion planning In re-structured markets, both traditional as well as with technological innovations. In the work are studied transmission lines field procedures considering economy and reliability, mainly ACSR (Aluminum Core Steel Reinforced) compression splices. The work describes compression splices field surveys with suppliers and users concessionaries and also suggest some procedures and inspections routines to improve system reliability. The results of laboratory splice tests helped the failure analysis and frequently failure causes on competitive environment. Finally it is presented emerging technologies with failure reduction possibilities for the electricity transmission systems and good practices recommendations for sector / Doutorado / Recursos Hidricos, Energeticos e Ambientais / Doutor em Engenharia Civil

A pesquisa foi desenvolvida com a finalidade de se analisar o comportamento elástico e inelástico de estruturas de cabos, sob carregamento estático, pela técnica dos elementos finitos. Para a discretização das estruturas de cabos adotou-se um elemento retilíneo isoparamétrico, e na formulação dos princípios variacionais foram considerados a não linearidade física do material e a não linearidade geométrica, inerente às estruturas de cabos. Empregou-se o método incrementai-iterativo de Newton-Raphson para a resolução do sistema de equações não lineares. Alternativamente a solução foi obtida da minimização direta da função energia potencial total da estrutura de cabos, utilizando-se o método do Gradiente Conjugado. Vários exemplos de estruturas de cabos comumente empregadas em coberturas de grandes vãos foram estudados. Os resultados obtidos segundo os dois procedimentos foram analisados e a eficiência elos métodos foi comprovada. / The research was developed with the purpose of analyzing the elaslic and the inelaslic behaviour of cable slructures, under static load. The finite element method with straight isoparametric element was used. In the formulation of the variational principles, the material and the geometric non-linearity were considered. The Newton-Raphson method was used to resolve the non-linear equations system. Alternatively the solution was obtained of the direct minimization of the total potential energy of the cable structure; in this case using the Conjugated Gradient Method. Several examples of cable structures, commonly employed in roofs of large spaces were studied. The results were obtained according to both processes and the efficiency of the methods was verified.

A indústria eletro-eletrônica vem aumentando a quantidade de sucatas geradas anualmente. Por este motivo necessita-se de reciclagem, para que se evite o desperdício de matérias-primas e de recursos naturais não-renováveis. A maioria dos produtos eletro-eletrônicos não recebe tratamento pós-consumo sendo depositada em aterros sanitários junto com o resíduo doméstico.Os resíduos eletro-eletrônicos são caracterizados pela presença de metais distribuídos em placas de circuito impresso, fios e cabos elétricos e componentes eletrônicos em geral. No caso da reciclagem de fios e cabos ainda persistem práticas incorretas, como a queima do plástico para aproveitamento do metal, que elimina o polímero em vez de aproveitá-lo. A solução para este problema está no reaproveitamento destes metais e polímeros contidos nos resíduos eletro-eletrônicos. Assim, deixarão de ser perdidas quantidades de alumínio, cobre, e polímeros presentes nos cabos, os quais poderão gerar receitas para o processo, já que estes são indispensáveis ao processo de fabricação. O objetivo deste trabalho é estudar a reciclagem dos cabos tipo cordão paralelo e flexível através de operações unitárias de Tratamento de Minérios. O tratamento da sucata iniciou-se com a seguinte seqüência: moagem, separação granulométrica, separação em meio denso, separação eletrostática, atrição, bateamento e elutriação. Ao final destes processos observou-se que as operações unitárias utilizadas na pesquisa obtiveram concentrados de cobre com baixo grau de contaminação, porém com exceção da elutriação, todas precisam de uma outra técnica para complementá-las. Com os resultados obtidos, concluiu-se que a moagem em moinho de facas com grelha de 3mm seguida de elutriação possibilita a separação do material polimérico, assim como, a obtenção de um concentrado de cobre. / The electro-electronics industry follows increasing the amount of scraps annually generated. For this reason it is necessary to recycle, so that it prevents the waste of raw materials and not renovable natural resources. The majority of the electro-electronic products do not receive any treatment after use and is disposed in municipal landfills together with solid wastes (MSW). The electro-electronic wastes are characterized by metal presence distributed in printed circuits, wires and cables and electronic components in general. In the case of the recycling of wires and cables incorrect practices still persist, as the burning of the plastic for recovery of the metal, thus eliminating the polymer instead of using it to advantage. The solution for this problem is in the recovery of the metals and polymers contained in the electro-electronic wastes. Thus, amounts of aluminum, copper, and polymers contained in the cables will not be lost, that way they will be able to generate resources for the process, since these substances are indispensable to the manufacture process. The objective of this work is to study the recycling of the parallel and flexible cables through Mineral Processing unit operations. The treatment of the scrap was initiated with the following sequence: grinding, size classification, density separation, electrostatic separation, attrition, panning and elutrition. To the end of this process concentrate conductor of copper with low degree of contamination were achieved. However, with exception of elutrition, all they need another technique to complement them. With the gotten results, it can be concluded that the milling in knives mill with 3mm grate followed of elutrition makes possible the separation of the polymeric material, as well as, the attainment of a copper concentrate.

A principal característica de cabos é a sua capacidadede suportar grande carga na direção longitudinal e são utilizadas em, por exemplo, concreto comprimido, plataformas e pontes. Usualmente, sua estrutura básica é formada por um elemento central (núcleo) e reto juntamente com outros componentes dispostos ao seu redor em forma de hélice. Existe uma variedade de geometrias que podem ser utilizadas, assim como número de camadas. Seguindo a teoria de vigas espaciais e parametrizando a geometria, a linha média de apenas uma dessas hélices foi analisada analiticamente. Essa simplificação é valida visto que o contato e deslizamento não são incluídos nesta teoria, produzindo uma primeira abordagem ao problema da modelagem dessas estruturas. Sendo assim, as equações de equilíbrio foram deduzidas e seu sistema diferencial foi resolvido com o objetivo de representar o comportamento mecânico da estrutura. Utilizando a tríade de Frenet-Serret para definir um sistema de coordenadas local, as condições de contorno foram aplicadas buscando determinar as constantes de integração resultantes da solução analítica das equações diferenciais. Essa solução foi comparadas com resultados numéricos obtidos pelo Método dos Elementos Finitos (FEM) para validação dos casos de carga concentrada e distribuída em duas geometrias, o arco plano e a hélice. Em ambos os casos resultados apresentaram boa concordância para forças, momentos, rotações e deslocamentos. Considerando o caso do arco, o seu raio foi aumentado, de forma que a geometria se aproximasse de uma viga reta. O modelo proposto também foi utilizado para simular uma mola sob compressão. / A high number of structures uses cables due to their ability to bear large load in the longitudinal direction, for example, prestressed concrete, offshore systems and bridges. Its basic structure is formed by a central straight element surrounded by strands laid helically. A variety of geometries can be used, as well as the number of layers. Using the theory of spatial beams and parameterizing the geometry, the center line of only one of these helixes was analyzed analytically, since contact and slip are not included in this theory, obtaining a first approach in order to model these structures and to determine its mechanical behavior. Thus, the equilibrium equations were deduced and the differential system was solved with the objective of representing the mechanical behavior of the structure. Using the Frenet-Serret triad to define a local coordinate system, the boundary conditions were applied aiming the determination of the integration constants. The expressions obtained were compared with results obtained by the Finite Element Method (FEM) for validation applying concentrated and distributed loads. All cases presented good agreement FOR forces, moments, rotations and displacements. Considering the arc case, its radius was increased until a straight beam. The proposed model was also used to simulate a spring under compression.