Orientadores: Luis Adauto da Justa Medeiros, Cicero Lopes Frota / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-15T22:02:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vicente_Andre_D.pdf: 1601473 bytes, checksum: 8d8834d3fb9f839045ab52e1a9f4887e (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Neste trabalho estudamos a resolubilidade de alguns problemas de valores iniciais e de fronteira, envolvendo equações de ondas com Condições de Fronteira da Acústica. Inicialmente, provamos a existência e unicidade de solução para dois problemas com a formulação clássica, introduzida por Beale e Rosencrans [5] (considerando que a fronteira é localmente reagente). Posteriormente provamos resultados para problemas envolvendo uma formulação das condições de fronteira em que consideramos o caso de fronteira não localmente reagente. Para os resultados de existência de solução usamos o método construtivo de Faedo-Galerkin e argumentos de compacidade. Resultados sobre o decaimento de solução baseiam-se no método de Nakao. / Abstract: In this work we study the resolubility of some problems for wave equations with Acoustic Boundary Conditions. Firstly, we prove the existence and uniqueness of solution for two problems with classical formulation due to Beale and Rosencrans [5] (considering locally reacting boundary). After we prove some results to initial boundary value problems for no locally reacting boundaries. The results on the existence of solutions were obtained by using the constructive Faedo-Galerkin's method and compactness arguments. Results on the asymptotic behavior of solutions was given by Nakao's method. / Doutorado / Analise / Doutor em Matemática Aplicada

Orientador: Paulo Sollero / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-12T03:46:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cravo_AndersonGabrielSantiago_M.pdf: 2052441 bytes, checksum: e71a44434bbb505400bc9105fb3436f5 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Este trabalho apresenta uma ferramenta para análise de sub-domínios utilizando o Método dos Elementos de Contorno 3D (MEC3D). Para a implementação são considerados elementos retangulares, quadráticos e contínuos, isto é, os nós compartilham graus de liberdade e assim, há a necessidade de uma formulação adequada para o tratamento de quinas entre as sub-regiões. As matrizes [H] e [G] são calculadas independentemente do programa de sub-regiões. Isto permite um tratamento computacional eficiente, tendo em vista que atualmente os microcomputadores contam com mais de um processador, viabilizando a computação paralela. Também é apresentada a implementação e o estudo da solução fundamental para anisotropia plena utilizando a Transformada de Radon. Esta formulação é especialmente atraente devido a sua simplicidade de programação, entretanto, ela apresenta uma integral numérica no núcleo do problema o que compromete sua aplicação em problemas de grande porte. Assim, são propostas estratégias para a melhoria do desempenho computacional, como um esquema de interpolação para obtenção das funções de deslocamento e forças de superfície. / Abstract: This work presents a tool for sub-domains analysis using the 3D Boundary Element Method (BEM3D). For its implementation are considered rectangular, quadratic and continuous elements, which means that the nodes share degrees of freedom and so, a proper formulation to deal with corners and edges between the sub regions is required. The matrices [H] and [G] are computed independent of the sub regions program. This makes possible an efficient computational treatment, since the actual computers have more than on processor, and parallel computing is used. Also presents the implementation and the study of the fundamental solution for anisotropic elasticity using the Radon Transform. This formulation is especially attractive due to its simplicity for computational implementations, but it requires a numerical integration in the kernel and then, some strategies are proposed to improve the computational performance. / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Carlos Henrique Daros / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-23T13:53:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Borges_RicardoVendrame_M.pdf: 7836020 bytes, checksum: 6416c1d8724fe2108b090c71bec11800 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A presente dissertação concentra-se no estudo da elasticidade não-linear através do Método dos Elementos de Contorno. A elasticidade não-linear possui um importante campo de aplicações, da simulação de materiais que se comportam como a borracha a novas aplicações como a simulação de tecidos biológicos. A dissertação apresenta como resultado principal a elaboração de um código computacional em Matlab ®, o qual é capaz de modelar materiais elásticos, não-lineares, sujeitos à deformações não-lineares, incrementais. O programa de elementos de contorno foi utilizado na simulação da resposta quasi-estática em materiais incompressíveis como a borracha, aproximados através do modelo constitutivo de Mooney-Rivlin / Abstract: The present work focuses on the modelling of non-linear elastic problems via the Boundary Element Method. Non-linear elasticity has several important applications, from the modelling of rubber-like materials to new areas of research such as the study of biological tissues. The work's main result is the construction of a computer code (in Matlab ®) which can model non-linear elastic materials subjected to incremental non-linear deformations. The code was used within the realm of quasi-static simulations of incompressible rubber-like materials, approximated via the Mooney-Rivlin constitutive model / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestra em Engenharia Mecânica

Orientador: Jose Maria Campos dos Santos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T16:33:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Campos_NivaldoBeneditoFerreira_D.pdf: 4653165 bytes, checksum: 4226e21ffe416b9cfb8f4896e30b310e (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Este trabalho investiga o ajuste de modelos numéricos utilizando como dados experimentais simulados as funções de resposta em freqüência (FRFs) da estrutura em estudo. Inicialmente são apresentadas as técnicas usuais de ajuste de modelos de elementos finitos (MEF), tanto aquelas baseadas em métodos de ajuste direto das matrizes do modelo, como métodos iterativos. O uso dos métodos iterativos de ajuste de modelos foi investigado inicialmente para o MEF, empregando-se para isso tanto dados modais como FRFs. O uso de FRFs mostrou-se particularmente interessante devido à grande quantidade de informação que contém e por permitir que os dados experimentais simulados sejam utilizados sem a necessidade da extração de dados modais com a conseqüente introdução de erros. O mesmo procedimento foi utilizado no ajuste de modelos numéricos que discretizam apenas o contorno do problema em estudo. Foi investigado o ajuste de modelos de elementos de contorno, apresentando-se o procedimento para obtenção de FRFs a partir deste método. Um elemento estrutural tipo viga foi ajustado e os resultados obtidos comparados com os do MEF. Finalmente, investigou-se o uso do método dos elementos finitos escalonado no contorno. Sua formulação para a elastodinâmica bi e tridimensional é apresentada e uma técnica de obtenção de FRFs é proposta e verificada. Uma proposta de formulação de um elemento de placa plana fina para o método de elementos finitos escalonado no contorno é apresentada e algumas considerações sobre a obtenção da matriz de rigidez dinâmica correspondente são discutidas / Abstract: This work analyses numerical models updating techniques using simulated frequency response functions (FRFs) as experimental data. The usual techniques of finite element models (FEM) updating, those based on direct updating of model matrices, and those based on iterative methods are presented. The use of the iterative methods was investigated initially for FEM, using modal data as well as FRFs. The use of FRFs have been proved particularly interesting due to the amount of information about the structure's dynamic behavior that it provides and because it allows the use of experimental data without the need of modal data extraction and the consequent error introduction. The same procedure was used to update numerical models that need discretization only over the boundary of the problem under study. The boundary element model updating was investigated, and the procedures to obtain the FRFs by this method. A beam like structural element was updated and the results obtained were compared to that from FEM. Finally, it was investigated the use of the scaled boundary finite element method. Its formulation for elastodynamics in the two- and three-dimensional cases is presented, and a technique to obtain the FRFs is proposed and verified. A plane thin plate formulation to scaled boundary finite element method is proposed and some considerations about obtaining the corresponding dynamic stiffness matrix are discussed. / Doutorado / Mecanica dos Solidos / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Paulo Roberto Mei, Jorge Otubo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T16:48:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nascimento_FabianaCristina_D.pdf: 16822644 bytes, checksum: de85a85a4926f98977b06a1e63db7902 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: O conteúdo deste trabalho apresenta resultados que permitem avaliar a influência do tamanho de grão em algumas propriedades mecânicas e de recuperação de forma das ligas à base de Fe-Mn-Si-Cr-NiCo. Verificou-se que o refinamento da microestrutura facilitou a transformação e reversão da martensita-E, indicando que amostras com menor tamanho de grão apresentaram uma recuperação de forma maior. O efeito do tamanho de grão nas propriedades mecânicas foi mais evidente nos primeiros ciclos de treinamento. Em termos de EMF, o efeito mais significativo foi entre o primeiro e segundo ciclos para todas as condições de TG. No primeiro ciclo de compressão, a amostra com TG = 751lm apresentou uma recuperação de forma 50% superior quando comparada com condição de TG = 1291lm. Parâmetros como dureza Vickers, dureza superficial, limite de escoamento e fração volumétrica das fases, também foram avaliados em função do tamanho de grão / Abstract: The content of this work present results that allow to evaluate the grain size influence in some mechanical and recovery properties of the Fe-Mn-Si-Cr-Ni-Co based alloys. It was verified that the microstructure refinement facilitated the transformation and reversion of E martensite, indicating that small grain size samples presented a major shape memory recovery. The grain size effect on the mechanical properties it was more evident on the first cycles trainig. In terms of 5MB, the effect more significant it was between first and second cycles for the all grain size conditions. On the first compression cycle the sample with GS = 75_m presented a shape recovery 50% upper when compared with the condition of GS = 129_m. Parameters as Vickers hardness, superficial hardness, yield strength, strain-stress and volume fraction of phases also were studied as a function grain size / Doutorado / Materiais e Processos / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Leandro Palermo Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-08-03T20:40:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_LuisPedrodaCostaPintodeFigueiredoe_M.pdf: 2408508 bytes, checksum: 43fa464a6dd27ded13565960086fb484 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Na presente dissertação são estudados problemas de estados planos. A avaliação de fatores de intensidade de tensão em problemas com trincas ou do campo de deslocamentos e de tensões em meio continuo usando o Método dos Elementos de Contorno é o principal objetivo deste estudo. Problemas elásticos em meio continuo são resolvidos com a equação integral de contorno de deslocamento e o Método dos Elementos de Contorno Dual (DBEM) é aplicada para resolver os problemas de trinca em análise de mecânica da fratura elástico linear que é baseada em ambas equações integrais de contorno, a de deslocamentos e a de forças superficiais. Os parâmetros das funções de forma são definidos para as extremidades do elemento para elementos de contorno. Elementos contínuos e descontínuos podem ser usados no contorno e na trinca. O ponto de carregamento é posicionado no interior do elemento tanto para elementos contínuos como para descontínuos. Os problemas com ou sem as trincas internas, de borda e em forma de 'v' são analisadas e mostradas com precisão com a formulação presente. Os fatores de intensidade de tensão são obtidos através do método da extrapolação de deslocamentos / Abstract: Plane problems are studied in this dissertation. The assessment of stress intensity factors of crack problems or displacements and the stress fields in the continuum media using the Boundary Element Method are the aim of this study. Elastostatic problems in the continuum media are solved using the displacement boundary integral equation and the Dual Boundary Element Method (DBEM) is applied to solve the crack problems of the linear elastic fracture mechanics, which is based on both the displacement and the traction boundary integral equations. The shape functions parameters are defined at the ends of the boundary elements. Continuous and discontinuous boundary elements can be used on the boundary or on the crack. The collocation point is placed to the inside of continuous or discontinuous elements. The plane problems without or with embedded, edge and kinked cracks are analyzed to show the accuracy of the present formulation. The stress intensity factors are obtained with the displacement extrapolation method / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Leandro Palermo Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-25T19:13:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Foltran_CarlosEduardo_M.pdf: 754543 bytes, checksum: 82bf1a4905b0073411712c6ef54306c8 (MD5) Previous issue date: 1999 / Mestrado

Orientador: Leandro Palermo Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-24T13:49:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Millan_LeandroPrearo_D.pdf: 4533018 bytes, checksum: e773a91ae0a43139a214d9f81b444917 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O problema de transferência de calor com controle de temperatura incluindo um algoritmo genético para otimização do processo é estudado neste trabalho. O problema ocorre na terapia de tratamento de câncer denominada hipertermia em que tecidos ao redor do tumor são aquecidos a cerca de 40 ºC por um conjunto de antenas que envolvem o paciente, com orientação em fase e direcionadas a um ponto que recebe calor devido à incidência das ondas eletromagnéticas. O problema de transferência de calor em biosistemas emprega a equação de Pennes e as equações de Maxwell para determinação do campo elétrico e magnético. Um modelo bidimensional é estudado com o Método dos Elementos de Contorno incluindo o Método da Reciprocidade Dual (MECRD). A heterogeneidade do meio pode ser tratada com a associação de vários meios homogêneos pela inclusão de sub-regiões no tratamento pelo MECRD. É proposta uma nova função aproximadora no MECRD para tratar os efeitos de domínio das equações integrais relacionadas às equações de Maxwell e Pennes no regime estacionário, reduzidas a equações não homogêneas do tipo de Helmholtz. A convergência da função é avaliada em exemplos com geometria simples. O modelo foi testado para um caso com tumores em diferentes profundidades sendo os resultados comparados aos disponíveis na literatura / Abstract: The problem of heat transfer with temperature control including a genetic algorithm for optimization of the process is studied in this work. The problem occurs in the cancer therapy called hyperthermia in which tissue around the tumor is heated to about 40 ºC by a set o antennas that involve the patient, with phase orientation and directed to a spot that receives heat due the incidence of electromagnetic waves. The problem o heat transfer in biosystems employs the Pennes¿ equation and Maxwell¿s equations for determining the electric and magnetic field. A two-dimensional model is studied with the Boundary Element Method including the Dual Reciprocity Method (DRBEM). The heterogeneity of the medium can be treated with the combination of various homogeneous media by the inclusion of sub-regions in the DRBEM. It is proposed a new approximating function for DRBEM to treat the domain effects of the integral equations related to Maxwell¿s and Pennes¿ equations in steady state, reduced to non-homogeneous Helmholtz equations. The convergence of the function is evaluated in examples with simple geometry. The model was tested for a case with tumors in different depths been the results compared with the available literature / Doutorado / Estruturas / Doutor em Engenharia Civil

Orientador: Euclides de Mesquita Neto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T16:04:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sanches_LuizCarlosFacundo_D.pdf: 17020701 bytes, checksum: 17ce017691b6d9b316f87dc2be435c65 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: O presente trabalho trata do estudo das formulações estática e dinâmica estacionária de um modelo de folhas poliédricas, através da implementação do Método dos Elementos de Contorno (MEC) na análise de peças de parede fina e no modelamento do sistema de laje composta "Steel Deck". Elementos planos contendo os estados de flexão (placa) e extensão (membrana) foram associados para representar o modelo final de folhas poliédricas. A análise é feita em regime elástico linear mediante a hipótese de pequenas deformações e com equilíbrio na posição não deslocada. O modelo final assume uma associação de lâminas (folhas poliédricas) no espaço, onde em cada lâmina estão associados os estados de flexão e extensão. O sistema final de equações é obtido tratando-se cada folha poliédrica individual, como uma sub-região do MEC. Nas equações de cada sub-região, após as transformações de coordenadas, procede-se a compatibilização de deslocamentos e equilíbrio de forças sobre as mesmas. O tratamento numérico foi feito através da formulação direta do Método dos Elementos de Contorno, utilizando-se elementos isoparamétricos lineares contínuos e descontínuos e gerando-se as equações integrais em pontos de colocação no contorno e fora do domínio. Com o propósito de mostrar a validade da formulação, foram resolvidos exemplos estáticos e dinâmicos estacionários de estados planos, placas finas, peças de parede fina e do sistema de lajes composta "Steel Deck". Na análise dinâmica estacionária são determinadas as Funções de Resposta em Frequência. Das informações contidas nas FRF, são obtidas as frequências naturais e os modos próprios de vibração correspondentes. O procedimento é validado através de comparações com resultados analíticos e numéricos disponíveis na literatura / Abstract: This study analyzes the static and stationary dynamic formulation of stretching and bending folded plate model to solve thin walled structures and composite slab "Steel Deck" using the direct Boundary Element Method. Plane elements containing out-of-plane flexural and inplane (stretching) mechanisms were assembled to represent the folded plate model. The equilibrium was emposed at the initial position with the small strain hypothesis. The final system is obtained by assuming each individual plane structural element as a subregion. After the necessary transforming of these equations they can be combined together taking into account the displacement compatibility and equilibrium conditions. Continuous and/or discontinuous isoparametric linear elements were used on the boundary discretization and the integral equations were computed with the collocation points placed in the contour and out of the domain. Static and dynamic examples were solved for stretching, thin plates, thin walled structures and composite slabs "Steel Deck" with the purpose to show the accuracy of the presented formulation. In the dynamic analysis, the Frequency Response Functions are determined. Modal data, i.e., natural frequencies and the corresponding mode shapes are obtained from information contained in the FRF. The procedure is validated by comparison with analytical results and numerical results available in the literature / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador : Euclides de Mesquita Neto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-31T20:40:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barros_RenatoMarquesde_D.pdf: 12889106 bytes, checksum: ae50d7f1404dacf5b43d8e4007ad231d (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: O objetivo do presente trabalho é a síntese de Funções de Green e de Influência no domínio da freqüência para meios transversalmente isotrópicos visco-elásticos. Inicialmente são analisados problemas bidimensionais. A transformada integral de Fourier é aplicada no procedimento de solução, com inversão numérica. Soluções fundamentais para o espaço completo, semi-espaço e meios estratificados horizontalmente são consideradas. Na seqüência são considerados problemas tridimensionais em coordenadas retangulares e cilíndricas nos quais a transformada integral de Hankel com inversão numérica foi empregada. As soluções obtidas foram comparadas com as soluções disponíveis na literatura. Um conjunto de soluções axi-simétricas para o espaço completo, semi-espaço e meio multi-estratificado foi, também, sintetizado. O método da matriz de rigidez dinâmica foi, então, empregado para problemas axi-simétricos e bidimensionais. As soluções encontradas foram validadas com numerosos resultados disponíveis na literatura. As funções de Green e de Influência sintetizadas podem ser incorporadas tanto nas versões direta como indireta do Método dos Elementos de Contorno para a análise do comportamento dinâmico estacionário de meios transversalmente isotrópicos e visco-elásticos / Abstract: The present work synthesizes frequency domain Green and Influence Functions for transversely isotropic visco-elastic continua. Initially the two-dimensional case is treated. The Fourier integral transform is applied in the solution procedure, with numerical inversion. Fundamental solutions for full-space, half-space and horizontally layered media are considered. The stiffness matrix approach is used to obtain solutions for multi-layered media. In the sequence the three-dimensional case is considered. A series of axisymmetric solutions for for full-space, half-space and horizontally layered media are also synthesized. The matrix stiffness approach is also applied to the axisymmetric problem. The Hankel integral transform with numerica1 inversion is applied to the 3D cases. Numerical solutions are validated by comparisons whenever results are available in the literatura. The synthesized Green and Inf1uence Functions may be incorporated in the Direct or Indirect Versions of the Boundary Element Method to analyse the stationary dymanic behavior of transversely isotropic vico-elastic media / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica