O objetivo do presente trabalho é o desenvolvimento de formulações e de códigos computacionais que possibilitem a análise bidimensional estática de meios contínuos anisotrópicos viscoplásticos reforçados ou não por fibras. Especificamente, as análises numéricas envolvem aplicações dos métodos dos elementos de contorno (MEC) e dos elementos finitos (MEF), comparando-se os resultados obtidos com respostas analíticas e experimentais, disponíveis na literatura, buscando-se assim, subsídios teóricos que permitam o entendimento de problemas mais gerais envolvendo meios anisotrópicos. Para tanto são empregados elementos finitos triangulares com aproximações cúbica e quadrática para os deslocamentos na modelagem dos domínios. Na consideração do reforço com fibras, elementos finitos de barras simples são empregados. A formulação desenvolvida proporciona também a consideração de distribuição randômica das fibras imersas no meio sem qualquer aumento dos graus de liberdade do problema analisado, diferindo-se assim, das formulações conhecidas até o momento. Com o MEC, a análise de plasticidade e viscoplasticidade em meios com anisotropia geral é feita de maneira original no trabalho, destacando-se a consideração de lei de fluxo plástico não-associativa e o tratamento de viscosidade apenas com integrais de contorno, sem a utilização de aproximações de domínio. Uma quantidade significativa de exemplos é apresentada, possibilitando a verificação da eficiência das formulações e dos códigos desenvolvidos / The objective of the present work is the development of formulations and computational codes that enable the static bidimensional analysis of the viscoplastic anisotropic medias reinforced, or not, by fibers. Specifically, the numerical analysis involve applications of the boundary elements method (BEM) and finite elements (FEM), comparing the results obtained with analytical and experimental solutions available in the literature, allowing the understanding of general problems in anisotropic media. Two-dimensional finite elements with cubic and quadrate approximations for the displacements are used to model domains. Reinforcements are modeled by truss finite elements. The developed formulation provides the consideration of random distribution of the fibers, without any additional degree of freedom of the problem. With the BEM, the plasticity and viscoplasticity analysis in general anisotropic medias is originally developed in the present work, emphasizing the consideration of non-associative plastic flow and the treatment of viscosity just with boundary integrals, without domain approximation. Various examples are shown in order to verify the efficiency of the proposed formulation and developed computational codes

O objetivo do presente trabalho é o desenvolvimento de formulações e de códigos computacionais que possibilitem a análise bidimensional estática de meios contínuos anisotrópicos viscoplásticos reforçados ou não por fibras. Especificamente, as análises numéricas envolvem aplicações dos métodos dos elementos de contorno (MEC) e dos elementos finitos (MEF), comparando-se os resultados obtidos com respostas analíticas e experimentais, disponíveis na literatura, buscando-se assim, subsídios teóricos que permitam o entendimento de problemas mais gerais envolvendo meios anisotrópicos. Para tanto são empregados elementos finitos triangulares com aproximações cúbica e quadrática para os deslocamentos na modelagem dos domínios. Na consideração do reforço com fibras, elementos finitos de barras simples são empregados. A formulação desenvolvida proporciona também a consideração de distribuição randômica das fibras imersas no meio sem qualquer aumento dos graus de liberdade do problema analisado, diferindo-se assim, das formulações conhecidas até o momento. Com o MEC, a análise de plasticidade e viscoplasticidade em meios com anisotropia geral é feita de maneira original no trabalho, destacando-se a consideração de lei de fluxo plástico não-associativa e o tratamento de viscosidade apenas com integrais de contorno, sem a utilização de aproximações de domínio. Uma quantidade significativa de exemplos é apresentada, possibilitando a verificação da eficiência das formulações e dos códigos desenvolvidos / The objective of the present work is the development of formulations and computational codes that enable the static bidimensional analysis of the viscoplastic anisotropic medias reinforced, or not, by fibers. Specifically, the numerical analysis involve applications of the boundary elements method (BEM) and finite elements (FEM), comparing the results obtained with analytical and experimental solutions available in the literature, allowing the understanding of general problems in anisotropic media. Two-dimensional finite elements with cubic and quadrate approximations for the displacements are used to model domains. Reinforcements are modeled by truss finite elements. The developed formulation provides the consideration of random distribution of the fibers, without any additional degree of freedom of the problem. With the BEM, the plasticity and viscoplasticity analysis in general anisotropic medias is originally developed in the present work, emphasizing the consideration of non-associative plastic flow and the treatment of viscosity just with boundary integrals, without domain approximation. Various examples are shown in order to verify the efficiency of the proposed formulation and developed computational codes

[pt] Este estudo aborda o Food Design como uma lente para o Design Sistêmico e de Serviço em gastronomia, mais especificamente, para instrumentar chefs de restaurantes no Rio de Janeiro a revisar e modificar relacionamentos em cadeias curtas de produção e consumo de alimentos. Esse conjunto de ações objetiva influenciar e estimular a consciência do consumidor, mudando assim o modo como os alimentos são percebidos e consumidos e a relação entre o usuário final e o produtor. A Design Science Research foi aplicada como espinha dorsal metodológica para desenvolver uma solução (artefato) que melhore o fluxo do campo à mesa no Rio de Janeiro, conscientização do consumidor e cadeias agrícolas locais. Para complementar, os métodos de Pesquisa-ação Participante, Food Design, Design Thinking e Design de Serviço foram também adotados, em um processo imersivo e empático na questão em análise, aprimorada neste estudo pela vivência pessoal da autora, experiente chef de cozinha. O estudo aborda os desafios de uma cadeia de alimentos mais saudável e sustentável, benefícios e obstáculos enfrentados pelos chefs que trabalham com agricultores familiares e pequenos produtores. A pesquisa se debruça sobre barreiras existentes e busca entender como o design pode contribuir na superação desses obstáculos, na interação com os prestadores de serviços de alimentação e na promoção do consumo consciente com sistemas e serviços para chefs. Este trabalho é fortemente apoiado pelo conhecimento empírico dos chefs locais selecionados, com iniciativa relevante para encurtar a cadeia, uma vez que a referência escrita sobre o assunto é um tanto escassa e quase nenhum estudo de Design se concentra no restaurante como sistema alimentar ou seus impactos. Outro sustentáculo da pesquisa se apresenta na experiência didática de Design de Serviço para alimentação em um exercício com alunos da Graduação sobre o tema. Os resultados levantados por esta pesquisa fornecem insights e anteveem a possibilidade de replicação, tendo explorado principalmente questões logísticas, culturais, e as facetas diretas de inovação social que ela contém. / [en] This study approaches Food Design as a lens for the Systemic and Service Design in gastronomy, more specifically, to provide tools for chefs in Rio de Janeiro to review and modify relationships in short food supply chains; wherewith influencing and encouraging conscious consumption, thus changing the way food is perceived and consumed and the relationship between the end user and the producer. Design Science Research was adopted as a methodological backbone to develop a solution (artifact) that improves the flow from farm to table in Rio de Janeiro, consumer awareness and local agricultural chains. Participatory Action Research, Food Design, Design Thinking and Service Design methodologies were also adopted, in an immersive and empathetic process in the question under analysis, which was enhanced in this study by the personal experience of the author, versed restaurant chef. The study approaches the challenges of a healthier and more sustainable food supply chain, benefits and obstacles faced by chefs who work with family farmers and small-scale producers. This has been done by surveying existing barriers, understanding how to overcome these obstacles with systems and services for chefs, who rely on a network of small farmers to surpass the difficulties of interacting with food industry service providers and promoting conscious consumption. This work is strongly supported by the empirical knowledge of the selected local chefs with relevant initiative in bypassing this chain, since written reference on the subject is somewhat scarce, and hardly any Design study has focused on the restaurant as a food system or its impacts. Another support of the research is presented in the didactic experience of Service Design for food in an exercise with undergraduate students on the theme. The results raised by this research provide insights and foresee the possibility of replication, having explored logistics and cultural issues mostly, and the direct social innovation facets it contains.

[pt] Para garantir que um componente estrutural resistirá ao longo de sua campanha operacional às trincas que podem não ter sido detectadas durante a última inspeção, é preciso estudar a tolerância aos defeitos nos componentes estruturais. As trincas longas podem ser modeladas por conceitos tradicionais da Mecânica da Fratura, mas as trincas curtas, em especial aquelas que partem de entalhes, não podem. O comportamento destas trincas curtas é modelado a partir do conceito do seu tamanho característico a0, proposto por El Haddad, Topper e Smith, que concilia o limite de iniciação de uma trinca por fadiga com o limiar de propagação das trincas longas. Para obtenção deste parâmetro, o limite de fadiga SL da liga de Al 6351-T6 é estimado por termografia e verificado extrapolando sua curva eN medida por procedimentos normalizados para uma vida útil muito longa. O limiar de propagação das trincas longas DeltaKth é medido através de ensaios padronizados. Por último, tamanhos de trincas em corpos de prova de geometrias diferentes são previstos por aproximações analíticas a partir dos campos de tensões à frente dos entalhes Sigma y(x)/Sigma n por Inglis e Creager e Paris. / [en] To guarantee the structural integrity of a component during its operational life, it is necessary to study the tolerances to defects. Long cracks may be modeled by traditional concepts of Fracture Mechanics, but short cracks, especially those that start from notches, cannot. The behavior of these short cracks is modeled on the concept of characteristic size a0, presented by El Haddad, Topper and Smith, which reconciles the initiation limit of a fatigue crack with the propagation threshold of the long crack. To obtain this parameter, the fatigue limit SL is estimated by thermography, and thereafter, the result of the Al 6351-T6 alloy, presented in this work, is verified by extrapolating its eN curve measured by standard procedures for a very long service life. The propagation threshold of long cracks Kth is measured by the standard test. Finally, crack sizes in specimens for different geometries are predicted by analytical approximations from the stress fields ahead of the notches by Inglis and Creager and Paris.