Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-12-08T16:27:38Z No. of bitstreams: 1 2014_JoaodeAlmeidaNeto.pdf: 4607654 bytes, checksum: 9faaa6fbeabdeb338285beaff44459e4 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-12-08T16:53:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_JoaodeAlmeidaNeto.pdf: 4607654 bytes, checksum: 9faaa6fbeabdeb338285beaff44459e4 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-08T16:53:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_JoaodeAlmeidaNeto.pdf: 4607654 bytes, checksum: 9faaa6fbeabdeb338285beaff44459e4 (MD5) / Neste trabalho foram feitas análises e comparações de quatro modelos de previsão de dano contínuo para materiais dúcteis. Dois deles baseados na Mecânica do dano contínuo, Lemaitre e CDM Aperfeiçoado e dois deles baseados na Micromecânica do defeito, GTN e GTN Estendido. Foram considerados dois mateiras, aço 1045 e uma liga de alumínio aeronáutico, de modo a verificar a real melhoria nos novos modelos propostos, que advém dos dois modelos mais difundidos na literatura, Lemaitre e GTN. Uma revisão bibliográfica do todos os modelos foi feita. Foram elaboradas simulações numéricas para que fossem feitas as comparações, utilizando como base resultados experimentais. Foi possível constatar que os modelos modificados apresentaram bom desempenho quando em tensões cisalhantes. O desempenho pôde ser observado tanto na determinação do deslocamento correto para a fratura quanto na previsão do potencial local para início da fratura dúctil. Nota-se que para carregamentos predominantemente axiais, somente o modelo CDM Aperfeiçoado produziu previsões próximas as observações experimentais.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-07-19T14:54:30Z No. of bitstreams: 1 2013_MarcosHonoratodeOliveira.pdf: 38148080 bytes, checksum: 5660b8bb69e2078dc6186be5ea890f0a (MD5) / Approved for entry into archive by Leandro Silva Borges(leandroborges@bce.unb.br) on 2013-07-19T17:30:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_MarcosHonoratodeOliveira.pdf: 38148080 bytes, checksum: 5660b8bb69e2078dc6186be5ea890f0a (MD5) / Made available in DSpace on 2013-07-19T17:30:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_MarcosHonoratodeOliveira.pdf: 38148080 bytes, checksum: 5660b8bb69e2078dc6186be5ea890f0a (MD5) / O fenômeno de punção em lajes lisas é um fator determinante na elaboração e nas verificações de projeto deste tipo de sistema construtivo. Quando a ligação laje-pilar está submetida a carregamento excêntrico o número de variáveis envolvidas na formulação é consideravelmente maior em relação à situação de carregamento simétrico, o que aparentemente reduz a precisão do método de verificação para este caso. O emprego da armadura de cisalhamento é uma solução bastante utilizada para aumentar a resistência à punção da ligação laje-pilar. É com base nestas informações que este trabalho propõe um estudo de lajes lisas com e sem utilização de armadura de cisalhamento submetidas a carregamento simétrico ou excêntrico. Foram analisadas experimentalmente dezesseis modelos locais de laje lisa apoiada sobre um pilar retangular interno. As lajes foram armadas ao cisalhamento com armadura do tipo double-headed stud e submetidas a carregamento simétrico e excêntrico. As lajes possuíam dimensões quadradas com 2500 mm de lado e 180 mm de espessura, moldadas com concreto usinado de resistência média em torno de 50 MPa. O pilar de cada modelo possuía seção transversal com dimensões retangulares de 200mm por 400mm. As principais variáveis de ensaio foram a utilização ou não de armadura de cisalhamento, a taxa de armadura de cisalhamento, o número de camadas da armadura de cisalhamento, o tipo de carregamento (simétrico ou excêntrico) e o eixo de flexão dos modelos submetidos ao carregamento excêntrico. São apresentados os resultados de carga última, dos deslocamentos verticais, das deformações na armadura de flexão, das deformações na armadura de cisalhamento, das deformações no concreto e também a posição e inclinação da superfície de ruptura das lajes e o mapa de fissuração de cada laje. Os resultados experimentais coletados foram adicionados a um banco de dados criado para uma análise de desempenho das recomendações sobre a verificação da resistência à punção de algumas normas de projeto. As normas analisadas foram: NBR 6118 (2007), Eurocode 2 (2004), ACI 318M (2008) e também foram avaliadas as prescrições utilizadas para as estimativas de resistência à punção da Teoria da Fissura Crítica de Cisalhamento (TFCC). Algumas das principais contribuições deste trabalho foram a adaptação do Método da Superfície de Resistência Mínima (MSRM) para o caso de lajes submetidas a carregamento simétrico e a proposta de uma nova formulação para este método no caso de lajes submetidas a carregamento excêntrico. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The punching shear phenomenon in flat slabs is a main factor in the design of this type of structural system. When the slab-column connection is subjected to eccentric loading the number of involved variables in the formulation is considerably higher if compared to the situation of symmetrical loading, which apparently reduces the accuracy of the verification method for this case. The use of shear reinforcement is a solution often used to increase the punching shear strength in the slab-column connection. It is based on these information that this work proposes a study of the use of flat slabs with shear reinforcement and subjected to symmetrical and eccentric loading. Sixteen local models of flat slab supported on a rectangular internal column were tested. The slabs had shear reinforcement consisting of double-headed studs and were subjected to symmetrical and eccentric loading. The slabs had square dimensions with a side of 2,500 mm and with a thickness of 180 mm, casted concrete with average compressive strength around 50MPa. The column of each model had rectangular dimensions: 200 mm wide by 400 mm long. The principal test’s variables were the use of shear reinforcement, the rate of shear reinforcement, the number of layers of shear reinforcement, the type of load (symmetrical or eccentric) and the bending axis in the case of to eccentric loading . The results consist of vertical displacements of the slabs, strains in the bending and shear reinforcement, strains on the concrete and also the position and inclination of the failure surface of the slabs and cracking map of each slab. The experimental results collected were added to a database created for a comparative analysis of design code recommendations on punching shear strength. The codes analyzed were: NBR 6118 (2007), Eurocode 2 (2004), ACI 318M (2008) .The procedure used to estimate the ultimate punching shear strength of the Critical Shear Crack Theory (CSCT) was also evaluated. Some of the main contributions of this work were an adaptation of Surface of Minimum Shear Resistance (SMSR) for the case of slabs subjected to symmetrical loading and a new formulation for this method in the case of slabs subjected to eccentric loading.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2011. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2011-09-29T15:11:56Z No. of bitstreams: 1 2011_CristinaAlmeidaBuenoeSilvaVilela.pdf: 12347318 bytes, checksum: 62e85024263fa0338bc3d50020128a6a (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-10-03T11:59:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_CristinaAlmeidaBuenoeSilvaVilela.pdf: 12347318 bytes, checksum: 62e85024263fa0338bc3d50020128a6a (MD5) / Made available in DSpace on 2011-10-03T11:59:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_CristinaAlmeidaBuenoeSilvaVilela.pdf: 12347318 bytes, checksum: 62e85024263fa0338bc3d50020128a6a (MD5) / O objetivo desta tese de doutorado é contribuir para o estado da arte em tensoestruturas, especificamente no que se refere à ação estática do vento sobre algumas estruturas cônicas de coberturas. Sete modelos rígidos de estruturas de membrana cônicas com um pico sem cone de fechamento no topo, um modelo com um pico e cone de fechamento no topo, um modelo com dois picos e outro com três picos foram ensaiados no túnel de vento do Laboratório de Aerodinâmica das Construções da Universidade Federal do Rio Grande do Sul – LAC/UFRGS. Os coeficientes de pressão interna, externa e resultante de todos os modelos foram obtidos a partir dos ensaios dos modelos em túnel de vento e calcularam-se, então, as forças estáticas que devem ser utilizadas no cálculo e dimensionamento destas estruturas. Observou-se que os valores máximos de sucção e sobrepressão calculados ocorreram com maior freqüência com os ângulos de incidência do vento de 30º e 0º e que a maior parte da superfície dos modelos ensaiados não está sujeita a picos severos de sucção ou sobrepressão. Foram testadas algumas opções de aglutinação de tomadas para obtenção de coeficientes de forma e simplificação do carregamento aplicado, mas observou-se que o resultado não representa bem a realidade por ser aplicável apenas em situações de baixo gradiente de pressões. Buscou-se resumir os resultados dos ensaios com os modelos de dois e três picos com o cálculo de fatores de redução, mas não foi possível devido à grande variabilidade dos valores dos coeficientes de pressão. Nestes modelos, observou-se, em geral, um aumento da sobrepressão e uma redução da sucção nos picos localizados a sotavento. Os carregamentos obtidos dos experimentos foram aplicados em uma tensoestrutura de um pico no programa LightsGiD com visualização de gráficos nos programas AutoCAD e GiD, e o resultado foi comparado com valores de carga utilizados por algumas empresas que não realizam testes em túnel de vento antes da construção de seus projetos de coberturas com membrana. As tensões principais na membrana e as forças nos cabos de borda com a aplicação dos carregamentos obtidos nos ensaios apresentam, em geral, valores inferiores aos resultados obtidos com as cargas distribuídas utilizadas quando não são realizados experimentos. A aplicação na maioria dos casos de coeficientes de pressão incorretos nos projetos faz com que os riscos de acidentes provocados pela ação do vento sejam maiores. Para melhorar a precisão dos dados que estão sendo usados como carregamento de vento em tensoestruturas é necessário disponibilizar mais informações, especialmente para os projetos menores em que testes em túnel de vento não são economicamente viáveis e não há tempo hábil para sua realização. Para atingir esta meta, mais séries de testes em túnel de vento devem ser feitas com configurações típicas, metodologia clara e divulgação de resultados. Uma vez que existam dados suficientes publicados, estes poderiam ser utilizados para a elaboração de normas específicas com orientações para projeto, construção e manutenção de estruturas de membrana. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The goal of this thesis is to contribute to the state of the art in tension structures, specifically with regard to the static wind action on some conical roof structures Seven rigid models of conic shaped membrane structures without closing the top, a conic model with a cone to close its top, a two and a three bay arrangements were tested in the wind tunnel at Laboratório de Aerodinâmica das Construções at Universidade Federal do Rio Grande do Sul – LAC/UFRGS. Internal, external and net pressure coefficients for all models were obtained from wind tunnel tests and static forces were calculated to be used in the design of these structures. It was observed that the maximum calculated values of suction and pressure occurred more frequently with the wind directions of 30º and 0º and that most of the surface of the models tested is not subject to severe peaks of suction nor pressure. Some options of averaging pressure coefficients over larger areas were done to simplify the applied loads, but it was observed that the result did not represent reality because it is applicable only in situations of low pressure gradient. To summarize the results of tests with two and three bay arrangements, the calculation of reduction factors was tried, but it was not possible due to the large range in the values of the pressure coefficients. In these models, in general, there was an increase of pressure and a decrease of suction in the peaks located downwind. Loadings obtained from the experiments were applied on a conic shaped fabric roof using LightsGiD program with results seen in AutoCAD and GiD programs. These results were compared with load values used by some companies that do not make wind tunnel tests before construction of their membrane roofing projects. Principal stresses in the membrane and forces in the cables with the application of loads obtained from the tests presented, in general, lower values than results shown with distributed loads used when experiments are not performed. The application in most cases of incorrect pressure coefficients in projects means that the risk of accidents caused by wind is larger. To improve the accuracy of the data being used as wind load on fabric roofs it is necessary to provide more information, especially for smaller projects since for these, wind tunnel tests are not economic or possible within the time-scale. To achieve this goal, more series of wind tunnel tests should be done with typical configurations, clear methodology and released results. Once there is sufficient data published, they could be used for the development of codes and standards with specific guidelines for design, construction and maintenance of membrane structures.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Mecânica, Progrma de pós-graduação em Ciências Mecânicas, 2010. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-05-13T22:51:19Z No. of bitstreams: 1 2010_BrunaFelippes.pdf: 4000409 bytes, checksum: 64ed4092e1b0854882f23b83b0671ed5 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-05-13T22:53:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_BrunaFelippes.pdf: 4000409 bytes, checksum: 64ed4092e1b0854882f23b83b0671ed5 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-05-13T22:53:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_BrunaFelippes.pdf: 4000409 bytes, checksum: 64ed4092e1b0854882f23b83b0671ed5 (MD5) / Em nível mundial, tubulações de aço desempenham papéis fundamentais nos diversos setores industriais. Contudo, qualquer tipo de duto está sujeito a desgastes em sua superfície devido à corrosão. Neste sentido, técnicas que viabilizem o reparo rápido e confiável de dutos são de fundamental importância para aumentar sua vida útil, prevenir acidentes, minimizar danos ambientais e permitir a manutenção da eficiência dos mesmos após serem reparados. Reparos com materiais compósitos estão tendo grande destaque no mercado internacional devido à sua alta eficiência, baixo peso e custo acessível. Estudos anteriores, presentes na literatura, sugerem que os materiais ideais para reparo de tubulações de aço são carbono/epóxi e vidro/epóxi, sendo que a solução mais vantajosa encontrada até o presente momento, em relação à configuração constituinte do reparo compósito em tubos de aço carbono, consiste em mesclar, no mesmo laminado, camadas de fibras de vidro com camadas de fibras de carbono, formando um reparo híbrido cujo dimensionamento ideal e número de lâminas de cada tipo de fibra devem ser cuidadosamente estudados para cada caso específico. Com o objetivo de obter informações de interesse tecnológico para setores industriais que necessitem executar manutenção preventiva em tubulações e realizar reparos emergenciais em caso de necessidade, obter-se-á soluções otimizadas de constituição e dimensionamento do reparo híbrido em material compósito, utilizado em tubos industriais de ampla aplicação no mercado atual. Para tanto, o trabalho consistirá em análises numéricas em dutos de aço (carbono), com diâmetro e comprimento nominais de 100 mm e 500 mm, respectivamente, que sofreram desbaste na região central, e foram reparados com compósitos de resina epóxi reforçada com tecidos híbridos (i.e. com camadas reforçadas com fibras de carbono e vidro-E). Com este trabalho foi possível verificar que o tubo reparado com material compósito híbrido conseguiu restaurar a rigidez e a resistência do tubo em aproximadamente 90%, sendo que a metodologia utilizada para selecionar as dimensões e os materiais adequados de reparo é rápida, eficiente, de baixo custo e depende sempre da situação específica desejada. Portanto, o reparo em análise está projetado para o pior caso de desbaste (60% da espessura original do tubo), para um tubo de aço 1010 e cujas pressões hidrostáticas internas não ultrapassem a pressão de falha calculada. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Worldwide, steel pipes play an important role in many industrial sectors. Meanwhile, any kind of duct is prone to suffer superficial damages due to corrosion. In this sense, techniques which allow fast and reliable repairs of ducts have a fundamental importance to increase the life cycle, avoid accidents, minimize environmental contaminations and to keep their efficiency after the repair. Composite repairs are very important in the international scenario due to their high efficiency, low weight and accessible cost. According to previous studies in literature carried out at UnB, the ideal composite materials to repair steel pipes are carbon/epóxi and glass/epóxi, composing an hybrid repair, that is the solution most advantageous until the present moment. This repair mixes, in the same laminate, glass fibre layers with carbon fibre layers. With the objective to obtain information of technological relevance to industrial sectors which need to carry out preventive maintenance and emergencial repairs, a methodology to allow the geometrical parameters and number of layers of the repair will be carefully studied. In this way, the work will consist of numerical analyses in carbon steel pipes, with 100 mm diameter and 500 mm in length, that are damaged in the central region, and had been repaired with a cold cure epoxy resin, adopted as matrix, and hybrid reinforcing layers (carbon and E-glass fiber layers). With this work it was possible to verify that the repaired pipe with hybrid material restored the rigidity and the resistance of the perfect pipe in 90%, finding the best methodology to select the dimensions and the adequate materials of repair and being the most efficient on low cost repair. Therefore, the repair in analysis is projected for the worst case of damage (60% of the original pipe thickness), for a steel pipe 1010 and whose internal hydrostatic pressures do not exceed the rupture pressure calculated.

Desde o seu surgimento, na França, o concreto armado vem evoluindo, com alterações nos materiais constituintes, nas dosagens e nos processos construtivos. Esta evolução tem como consequência uma variação no seu comportamento. Portanto, torna-se necessária a atualização das normas, que são as responsáveis por suas especificações. Com base na evolução do concreto, as normas, como o EC-2/89, CEB/90 e a NB-1, vem sendo substancialmente atualizadas, baseando-se em novos ensaios. Este trabalho aborda alguns aspectos que estão sendo alterados no estudo das deformações que ocorrem no concreto e no aço. Com base na análise de resultados, são feitas algumas considerações que podem contribuir para as modificações da NB-1, ora em desenvolvimento, e para futuros trabalhos sobre os temas abordados. / Since it appears, in France, the reinforced concrete has been developing, with changes in its component materials, in its doses and in its constructive process. This evolution has as result a change of its behavior. So, it makes necessary to bring the standards that are responsible for its specifications up to date. Based on the concrete evolution, the standards, as the EC-2/89, CEB/90 and the NB-1, have been essentially brought up to date based on new tests. This essay broaches some points of view that are being changed in the steel. Based on the result analysis, I do some considerations that can contribute for the modernization of the NB-1, for the time in development, and for future essays about the topics broached.

Neste trabalho, desenvolve-se uma formulação não-linear com o método dos elementos de contorno para análise numérica de sólidos danificados, considerando-se o fenômeno da localização de deformações. São utilizados dois modelos de dano, sendo um deles para o concreto. A regularização dos modelos locais é introduzida utilizando-se o conceito de integral não-local, objetivando-se assim eliminar a dependência de malha da resposta obtida com o contínuo local. A formulação implícita proposta é escrita em termos das variáveis de deformação do domínio e utiliza matriz tangente consistente, que é derivada a partir das relações constitutivas dos modelos não-lineares. A formulação é estendida para considerar a equação do comprimento de arco acoplada às equações de equilíbrio do método, possibilitando a obtenção de respostas com \"snap-back\". Introduz-se também uma equação de restrição na formulação, mais geral que a do arco. Considera-se o acoplamento da formulação do método dos elementos de contorno com o método dos elementos finitos para modelar o meio contínuo com fibras. No acoplamento, utiliza-se uma técnica com mínimos quadrados para reduzir o número de equações do problema, geradas a mais do que o número de incógnitas em função da adoção de diferentes aproximações polinomiais para aproximar deslocamentos e forças nas fibras. Considera-se um modelo não-linear para o escorregamento entre fibras e meio. A variável do deslocamento relativo é introduzida nas equações do acoplamento e a formulação resultante permite analisar meios com dano, enrijecidos com fibras, considerando-se perda de aderência entre os dois materiais. / In this work, a non-linear formulation of the boundary element method has been developed to analyse numerically damaged solids, taking into account the strain localization phenomenon. Two damage models are used, being one of them particularly applied to concrete materials. The regularization of the local models is introduced by the concept of non-local integral, aiming the mess dependency elimination that may appear if the local models are used. The proposed implicit formulation is written in terms of domain strain variables and is based on the consistent tangent operator - CTO, which is derived from the non-linear model constitutive relations. The formulation is extended to consider the arc-length scheme combined with the equilibrium equations of the boundary element method to make possible the analysis of solids exhibiting snap-back effects. A general constrained equation even more general than the arc-length one is also introduced. An improved version of the boundary element-finite element method combination is also discussed and implemented to analyse reinforced solids. The least square method is adopted to reduce the number of redundant equations obtained by adopting different approximation for displacements and interface forces. An appropriate non-linear bolting model is considered to control the interface force between matrix and fibers, introducing therefore the relative displacement variable in the coupling equations. The resulting formulation allow analysing damaged bodies reinforced by fibers and taking into account the bolting conditions between matrix and fibers.

Este trabalho tem por objetivo demonstrar a viabilidade do emprego da teoria de interação de substâncias no contínuo para a análise de compostos multifásicos, sendo possível considerar-se substâncias anisótropas através de sua representação via uma formulação isótropa equivalente. No campo teórico, referente à anisotropia via formulação isótropa equivalente, deduzem-se tensores de mapeamento de tensões e deformações para o espaço fictício na configuração deformada, adequados às análises com grandes deformações. Os modelos de materiais compostos e de anisotropia propostos, foram implementados no âmbito de um código de cálculo para análise dinâmica explícita com grandes deformações. Entre as aplicações do programa destacam-se o estudo de problemas de conformação de lâminas metálicas e de compostos multifásicos e a possibilidade de analisar compostos de matriz frágil reforçada por fibras curtas, considerando-se uma função simples de dano elasto-plástico. Os exemplos executados mostram boa concordância dos resultados obtidos neste trabalho com aqueles obtidos por outros autores e com alguns resultados experimentais existentes. / The aim of this work is to valuate the performance of the theory of interacting substances in the continuum (role of mixtures) applied to composites including anisotropic substances which are modeled by an isotropic equivalent formulation. In the theoretical field, with respect to the anisotropy consideration by an equivalent isotropic formulation on the deformed configuration, convenient mapping tensors for stresses and strains in the fictitious space are deduced and applied to large deformation problems. The proposed models of anisotropy and composites were implemented in an explicit code for dynamic analysis with large deformations. The code is applied to the solution of sheet metal forming processes and multiphase composites including an analysis of a brittle matrix composite reinforced by short fibers by a simple elastoplastic damage model. The numerical results of the chosen examples are in good agreement with those suggested in some references or with some reported experiments.

Orientador: Renato Pavanello / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T18:51:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Foganholi_JoaoFrancisco_M.pdf: 5957365 bytes, checksum: ab72ffa99a55759a4b4b1e82b6efc24a (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Nesse trabalho é realizado um estudo de alguns estimadores de erros aplicados a elementos finitos para resolução de problemas de estado plano de elasticidade linear. Três tipos de estimadores são estudados: o primeiro proposto por ZIENKIEWICZ/ZHU em 1987, o segundo usado pelo pacote comercial ANSYS que é similar ao primeiro, e o terceiro, proposto nesse trabalho, que usa o estimador ZZ, porém com uma técnica melhorada para recuperar o campo de tensões. Foram descritas detalhadamente as formulações teóricas dos estimadores de erros, técnicas de recuperação de tensão e implementadas rotinas computacionais para a avaliação dos seguintes parâmetros: campo de deslocamentos, campo de tensões nos pontos de integração, campo de tensões nos nós, campo de tensões médias nodais, campo de tensões melhoradas, erro nos pontos de integração, erro nos nós, norma em energia para o erro por elemento, percentagem de erro por elemento e percentagem de erro global. Para a discretização usou-se elementos triangulares lineares, triangulares quadráticos e quadrilaterais lineares. Foram feitos exemplos e comparações com o estimador proposto no pacote comercial Ansys, aqui denominado [ZZ1] que é similar ao estimador [ZZ] e também com os resultados obtidos com o estimador baseado no salto de tensões proposto no programa Nastran. Os resultados obtidos são analisados e comparados, variando-se o tipo de problema e o refinamento das malhas. O estudo feito nesse trabalho é importante na aplicação de Elementos Finitos onde se requer refinamentos do tipo (h), pois, indica quais elementos devem ser refinados e quando o processo de iteração deve ser interrompido / Abstract: In this work, a study of some error estimators for some finite elements applied to linear elasticity plane state problems is realized. Three types of estimators are studied: the first is the one proposed by ZIENKIEWICZ/ZHU in 1987, the second used by ANSYS is similar to the first and the third proposed in this work is an improvement of the ZIENKIEWICZ/ZHU stress recovery technique. The theoretical formulations of these error estimators and stress recovery techniques are analized in detail. Some computational routines for the calculation of: nodal displacements, stresses at the integration points, nodal stresses, nodai mean stresses, smooth stresses, error at the integration points, error at the nodal points, energy norm of the elementary errors, elementary error percentage and glogal error percentage are implemented. Linear triangular, quadratic triangular and linear quadrilateral elements are used in the discretization process. Some examples are presented considering the ANSYS error estimator ZZI, which is similar to the ZZ esimator, and the results are compared with the ones obtained considering the estimator used by NASTRAN. The results obtained are analysed and compared considering different types of problems and different types of discretization. Error esimators are important in the application of the Finite Element Method when h-type mesh refinement is needed, because error estimators can indicate which elements should to be refined and when the iteration process should be interrupted. / Mestrado / Mecanica dos Solidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: David Comedi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-28T02:58:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ChampiFarfan_AnaMelva_M.pdf: 9748941 bytes, checksum: 756959b47f9942a5aaddd90298bca0c8 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Neste trabalho, apresentamos resultados experimentais de um estudo de pinholes em filmes finos de a-Ge0.9Si0.1: H e a-Ge0.9Si0.1. As amostras foram depositadas pela técnica de Ion Beam Sputtering Deposition, usando kriptônio e argônio como gás de sputtering. Os pinholes foram observados por microscopia óptica em amostras crescidas sobre vidro usando diferentes pressões parciais de hidrogênio, em 6 e 12 regiões de 1mm2 escolhidos aleatoriamente perto do centro das amostras. A concentração de hidrogênio nas amostras foi determinada por medidas de transmitância no infravermelho. Foi observado um aumento imediato do numero médio de pinholes em função do tempo de armazenamento das amostras a temperatura ambiente, atingindo-se uma saturação após 20 dias aproximadamente. O número médio de pinholes a qualquer tempo depois da deposição é maior conforme a concentração de hidrogênio na amostra aumenta. Foi também medido o stress nos filmes em função do tempo o qual manteve-se constante dentro da margem de erro. Para explicar estes resultados, propor-se um modelo teórico, baseado em observações prévias reportadas na literatura, o qual considera as bolhas como precursores dos pinholes nos filmes. Para determinar os parâmetros do modelo fez-se um estudo da altura das bolhas usando um profilômetro e do diâmetro das mesmas por microscopia óptica. O ajuste do modelo teórico aos dados experimentais é bom, e os parâmetros obtidos a partir do mesmo não estão em contradição com os dados disponíveis na literatura / Abstract: In this work, experimental results of a study of pinholes in a-Ge0.9Si0.1: H and a-Ge0.9Si0.1thin films are presented. These films were prepared using the ion beam sputtering deposition technique, with krypton and argon as working gases and using different hydrogen partial pressures. The pinholes were observed by optical microscopy in films deposited on corning glass substrates, in 6 and 12 regions of 1 mm2 random selected near to sample¿s center. The concentrations of hydrogen in the samples were determined by infrared transmission spectroscopy. We have observed immediate increase of the average number of pinholes with sample storage time at room temperature, attaining saturation after 20 days approximately. The average number of pinholes at any time after the deposition is higher as the sample hydrogen concentration increases. We have also measured the stress in the films as a function of time, which was constant within the experimental error. In light of the results, we have suggested a theoretical model based on prior observations reported in the literature, which consider the bubbles as the precursors of pinholes in the films. To determine the parameters of the model, we performed a study of the bubbles height using a perfilometer and of their diameter by optical microscopy. The agreement of the model with the experimental dataset is good, and the parameters obtained are not in contradiction with the data available in the literature / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Nilson Tadeu Mascia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-28T22:42:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vanalli_Leandro_M.pdf: 5717454 bytes, checksum: a45d41ec97fbf94a146be405b7c4643b (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Este trabalho apresenta uma análise sobre as distribuições de tensões e de deformações em sólidos anisotrópicos no âmbito da Teoria da Elasticidade. Neste contexto, para se estudar o comportamento mecânico, baseando-se no entendimento das tensões, deformações e deslocamentos, de vigas anisotrópicas, foram analisadas funções de tensão, consoantes com aquelas desenvolvidas por LEKHNITSKII et alo (1968) e HASHIN (1967). Comparações de resultados com estruturas de material isotrópico também foram alvo de investigação. Por fim, um estudo sobre vigas com seções constituídas de camadas foi realizado. Os resultados obtidos fornecem informações que contribuem para a aplicação dos materiais anisotrópicos em estruturas da construção civil / Abstract: This work presents an analysis on the distribution of stress and strain in anisotropic solids in the scope of the Theory of the Elasticity. In this context, to study the mechanical behavior, being based on the agreement of the stress, strain and deslocations, of anisotropic beams stress functions had been analyzed, consonants with those developed by LEKHNITSKll et alo (1968) and HASIllN (1967). Matchings of results with structures of isotropic material had also been goal of inquiry. Final1y, a study on beams with consisting sections of layers it was carried through. The obtained results supply information that contribute for application of the anisotropic materials in structures of the civil construction / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil