Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-05-23T04:12:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 345233.pdf: 5338696 bytes, checksum: 8a504efce065b084469f59fa9ea7ae5f (MD5) Previous issue date: 2016 / Neste trabalho apresenta-se a metodologia de consideração da fluência na construção do diagrama N-M-1/r através do ajuste das deformações no diagrama tensão-deformação em pilares de concreto armado. Obtém-se os momentos solicitantes finais através de integrações sucessivas da linha elástica. Alternativamente, apresenta-se a aplicação do diagrama N-M-1/r modificado juntamente com o método do pilar-padrão acoplado a diagramas. O método simplificado da excentricidade adicional equivalente de fluência prevista na NBR 6118:2014 também é apresentado e avaliado em relação aos demais métodos. O método não-linear de ajuste do diagrama tensão-deformação se torna muito mais prático com a sua aplicação em ferramentas computacionais. Sua utilização com o método do pilar-padrão acoplado a diagramas apresenta resultados próximos ao método geral e é de aplicação mais simples. Observou-se que o critério de dispensa da consideração da fluência em pilares de concreto armado da norma brasileira pode ser imprudente e que o acréscimo de momentos em situações comuns de projeto pode ultrapassar os 10%.<br> / Abstract : This work shows the consideration of creep in the construction of moment-curvature diagrams through the adjustment of strains in tension-strain diagrams for reinforced concrete columns. Final bending moments are obtained by consecutive elastic line integrations. Alternatively, it is presented the application of the modified moment-curvature diagram with approximate methods for second order effects calculations. The ?additional creep eccentricity method? presented in NBR 6118:2014 is also evaluated in relation to the previous methods. The non-linear method of tension-strain diagram adjustment becomes much more practical with its application in computational tools. Its implementation with approximate methods presented close results to the general method with easier use. It is observed that the criterion to dismiss the consideration of creep in concrete columns presented in the brazilian code may not be safe since the increase in bending moments for common design situations can go past 10%.

FERREIRA, J. L. S. Novas diretrizes para a seleção granulométrica de misturas asfálticas densas com foco na deformação permanente. 2017. 70 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2017-07-10T12:09:05Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_jlsferreira.pdf: 2038032 bytes, checksum: 4c0954b76244f5760a4a25264d6a30f9 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-07-20T14:18:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_jlsferreira.pdf: 2038032 bytes, checksum: 4c0954b76244f5760a4a25264d6a30f9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-20T14:18:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_jlsferreira.pdf: 2038032 bytes, checksum: 4c0954b76244f5760a4a25264d6a30f9 (MD5) Previous issue date: 2017-06-06 / The permanent deformation in flexible pavements is a distress that typically manifests at early ages and mainly occurs in the asphalt layer. Although several factors are associated with this kind of failure, the literature emphasizes that the grain size distribution plays an essential role, because it makes up the resistant skeleton. Despite its relevance, the role of gradation is superficially considered in the asphalt mixtures design. This work focuses on the proposition of a simple method to evaluate the quality of the grain size distribution and its potential to form rutting resistant asphalt mixtures. This method is based on the hypothesis of the existence of a main aggregate structure responsible for absorbing and transmitting stresses without developing plastic deformation in the asphalt mixture. Two parameters were proposed to characterize this structure, denominated α and G ratios. The first one characterizes the degree of interlocking, while the second one is related to the sizes of particles. The result of the uniaxial repeated load test (Flow Number, FN) was adopted to indicate the rutting susceptibility of asphalt mixtures. Both parameters were shown to be correlated with FN, characterizing them as useful tools to assist the composition of resistant gradations. In comparison to the parameters of the Bailey method, the parameters now suggested had better correlations with the FN. Moreover, the analysis by Digital Image Processing of the internal structure of some asphalt mixtures showed the ability of the α ratio to estimate interlocking of mineral skeleton. After, the κ index was established, conceived as a characteristic parameter of the asphalt mixture that indicates the rutting resistance. This index is obtained by a non-linear combination of the gradation parameters (α and G) and the viscosity of the asphalt binder used in the asphalt mixture. An excellent correlation was observed between the FN and the κ index. Finally, criteria for the κ index were suggested as a function of traffic level. Thus, it is expected that this work has contributed to the development of rational methods that subsidize the choice of resistant and stable gradation compositions for better quality pavements. Key words: Permanent deformation. Gradation. Asphalt mix. Flow / A deformação permanente em pavimentos asfálticos é uma falha que se manifesta tipicamente no início de sua vida de serviço, ocorrendo principalmente na camada de revestimento. Apesar de diversos fatores estarem associados a causa desta falha, a literatura destaca que a granulometria da mistura asfáltica tem um papel essencial, pois compõe o seu esqueleto resistente. Mesmo diante de sua relevância, o papel da granulometria é considerado de maneira superficial na etapa de dosagem das misturas asfálticas. O presente trabalho se concentra na proposição de um método simples para avaliar a qualidade da distribuição granulométrica e de seu potencial para compor misturas asfálticas resistentes à deformação permanente. Tal método baseia-se na hipótese da existência de uma estrutura principal de agregados responsável por absorver e transmitir tensões sem conferir deformação plástica à mistura asfáltica. Para caracterizar essa estrutura foram propostos dois parâmetros, denominados proporções α e G. O primeiro caracteriza o seu grau de intertravamento, enquanto o segundo está relacionado ao tamanho de suas partículas. O resultado do ensaio uniaxial de carga repetida (Flow Number, FN) foi utilizado para indicar a suscetibilidade ao acúmulo de deformação das misturas asfálticas. Ambos os parâmetros propostos se mostraram correlacionados com o FN, caracterizando-se como ferramentas úteis para auxiliar a composição de granulometrias resistentes. Em comparação aos parâmetros do método Bailey, os parâmetros ora sugeridos se sobressaíram, apresentando melhores correlações com o FN. Além disso, a análise por Processamento Digital de Imagens (PDI) da estrutura interna de algumas misturas asfálticas fortaleceu a capacidade da proporção α estimar o intertravamento do esqueleto pétreo. Em seguida, estabeleceu-se o índice κ, concebido como um parâmetro característico da mistura asfáltica e que indica seu potencial para resistir à deformação permanente. O referido índice é obtido por uma combinação não-linear dos parâmetros granulométricos ora propostos e da viscosidade e teor do ligante asfáltico utilizado na mistura. Foi observada uma elevada correlação entre o FN e o índice κ. Por fim, foram sugeridos critérios para o índice κ em função do nível de tráfego. Dessa forma, espera-se ter contribuído para o desenvolvimento de métodos racionais que subsidiem a escolha de composições granulométricas resistentes e estáveis com vistas a pavimentos de melhor qualidade.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:14:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 329098.pdf: 3595060 bytes, checksum: e238f34cd5dfd609dd7ad2d35e6d24db (MD5) Previous issue date: 2014 / Nas últimas décadas a aplicação de componentes feitos de materiais poliméricos sofre um aumento expressivo. Muitas peças tradicionalmente feitas de metais e cerâmicos foram substituídos por algum tipo de polímero. O aumento de itens fabricados desses materiais se deve à grande versatilidade de propriedades mecânicas e químicas aliadas à baixa densidade dos mesmos. No entanto, do ponto de vista computacional esses materiais são extremamente complexos de serem modelados devido à intrínseca sensibilidade às variações de temperatura e taxa de deformações. Em vista disso, no presente trabalho buscou se estudar e implementar um conjunto de modelos constitutivos viscoplásticos capazes de representar o comportamento de materiais termoplásticos. A abordagem variacional foi adotada para formulação do modelo, assim a atualização das tensões e variáveis internas é realizada através da extremização de um pseudo-potencial termodinamicamente consistente. Para o estudo do comportamento do modelo em geometrias tridimensionais foi escrita uma sub-rotina de material, usermat, no programa comercial de Elementos Finitos de análise implícita ANSYS. Ao se fazer a hipótese de isotropia material, a decomposição espectral foi utilizada implicando na redução do número de equações a serem resolvidas em cada ponto de integração. Curvas de força-deslocamento de três polímeros diferentes, PS, PLA e PC foram obtidas através do ensaio de tração para a realização de ajuste de um modelo. O corpo de prova foi modelado via CAD e uma análise de EF do ensaio de tração foi configurada via ANSYS Workbench 14.5. A minimização do erro quadrático das curvas, simulada e real, foi realizada pelo programa de PIDO (Process Integration and Design Optimization) modeFRONTIER®. As curvas força-deslocamento simuladas, após ajuste de parâmetros, ficaram muito próximas aos resultados de ensaio, mostrando a capacidade da formulação matemática escolhida em representar o comportamento mecânico de materiais poliméricos. Por fim, análises envolvendo contato entre corpos e torção foram executadas a fim de se verificar o comportamento e estabilidade do modelo material implementado em situações mais complexas.<br> / Abstract: Demands for light weight and high strength structures lead to polymeric materials as a suitable choice for a large class of engineering applications. In some cases, components traditionally made of metals or ceramics have been replaced by some kind of polymer. This paradigm shift is related to good mechanical properties, low density, corrosion resistance, easy to manufacture, etc. However, computational modeling of such materials has become a challenge in mechanical and material science fields, mainly because of its intrinsic sensitivity with respect to temperature and rate strain variations. In the work reported here, the focus was constitutive modeling and implementation of viscoplastic materials submitted to finite strain kinematics.Variational formulation was adopted for material modeling. Stress and internal variables updates are performed solving a minimization problem for each time increment. Material isotropy was admitted allowing spectral decomposition to describe the set of constitutive equations. User material sub-routine was written in the implicit Finite Element program ANSYS. Given arbitrary combinations of well know potentials as Odgen, Hencky, Perzyna and others, material free parameters were tuned by fitting experimental load-displacement data of PS, PLA and PC. Minimization of Mean Squared Error was performed making use of modeFRONTIER, a commercial Process Integration and Design Optimization (PIDO) software. Experimental and numerical results were very closed showing the ability of our model to represent the mechanical behavior of thermoplastic polymers. Finally, three-dimensional FE Analysis using frictionless contact and torsion is presented in order to verify the stability and applicability of our model in large-scale problems.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-03-18T21:00:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 332769.pdf: 19510726 bytes, checksum: 9d05fe55d11db784072635d8e8e6eed0 (MD5) Previous issue date: 2014 / O estudo do comportamento mecânico de tendões apresenta uma série de dificuldades numéricas e experimentais. Para compreender o comportamento mecânico do tecido e as dificuldades associadas, realizou-se um conjunto de ensaios experimentais, onde quatro destes ensaios são apresentados e seus resultados discutidos. Do ponto de vista numérico, estudou-se um modelo de comportamento mecânico deduzido a partir de hipóteses sobre leis da termodinâmica, que fornece uma relação constitutiva baseada em uma estrutura variacional com variáveis internas. Este modelo é apresentado em detalhes com exemplos numéricos que demonstram sua capacidade de representação mecânica. Por fim, os dados experimentais foram então utilizados para um procedimento de identificação de parâmetros do modelo estudado, onde este apresentou uma excelente correlação com os dados experimentais obtidos.<br> / Abstract : The study of the mechanical behaviour of tendons presents several numerica land experimental difficulties. To better understand the mechanical behaviour of the tissue and its associated difficulties, a set of experimental tests was executed, Four of these tests are presented and its results discussed.From the numerical point of view, a mechanical behaviour model deduced from hypothesis about thermodynamics laws was studied, it gives a constitutive relationship based on a variational structure with internal variables. This model is presented in detail with numerical examples that show its mechanical representation capacity. Finally, the experimental data were the nused in a parameter identification procedure using the studied model which showed excellent correlation with the experimental data.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Odontologia, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-09-01T04:09:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333865.pdf: 1179205 bytes, checksum: 0a8565618e9602afd5846cb955ca415c (MD5) Previous issue date: 2015 / Objetivo: Avaliar o comportamento viscoelástico (creep) de resinas compostas dentais sob teste de fluência por microindentação Vickers, em duas condições diferentes: tempo (24 h e 1 mês) e armazenagem (seco e úmido), com carga e temperatura constantes. Material e Método: Cem amostras cilíndricas (12 mm x 1 mm), foram confeccionadas a partir de 5 resinas compostas (Micro- híbrida, Nano-Híbrida, Micro-híbrida com nanopartículas, Nanopartículada eNano-híbrida), divididas em dois subgrupos de acordo com a armazenagem (seco e úmido) (n = 10), em estufa a ± 37º C. Após operíodo de armazenagem concluído (24h e 1 mês), as amostras receberam uma carga compressiva estática de 100 g por 30 s em um microdurometro, permaneceram sob relaxamento (sem carga) de 30 s e foram mensuradas, repetiu-se o teste no mesmo local e uma nova mensuração foi realizada. Os valores dessas indentações foram armazenados e calculados. Resultados e Conclusão: A Resina Opallis apresentou o maior valor para a fluência do que as outras resinas. Os menores valores foram encontrados na Filtek Z350. Não houve diferença estatisticamente significante entre IPS Empress Direct e Charisma Diamond (P> 0,05). Também não houve diferença significante entre Filtek Z250 e IPS Empress Direct (P> 0,05). Porém, Filtek Z250 apresentou diferença da Charisma Diamond. As resinas tiveram uma menor deformação de fluência quando armazenadas a seco para todos os grupos. Quanto ao tempo de armazenagem em 24h teve maior deformação do que 1 mês.<br> / Abstratct: To evaluate the viscoelastic behavior (creep) of dental composite resins under fluency test by microindentação Vickers, in two different conditions: time (24 hours and 1 month) and storage (dry andwet), load and temperature constant. Method: Hundred cylindrical samples (12 mm x 1 mm), were prepared from 5 resins composite (Micro-hybrid, Nano-Hybrid, Microhybridwith nanoparticles, Nanoparticle and nano-hybrid) were dividedinto two subgroups according to storage (dry and wet) (n = 10), in anoven at 37 º ± C. After the period concluded storage (24 h and 1 month), the samples have received a static compressive load of 100 g for 30 s in the microhardness, remained under relaxation (no load) for 30 s and were measured, the test was repeated in the same place and a new measurement was performed. The values of these indentations werestored and calculated. Results and Conclusion: The Opallis resin showed the highest valueto fluency than other resins. The lowest values were found in FiltekZ350. There was no statistically significant difference between IPS Empress Direct and Charisma Diamond (P> 0.05). There was also no significant difference between Filtek Z250 and IPS Empress Direct (P>240.05). However, Filtek Z250 showed a difference of Charisma Diamond. The resins had a lower creep deformation when stored the dry for all groups and in relation to storage period 24 h with a greater deformation than 1 month.

Programa de Pós-Graduação em Geotecnia. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Maurílio Figueiredo (maurilioafigueiredo@yahoo.com.br) on 2014-07-17T19:25:49Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) DISSERTAÇÃO_AnáliseTensõesInsitu.pdf: 12075595 bytes, checksum: 7596922656f08d51aa790d0c14f6857d (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2014-07-18T17:54:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) DISSERTAÇÃO_AnáliseTensõesInsitu.pdf: 12075595 bytes, checksum: 7596922656f08d51aa790d0c14f6857d (MD5) / Made available in DSpace on 2014-07-18T17:54:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) DISSERTAÇÃO_AnáliseTensõesInsitu.pdf: 12075595 bytes, checksum: 7596922656f08d51aa790d0c14f6857d (MD5) Previous issue date: 2013 / O estudo das tensões in situ realizado na presente dissertação foi conduzido a partir da norma publicada pela International Society of Rock Mechanics (ISRM) no ano de 2012 em que sua metodologia se baseia em diversas etapas a serem seguidas para consolidação de um modelo de tensões in situ para uma dada região. A mina Cuiabá localizada na região norte do Quadrilátero Ferrífero tem suas atividades de lavra subterrâneas datadas desde o ano 1985 e serviu de modelo para aplicação da norma uma vez que várias informações sobre tensão estavam disponíveis. Foram utilizados neste estudo dados geológicos, topográficos, testemunhos de sondagem, furos de ventilação, parâmetros de laboratório e resultados de ensaios de tensão in situ. Diversos métodos para estimativa das tensões in situ foram considerados sendo ensaio de sobrefuração como método direto e as ocorrências de discing e as quebras em escavações circulares como indiretos. A primeira etapa da dissertação seguiu com a análise dos dados regionais que contribuíram para entendimento e classificação preliminar do campo de tensões em que a mina está inserida. Os litotipos e a estrutural da área foram analisados, além do resultado de ensaios de compressão uniaxial e condições dos maciços rochosos. Foram levantados 35 furos de ventilação da mina entre os níveis 7 e 15 sendo que parte destes apresentam quebras diametralmente opostas ao longo de suas paredes. Foi verificada a possibilidade de estas quebras serem indicadores da orientação das tensões como breakouts clássicos. Ensaios de sobrefuração foram realizados no ano de 2004 nos níveis 12 e 14 da mina nas profundidades 800m e 933m, respectivamente. O resultado dos ensaios foi considerado na interpretação dos dados de campo dos furos de ventilação em modelagem numérica 3D. Os furos de sondagem na mina Cuiabá tem registrado diversos intervalos com a ocorrências de discings em suas rochas de caráter rúptil desde 2008. Detalharam-se diversas características dos discings que incluem forma, espessura, distribuição espacial e outras com intuito de que estes fossem empregáveis no conhecimento das tensões in situ. Todos os dados foram interpretados e validados para consolidar o conhecimento do campo de tensões da mina. __________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The In Situ stress study carried out in this thesis was based on the fifth suggested method published by the International Society of Rock Mechanics (ISRM) in 2012 whoser methodology is based on many stages to be followed in order to build the In Situ stress model of a site. The Cuiaba mine, located in the north part of the Quadrilátero Ferrífero area, has its underground mining activities since 1985 and was considered to employ the suggested method since many stress data was available. Geological data, information about topography, drilling cores, ventilation boreholes, laboratory tests and In Situ stress measurements were considered in this study. Different methods were used to estimate In Situ stress, overcoring was the direct method, discing and damage in circular boreholes, were the indirect ones. On the first part of thesis, regional data was analyzed in order to understand the geology of the site and to give a preliminary idea of the field stress where the Cuiabá mine is located in. Lithology and structural data were analyzed, besides uniaxial compression test results and the rockmass conditions. It was collected data from 35 ventilation boreholes located between the 7th and 15th level. In some of them diametral failures ocurred in the excavation walls what led the study to carry out in this thesis. It was suggested the possibility of considering this failures as stress indicators like breakouts. In 2004, overcoring measurements were conducted in the 12th and 14th levels, at 800 and 933m deep. The stress measurements results were considered in the 3D numerical modeling of the ventilation borehole failures. The Cuiaba drilling cores have indicated discing cases in brittle rocks since 2008. Discing parameters were detailed which included shape, thickness, location and others in order to employ them for the In Situ Stress knowledge of the site. All data was interpreted and validated to build the mine field stress.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T18:39:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 99100.pdf: 16356155 bytes, checksum: d7f40994b54183428428e0c52a8fe54b (MD5) Previous issue date: 1994 / A holografia eletrônica tem sido usada na medição de campos de deslocamentos, deformações e tensões em superfícies planas. Neste trabalho, é proposta uma metodologia para extender a utilização da holografia eletrônica à medição de superfícies não planas. Para realizar esta tarefa é necessário conhecer a forma geométrica do corpo. É proposta uma técnica holográfica integrada às medições de deslocamentos para determinar a forma geométrica quando esta informação não está disponível. Duas superfícies previamente conhecidas foram medidas com o objetivo de aplicar e testar a técnica de medição da forma geométrica. Os resultados foram considerados satisfatórios. Uma metodologia integrando a medição de forma geométrica à medição dos deslocamentos e à determinação das deformações e tensões associadas ao sistema de coordenadas local, adequado à geometria do corpo, é apresentada e discutida. Uma análise qualitativa das fontes de erros é apresentada com o objetivo de apontar os principais problemas a serem quantitativamente estudados. Finalmente, dois casos experimentais são apresentados como exemplos de aplicação da metodologia. Os resultados obtidos confirmaram a viabilidade do método, ainda que alguns aspectos importantes devam ser melhorados.

Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T21:26:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 109899.pdf: 15782588 bytes, checksum: cbab4131369d5aa244b83eafdf4cb43b (MD5) Previous issue date: 1997 / O presente trabalho de Tese descreve o desenvolvimento de uma Bancada de ensaios mecânicos automatizados de cabos condutores de alta tensão a altas temperaturas, a qual foi instalada no Laboratório Central de Pesquisa e Desenvolvimento, no Centro Politécnico da UFPR em Curitiba. O "software" correspondente à automatização da mesma também está sendo apresentado. É apresentada na seqüência, tendo em vista que até o momento os ensaios de fluência a altas temperaturas não foram ainda normalizados, uma metodologia de ensaio de fluência a altas temperaturas que busca relacionar adequadamente os resultados dos ensaios com a otimização do projeto de linhas de transmissão. Está sendo igualmente incluído no trabalho um "software" simplificado, desenvolvido para o projeto de um lance de cabof incluindo um exemplo de aplicaçãot com o objetivo de melhor justificar a metodologia desenvolvida. Estão também descritos os trabalhos de calibração e compensação dos erros sistemáticos dos instrumentos.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-01-31T03:11:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343680.pdf: 8136223 bytes, checksum: e2c517be94b01114439cffd37cec40fe (MD5) Previous issue date: 2016 / A construção de malhas dutoviárias, instrumentos vitais para a economia de muitos países, surgiu da necessidade de transportar, com eficiência, agilidade e segurança, grandes volumes de óleo, gás e derivados. No Brasil, dutos estão normalmente enterrados. A cobertura de terra sobre eles oferece proteção física e mecânica. Todavia, a combinação entre fatores climáticos e geológicos poderia causar instabilidades do solo e, consequentemente, adicionar carregamentos significativos ao duto. Tais esforços imprevisíveis poderiam aumentar o risco de falhas em serviço ou mesmo acidentes no trecho enterrado, quando somados às cargas já existentes. Neste estudo, entende-se por tensões combinadas aquelas resultantes da ação simultânea de diferentes carregamentos que atuam no duto, incluindo as tensões residuais geradas na fabricação de tubos. Estas tensões são normalmente ignoradas do conjunto de tensões combinadas devido ao pouco conhecimento disponível sobre elas, bem como por sua difícil medição. No entanto, desprezá-las acaba por comprometer a determinação de alguns parâmetros de interesse, especialmente o carregamento axial atuante no duto em operação. Por isso, o presente estudo visa compreender os mecanismos de formação das tensões residuais na fabricação de tubos e, mais especificamente, mapear a distribuição destas em alguns exemplares selecionados, tipicamente utilizados na indústria de óleo e gás. Para tanto, um dispositivo óptico que combina a técnica do furo cego incremental (especificada na norma ASTM E837-13a) e a técnica de interferometria DSPI foi utilizado como ferramenta de medição dessas tensões. Os resultados experimentais apontam um comportamento equibiaxial entre as tensões residuais longitudinais e circunferenciais, além de perfis de tensões variáveis (na comparação entre as amostras de diferentes processos de fabricação) com predomínio de tensões compressivas na superfície externa dessas amostras. Posteriormente, define-se um conjunto de procedimentos para avaliar o carregamento induzido pelo solo através da medição das tensões combinadas, considerado a presença de tensões residuais.<br> / Abstract : Pipelines are vital instruments for economic activities as well as for the energy matrix of most countries. Their constructions are related to the need to transport large volumes of oil, gas and derivatives with efficiency, flexibility and security. Pipelines are usually buried in Brazil. The ground around the pipeline provides physical and mechanical protection. However, the combination between geological and climatic factors could cause ground instabilities and consequently could apply significate loads to the pipeline. These unpredictable loads could increase the risk of service failures or accidents in the pipeline when combined with existing loads. In this study, combined stresses are understood as those resulting from the action of various loading source simultaneously acting on the pipeline, including the residual stresses generated in the manufacturing of the pipe. Such stresses are usually ignored from the set of the combined stresses due to the little knowledge available as well as the difficulty for measuring them. However, disregarding residual stresses compromises the determination of some parameters of interest, especially the axial load acting on the pipeline under operation. Therefore, this study aims to understand the generation of residual stresses in the manufacturing of pipes and, more specifically, to map their distribution in some selected pipe samples that are typically used in the oil and gas industry. To this end, an optical portable device combining the hole-drilling technique (specified in ASTM E837-13a) and the interferometry DSPI technique was used as a measurement tool of these stresses. The experimental results have revealed an equibiaxial behavior between the longitudinal and circumferential residual stresses as well as non-uniform stress profiles (in the comparison among the pipes of the different manufacturing processes) with the predominance of compressive residual stresses on external surface of these pipes. Subsequently, this study defines a set of procedures to evaluate the external load induced by the ground throughout the measurement of the combined stresses and the consideration of the presence of residual stresses.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T10:06:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 206352.pdf: 2745640 bytes, checksum: abd67d3cce885f1ecd1465bfa969440c (MD5) / Na obtenção de certas propriedades mecânicas em chapas metálicas espessas, usualmente são utilizados corpos de prova com seção transversal circular, pois a determinação da curva de tensão-deformação verdadeira ou curva de escoamento é feita registrando a variação da carga e a redução do diâmetro do corpo de prova dúctil, seguida por uma correção da tensão na estricção pela equação de Bridgman. Contudo, para chapas mais finas, onde a confecção de corpos de prova cilíndricos torna-se inviável, a alternativa mais acessível é a utilização de corpos de prova com seção transversal retangular. A obtenção experimental da curva tensão-deformação verdadeira é complexa pois, logo após o início da estricção difusa, ocorrem duas formas distintas de deformação na seção transversal dificultando a medição direta das dimensões em tempo real de ensaio. Na primeira forma de deformação, a redução da área da seção transversal ocorre de forma proporcional e é calculada diretamente a partir da sua redução de espessura efetiva. Já na segunda, a redução da área ocorre de forma não-linear, e em decorrência disso, a seção transversal começa a se diferenciar do seu formato retangular inicial, tornando praticamente inviável o monitoramento da área real. Neste trabalho foi implementado um modelo de elementos finitos, para simular as condições do ensaio de tração em corpo de prova de chapa e obter a curva de escoamento de materiais metálicos com diferentes propriedades de encruamento. Os resultados numéricos permitiram