Orientador: Marcus Aloizio Martinez de Aguiar / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-31T15:40:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fonseca_AlexandreFontesda_D.pdf: 5824579 bytes, checksum: ede267f89f85df745d7f49a8f30e6010 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Apresentamos o chamado Modelo de Kirchhoff, que permite o estudo do comportamento elástico de cordas e filamentos. Aplicações deste modelo vão da Engenharia a Biologia Estrutural. Neste trabalho aplicamos o modelo no estudo de conformações espaciais, ou estruturas tridimensionais, da molécula de DNA considerando-a como um filamento elástico não-homogêneo. Primeiramente, consideramos não-homogeneidades na distribuição de massa ao longo de anéis planares torcidos em meios viscosos. Nós mostramos que a dinâmica perto do equilíbrio é afetada pela distribuição de massa, mesmo em meios bem viscosos. Consideramos, também, não-homogeneidades nos módulos de Young e de cisalhamento variando ao longo da molécula. Mostramos que, neste caso, as equações de Kirchhoff estacionárias, ou de equilíbrio, não são mais integráveis fazendo com que o sistema apresente comportamento caótico espacial. Comparamos os resultados com aqueles obtidos com cordas homogêneas. Finalmente, apresentamos um método novo para a resolução do problema de condições de contorno, presente em muitas situações biológicas, onde as posições das extremidades da corda são escolhidas e mantidas fixas. Utilizamos os parâmetros da molécula do DNA em todas as aplicações, comentando a relevância deste estudo na compreensão do comportamento elástico desta molécula / Abstract: We study the so called Kirchhoff rod model. It permits the study of the behavior of elastic thin rods and has large applications ranging from Engineering to Structural Biology. We apply the model to study the tridimensional structures of the DNA molecule considering it as a non-homogeneous elastic filament. The first non-homogeneity considered is the distribution of the mass along a twisted closed rod, namely, the twisted planar ring. We show that, even when imersed in a viscous medium, the dynamics of the unstable planar ring depends on its mass distribution. The second non-homogeneity considered is in the Young's and shear modulus. We show that these non-homogeneities produce spatial complex equilibrium solutions of the static Kirchhoff equations and we compare them with the solutions of the homogeneous case. Finally, we develop a method to solve the boundary value problem, commom in many biological situations. This method alow us to find equilibrium solutions for given positions of both ends of the rod / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientadores : Hung Kiang Chang, Denis Jose Schiozer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-31T21:46:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Correa_FernandoSantos_M.pdf: 10853471 bytes, checksum: f9056c66774a721c7b6a5b828c8c1e24 (MD5) Previous issue date: 2002 / Mestrado

Neste trabalho foi desenvolvido um software para ser embarcado em um sistema autônomo baseado em arquitetura ARM, como o objetivo de detecção da posição de picos de um espectro refletido por uma rede de Bragg gravada em fibra óptica (FBG) e interrogadas pelo Interrogador comercial I-MON. O software foi desenvolvido para ser embarcado em uma plataforma pcDuino o qual permite o monitoramento em tempo real e os dados podem ser visualizados em uma interface gráfica. Para detecção da posição dos picos foi aplicado um algoritmo que aproxima os dados experimentais por uma função gaussiana através do método dos mínimos quadrados. O sistema foi caracterizado a partir do monitorado da temperatura sobre a superfície de uma célula termoelétrica, as leituras foram realizadas entre 0°C e 100°C. Comparando a posição do pico de Bragg registrada com o sistema desenvolvido e com o software Ext_Evaluation disponibilizado pelo fabricante do interrogador I-MON, verifica-se diferença média de aproximadamente 0,010 nm. A diferença média na posição do pico de Bragg é superior a resolução de 0,5 pm informada pelo fabricante do interrogador I-MON. Contudo, geralmente interessa saber a variação na posição do pico de Bragg e não a sua posição absoluta no espectro. Assim, pode-se concluir que o algoritmo desenvolvido é eficiente na detecção da variação na posição do pico do espectro refletido por um sensor FBG. / This work developed a software to be embedded in an autonomous system based on ARM architecture, as the goal of detecting the peak position of a spectrum reflected by a Bragg grating written to optical fiber (FBG) and interrogated by the commercial Interrogator I-MON 512 E. The software was developed for the ARM architecture using the pcDuino platform which allows real-time monitoring and the data can be viewed in a graphical interface. For detecting the position of the peaks was applied to an algorithm that approximates the experimental data by a Gaussian function by the method of least squares. The system is characterized from the monitored temperature on the surface of a thermoelectric cell readings were made between 0°C and 100°C. Comparing the position of the Bragg peak registered with the system developed and the Ext_Evaluation software provided by the manufacturer of the interrogator I-MON it appears the average difference is approximately 0,010 nm. The mean difference in the position of the Bragg peak is less than 0.5 pm resolution is informed by the manufacturer of the interrogator I-MON. However, usually interested in changes in position of the Bragg peak instead of on absolute position in the spectrum. Thus, it can be concluded that the proposed algorithm is effective detecting the variation in position of Bragg peaks using FBG sensors.

CAPES, CNPq, FINEP, Fundação Araucária / Neste trabalho é apresentado um estudo sobre a aplicabilidade de redes de Bragg na análise de impactos em estruturas planas. Para tanto, os dispositivos foram caracterizados, preliminarmente, quanto à deformação mecânica e temperatura. Nesta abordagem, para a validação experimental, quatro redes de Bragg foram fixadas nos cantos de uma placa de polimetilmetacrilato que, posteriormente, foi submetida a impactos mecânicos. Os efeitos de impactos produzidos na placa foram detectados pelas redes de Bragg, sendo que suas respostas em λ ao longo de 0,3 segundos foram utilizadas para treinar e testar redes neurais artificiais do tipo perceptron multicamadas. As localizações dos impactos nos quadrantes foram, então, fornecidas pela rede neural artificial, a qual demonstrou que a localização pode ser prevista com uma taca de classificação correta de aproximadamente 90% na etapa de validação. Outra RNA foi implementada para localizar coordenadas de posições de impacto, a qual permitiu fazer uma análise quantitativa dos erros, realizando uma comparação do valor desejado e o valor de saída da RNA na localização de um impacto em um plano. O maior erro médio (Em) em relação ao valor alvo foi de 0,401 cm em x, e 0,703 cm em relação à y, sendo que, o maior desvio padrão (σEm) foi de 0,896 cm em x, e 1,572 cm em y considerando cinco diferentes posições de impacto na etapa de teste de RNA. / In this work the applicability of fiber Bragg grantings as tools for the analysis of impacts on planar structures was studied. In a first step, Bragg grantings were characterized and their thermal and strain sensitivities were determined. The experiments were carried out with four fiber Bragg gratings. Being that their responses in λ along 0.3 second were used to train and test a multilayer perceptron artificial neural network. The locations of impacts in quadrants were supplied by the artificial neural network. The results demonstrate that such location can be predicted with correct classification rate of approximately 90.0% in validation step. Another RNA was implemented to locate impact coordinates, wich allowed a quantitative analysis of errors by performing a comparison of the desired value and the output value provided by the RNA on the location of an impact on a plan. The largest mean error (Em) to the target value was 0,401 cm for the coordinate x and 0,703 cm for y, considering five different points of impact in the test step.

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2005 / Inclui bibliografia / O estudo da durabilidade de laminados formados por fibras contínuas pode ser discutido no contexto da sua rigidez ou perda de rigidez. Desta forma, o problema consiste em determinar como a resistência inicial de um laminado é afetada por um processo de da

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2018. / Submitted by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-11-07T18:55:11Z No. of bitstreams: 1 2018_JohnGibbonsPrahl.pdf: 4233145 bytes, checksum: 91365913d5bf7cac24c5c88031a443fa (MD5) / Approved for entry into archive by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-11-12T17:47:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_JohnGibbonsPrahl.pdf: 4233145 bytes, checksum: 91365913d5bf7cac24c5c88031a443fa (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-12T17:47:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_JohnGibbonsPrahl.pdf: 4233145 bytes, checksum: 91365913d5bf7cac24c5c88031a443fa (MD5) Previous issue date: 2018-11-12 / As linhas de transmissão de eletricidade estão sujeitas a vibrações eólicas, que podem levar à fadiga dos condutores nas regiões próximas aos grampos de suspensão ou de ancoragem ou mesmo nas regiões próximas aos amortecedores de vibrações. Com o propósito de obter uma melhor compreensão dos mecanismos das falhas desses condutores pela fadiga, a empresa Ontario Hydro desenvolveu um método para a determinação dos limites das vibrações, realizado no campo para vários tipos de condutores e utilizado com sucesso por mais de sessenta anos. O presente trabalho consiste em apresentar a pesquisa realizada pela empresa Manaus Transmissora de Energia, que utilizou o método desenvolvido pela empresa Ontario Hydro para a determinação da vida útil do cabo condutor CAL em liga de alumínio de 1055 kcmil montado em um espaçador amortecedor para quatro feixes utilizado na linha de transmissão em 500 kV entre as cidades de Oriximiná (PA) e Lechuga (AM). Os procedimentos para o teste foram desenvolvidos pela empresa Ontario Hydro e normatizados por EPRI (2009), IEEE (1966) e CIGRÉ (1995). / Electrical transmission lines are always subject to aeolian vibrations that may lead to the failure of overhead conductors by fatigue in regions close to suspension or anchoring clamps or even in regions close to vibration dampers. In order to obtain a better understanding of the mechanism of fatigue failure of several conductors, the Company Ontario Hydro has developed a method for determining the vibration limits, performed in the field and used for more than sixty years. The present work consists in presenting the research carried out by the Company Manaus Transmissora de Energia, which used the method developed by Ontario Hydro for the determination of the useful life of the conductor CAL in aluminum alloy of 1055 kcmil. The conductor was mounted on a four-bundle spacer-damper used in the 500 kV transmission line between the cities of Oriximiná (PA) and Lechuga (AM). The test procedures were developed by Ontario Hydro and standardized by EPRI (2009), IEEE (1966) and CIGRÉ (1995).

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-10-11T04:03:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 342222.pdf: 4361221 bytes, checksum: 919c9f5fb959a3c8b8f73db44d340883 (MD5) Previous issue date: 2016 / O presente trabalho consiste em propor um modelo constitutivo elastoviscoplástico com dano não local para a análise do comportamento dúctil e frágil de rochas salinas, no âmbito de grandes deformações, e desenvolver um sistema computacional, baseado no método dos elementos finitos, visando à solução de problemas em estado plano de deformações e axissimétricos. A formulação do modelo procede com uma descrição Lagrangeana total e considera as equações constitutivas escritas em termos da medida de deformação de Hencky e da tensão rotacionada de Kirchhoff. A modelagem da resposta dúctil (fluência primária e secundária) é descrita adotando um critério de escoamento de Drucker-Prager e a lei de fluência de Multimecanismos de Deformação (M-D) ou uma versão modificada da lei de Mecanismo Duplo. A descrição da degradação da rocha é baseada em um modelo constitutivo desenvolvido para a análise do comportamento de geomateriais, o qual considera o dano perante deformações volumétricas expansivas e permite estimar o comportamento frágil da rocha. No modelo teórico proposto considera-se, ainda, uma teoria não local de dano baseada na teoria de primeiro gradiente do dano, tendo como objetivo principal reduzir a sensibilidade da malha de elementos finitos na resposta dos problemas. Além disso, propôs-se um método numérico semi-implícito, na formulação incremental do problema, com a finalidade de obter soluções numéricas aproximadas utilizando o método de elementos finitos de Galerkin. A fim de validar o modelo proposto e o código implementado foram simulados numericamente alguns ensaios mecânicos de rochas, além da simulação do comportamento de distintos túneis em formações salinas para fins de avaliação qualitativa das respostas da fluência e do dano. O modelo constitutivo proposto, através do código desenvolvido, forneceu uma representação adequada do comportamento de fluência das rochas salinas e descreveu qualitativamente bem o dano gerado nestas rochas.<br> / Abstract : The objectives of this study were to propose an elasto-viscoplastic constitutive model with non-local damage for the analysis of the ductile and brittle behavior of rock salt under finite strains, and develop a computer system, based on the finite element method, in order to solve plane strain and axisymmetric problems. The model formulation proceeds with a total Lagrangian description and considers the constitutive equations written in terms of the Hencky strain measure and the rotated Kirchhoff stress. The modeling of the ductile response (primary and secondary creep) is described employing the Drucker-Prager yield criterion and the Multi-mechanism Deformation (M-D) model for creep or a modified version of the Double Mechanism creep law. The description of rock degradation is based on a constitutive model developed for the analysis of the behavior of geomaterials, which considers the damage under expansive volumetric strains and allows the brittle behavior of the rock to be estimated. In the proposed theoretical model a non-local damage theory based on the first gradient theory for damage is also considered, mainly in order to reduce the sensitivity of the response of the finite elements mesh to the problems. Moreover, in the incremental formulation of the problem a semi-implicit numerical scheme is proposed, aimed at obtaining approximate numerical solutions using the Galerkin finite element method. In order to validate the proposed model and the code implemented some rock mechanical tests were numerically simulated along with the behavior of different tunnels in saline formations to obtain a qualitative evaluation of creep and damage responses. The proposed constitutive model, through the code developed, provided an acceptable representation of the creep behavior of rock salt and good qualitative description of the damage generated in these rocks.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2015 / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:41:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336651.pdf: 3175601 bytes, checksum: fef815b539f55dd8ad9df8638ef3464f (MD5) Previous issue date: 2015 / O efeito da deformação mecânica a frio da martensita e do tempo de envelhecimento na dureza e microestrutura de um aço maraging 300 foi estudado. A análise microestrutural foi realizada por microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de transmissão (MET). Por magnetômetro de amostra vibrante (VSM) e por Raio-X foram verificadas a porcentagem de austenita reversa e a textura cristalográfica, respectivamente. As deformações foram realizadas em amostras previamente austenitizadas a 820 °C por 30 minutos e resfriadas em água. Foram utilizadas duas reduções de altura das amostras (50 e 85%). Após a redução as amostras foram envelhecidas a 450, 500, 550 ou 600 °C por diversos tempos. Para efeito da comparação um conjunto de amostras sem deformação também foram envelhecidas nas mesmas condições anteriores. Verificou-se a precipitação de intermetálicos Ni3(Ti, Mo), Fe2Mo e que a deformação mecânica ocasionou um aumento máximo de dureza de 114 HV no estado temperado. A deformação mecânica também retardou a formação da austenita reversa e propiciou um refino mais homogêneo da microestrutura. <br> / Abstract : The effects of cold mechanical work on martensite and aging on the hardness and microstructure of a maraging 300 steel was analyzed. The microstructural analysis was measured by optical microscopy (MO), scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The vibrating sample magnetometer (VSM) and X-Ray were used to verify the amount of reverse austenite and the crystallographic texture, respectively. The samples were previously austenitized at 820 °C for 30 minutes and followed by water quenching. Two height reduction of samples were used (50 e 85%). In sequence, the samples were aged at 450, 500, 550 or 600 °C for different periods of time. For comparison purposes a set of non-deformed samples was submitted to the same aging conditions. The precipitation of intermetallic Ni3(Ti, Mo) and Fe2Mo was detected. Also the mechanical deformation caused the growth of hardness to a maximum 114HV for quenched state. The Mechanical deformation also delayed the formation of reverse austenite and provided a more homogeneous refinement of the microstructure.

CAPES, CNPq, Fundação Araucária / O presente trabalho mostra um estudo sobre a aplicação de um sensor ótico baseado em rede de Bragg em fibra (FBG) para monitorar o processo de secagem de polímeros. Testes realizados com verniz acrílico demonstraram que redes de Bragg podem ser utilizadas como sensores de deformação na análise de secagem de um filme polimérico sem a necessidade de encapsulação especial do sensor. O processo de secagem de um filme de verniz foi monitorado ao longo de 24 horas por duas redes de Bragg, uma atuando como sensor de deformação mecânica, e outra como sensor de temperatura. A perda de massa do filme também foi acompanhada ao longo do tempo. Os resultados obtidos permitem avaliar as deformações mecânicas e identificar três estágios do processo de secagem: evaporação da água e concentração dos sólidos, contato irreversível das partículas e processo de coalescência e, por fim, formação de um filme contínuo. / This work shows the application of an optical sensor based on fiber Bragg grating (FBG) to monitor the drying process of polymers. Tests carried out with acrylic varnish showed that a fiber Bragg grating can be used as a sensor to analyze the deformation of a polymeric film during the drying process without any special encapsulation of the sensor. The drying process of a varnish film was monitored over 24 hours by two Bragg gratings, one of them acting as a mechanical deformation sensor and the other one as temperature sensor. Measurements of mass loss were also performed. The results allow evaluating mechanical deformations and identifying three stages of drying: evaporation of water and concentration of solids, irreversible particle contact and coalescence process, and finally, formation of a continuous film.

Orientador : Nilson Tadeu Mascia / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-03T14:01:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santana_ClaudiaLuciadeOliveira_D.pdf: 2159650 bytes, checksum: 98e13dcad36cb7a37e691ac1aed3cc6c (MD5) Previous issue date: 2002 / Doutorado