Orientador: José Maria Campos dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-27T02:09:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lucena_RaimundoLiberato_M.pdf: 3221588 bytes, checksum: 2a3c7aed85d815f7b04f953992d3ac0e (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O monitoramento da integridade e detecção de danos em estruturas tem recebido considerável atenção nas últimas décadas. Houveram progressos significativos no desenvolvimento de métodos para a detecção de danos estruturais, com base nas técnicas de análise modal e resposta dinâmica do sistema. Estas técnicas têm se mostrado bastante apropriadas para detectar danos de alta intensidade, mas não para danos menores, tais como trincas. Um método alternativo é a utilização de métodos de propagação de ondas elásticas. Uma das vantagens é que as ondas guiadas viajam ao longo do comprimento da estrutura, o que permite um teste rápido de longo alcance e elimina a necessidade de se analisar todas as partes da amostra. Neste trabalho será apresentado um método não destrutivo para a detecção de danos em estruturas tipo barra. A fim de evitar uma demorada análise de toda a estrutura, como é feito com métodos clássicos de ultrassom, guias de ondas elásticas são utilizados. Ondas são excitadas e se propagam ao longo da amostra. Estas ondas interagem com um possível dano o que resulta no espalhamento da onda. Os sinais das ondas geradas pelo espalhamento são medidos em algumas posições. Estes sinais são revertidos no tempo e reinjetados nos mesmos pontos de aquisição sobre o modelo numérico da barra, fornecendo uma indicação da posição da falha. Esta combinação de experimento, tempo reverso e simulação numérica fornece uma ferramenta para a detecção de danos em grandes estruturas. O método foi desenvolvido e simulado em um código numérico para guias de onda tipo barra utilizando o Método do Elemento Espectral (Spectral Element Method - SEM). Exemplos simulados de todo o processo feito para uma barra simples são mostrados e os resultados discutidos e comparados com aqueles encontrados na literatura / Abstract: The health monitoring and damage detection in structures have received considerable attention in recent decades. There have been significant advances in the development of methods for structural damage detection based on the modal analysis techniques and dynamic system response. These techniques have shown to be quite appropriate for high-intensity detecting damages but not for minor damages such as cracks. An alternative method is the use of elastic waves propagation methods. The advantage is that the guided waves travel along the length of the structure, which allows a quick test of long range and eliminates the necessity of analyzing all peer samples. In this work a non-destructive method for damage detection in rod-like structures will be presented. In order to avoid a time-consuming scan of the entire structure, as is done with traditional ultrasound methods, elastic wave guides are used. Waves are excited and propagate along the sample. These waves interact with a possible damage which results in the scattering of the wave. The signals generated by scattering of waves are measured in some positions. These signals are reversed in time and re-injected at the same points of acquisition over the numerical model of the rod, providing an indication of the damage position. This combination of experiment, time reversal and numerical simulation gives a tool for damage detection in large structures. The method was developed and simulated in a numeric code for a rod waveguide using the Spectral Element Method (SEM). Simulated examples of the entire process made for a single rod are shown and results discussed and compared with those found in the literature / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Christian Rodolfo Esteve Rothenberg / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-27T08:39:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Siqueira_MarcosAntoniode_D.pdf: 7263131 bytes, checksum: fad0f39a012c338503de664fbec8fe8c (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Esta tese apresenta uma proposta de arquitetura para controle de redes ópticas de transporte que utiliza o paradigma de redes definidas por software, com suporte a operação autonômica com base em políticas. A arquitetura é constituída pelos seguintes pilares: (i) modelagem dos elementos de rede, incluindo suas interconexões, restrições, capacidades, entre outros, utilizando a linguagem YANG; (ii) composição dos modelos dos elementos de rede e suas relações em um modelo que representa a rede, suportando transformações para representação da rede como grafos de propriedades; e (iii) um modelo de políticas baseado em objetos associados ao grafo de propriedades da rede que viabiliza a operação autonômica do controlador. A proposta foi validada através de provas de conceito realizadas por simulações, protótipos e experimentos, incluindo casos de uso de segmentação e virtualização da rede óptica de transporte, aplicações SDN para ajuste de parâmetros operacionais da rede com base em políticas, bem como a operação autônoma do controlador SDN com auxílio de ferramentas de simulação com rotinas de planejamento automatizado / Abstract: This thesis proposes an architecture for optical transport networks control, using the software defined networking paradigm, with support for policy-based autonomic operation. The architecture is composed of three pillars: (i) modeling of network elements, its interconnections, constraints and capabilities using the YANG language; (ii) composition of the network element models and its interconnections forming a network model, supporting transformations for representing the network as property graphs; and (iii) a policy model based on objects associated to the network graph designed for allowing autonomic operation of the network controller. The proposal has been validated through a set of proofs of concept performed via simulations, prototypes and experiments, including use cases for optical transport network slicing and virtualization, SDN applications for policy-based operational parameters adjustment, and autonomic operation of the SDN controller assisted by simulation tools with routines for automated planning / Doutorado / Engenharia de Computação / Doutor em Engenharia Elétrica

Existen diversas aplicaciones de la Ingeniería Mecánica y la Ciencia de los Materiales orientadas a áreas como la minería, aviación o medicina. Entre estas se incluye también a la biomecánica, la cual combina conocimientos de caracterización de materiales, simulación computacional y fabricación de prototipos, con el fin de lograr una comprensión profunda de los mecanismos que ocurren dentro de especímenes biológicos desde un punto de vista estructural y energético. En el caso específico de la oftalmología, con el propósito de obtener nuevas tecnologías en el desarrollo de implantes o procedimientos clínicos para el ojo humano, se hace de mucha utilidad la constante optimización y refinamiento de los métodos usados para obtener las propiedades biomecánicas de las partes del ojo. Entre otros, se requiere realizar un análisis numérico y cualitativo de la morfología ocular haciendo uso de la configuración de diversos ensayos mecánicos existentes para tejidos blandos, con el fin de poder comparar diversos valores de esfuerzos y deformaciones frente a distintas condiciones de trabajo del ojo evaluado. En esa perspectiva, el objetivo principal del presente trabajo fue caracterizar las propiedades viscoelásticas de la esclera de ojos de cerdo para simular su comportamiento biomecánico mediante métodos computacionales. Para alcanzar dicho objetivo, se estableció la siguiente metodología: i) En primer lugar, se tuvieron que definir los detalles de la procedencia de los ojos de cerdo a ensayar, así como la justificación de su uso y los cuidados que se tuvieron que tener en cuenta para poder conservar sus propiedades mecánicas hasta el momento de la ejecución de los ensayos. ii) Luego, se definió un protocolo a seguir para la realización de los ensayos mecánicos; empezando con el procedimiento de corte para dividir las escleras de ojos de cerdo identificando cada zona de la superficie ocular seccionada y elaborar sus correspondientes probetas. También se definieron las características de los equipos usados para los ensayos mecánicos, así como la secuencia seguida por los sujetadores de probetas, cuya geometría fue modificada para su empleo en trabajos con tejidos pequeños. iii) Adicionalmente, se elaboró un procedimiento a seguir para obtener las curvas medias y el error estadístico de los datos tomados a partir de los resultados de los ensayos mecánicos. Asimismo, se propusieron ajustes de curvas para poder extraer las propiedades visco-elásticas. iv) Finalmente, se analizaron las variaciones de las propiedades encontradas desde un punto de vista biomecánico y microestructural; asimismo, se complementó el modelo computacional ocular hiper-elástico de Ahmed con las propiedades viscoelásticas obtenidas comparando los efectos de la adición de dichas propiedades sobre los resultados de esfuerzos y deformaciones de la superficie ocular. Se encontró que las diferentes propiedades visco-elásticas de las diversas zonas de la esclera se deben presumiblemente a diferentes orientaciones y agrupaciones de fibras de colágeno, repercutiendo en una deformación máxima de 0.341 mm en la zona superior cercana a la dirección nasal del globo ocular sometido a 15 mmHg de presión interna aplicada durante 10000 s, lo cual ocasionaría la forma geoide y cuneiforme del ojo encontrada en los especímenes ensayados. Así mismo, dichas diferencias microestructurales de la esclera también repercutieron a que se obtuvieran diferentes deformaciones tanto en el centro de la córnea y la zona más cercana a la dirección nasal, siendo estas de 8% y 14.8% respectivamente.

Interfaces adesivas flexíveis, com maior capacidade de dissipação de tensões poderiam prevenir falhas provenientes das tensões geradas durante a contração de polimerização, variações térmicas e esforços mastigatórios. Isso poderia ser obtido através do aumento da espessura da camada de adesivo. O objetivo deste trabalho foi comparar a resistência de união (RU) à dentina de dois sistemas adesivos (SA) aplicados com diferentes volumes de adesivo (uma ou duas camadas) e submetidos ou não às ciclagens térmica e mecânica (CTM). A superfície dentinária de 40 terceiros molares hígidos foi exposta com uma lixa de granulação 600. Dois sistemas adesivos foram testados: Scotchbond Multiuso (SBMU) e Clearfil SE Bond (CSEB). Seus respectivos adesivos foram aplicados através de uma micropipeta (8 ou 16µl) em uma área delimitada de 52 mm 2 e blocos de resina composta (Z250) foram construídos incrementalmente. Metade da amostra foi armazenada em água destilada por 24 h e submetida às ciclagens térmica (1.000; 5-55ºC) e mecânica (500.000 ciclos / 12 kgf). A outra metade foi apenas armazenada em água destilada por 72 h. Após isso, os dentes foram seccionados, longitudinalmente, em cortes perpendiculares entre si, a fim de se obterem corpos-de-prova em formato de paralelogramo com aproximadamente 0,8mm 2 de secção transversal. Os palitos foram submetidos ao teste de microtração a 1,0 mm/min e o modo de fratura analisado. A RU foi expressa como um índice que incluiu os valores de RU dos diferentes padrões de fratura, além dos palitos prematuramente fraturados (P). Os dados foram submetidos à análise de variância de 3 fatores. O teste de qui-quadrado foi utilizado (p<0,05) para verificar diferenças na freqüência de P. Dois fatores foram significantes: “SA" e “CTM". SBMU e grupos não-ciclados apresentaram maior RU do que CSEB e grupos ciclados respectivamente. Uma maior freqüência de P foi observada para os grupos ciclados. Uma camada adicional de adesivo não influenciou na RU de interfaces feitas com SBMU ou CSEB, enquanto a CTM levou à redução da RU das interfaces. / Dentin bonding interfaces with increased capacity of stress dissipation are able to prevent failures due to polymerization contraction, thermal and mechanical stresses. This would be obtained by increasing adhesive layer thickness. The purpose of this study was to compare the resin-dentin microtensile bond strengths (BS) of two adhesive systems (AS) applied with different volumes of adhesive resin (one and two coats) submitted or not to thermal and mechanical loading (TML). A flat superficial dentin surface was exposed on 40 third molars with a 600-grit SiC paper. Two systems were tested: Scotchbond Multipurpose (SBMP) and Clearfil SE Bond (CSEB). After primer application, the adhesive layer was applied by a micropipette (8 or 16µl) to a delimited area (52mm 2 ) and resin blocks (Z250) were built incrementally. Half of the sample was stored in distilled water for 24h and then submitted to thermal (1,000; 5-55ºC) and mechanical cycles (500,000; 12kgf). The other half was stored in distilled water (72h). Teeth were then sectioned to obtain sticks (0.8 mm 2 ) to be tested under tensile mode (1.0mm/min). The fracture mode was analyzed at 400X. BS was expressed as an index that included the BS values of different fracture patterns and the prematurely debonded specimens (D). The data was analyzed by three-way ANOVA. The &#967; 2 test was used (p<0.05) to compare the frequency of D specimens. The main factors AS and TML were significant. SBMP and non-cycled groups showed higher BS to dentin. A higher frequency of D was observed for the cycled groups. The application of an adhesive layer in two coats for a three-step etch&rinse and a two-step self-etch systems, to act as an intermediate flexible layer, was not able to minimize the damage caused by thermal and mechanical load in a low C-factor cavity.

A primeira etapa deste trabalho consiste de uma descrição geral das propriedades mecânicas, temperaturas de transformação e características microestruturais de uma liga Ni-50,2Ti(%at.) com Efeito de Memória de Forma (EMF) previamente produzida via fusão por feixe de elétrons (EBM). O comportamento mecânico foi estudado por ensaios de tração em condições controladas de temperatura e deformação. As curvas de tensão-deformação à temperatura ambiente (amostra no estado martensítico) apresentaram um platô de tensão compreendido entre 150 a 190MPa após a deformação elástica da martensita. Uma recuperação média total (RE + REMF) de 80% foi observada experimentalmente para uma amplitude de deformação variando de 2 a 8%. A influência da temperatura na resistência mecânica também foi verificada com a amostra no estado austenítico ensaiada a 100C e a 120C. Por microscopia óptica (MO) foi verificado que o material apresenta bandas de martensita deformada antes da solubilização, e uma estrutura bastante homogênea com contornos de grão após a solubilização. Além disso, foram verificados o desaparecimento e o reaparecimento do relevo de superfície devido à transformação martensítica reversa e direta, respectivamente, durante o aquecimento e resfriamento da amostra polida eletroliticamente. Por microscopia eletrônica de varredura (MEV) verificou-se que, mesmo no estado não solubilizado, a amostra apresenta fratura dúctil com presença de "dimples". Após solubilização e/ou envelhecimento, a amostra apresenta uma deformação plástica razoável com alongamento total acima de 20%. A segunda etapa deste trabalho mostra a importância de alguns parâmetros do processo na produção da liga Ni-Ti com EMF via EBM, tais como: intensidade de corrente e tempo de exposição do feixe de elétrons, velocidade longitudinal, rotação e configuração da barra de alimentação. Os lingotes foram produzidos a partir de um forno de 30kW, e posteriormente, caracterizados nos estados: bruto de fusão, solubilizado e envelhecido. Os dados de dureza revelam a influência destes tratamentos na formação de precipitados dentro da matriz Ni-Ti. Todos os lingotes apresentaram uma superfície lisa e brilhante e quase sem oxidação. As macro e microestruturas das amostras foram analisadas por MO e MEV. Dependendo da intensidade da corrente, os lingotes apresentaram uma estrutura grosseira formada principalmente por grãos colunares, ou uma estrutura refinada formada por grãos colunares e equiaxiais. Conseqüentemente, foi verificada uma dureza maior, sem vazios internos e uma maior fração volumétrica de precipitados no segundo lingote. As análises por espectroscopia por dispersão de energia (EDS) e por calorimetria exploratória diferencial (DSC) sugerem uma perda maior de níquel que titânio. No processo de Alimentação Contínua e Lingotamento Estático, a perda de peso variou de 0,5 a 1,2%, dependendo da corrente do feixe de elétrons. No processo de Fusão Estática, as temperaturas de pico da transformação martensítica (Mp) foram comparadas com a curva de referência, e indica que a composição química varia de 50,3 a 50,8%at. de níquel ao longo do comprimento da amostra. Isto também mostra que a produção da liga Ni-Ti com EMF é perfeitamente possível desde que tomados alguns cuidados.

Este trabalho trata do fenômeno da recuperação elástica de chapas metálicas dobradas. O problema da recuperação elástica é muito comum na indústria de conformação mecânica e de também extrema importância, pois, muitos componentes estruturais são fabricados pelo processo de dobramento de chapas, sendo posteriormente interligados por meio de elementos de união. Entretanto, a falta de precisão dimensional dessas chapas dobradas pode resultar num pré-tensionamento das juntas e elementos de união, devido à montagens forçadas. Como conseqüência haverá uma redução na vida esperada para o componente estrutural, associado ao aumento das tensões de trabalho. Por isso, processos não convencionais com uso de elastômero foram desenvolvidos e são utilizados na indústria aeronáutica, permitindo menor recuperação elástica dos componentes conformados, no entanto, para a maioria desses processos não há uma modelagem teórica. Assim, este trabalho tem como objetivo propor um modelo para avaliar a recuperação elástica de chapas metálicas dobradas pelo processo de dobramento não convencional, afim de se evitar o ajuste do processo pelo procedimento experimental (tentativa e erro) nas indústrias de conformação, que resulta em aumento de custos e refugo de material. Além disso, uma comparação entre os dois processos de dobramento é executada com objetivo de verificar experimentalmente a recuperação elástica das chapas dobradas por ambos os processos. Quanto aos resultados obtidos, observou-se que o modelo proposto fornece resultados satisfatórios. A comparação experimental de ambos os processos comprovou a menor recuperação elástica das chapas dobradas pelo processo não-convencional. Finalmente, foi proposta uma interpretação do fenômeno da recuperação elástica à nível microscópico.

O presente trabalho apresenta um modelo matemático para o processo de dobramento contínuo por rolos em chapas metálicas. Para a análise do modelo proposto assume-se a região elastoplástica que, durante o processo, apresenta uma geometria não regular que é considerada, aproximadamente, constante do desenvolvimento do presente trabalho. Considera-se parâmetros importantes no desenvolvimento do modelo proposto, para o processo de dobramento contínuo por rolos, sendo os seguintes: a recuperação elástica da chapa após o processo de conformação; as forças principais do processo e a potência de acionamento. Esses parâmetros são determinados em função das propriedades mecânicas e geométricas de chapa metálica, da geometria da máquina para a execução do processo e dos parâmetros de anisotropia do material que, junto com os parâmetros de atrito entre o rolo e a superfície da chapa metálica, são condições necessárias para o desenvolvimento da presente teoria. No presente trabalho verifica-se, experimentalmente, a performance de vários materiais para diferentes condições de processo e espessuras de chapas. Os materiais analisados são os seguintes: aço inoxidável, cobre, ligas de alumínio e latão. Compara-se os resultados experimentais, obtidos para o processo de dobramento contínuo executado em duas máquinas, e os resultados obtidos por diferentes teorias desenvolvidas por pesquisadores da área de conformação, com os resultados obtidos pela presente teoria. Outros parâmetros relevantes ao processo são apresentados e discutidos durante o desenvolvimento do presente trabalho.

Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de se aplicar uma técnica inédita para se determinar a velocidade de propagação de ondas de pressão em uma coluna de plasma fracamente ionizado. Essas ondas são geradas pela emissão de sinal de ruído branco, acopladas ao plasma através de transdutores piezelétricos. A caracterização da velocidade de propagação é estudada com o objetivo de oferecer uma nova ferramenta para o processo de diagnóstico do gás. O estudo foi feito a partir de funções de correlação cruzada para a obtenção do tempo de atraso na propagação das ondas sonoras.Esta técnica foi validada através de simulações das funções de correlação cruzada, realizadas via o programa Matlab. São apresentadas várias curvas que mostram a relação existente entre as condições ambientes (pressão interna, voltagem aplicada nos eletrodos e fluxo de gás) e os parâmetros de plasma (potencial flutuante, potencial de plasma, temperatura, densidade eletrônica e corrente de saturação eletrônica). Através dos resultados, verificou-se que a velocidade das ondas propagadas está diretamente relacionada com a temperatura e a densidade eletrônicas, evidenciando a sua importância na determinação dos parâmetros do plasma.

Pequenas amostras refundidas em forma de botões em forno de feixe de elétrons com alta taxa de resfriamento aumentam as temperaturas de transformação martensítica direta e reversa pelo fato de manterem boa parte do carbono e oxigênio em solução e também devido a possível evaporação do níquel. De uma maneira geral, o aumento da resistência mecânica é promovido pela precipitação de Ti4Ni2O, TiC e Ti3Ni4. A análise separando a recuperação superelástica total, RSET, em dois componentes, a recuperação superelástica propriamente dita, RSE, e a recuperação elástica convencional, REL, é inédita. Verificou-se que quando a resistência mecânica da matriz é alta, o componente superelástico aumenta com o número de ciclos e o componente da recuperação elástica decresce na mesma situação. Amostra com baixo teor de carbono apresenta recuperação superelástica, RSET, de 100% até 8% de deformação enquanto que a medida que se aumenta o teor de carbono, a mesma propriedade decresce com o aumento da deformação ou com o número de ciclos. O uso da máquina Gleeble acoplada a uma linha de difração de raios X com possibilidade de aquecimento é um trabalho inédito em ligas com efeito de memória de forma. Observou-se que o tratamento a 400 C apresentou melhor resultado em termos de recuperação superelástica e através do ensaio acima pôde se identificar as fases presentes e a evolução dos mesmos nos ciclos de deformação.

Made available in DSpace on 2011-03-23T21:19:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Item created via OAI harvest from source: http://www.bdtd.ufpa.br/tde_oai/oai2.php on 2011-03-23T21:19:32Z (GMT). Item's OAI Record identifier: oai:bdtd.ufpa.br:233 / ANP - Agência Nacional do Petróleo / The Common-Reflection-Surface (CRS) stack is a new seismic processing method for simulating zero-offset (ZO) and common-offset (CO) sections. It is based on a second-order hyperbolic paraxial approximation of reflection traveltimes in the vicinity of a central ray. For ZO section simulation the central ray is a normal ray, while for CO section simulation the central ray is a finite-offset ray. In addition to the ZO section, the CRS stack method also provides estimates of wavefield kinematic attributes useful for solving interval velocity inversion, geometrical spreading calculation, Fresnel zone estimate, and also diffraction events simulation. In this work, Its proposed a new strategy to do a pre-stack depth migration by using the CRS derived wavefield kinematic attributes, so-called CRS based pre-stack depth migration (CRS-PSDM) method. The CRS-PSDM method uses the CRS results (ZO section and kinematic attributes) to construct an optimized stack traveltime surface along which the amplitudes of the multi-coverage seismic data are to be summed and the result is put in a point of the migration target zone in depth. In the same sense as in Kirchhoff type pre-stack depth migration (K-PSDM), the CRSPSDM method needs a migration velocity model. Unlike the K-PSDM method, the CRS-PSDM needs only to calculate the zero-offset traveltimes, i.e, along only ray conecting the considered point in depth to a given coincident position of source-receptor at surface. The final result is a zero-offset time-to-depth converted seismic image of reflectors from pre-stack seismic data. / O empilhamento por superfície de reflexão comum (ou empilhamento SRC), conhecido como empilhamento CRS, do inglês Commom reflection surface, constitui-se em um novo método para o processamento sísmico na simulação de seções afastamento nulo (AN) e afastamento comum (AC). Este método é baseado em uma aproximação paraxial hiperbólica de segunda ordem dos tempos de trânsito de reflexão na vizinhança de um raio central. Para a simulação de seção AN, o raio central é um raio normal, enquanto que para a simulação de uma seção AC o raio central é um raio de afastamento finito. Em adição à seção AN, o método de empilhamento SRC também fornece estimativas dos atributos cinemáticos do campo de onda, sendo aplicados, por exemplo, na determinação (por um processo de inversão) da velocidade intervalar, no cálculo do espalhamento geométrico, na estimativa da zona de Fresnel, e também na simulação de eventos de tempos de difrações, este último tendo uma grande importância para a migração pré-empilhamento. Neste trabalho é proposta uma nova estratégia para fazer uma migração em profundidade pré-empilhamento, que usa os atributos cinemáticos do campo de onda derivados do empilhamento SRC, conhecido por método CRS-PSDM, do inglês CRS based pre-stack depth migration. O método CRS-PSDM usa os resultados obtidos do método SRC, isto é, as seções dos atributos cinemáticos do campo de onda, para construir uma superfície de tempos de trânsito de empilhamento, ao longo da qual as amplitudes do dado sísmico de múltipla cobertura são somadas, sendo o resultado da soma atribuído a um dado ponto em profundidade, na zona alvo de migração que é definida por uma malha regular. Similarmente ao método convencional de migração tipo Kirchhoff (K-PSDM), o método CRS-PSDM precisa de um modelo de velocidade de migração. Contrário ao método K-PSDM, o método CRS-PSDM necessita apenas computar os tempos de trânsito afastamento nulo, ao seja, ao longo de um único raio ligando o ponto considerado em profundidade a uma dada posição de fonte e receptor coincidentes na superfície. O resultado final deste procedimento é uma imagem sísmica em profundidade dos refletores a partir do dado de múltipla cobertura.