Devido à crescente demanda por perfis formados a frio destinados à fabricação de estruturas de aço no Brasil, aliada a desatualização da norma brasileira NB-143:1967, fez-se necessário a publicação de uma nova norma brasileira de \'Dimensionamento de Estruturas de Aço Constituídas por Perfis Formados a Frio\' a NBR14762:2001. Essa apresenta, para o dimensionamento das ligações, expressões adaptadas da norma norte-americana AISI:1996. As adaptações foram inseridas com o intuito de simplificar o cálculo e foram determinadas apenas por ajustes teóricos, faltando, portanto uma investigação mais criteriosa. Deste modo tornou-se prioritário o estudo das ligações em chapas e perfis com pequena espessura, para avaliação destas expressões propostas. Neste âmbito analisou-se neste trabalho o comportamento estrutural de ligações parafusadas em chapas e perfis formados a frio de pequena espessura, mediante análise teórica e experimental de corpos-de-prova, os quais foram definidos de maneira a se obter os diversos modos de falha, em especial a ruptura da seção líquida. Com os resultados experimentais pôde-se sugerir modificações nas expressões do coeficiente redutor da área líquida Ct, aplicado na avaliação da resistência ao estado limite de ruptura da seção líquida efetiva. Com os resultados desta pesquisa, espera-se colaborar com futuras edições da norma brasileira, fornecendo subsídios em suas futuras revisões. / The growing demand for cold-formed steel members of steel structures in Brazil, allied to the obsolescence of the brazilian NB-143:1967 standard, led to the need for a new brazilian code for the \'Design of Cold-formed Steel Structural Members\', the NBR14762:2001 standard. This new standard contains expressions adapted from the american AISI:1996 code for the design of connections. The adaptations were included with the purpose of simplifying the calculation and were determined merely for theoretical adjustments; hence, they lack a more careful investigation. It has thus become a matter of priority to study the connections in thin sheets and cold-formed members to evaluate the proposed expressions. The work reported on here therefore analyzed the structural behavior of bolted connections in thin sheets and cold-formed members based on theoretical and experimental analyses of test specimens, which were defined in order to obtain the various failure modes, particularly on sheet tearing in the net section. Based on the experimental results, suggestions are made for modifications in the expressions of the reduction coefficient of the net area Ct, applied in evaluations of the tensile strength of the effective net section. It is expected that the results of this research will contribute to future editions of the new brazilian code, supplying inputs for use in future revisions.

[pt] Neste trabalho apresenta-se a formulação e implementação de um modelo bidimensional de elementos finitos para análise estática, isotérmica, linear elástica de cascas finas tridimensionais isotrópicas submetidas à carregamentos gerais. A Geometria e o campo associado de deslocamentos do elemento quadrilateral proposto são representados por número variável de 4 a 16 pontos nodais definidos na superfície mediana de casca. O modelo emprega a formulação isoparamétrica, e a cinemática de deformação da casca é representada por três graus-de-liberdade à translação, definidos na superfície mediana do elemento. A partir da condição de que segmentos inicialmente retos e perpendiculares à superfície mediana da casca, permanecem retos, normais e inextensíveis durante e após o processo de deformação – teoria de LOVE para cascas finas – as rotações são definidas nas direções de curvatura principais da casca com os graus-de-liberdade à translação. As condições de contorno de continuidade da rotação da normal à casca entre elementos ou de nulidade da rotação no contorno de um elemento, devido à fixação, são garantidos utilizando-se o Método de Penalidades. No estado plano de deformação considerado os mecanismos de flexão e distensão da casca são associadas às direções das curvaturas principais em cada ponto da superfície mediana, devido à simplicidade da expressão analítica das equações de compatibilidade geométrica. Soluções numéricas para algumas estruturas, utilizando o modelo proposto, são comparadas com outros resultados analíticos e/ou numéricos disponíveis na literatura, demonstrando a aplicabilidade do elemento na representação de cascas finas tridimensionais utilizando apenas graus-de-liberdade à translação. / [en] The formulation of a simple but effective bi dimensional isoparametric displacemnet –based element for 3/D thin shell analysis is presented. The geometry and displacement fields are approximated using cubic interpolation functions defined on the shell mid –surface and represented by three spatial coordinates and three displacements only. The element Kinematics incorporates membrane and bending strain components with the assumption of zero transverse shear deformations being imposed in both shell curvature principal directions. This condition allows formulation of the element without using rotation as an independent degree-of-freedom, but the continuity conditions between two adjoining elements or the fixity condition between an element and a rigid wall are modeled by using a penalty procedure to enforce the boundary conditions on the local coordinate derivatives in the element mid-surface radial displacements. The element formulation has been implemented and the results of various sample analyses are given in order to illustrate the effectiveness of the proposed model in handling typical engineering shell analysis.

No presente trabalho foi desenvolvida uma nova técnica radiográfica que utiliza feixes de elétrons de baixa energia como radiação penetrante para inspecionar amostras finas com espessuras da ordem de micra. Esta técnica é denominada, radiografia com elétrons induzida por nêutrons e os feixes são obtidos mediante a irradiação de uma tela de gadolínio com nêutrons térmicos. Foram determinadas as condições ótimas para a obtenção de radiografias no filme convencional para raios - X, Kodak Industrex AA, utilizando um sistema digital para análise do grau de enegrecimento dos filmes. Todas as irradiações foram realizadas em um equipamento radiográfico instalado no canal de irradiação 08 do reator nuclear de pesquisas IEA-R1 do IPEN-CNEN/SP. O tempo de irradiação necessário para se obter a radiografia com o melhor contraste foi de 100 segundos e nesta condição foi possível discernir 1 ?m em 24 ?m de alumínio com uma resolução máxima de 32 ?m. As imagens radiográficas obtidas no IPENCNEN/ SP por esta técnica apresentam visualmente uma qualidade superior quando comparadas as obtidas pelas outras técnicas radiográficas usuais que utilizam elétrons como radiação penetrante e filmes para o registro da imagem. Além disto, o sistema digital propiciou uma maior praticidade referente à aquisição e a análise dos dados e uma melhor visualização das imagens radiográficas. / In the present paper a new radiography technique, the \"Neutron Induced Electron Radiography - NIER, to inspect low thickness samples on the order of micra, has been developed. This technique makes use of low energy electrons as penetrating radiation generated from metallic gadolinium screens when irradiated by thermal neutrons. The conditions to obtain the best image for the conventional X-ray film Kodak-AA were determined by using a digital system to quantify the darkening level of the film. The irradiations have been performed at a radiography equipment installed at the beam-hole #8 of the 5 MW IEA-R1 nuclear research reactor of IPEN-CNEN/SP. The irradiation time to obtain the best radiography was 100 seconds and for such condition the technique was able to discern 1 ?m in 24 ?m of aluminum at a resolution of 32 ?m. By visual comparison the images obtained by the NIER shown a higher quality when compared with the ones from other usual techniques the make use of electrons a penetrating radiation and films for image registration. Furthermore the use of the digital system has provided a smaller time for data acquisition and data analysis as well as an improvement in the image visualization.

No presente trabalho foi desenvolvida uma nova técnica radiográfica que utiliza feixes de elétrons de baixa energia como radiação penetrante para inspecionar amostras finas com espessuras da ordem de micra. Esta técnica é denominada, radiografia com elétrons induzida por nêutrons e os feixes são obtidos mediante a irradiação de uma tela de gadolínio com nêutrons térmicos. Foram determinadas as condições ótimas para a obtenção de radiografias no filme convencional para raios - X, Kodak Industrex AA, utilizando um sistema digital para análise do grau de enegrecimento dos filmes. Todas as irradiações foram realizadas em um equipamento radiográfico instalado no canal de irradiação 08 do reator nuclear de pesquisas IEA-R1 do IPEN-CNEN/SP. O tempo de irradiação necessário para se obter a radiografia com o melhor contraste foi de 100 segundos e nesta condição foi possível discernir 1 ?m em 24 ?m de alumínio com uma resolução máxima de 32 ?m. As imagens radiográficas obtidas no IPENCNEN/ SP por esta técnica apresentam visualmente uma qualidade superior quando comparadas as obtidas pelas outras técnicas radiográficas usuais que utilizam elétrons como radiação penetrante e filmes para o registro da imagem. Além disto, o sistema digital propiciou uma maior praticidade referente à aquisição e a análise dos dados e uma melhor visualização das imagens radiográficas. / In the present paper a new radiography technique, the \"Neutron Induced Electron Radiography - NIER, to inspect low thickness samples on the order of micra, has been developed. This technique makes use of low energy electrons as penetrating radiation generated from metallic gadolinium screens when irradiated by thermal neutrons. The conditions to obtain the best image for the conventional X-ray film Kodak-AA were determined by using a digital system to quantify the darkening level of the film. The irradiations have been performed at a radiography equipment installed at the beam-hole #8 of the 5 MW IEA-R1 nuclear research reactor of IPEN-CNEN/SP. The irradiation time to obtain the best radiography was 100 seconds and for such condition the technique was able to discern 1 ?m in 24 ?m of aluminum at a resolution of 32 ?m. By visual comparison the images obtained by the NIER shown a higher quality when compared with the ones from other usual techniques the make use of electrons a penetrating radiation and films for image registration. Furthermore the use of the digital system has provided a smaller time for data acquisition and data analysis as well as an improvement in the image visualization.

Les mesures de résistivité en forage sont communément utilisées pour obtenirune meilleure caractérisation du sous-sol. L’utilisation d’un tube métallique pourcouvrir le puits complique énormément les simulations numériques pour lepotentiel électrique à cause de la faible épaisseur du tube et de sa conductivitéélevée par rapport à celle des formations du sous-sol. Dans ce travail, motivé pardes configurations réalistes, le tube est modélisé par une couche mincecylindrique d’épaisseur uniforme et la résistivité du tube est proportionnelle aucube de son épaisseur.Dans cette thèse, on se concentre sur ce problème pour obtenir des Conditionsde transmission (ITCs) approchées pour le potentiel électrique à travers le tubemétallique. Pour ce faire, on considère dans une première approche, un modèle2D en coordonnées cartésiennes, puis on résout le problème 3D axisymétriquequi est considéré dans la majorité des simulations de mesures de résistivité enforage à travers un tube. On considère d’abord le cas statique (fréquence nulle),puis on obtient des ITCs pour des fréquences non-nulles, lesquelles sontimportantes pour comprendre certains phénomènes physiques, comme les effetsDelaware et Groningen. Ensuite, on analyse les modèles en prouvant desrésultats de stabilité et convergence, et on évalue la performance numérique deces modèles en utilisant la méthode des éléments finis. Enfin, on construit dessolutions semi-analytiques pour ces modèles, lesquelles nous fournissent unemanière plus efficace d’évaluer nos modèles approchés par rapport aux solutionsnumériques (éléments finis). / Through-casing borehole resistivity measurements are commonly acquired inorder to characterize the Earth’s subsurface. The use of a casing surrounding theborehole highly complicates numerical simulations of the electric potential due toits thinness and a large contrast between casing conductivity and surroundingrock formation conductivity. In this work, we model the casing as a thin cylindricallayer of uniform thickness. Motivated by realistic scenarios, we realize that theconductivity of the case is typically proportional to its thickness to the power ofminus three.In this Ph.D. Dissertation, we focus on the above problem to derive ImpedanceTransmission Conditions (ITCs) in order to replace the metallic casing. To do so,we start by considering a 2D model in Cartesian coordinates that serves as aninitial approximation to solve the more realistic 3D axi-symmetric model (usingcylindrical coordinates) considered in most realistic through casing boreholesimulations. We start by considering the static (zero frequency) case, and we alsoderive ITCs for nonzero frequencies, which are important to understand certainphysical phenomena occurring in through casing borehole measurements,namely, the so called Delaware and Groningen effects. Then, we analyze thesemodels by proving stability and convergence results, and we asses the numericalperformance of these models by employing a Finite Element Method. Finally, wederive semi-analytical solutions for such models, which provide a more efficientway of evaluating our approximate models as in comparison with full numericalsolutions. / Las medidas de resistividad en perforaciones a traves de tubos se utilizan demanera común para obtener una mejor caracterización del subsuelo de la tierra.El uso de un tubo que cubre el pozo complica enormemente las simulacionesnuméricas debido a su finura y al gran contraste entre la conductividad del tuboy la de las formaciones rocosas. En este trabajo, modelizamos el tubo como unamembrana cilíndrica fina de grosor uniforme. Basándonos en configuracionesrealistas, consideramos que la conductividad del tubo es proporcional a su grosora la potencia de menos tres.En esta tesis doctoral, nos concentramos en el problema anterior para obtenercodiciones de transmisión de impedancia (ITCs) que sirvan para reemplazar eltubo metálico. Para ello, empezamos por considerar un modelo 2D encoordenadas cartesianas, que sirve como una primera aproximación pararesolver el problema 3D con simetría axial (empleando coordenadas cilíndricas)considerado en la mayoría de las simulaciones realistas de perforaciones contubos. Empezamos por considerar el caso estático (frecuencia nula), y más tardeobtenemos ITCs para frecuencias no nulas, las cuales son importantes paraentender ciertos fenómenos físicos que ocurren al obtener medidas deresistividad en pozos a través de tubos, como por ejemplo, los efectos deDelaware y Groningen. Después, analizamos estos modelos demostrandoresultados de estabilidad y convergencia, y evaluamos el rendimiento numéricode estos modelos empleando el método de elementos finitos. Por último,obetnemos soluciones semi-analíticas para dichos modelos, las cualesproporcionan una manera más eficiente de evaluar las soluciones a nuestrosmodelos aproximados en comparación con soluciones puramente numéricas.

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Se investigó la estructura y la dinámica de las raíces finas a lo largo de un gradiente altitudinal en un bosque montano de lluvioso en el sur de Ecuador. Se estudió la biomasa y la necromasa de las raíces finas, la distribución espacial, la morfología de las raíces vivas y muertas asi como su distribución temporal en tres localidades ubicadas a 1890 m, 2380 m y 3060 m sobre el nivel del mar.Se pudo comprobar un incremento de la masa de las raíces finas en la capa orgánica y en el suelo mineral (0-20 cm) con el aumento de altitud. La misma tendencia se observó en la biomasa de las raíces finas y en la necromasa, que aumentaron de 393 a 978 g m-2 y de 640 a 2398 g m-2, respectivamente. El contenido de agua en el suelo se matuvó entre 20 y 30 Vol. %. La relación de bio- y necromasa varió bastante. La fluctuación temporal de las raíces finas no mostró ninguna concordancia con las temporadas climáticas. La producción de las raíces finas aumentó con la altitud de 676 a 2193 g m-2, así como también la producción de necromasa de raíces finas que aumentó de 523 a 2085 g m-2. El tiempo de vida de las raíces finas se estimó entre 0.75 y 0.44 años aproximadamente, al mismo tiempo la masa de las raíces finas era renovada. Experimentos sobre la descomposición biológica con bolsas de hojarasca (litter bags) monstraron que la tasa de descomposición disminuye con el aumento de altitud. La superficie específica de las raíces (SRA) también diminuyó con el aumento de altitud asi como la superficie específica de las ojas (SLA). El índice areal des las raíces (RAI) aumentó por causa del aumento de la biomasa de las raíces finas. La producción de hojarasca disminuyó con el aumento de altitud, mientras que simultaneamente crecía la masa de las raíces finas y disminuía la altura de los árboles.Se pudo comprobar estadísticamente una relación entre la masa de las raíces finas y la producción de hojarasca con la altitud sobre el nivel del mar. La superficie específica de las raíces (SRA), la producción de las raíces finas y su mortalidad monstraron también una dependencia con la altitud, la temperatura del aire, el contenido de nitrógeno, los parámetros morfológicos (SLA, SRA), la altura media del tronco y el diámetro medio del tronco (medido a un 1.3 m). Se encontró una correlación negativa entre la precipitación y la tasa de retorno y la expectativa de vida de las raíces finas.