Estruturas alteadas são fortemente afetadas pelas ações naturais, que são por sinal, as ações de maior complexidade na engenharia estrutural em função do grande número de variáveis envolvidas. O vento é uma destas ações e também uma das mais importantes em condições gerais. Em projeto, a ação do vento é normalmente considerada através das indicações normativas de cada país, que são, em função de sua complexidade, descritas na forma de métodos estático equivalentes, suficientes para maioria dos casos. Este critério não difere ao se tratar de linhas de transmissão, no entanto, grande parte das normas do mundo basearam-se no comportamento das torres autoportantes, mas que vêm sendo igualmente utilizadas em projetos de torres estaiadas. Por este motivo, se propõe a análise estatística de esforços de uma torre estaiada, modelada em conjunto com os demais componentes de uma linha de transmissão, de modo a compará-los aos resultados obtidos pelo método estático equivalente da IEC 60826 (IEC 2003). A hipótese de carregamento estudada é a ação transversal do vento na linha. Na simulação numérica, diversos campos aleatórios de velocidades são gerados, sendo as ações também calculadas pela formulação da norma IEC 60826. Os campos foram gerados por dois diferentes métodos, o método de Deodatis (1996) e método de Riera e Ambrosini (1992), ambos baseados no método de superposição de ondas. O espectro de velocidades utilizado neste trabalho é o espectro de Davenport. Apesar de saber da importância de outras fontes de não linearidades, foram consideradas neste trabalho: a não linearidade geométrica dos componentes, computada automaticamente com o uso do método de integração explícito por diferenças finitas centrais, e a não linearidade física dos cabos suspensos. Diferentes parâmetros de amortecimento foram testados para os componentes estruturais. Nos resultados é possível observar que a IEC 60826 mostrou-se suficiente na estimativa de esforços da maioria dos elementos analisados, no entanto, nas barras pertencentes ao mastro da torre verificaram-se valores normativos inferiores aos calculados pelo método numérico. Nestas barras, a diferença chegou a aproximadamente 22% pelo método de Deodatis (1996) e a 12% pelo método de Riera e Ambrosini (1992), ambos na configuração de menor amortecimento testada e para o intervalo de confiança de 98%. / High structures are strongly affected by natural loads, which are the most complexity loads in the structural engineering due the large number of variables involved. The wind is one of these actions and one of the most important in general conditions. In design, the action of wind is normally accounted through the country‟s standards indications which, due to its complexity, are usually descripted by equivalent static methods, enough in the most cases. This criterion does not differ for transmission lines, however, the most of standards in the world were based on the self-support towers behavior, but they are also being used for guyed towers design. Therefore, in this study is proposed a statistic analysis of internal forces in the guyed tower elements, modeled together with the other transmission lines components, in order to compare them with the results obtained by equivalent static method of IEC 60826 (IEC 2003). The load hypothesis is the across wind action. In the numerical simulation, several random velocity fields were generated, the actions being calculated by the formulation of IEC 60826 standard. The fields were generated by two different methods, the method of Deodatis (1996) and the method of Riera and Ambrosini (1992), both of them are based in the wave superimposition method. The power wind spectrum (PSD) used in this work is the Davenport‟s spectrum. Although knowing the importance of other nonlinearities, were considered in this work: the geometric non-linearity of all elements, which are automatically computed by explicitly integration method by central finite differences used, and the physic non-linearity of suspended cables. Different damping rates were considered for the structural components. In the results, it is possible to observe that the IEC 60826 was enough in the estimation of internal forces on the majority of elements analyzed, however, on the tower mast bars were verified normative values smaller than those obtained by numerical method. In these bars, the difference among analyses reached 22% by Deodatis (1996) method and 12% by Riera e Ambrosini (1992) method, both of them considering the lower tested damping configuration and the 98% confidence interval.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-16T08:26:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T20:12:06Z : No. of bitstreams: 1 99385.pdf: 4712274 bytes, checksum: 5d922f0abc775aa04f7e3059e1292f03 (MD5) / O enfoque deste trabalho é o detalhamento da análise operacional de uma linha de ônibus urbano, englobando conjuntamente o ponto de vista do operador e do usuário. Neste sentido, buscou-se analisar uma situação real, com parâmetros operacionais diferenciados ao longo da linha de ônibus (tempos de parada, velocidade, distância entre pontos de parada, etc.), possibilitando um tratamento prático e mais detalhado da teoria. Por outro lado, com a diferenciação dos vários grupos de usuários em função da sua posição geográfica, avaliou-se os custos e benefícios para cada segmento de demanda de forma distributiva, considerando que o nível de serviço oferecido pelo operador não alcança da mesma forma todas as pessoas. Para ajustar a função custo generalizado dos usuários, foi realizada uma pesquisa de preferência declarada em uma linha de ônibus da cidade de Florianópolis/SC. O estudo apresenta um modelo de avaliação que possibilita a simulação de situações diversas para operador e usuários, buscando otimizar custos e benefícios.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T14:19:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T16:07:12Z : No. of bitstreams: 1 177985.pdf: 5681599 bytes, checksum: cf6bbf9d3c5e1eea0784a34e9dbfe0da (MD5) / Este trabalho tem por objetivo a elaboração de um modelo de alocação de demanda em redes de transporte aéreo, aplicado na região sul do Brasil e utilizando-se o conceito de super redes onde se pode fazer uma análise conjunta das várias dimensões de escolha de viagem (quando viajar, para onde ir, como e por qual rota), de uma maneira unificada. Serão considerados os tempos gastos no transporte de superfície, os tempos de espera nos aeroportos e as possíveis conexões entre vôos. Considerar-se-á ainda, que a demanda é que determinará a implantação ou não de novas freqüências.

[pt] Neste trabalho um novo elemento de viga co-rotacionado é apresentado para a análise não-linear geométrica tridimensional, estática e dinâmica, de linhas marítimas de Materiais com Gradação Funcional (MGF). Assume-se que o módulo de elasticidade e a massa específica do material da viga variam ao longo da espessura da seção transversal tubular de acordo com uma lei de potência. Na discretização espacial das equações de equilíbrio, a linha marítima é representada por um elemento de viga de dois nós, com base nas hipóteses do modelo para vigas de Euler-Bernoulli, em que polinômios cúbicos de Hermite são utilizados na interpolação dos deslocamentos nodais e a cinemática do movimento é descrita através de grandezas referidas a um sistema coordenado local co-rotacionado. Consideram-se não linearidades geométricas envolvendo grandes deslocamentos e rotações, mas com pequenas deformações. Nas equações de movimento da linha marítima, são consideradas as seguintes influencias: do peso próprio, do empuxo, dos carregamentos hidrodinâmicos (devidos às ações de ondas, correntes e forças de massa adicional), dos deslocamentos prescritos (junto à fixação da embarcação), da ação de flutuadores e das forças de interação solo-estrutura. A integração temporal das equações de equilíbrio é realizada utilizando-se o algoritmo de discretização HHT (Hilbert-Hughes-Taylor) e a solução numérica obtida com a técnica iterativa de Newton Raphson. A metodologia numérica foi implementada e diversos exemplos são apresentados e discutidos enfatizando-se as diferenças de comportamento estrutural entre os modelos de viga com MGF e com material homogêneo. Resultados referentes a situações práticas da engenharia offshore são também tratados nos exemplos. / [en] This work presents a new co-rotational beam element formulation to model the geometric three-dimensional static and dynamic nonlinear analysis of risers of Functionally Graded Materials (FGM). The material modulus of elasticity and density of the beam are assumed to vary through the pipe cross-section thickness following a power law function. In the spatial discretization of the riser equilibrium equations, a two node beam element based on Euler-Bernoulli theory is considered, with cubic Hermitian interpolation functions used for nodal displacement interpolations and element kinematics, all referred to a co-rotation coordinate system attached to the element local frame. In the element model, geometric non-linear effects are considered, involving large displacements and rotations but small strains. The motion of the riser results from the following applied forces: self weight, buoyancy, hydrodynamic (due to maritime waves, currents and added mass inertia), prescribed displacements (at the floating platform), action of floaters and seabed-structure interactions. Step-by-step time integration of the equilibrium equations is performed with HHT (Hilbert-Hughes- Taylor) algorithm and the numerical solution is obtained using the Newton- Raphson iterative technique. The methodology has been implemented and various sample results presented, that highlight the behavior of functionally graded material beams as compared to homogeneous beams. Applications related to practical offshore engineering situations are also considered.

[pt] Nesta tese investigou-se o desenvolvimento de software no contexto de groupware, especificamente para apoiar a aprendizagem colaborativa. O desenvolvimento de groupware, entretanto, não é trivial. Como todo software, há aspectos tecnológicos e sociais envolvidos no desenvolvimento. Quanto aos aspectos tecnológicos, o desenvolvimento de artefatos de infraestrutura ocupam grande parte do esforço destinado à implementação dessas aplicações, sobrando pouco tempo para a implementação de soluções inovadoras para as questões da colaboração propriamente ditas. Com respeito aos aspectos sociais, deve-se levar em conta que o trabalho em grupo é dinâmico e a composição dos grupos, bem como suas características, se alteram com o passar do tempo. Assim, desenvolveu-se uma linha de produtos de software para groupware baseado no Modelo 3C de Colaboração, onde os groupware são derivados a partir da formalização de técnicas de aprendizagem colaborativa em scripts de colaboração. Foi desenvolvido um protótipo, o GroupwareBuilder para interpretar o script de colaboração e derivar o groupware para suporte específico das suas atividades. Uma avaliação funcional e um estudo de caso foram realizados. Na avaliação funcional, buscou-se obter uma prova de conceito do GroupwareBuilder, na qual dois groupware foram derivados para apoiar os scripts de colaboração Debate Crítico e Buzz Groups. O estudo de caso foi realizado para observar como se daria a derivação de groupware para técnicas de aprendizagem colaborativa modeladas por diferentes professores. A principal contribuição deste trabalho é uma abordagem que possibilita a derivação e adaptação de groupware a partir de scripts de colaboração elaborados pelos usuários e não a partir de uma lista de requisitos funcionais, como em LPS’s tradicionais. / [en] In this thesis we explore software development on the context of groupware, specifically on supporting collaborative learning. Groupware development is not a trivial task given that technological and social issues are involved. Considering the technological issues, a huge amount of time is wasted on implementing infrastructure aspects leaving little time for implementation of innovative solutions on collaboration. Considering the social issues, we should take into account that group work is dynamic and that group composition changes over time. So, we developed a software product line for groupware based on the 3C Collaboration Model. The groupware derivation process starts with the formalization of the collaborative learning techniques in collaboration scripts. In order to support this collaboration process we developed the GroupwareBuilder, that reads the collaboration script and derives groupware tailored to the tasks described on the script. We made a functional evaluation and a case study. On the functional evaluation, we aimed on getting a proof of concept for GroupwareBuilder by deriving groupware for supporting the Critical Debate and Buzz Groups collaboration scripts. In order to analyze how GroupwareBuilder derives groupware from other collaborative learning techniques described by different teachers we made a case study. The main contribution of this thesis is an approach that enables the derivation of groupware and the customization of groupware in runtime from collaboration scripts written by the users, and not from a list of software requirements as used in other SPLs approaches.

[pt] As simulações de redes elétricas são atualmente fundamentais para o setor elétrico. Uma de suas principais utilidades é permitir a análise de falhas e ocorrências, que eventualmente passariam despercebidas. Existe atualmente, uma grande variedade de algoritmos para realizar simulações de redes lineares, que correspondem à grande maioria dos testes realizados em uma rede elétrica típica, quando submetidos a situações usuais. Contudo, existem consumidores de grande porte que possuem cargas não-lineares com uma grande influência na rede que a alimenta. Sendo assim, torna-se necessário modelar esta carga não-linear para que possa ser inserida no simulador da rede elétrica. Este trabalho propõe um método para a formulação das equações de estado de redes não-lineares de forma sistemática. A formulação do problema é, neste caso, parte fundamental da sua solução, já que atualmente existem, comercialmente, algoritmos capazes de resolver equações diferenciais não-lineares, como as que serão abordadas. Este trabalho apresenta a simulação de uma rede elétrica contendo sub-redes lineares e sub-redes não-lineares, utilizando um modelo de linhas de transmissão a parâmetros distribuídos através de filtros digitais, permitindo a simulação da subrede linear em taxas mais baixas. / [en] Electrical network simulations are currently very important to the electricity sector. A major benefit from simulations is to permit a deeper insight into faulty network situations, that otherwise could eventually pass unnoticed. Currently, there are many algorithms that simulate linear networks, which comprise the majority of the tests done in a typical network, when subject to normal situations. However, there are large consumers, whose loads are nonlinear. These loads represent large influences to their power feeding network. Thus, it becomes necessary to model this nonlinear sub network so it can be inserted into the electrical network simulator. The purpose of this work is to develop a formulation approach for the nonlinear state equations that represents a nonlinear electrical network. The formulation of the network is, in this case, an essential part of the solution, since there are currently algorithms capable of solving nonlinear differential equations, like the ones that will be studied in this work.

[pt] Os algoritmos para a localização de falta encontrados na literatura são baseados em equações algébricas obtidas da malha de falta [4], [16]. Para as faltas monofásicas, a resistência de arco, a resistência de pé de torre e a impedância de sequência zero da linha são incluídas. Essa última impedância, por ser composta de uma soma entre as impedâncias longitudinal e de retorno pela terra (multiplicada por três), pode comprometer a precisão desses algoritmos na indicação do local da falta, pois, a resistividade do solo sob a linha varia frequentemente. Dados reais [25] e de testes laboratoriais [50] têm comprovado isso. Apesar da variação dessa resistividade, nenhum dos algoritmos publicados na literatura questionou a utilização dessa impedância no processo de localização de falta. O objetivo deste trabalho é justamente propor um novo algoritmo capaz de localizar qualquer falta, sem se apoiar nos parâmetros de sequência zero da rede. A principal contribuição deste trabalho está na utilização somente dos circuitos de sequência positiva e/ou negativa para a localização de faltas em sistemas de potência. Por não utilizar qualquer parâmetro de sequência zero, o novo algoritmo aqui proposto é capaz de localizar falta, tanto em linha de transmissão com subestações em derivação ao longo de sua extensão quanto em linha sem essas subestações em derivação. Na primeira, a localização de falta não foi contemplada por qualquer algoritmos publicados na literatura, pois, esses tinham como objetivo, o atendimento somente às linhas sem subestações em derivação ao longo de sua extensão. Por isso, além do ineditismo na forma de localização, este novo algoritmo é aplicável à qualquer configuração de linha, o que representa uma contribuição adicional deste trabalho. Esse novo processo visa a localização de falta em sistemas elétricos, mesmo os fortemente malhados. Por isso, constitui o embrião de uma possível e provável nova filosofia de proteção para relés de distância. / [en] Present fault location algorithms are based on algebraic equations derived from the faulty network [4], [16]. Their common characteristic is to use zero-sequence description to apply Kichoff`s Laws. As a result, the are resistance, the tower footing resistance and the zero-sequence impedance of the line are included in the overall system of equations, describing the network. This last impedance, composed by the longitudinal and by the ground retum impedances scaled by three, frequently compromises the these algorithms accuracy. The reason is the underline ground resistance fluctuation with temperature, rain, etc. a very annoying fact, particularly in understudied remote tropical regions, a common situation in Brazil. In spite of the noticed ground-resistance variations, none of the algorithms published in specific literature has questioned the use of this impedance in the fault location producedures. The aim of this work is to propose a new algorithm capable to locate any fault, requiring no support of the network zero-sequence parameters and/or negative-sequence circuit network models. Avoiding the of zero-sequence parameters permits the new fault location algorithm to be applied not only to isolated transmission lines, but to a variety of network topologies, including transmission lines tapped by local distribution substations, a completely new result. The proposed algorithm not only is less sensitive to local physical conditions, but may be applied to complex transmission line configurations, which represents an additional contribution of this work. The new process includes fault location for transmission lines embeded in extremely meshed power networks it, therefore, constitutes the beginning of a new of distance relay protection philosophy.

Os métodos mais utilizados para manutenção e inspeção em linhas de transmissão são caros, perigosos e pouco precisos. Este trabalho propõe um método de manutenção preventiva mais eficiente, autônomo, para um trabalho rápido e que não ofereça riscos aos trabalhadores envolvidos. O método visa a utilização de um dispositivo móvel que se locomover-se-a ao longo das linhas de transmissão e fará a inspeção. Foi utilizada uma câmera infravermelha e desenvolvido um método que processa os dados gerados pela câmera para assim permitir a automatização desejada desta manutenção preventiva. Esta câmera, ao invés de formar imagens utilizando as frequências eletromagnéticas na faixa do visível, que são reetidas pelos objetos, utiliza as frequências na faixa infravermelho, que são emitidas pelo próprio objeto que está sendo inspecionado. O objetivo é encontrar regiões das linhas de transmissão com elevada temperatura e acusar a falha, se for o caso, tão logo ela tenha sido detectada pela câmera e assim sendo possível saber a localização aproximada da falha e a melhor providência a ser tomada. / The methods used for maintenance and inspection of transmission lines are expensive, dangerous and inaccurate. This work proposes a method for preventive maintenance where is more e cient, autonomous, faster and that o ers no risk to workers. The method aims to use a mobile device that travels along the transmission lines andperforms the inspection. An infrared camera is used to develop a method that processes the generated data in order to enable the automation of preventive maintenance. This camera, instead of forming images by using the electromagnetic frequencies in the visible range, which are re ected from objects, uses frequencies in the infrared, which are emitted by the object under inspected. The goal is to nd regions of transmission lines with high temperatures and detect the fault, if any, the position of the fault and determine the best action to be taken.

[pt] Com o crescimento da demanda de óleo, as empresas de petróleo têm sido forçadas a explorar novas reservas em águas cada vez mais profundas. Em função do alto custo das operações de exploração de petróleo, torna-se necessário o desenvolvimento de tecnologias capazes de aumentar a eficiência e reduzir os custos envolvidos. Neste contexto, a utilização de unidades flutuantes torna-se cada vez mais freqüente em águas profundas. O posicionamento das unidades flutuantes durante as operações de exploração de óleo é garantido pelas linhas de ancoragem, que são estruturas flexíveis compostas, geralmente, por trechos de aço, amarras e/ou cabos sintéticos. O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um Algoritmo Genético (AG) para solucionar o problema da disposição das linhas de ancoragem de unidades flutuantes utilizadas nas operações de exploração de petróleo. A distribuição das linhas de ancoragem é um dos fatores que influencia diretamente nos deslocamentos (offsets) sofridos pelas unidades flutuantes quando submetidas às ações ambientais, como ventos, ondas e correntes. Desta forma, o AG busca uma disposição ótima das linhas de ancoragem cujo objetivo final é a minimização dos deslocamentos da unidade flutuante. Os operadores básicos utilizados por este algoritmo são mutação, crossover e seleção. Neste trabalho, foi adotada a técnica steady-state, que só efetua a substituição de um ou dois indivíduos por geração. O cálculo da posição de equilíbrio estático da unidade flutuante é feito aplicando-se a equação da catenária para cada linha de ancoragem com o objetivo de se obterem as forças de restauração na unidade, e empregando-se um processo iterativo para calcular a sua posição final de equilíbrio. / [en] With the increasing demand for oil, oil companies have been forced to exploit new fields in deep waters. Due to the high cost of oil exploitation operations, the development of technologies capable of increasing efficiency and reducing costs is crucial. In this context, the use of floating units in deep waters has become more frequent. The positioning of the floating units during oil exploitation operations is done using mooring lines, which are flexible structures usually made of steel wire, steel chain and/or synthetic cables. This work presents the development of a Genetic Algorithm (GA) procedure to solve the problem of the mooring pattern of floating units used in oil exploitation operations. The distribution of mooring lines is one of the factors that directly influence the displacements (offsets) suffered by floating units when subjected to environmental conditions such as winds, waves and currents. Thus, the GA seeks an optimum distribution of the mooring lines whose final goal is to minimize the units´ displacements. The basic operators used in this algorithm are mutation, crossover and selection. In the present work, the steady- state GA has been implemented, which performs the substitution of only one or two individuals per generation. The computation of the floating unit´s static equilibrium position is accomplished by applying the catenary equilibrium equation to each mooring line in order to obtain the out-of-balance forces on the unit, and by using an iterative process to compute the final unit equilibrium position.

Tese (doutorado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2010 / Bibliografia: f.187-202 / Neste trabalho, são utilizados modelos lineares e não lineares para simulação do comportamento dinâmico de cabos de linhas de transmissão. Um modelo iterativo por elementos finitos é deduzido baseado na teoria de viga de Euler-Bernoulli, visando determina / In this work, linear and nonlinear mathematical models are used for the simulation of the dynamical behavior of transmission lines cables. An iterative finite element scheme is derived based on Euler-Bernoulli beam theory to predict resonance frequencies,