Até os dias de hoje, a abordagem estática tem sido a usualmente empregada para a avaliação da resposta de cabos de Linhas de Transmissão (LTs), apesar da resposta dinâmica ser, em muitos casos, reconhecidamente importante na avaliação do desempenho dos cabos. Para uma análise completa, não se pode desconhecer a natureza dinâmica da maioria dos fenômenos a que as LTs estão submetidas, sendo exemplos típicos as excitações mecânicas causadas pela ação do vento (carregamentos de baixa e alta freqüência) e a ruptura de cabos. Cabe salientar que mesmo a análise estática empregada tem sido simplificada, considerando normalmente apenas casos contemplados com soluções analíticas. A justificativa para emprego da análise estática baseia-se no menor esforço numérico exigido. Entretanto, essa justificativa já não se sustenta dado os grandes avanços na área computacional, possibilitando o estudo do desempenho de LTs na ocorrência de fenômenos que provocam carregamentos dinâmicos. Adicionalmente, há uma crescente demanda para que se obtenha um melhor entendimento de muitas questões relativas ao comportamento dinâmico das LTs, que possam explicar desempenhos observados e/ou sustentar o desenvolvimento de novas alternativas mais arrojadas de projeto e construção Entre os diversos métodos utilizados na engenharia estrutural, a integração direta das equações do movimento, através de métodos numéricos como as diferenças finitas centrais, se constitui numa poderosa ferramenta de cálculo. Esta ferramenta possibilita o tratamento de problemas envolvendo não linearidades geométricas e do material, como são os casos onde se avalia a resposta de cabos suspensos submetidos a carregamentos variáveis no tempo. Esta pesquisa objetiva a aplicação do método da integração direta das equações do movimento na análise de feixes de cabos de LT, quando submetidos à ação de carregamentos mecânicos variáveis no tempo, principalmente à excitação de ventos oriundos de fenômenos com natureza complexa (tormentas elétricas, por exemplo). É apresentado um método para determinar a resposta dinâmica de feixes que considera a interação entre o vento incidente e o movimento do condutor. A solução é obtida por integração numérica, no domínio do tempo, das equações de movimento de um modelo tridimensional não-linear discreto de feixe, as quais definem as forças nos espaçadores e cabos através de coeficientes aerodinâmicos obtidos experimentalmente. Também são apresentados modelos dos fenômenos meteorológicos mais comuns em nosso país (Brasil): tormenta extratropical (EPS) e tormenta elétrica (TS) Como ilustração, são apresentados exemplos de modelagem de vãos de LTs com condutor singelo e com feixes de condutores. Os exemplos demonstram a capacidade de avaliação de Estados Limites relacionados à distância relativa entre subcondutores, à estabilidade do feixe, à representação das suas propriedades e ao comportamento dinâmico, bem como aos carregamentos transmitidos às estruturas. A análise emprega conhecidas relações constitutivas para representar o comportamento tensão-deformação dos cabos. O enfoque utilizado possibilita a avaliação mais precisa de casos reais que ainda não podiam ser convenientemente tratados, além de permitir a extensão para estudos bem mais complexos, tais como feixes com disposições assimétricas.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Programa de Pós-graduação em Estruturas e Construção Civil, 2015. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2015-11-09T16:16:54Z No. of bitstreams: 1 2015_CarmenElenaRamirezMeneses.pdf: 10485849 bytes, checksum: a6db019159fcf30fb8c3cb4deb67b790 (MD5) / Rejected by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br), reason: A pedido do submetedor. on 2015-11-09T16:30:43Z (GMT) / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2015-11-09T16:33:30Z No. of bitstreams: 1 2015_CarmenElenaRamirezMeneses.pdf: 10485849 bytes, checksum: a6db019159fcf30fb8c3cb4deb67b790 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-12-15T16:41:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_CarmenElenaRamirezMeneses.pdf: 10485849 bytes, checksum: a6db019159fcf30fb8c3cb4deb67b790 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-15T16:41:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_CarmenElenaRamirezMeneses.pdf: 10485849 bytes, checksum: a6db019159fcf30fb8c3cb4deb67b790 (MD5) / Depois de falhas em estruturas tão importantes quanto em pontes, devido ao efeito da viscoelasticidade considerada no projeto muito aquém dos valores das deflexões reais, o estudo e compreensão do fenômeno da viscoelasticidade é mais que necessário para o projeto de estruturas. Nos modelos descritos na literatura para o cálculo de deflexões em estruturas laminares sanduíche ignora-se a interação da variação de cargas mecânicas, a diferença do comportamento do material do núcleo quando este é submetido à tração ou compressão, e o efeito da viscoelasticidade dos materiais. Neste trabalho avaliam-se modelos mais complexos comparados com as simplificações dadas na literatura, analisando os efeitos de flexão e cisalhamento, baseados na solução analítica e considerando-se um núcleo com propriedades viscoelásticas, ou suscetível aos fenômenos de fluência e relaxação. Assim, o presente trabalho resolve por algoritmos numéricos a quantificação das deflexões para compósitos laminares, utilizado para isto o princípio de correspondência elástica viscoelástica e obtendo a solução total ao longo do tempo, com base na solução elástica linear correspondente, sendo um método confiável, portável e rápido. Considerou-se também a variabilidade das cargas impostas, oferecendo nos resultados análises paramétricas dos elementos de viga e placa sanduíche, descrevendo as variáveis que mais afetam o incremento ou a diminuição das máximas deflexões desses elementos. / After failures in such important structures like bridges, because the effect of the viscoelasticity considered in the design is significantly below compared with the actual deflection values. For this reason, the study and understanding of the phenomenon of the viscoelasticity is more than necessary for the structural design. In the models described in the literature for calculating deflections in laminar sandwich structures ignores the interaction of varying mechanical loads, the difference in the behavior of the core material when this is subjected to traction or compression, and the effect of the viscoelastic material. In this study, more complex models are evaluate and compared with the given literature simplifications, by analyzing the effects of bending and shear, based on the analytical solution and considering a core having viscoelastic properties, or susceptible to the phenomena of creep and relaxation. Accordingly, this work resolved by numerical algorithms the quantification of the maximum deflections of laminar composites, using the elastic viscoelastic correspondenceprinciple obtaining the total solution over time, based on corresponding linear elastic solution, demonstrating to be a reliable, portable and fast method. Additionally, are considered the variability of the loads imposed, providing the parametric analysis of the sandwich beams and plates, describing the variables that most affect the increase or decrease of the maximum deflections of these elements.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:49:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000393850-Texto+Completo-0.pdf: 7757871 bytes, checksum: 0cb1afe90fc669092b2605de222e7582 (MD5) Previous issue date: 2007 / Those who attend and endure the teaching of reading will know that the beginning of reading is a very ancient problem. Nowadays several theories of teaching the reading and the practising, differning one by one. There are differences between the theoric proposal and the practice, of those who got the experience of a classroom because the theorist proposal and the teacher accomplish the practice. Therefore the reality of this essay introduces an other version-proposal. We pretend DELES drawing, reading and writing throughout methodological proposal of teaching of reading and advance a step in the solution of the methodological problems of the teaching reading and writing. We start with drawings, pictorials, rescences of syntactic and syntactic phrasing, contexts to introduce the pupil in the act of learning and the full possession of letterpress. This methodology is involved in drawing, writing and reading in a progressive form, passing from the drawing to the conventional writing. In order to methodological conclusion the drawing disappears in the writing as soon as the boy reads without the help of drawing that means that he replaces the drawing with the writing and reading and knows how to write components. The basic theories developed by Decroly, Vygotsky, Piaget, Freinet, Ricoeur amongst other linguists.The investigated problem was: - How teachers perceive the development and the results of application the drawing, the reading, and the writing of DELES: a methodological proposal of alphabetization? This request was characterized by the borage of “the study of the occurrence”, supported by the constructive paradigm and the date were colleted by the teachers, to co-ordination, the parents and the boys of two Marist schools and a lay school who adopted the methodology this period of investigation and the results were analyzed through their contents (ENGERS, 1987). From the analyzes emerged the categories methodology of alphabetization, interpersonal relations, the play and the learning, the results revealed a very great satisfaction of the adults about the methodology, were characterizing the easy learning of reading and writing by the boys, concerning them in a joyful manner and a relationship with the family, the teachers and the boys. The teachers emphasized the special manner of the good quality of reading produced by the method. Some mothers strengthened the idea that they revised their reading and writing and were beginning their own alphabetization, working near her children. Without doubt we tested an advance of children of five and six years learning how to read and how to write / Para quem acompanha e vivencia a história da alfabetização dá-se conta que esta se constitui numa problemática muito antiga. Na atualidade existem diversas teorias de alfabetizar, diferenciadas entre si. Há diferença entre a proposta teórica e a prática, daquele que vivencia o cotidiano da sala de aula, pois em geral, os teóricos propõem e o professor realiza a prática. Diante de tal realidade nesta dissertação se apresenta outra versão-resposta entre teorias e práticas. Pretende-se que Desenhando, lendo e escrevendo - DELES: uma proposta metodológica de alfabetizar venha ser um passo adiante na solução das problemáticas das metodologias do ensino da leitura e da escrita. Nesta, parte-se de desenhos, pictografias, o recurso a contextos sintáticos e frasais para introduzir o aluno na aprendizagem e à plena posse do letramento. Em si, a metodologia envolve o desenho, a escrita e a leitura numa cuidadosa e progressiva forma de passar do desenho para a escrita convencional. Para fins metodológicos o desenho deixa de aparecer no corpo da escrita à medida que o aluno sabe ler sem a necessidade do auxílio deste, ou seja, o saber desenhar do aluno, aos poucos, como prática, é substituído pelo seu saber ler e escrever efetivos. As teorias básicas desenvolvidas foram de Decroly, Vygotsky, Piaget, Freinet, Ricoeur, entre outros, incluídos lingüistas.O problema investigado foi: - Como os professores percebem o desenvolvimento e os resultados de aplicação do Desenhando, lendo e escrevendo – DELES: uma proposta metodológica de alfabetizar? A pesquisa caracterizou-se por uma abordagem de “estudo de caso”, amparado no paradigma construtivista e os dados foram coletados junto aos professores, coordenadores, pais e alunos de duas escolas maristas e uma leiga, que aplicaram o método neste período da investigação e os dados foram trabalhados por meio de análise de conteúdo (ENGERS,1987). Emergiram da análise dos achados as categorias metodologia de alfabetização, relações interpessoais e o lúdico e a aprendizagem. Os resultados revelaram uma enorme satisfação dos adultos com a metodologia, que caracterizaram como sendo facilitadora da apropriação da leitura e da escrita pelos alunos, envolvendo-os de uma forma prazerosa e relacionando a família, professores e alunos. As professoras destacam de modo especial a boa qualidade leitora que o método gera. Algumas mães reforçaram a idéia de que elas revisam sua leitura e escrita ou começaram a alfabetizar-se por trabalharem com seus filhos. Sem dúvida constatou-se um avanço das crianças de 5 a 6 anos na aprendizagem da leitura e da escrita.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:51:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000446388-Texto+Completo-0.pdf: 815164 bytes, checksum: 13b1c05c2d0c4fd4c97b7f2115f71fd3 (MD5) Previous issue date: 2010 / The present research, based on elements of the Significative Apprenticeship Theory, investigated which ways the strategy of a different teaching proposition about the strength as interaction helps in the apprenticeship of the students at 8th grade. The qualitative approaching offered the planning of a apprenticeship unit. Firstly, we identified the students’ previous knowledge referred to the theme in order to propose potentially significative activities objectifying, then, stimulate an evolution in the conception profile of the investigated students.A propitious atmosphere to the dialogue, questions and socialization was provided. The investigation used a questionnaire as data glean instrument: first, intermediate and final, as daily notes of student’s oral speaking. The data were analyzed through the discursive textual analysis in a phenomenological- understanding approaching. We noticed that besides the cognitive aspects (apprenticeship of concept), there was an improvement at students’ autonomy and self-confidence. / A presente pesquisa baseada nos princípios da Teoria da Aprendizagem Significativa investigou de que forma as estratégias de uma proposta diferenciada de ensino sobre o tema ‘Força como Interação’ auxilia na aprendizagem dos alunos de 8ª série. A abordagem qualitativa proporcionou o planejamento de uma Unidade de Aprendizagem. Inicialmente identificaram-se os conhecimentos prévios dos Alunos referentes ao tema a fim de propor atividades potencialmentes significativas objetivando, assim, promover uma evolução no Perfil de Concepções dos Alunos investigados.Um ambiente propício para o diálogo, questionamento e socialização foi proporcionado. A investigação utilizou com instrumento de coleta de dados questionários: inicial, intermediário e final; bem como anotações diárias das interlocuções orais dos Alunos. Os dados obtidos foram analisados a luz da Análise Textual Discursiva numa abordagem fenomenológico-compreensiva. Observou-se que além dos aspectos cognitivos (aprendizagem de conceitos) houve uma melhoria na autonomia e autoconfiança dos Alunos.

Neste trabalho, descreve-se uma solução analítica para equação de cinética pontual de nêutrons livre de rigidez, assumindo que a reatividade é um função contínua e seccionalmente contínua no tempo. Para este fim, inicialmente reformula-se a equação de cinética pontual sob a forma de um sistema matricial de equações diferenciais lineares de primeira ordem. Em seguida, divide-se a matriz correspondente como a soma de uma matriz diagonal com uma matriz, cujos componentes são os elementos fora da diagonal. A seguir, expande-se a densidade de nêutrons e as concentrações de precursores de nêutrons atrasados em uma série truncada, e substitui-se essas expansões na equação matricial, obtém-se uma equação, que permite a construção de um sistema recursivo, constituído por uma equação diferencial linear de primeira ordem matricial com fonte. A característica fundamental deste sistema baseia-se no fato de que a matriz correspondente ´e diagonal. Por sua vez o termo fonte ´e escrito em termos da matriz com os componentes fora da diagonal. Além disso, a primeira equação do sistema recursivo não possuí fonte, e satisfaz as condições iniciais. Por outro lado, as equações restantes satisfazem a condição inicial nula. Devido à característica da matriz diagonal, pode-se alcançar diretamente soluções analíticas para estas equações recursivas. Também deve-se mencionar que foram avaliados os resultados para qualquer valor de tempo, sem o uso de continuidade analítica, porque a solução proposta é livre de rigidez. Por fim, apresentam se simulações numéricas e comparações com resultados da literatura, especializando-se as aplicações para as reatividades seguintes: constante, degrau, rampa,e seno. / In this work, we report a genuine analytical representation for the solution of the neutron point kinetics equation free of the stiffness character, assuming that the reactivity is a continuous and sectionally continuous function of time. To this end, we initially cast the point kinetics equation in a first order linear differential equation. Next, we split the corresponding matrix as a sum of a diagonal matrix with a matrix, whose components contain the off-diagonal elements. Next, expanding the neutron density and the delayed neutron precursors concentrations in a truncated series, and replacing these expansions in the matrix equation, we come out with an equation, which allows to construct a recursive system, a first order matrix differential equation with source. The fundamental characteristic of this system relies on the fact that the corresponding matrix is diagonal, meanwhile the source term is written in terms of the matrix with the off-diagonal components. Further, the first equation of the recursive system has no source and satisfies the initial conditions. On the other hand, the remaining equations satisfy the null initial condition. Due to the diagonal feature of the matrix, we attain analytical solutions for these recursive equations. We also mention that we evaluate the results for any time value, without the analytical continuity because the purposed solution is free on the stiffness character. Finally, we present numerical simulations and comparisons against literature results, considering specific the applications for the following reactivity functions: constant, step, ramp, and sine.

Motivado por evidencias experimentais, foram realizadas extensivas simulações clássicas de dinâmica molecular de soluções aquosas de DNA visando investigar a transição vítrea. Estudou-se o dodecâmero de Dickerson solvatado por moléculas de água do modelo TIP5P e TIP3P em temperaturas de 300 à 240 K e de 300 à 200 K, respectivamente. Análise de propriedades dinâmicas e estruturais mostram que o modelo TIP3P não é capaz de transição vítrea, mas que sistemas compostos pelo modelo TIP5P é capaz de apresentar a transição vitrea dinâmica. / Motivated by experimental evidences, extensive classical molecular dynamics were performed to investigate de glass transition of aqueous solutions of DNA. The Dickerson dodecamer solvated by water molecules of models TIP3P and TIP5P were studied in the range of 300 to 240 K and 300 to 200 K, respectively. Analysis of dynamical and structural properties reveal that the model TIP3P is unable of performing glass transition, but systems with TIP5P can present dynamic glass transition.

Este trabalho tem por objetivo formular e aplicar um modelo numérico para a análise aeroelástica de seções de ponte. O escoamento em torno de uma seção de ponte rígida, sem movimento, assim como o escoamento em torno de uma seção que possui deslocamentos verticais, horizontais e rotações devidas a efeitos de torção, são investigados para obter os coeficientes aerodinâmicos e o número de Strouhal. Procura-se também determinar as cargas devido ao vento que atuam sobre a estrutura, assim como a velocidade do vento que provoca o fenômeno de instabilidade dinâmica denominado “flutter”. Para a análise do escoamento bidimensional levemente compressível, utiliza-se um método explícito de dois passos com uma formulação Arbitrária Lagrangeana-Euleriana (ALE). A turbulência é simulada diretamente para as grandes escalas, sendo que o modelo simples de Smagorinsky é incluído para simular as escalas de turbulência menores que a malha utilizada. O método dos elementos finitos é empregado para a discretização espacial. A estrutura é considerada como um corpo rígido com restrições elásticas segundo as componentes de deslocamento horizontais e verticais e segundo a rotação torcional. O acoplamento entre o fluido e a estrutura é efetuado aplicando as condições de compatibilidade e de equilíbrio na interface. A análise dinâmica da estrutura é efetuada através do método clássico de Newmark. / Formulation and application of a numerical model for aeroelastic analysis of bridge girder cross-sections is the mean of this work. The flow around stationary cross-sections, as well as cross-sections undergoing cross-wind vertical and horizontal (bending) displacements and rotatory (torsional) motion, are investigated for assessment of aerodynamic coefficients and Strouhal number. Determination of forced wind loads and flutter wind speed are also investigated. The two-dimensional of a slightly compressible fluid is analysed using an explicit two-step method and a Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) formulation. The turbulence is simulated using Large Eddy Simulation (LES). Smagorinsky’s model is included as a sub-grid scale model. The finite element method is used for space discretization. The structure is considered as a rigid body with elastic restrains for horizontal and vertical displacement components and for torsional rotation. Coupling between fluid and stucture is accomplished by applying compatibility and equilibrium conditions at the fluid-solid interface. The structural dynamic analysis is performed using the classical Newmark’s method.

A compreensão de processos físicos e químicos que conduzem à formação de petróleo ou de gás no solo são necessários para uma exploração eficiente da energia. Por isso, há um grande interesse em prever os efeitos e a migração de fluidos no solo. Neste trabalho é desenvolvido um modelo matemático para o escoamento reativo em meios porosos. O domínio é um canal poroso (rocha) com uma fratura, onde ocorrem as reações de precipitação ou dissolução de dois minerais carbonatados, a calcita e a dolomita. Através da implementação do modelo são realizadas algumas simulações, também descritas neste estudo. O modelo matemático é baseado em equações não lineares do tipo Navier-Stokes, que inclui a equação da quantidade de movimento, da temperatura e das concentrações das espécies químicas. As equações desenvolvidas no trabalho são inovadoras e são obtidas através da junção de alguns trabalhos importantes. Para modelar o fluxo são utilizadas a lei de Darcy e a aproximação de Boussinesq e para obter o valor da taxa de cada reação é realizado um processo iterativo. O conjunto de equações é discretizado pelo método de diferenças finitas centrais e o sistema é resolvido através do método de Runge-Kutta simplificado. O modelo é aplicado em diferentes situações variando o valor do pH com o objetivo de avaliar a influência dessa propriedade no escoamento reativo. O processo de mudança da porosidade e da permeabilidade que ocorre nas bacias sedimentares pode implicar na formação de hidrocarbonetos e de aquíferos. Devido a isso, o número de Darcy e a porosidade, também, são analisadas na fratura do canal poroso. Os resultados obtidos são razoáveis quando comparados com dados da literatura. O tema abordado neste trabalho é instigante porque abrange fenômenos químicos, termodinâmicos e de transporte, com parâmetros difíceis de serem obtidos experimentalmente. O modelo desenvolvido possui uma contribuição relevante porque pode ser utilizado para qualquer outro mineral, desde que suas propriedades químicas e termodinâmicas sejam consideradas. / The understanding of physical and chemical processes leading to the formation of oil or gas in the soil are necessary for e cient energy exploration. Therefore, there is great interest in predicting the e ects and the migration of uids in the soil. In this work is developed a mathematical model for the reactive ow in porous media. The domain is a porous channel (rock) with a fracture, where occur the precipitation and dissolution reactions of two carbonate minerals, calcite and dolomite. Through the implementation of the model are performed some simulations, also described in this study. The mathematical model is based on non-linear equations of Navier-Stokes that includes the equation of momentum, temperature and concentrations of chemical species. The equations developed in this work are innovative and are obtained at the junction some important works. To model the ow are used the Darcy's law and the Boussinesq approximation and to obtain the value of the rate of each reaction is realized an iterative process. The set of equations is discretized by central nite di erence method and the system is solved by the simpli ed Runge-Kutta method. The model is applied in di erent situations, by varying the pH with the aim of evaluating the in uence of this property in the reactive ow. The process of changes of the porosity and permeability that occurs in the sedimentary basins can induce in the hydrocarbon and aquifers formation. Because of this, the number of Darcy and the porosity also are analyzed in the fracture of the porous channel. The results are reasonable compared with the literature data. The theme addressed in this study is instigating because it covers chemical, thermodynamic and transport phenomena, with di cult parameters to be obtained experimentally. The model developed has an important contribution because it can be used for any other mineral, since its chemical and thermodynamic properties are considered.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Pós-Graduação em Ciências Mecânicas, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-03-23T13:44:42Z No. of bitstreams: 1 2014_AndrePereiraSantana.pdf: 3162936 bytes, checksum: 26b95d8d8a7d08f3e68bc93ea06e2b0c (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2015-05-06T14:40:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_AndrePereiraSantana.pdf: 3162936 bytes, checksum: 26b95d8d8a7d08f3e68bc93ea06e2b0c (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-06T14:40:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_AndrePereiraSantana.pdf: 3162936 bytes, checksum: 26b95d8d8a7d08f3e68bc93ea06e2b0c (MD5) / Este trabalho apresenta formulações estaticas do método dos elementos de contorno para problemas de placas isotrópicas e ortotrópicas em flexão através da teoria de Reissner e Mindlin, respectivamente. A solução fundamental de placas espessas ortotrópicas que leva em conta o efeito do cisalhamento transversal são obtidas usando o operador de Hormander e transformada de Radon. O operador de Hormander é usado para transformar os sistemas de equações diferenciais parciais que representa as equações de equilíbrio em apenas uma equação diferencial parcial. Usando a transformada de Radon, essa equação diferencial parcial é reduzida a uma equação diferencial ordinária. Para obter a transformação inversa, integrais singulares precisam ser calculadas. Uma simples quadratura é usada onde integrais fortes e hipersingulares são tratadas no sentido de Cauchy e Hadamard, respectivamente. Derivadas da solução fundamental são usadas na equação integral de contorno para o cálculo de momentos em pontos internos. A formulação desenvolvida é aplicada no cálculo de deslocamentos, tensões e momentos em placas submetidas a cargas distribuída no domínio da estrutura. As integrais de superfície provenientes das cargas de domínio são transformadas em integrais de contorno usando o método da integração radial. Apenas o contorno é discretizado em todas as formulações implementadas e são utilizados elementos constantes (1 nó por elemento). Os resultados obtidos são comparados com resultados analíticos disponíveis na literatura, com o método sem malhas e com o método dos elementos finitos. Em geral há uma boa concordância entre os resultados obtidos neste trabalho com os resultados da literatura. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work presents a static formulation of the boundary element method for problems of isotropic and orthotropic plates at bending through Reissner and Mindlin’s theory, respectively. The fundamental solution of the orthotropic shear deformable plates are obtained using Hormander operator and Randon transform. The Hormander operator is used to transform the partial differential equation system that represents the equilibrium equation in only one partial differential equation. Using Radon transform, this partial differential equation is reduced to an ordinary differetial equation. To obtain the inverse transformation, singular integrals need to be computed. A simple quadrature is used where strong and hypersingular integrals are treated in Cauchy and Hadamard sense, respectively. Derivatives of fundamental solutions are used in boundary integral equations to compute moments at internal points. The developed formulations are applied to compute displacements, stresses and moments at plates submitted to transversal loads in the structure domain. Surface integrals that come from domain loads are transformed into boundary integrals using the radial integration method. Only the boundary is discretized at all the implemented formulations and are used constants elements (1 node per element). Results are compared with analytical meshless and finite element results available in literature. In general there is a good agreement between the results obtained in this work and those available in literature.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2012. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-05-22T15:17:01Z No. of bitstreams: 1 2012_AnnaPauladeSousaParenteRodrigues.PDF: 6383616 bytes, checksum: 9b60bc89be69d6f650b784ecb59ea9d3 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-05-22T15:27:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_AnnaPauladeSousaParenteRodrigues.PDF: 6383616 bytes, checksum: 9b60bc89be69d6f650b784ecb59ea9d3 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-22T15:27:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_AnnaPauladeSousaParenteRodrigues.PDF: 6383616 bytes, checksum: 9b60bc89be69d6f650b784ecb59ea9d3 (MD5) / Este trabalho apresenta uma metodologia de otimização para geometria de pás de turbinas hidráulicas axiais. O principal objetivo é determinar a geometria de pá que melhor se adaptará às condições de escoamento e funcionamento impostas, melhorando assim o desempenho dessa turbina. A motivação deste trabalho, decorre da necessidade cada vez maior do "melhor" projeto, em um curto período de tempo, fazendo com que esforços para a concepção de novas metodologias de otimização e ciclos de projeto, sejam desenvolvidos. A otimização se dará através da junção das técnicas de otimização heurísticas: Algoritmos Genéticos (AG) e Otimização por Enxame de Partículas (PSO- Particle Swarm Optimization). O principal objetivo dessa junção é a busca por um método de otimização mais robusto e eficiente na determinação da melhor geometria dessas pás. Dessa forma, o desempenho das pés é considerada como função objetivo. Métodos de dinâmica dos fluidos computacional (CFD- Computational Fluid Dynamics) são utilizados como ferramenta para o cálculo desse desempenho. Essa metodologia é aplicada para uma turbina hidrocinética e uma turbina do tipo bulbo. Os resultados provenientes da otimização da turbina hidrocinética são comparados, para diversos pontos de operação, com valores obtidos através de metodologias de otimizações anteriores. O que proporcionou a comprovação do melhor desempenho do algoritmo híbrido AG-PSO, sendo este posteriormente aplicado à otimização de forma das pás de uma turbina bulbo. Os resultados apresentam um ganho na potência (turbina hidrocinética) e rendimento (turbina bulbo) de saída do rotor otimizado via AG-PSO, além de uma melhora no tempo de processamento demonstrando assim a viabilidade do uso dessa metodologia para a geração de geometrias ótimas de pás de rotores axiais. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This thesis presents a methodology as optimization method for the blades of axial turbine runners. The aim is to determine the optimal shape for the blade, considering a specific flow condition and operation point, improving this turbine performance. The motivation behind this work is based on search of the "best"design, increasingly, in a short time, resulting in efforts to new optimization methods and design cycles. The optimization method combines two heuristic optimization techniques: Genetics algorithms (GA) and particle swarm optimization (PSO). The addition of these two techniques in one algorithm (GA-PSO) allows an optimization method more robust and efficient for the purpose of optimal runner's shape. The objective function to be optimized is the performance generated by the rotor. To computation of the performance by the turbine blades, a commercial CFD (Computational Fluid Dynamics) code is used. This methodology is applied to a hidrokinetic turbine and a bulb turbine. The performances of the hidrokinetic turbine, for different operating conditions, of the optimized rotor with GA-PSO were compared to results of previous optimization methods. Proving that the hybrid GA-PSO algorithm has the best performance, being applied to optimization of an bulb runner shape. The results showed a gain in power output (hidrokinetic turbine) and efficiency (bulb turbine), beyond a improvement in the the processing time, which demonstrated the viability of the use of GA-PSO algorithm as a good design procedure for shape optimization of axial hydraulic turbines.