Submitted by Gabriela Carolina Martínez Morillo (gabrielacarolinam@gmail.com) on 2018-02-05T17:23:52Z No. of bitstreams: 1 Dissertaçao Gabriela C. M. Morillo.pdf: 8290773 bytes, checksum: bc0329ca8d6a63d8dc92c197f8b0946f (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2018-02-06T10:24:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertaçao Gabriela C. M. Morillo.pdf: 8290773 bytes, checksum: bc0329ca8d6a63d8dc92c197f8b0946f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-06T10:24:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertaçao Gabriela C. M. Morillo.pdf: 8290773 bytes, checksum: bc0329ca8d6a63d8dc92c197f8b0946f (MD5) / CAPES / Esta dissertação tem como objetivo estudar o Método dos Elementos Discretos (DEM) também conhecido como Método das Partículas, para a sua aplicação na mecânica dos solo, específicamente para o cálculo das tensões em materiais granulares sem coesão. Inicialmente são apresentados aspectos teóricos da mecânica dos solos e as propriedades físicas de alguns tipos de materiais granulares, a serem utilizadas na aplicação dos exemplos numéricos. Posteriormente, é apresentada a formulação do Método das Partículas correspondendo às equações de movimiento e das forças atuantes em cada partícula. Para isto, são definidos a segunda lei de Newton, a lei de Forcas-Deslocamentos, o modelo de contato de Hertz e alguns conceitos da mecânica das partículas. Descreve-se também o processo de integração no tempo e o algoritmo de solução numérica apresentado por T. I. Zohdi. Adicionalmente, é descrito um novo processo de otimização para a deteção de contato, diminuindo sensivelmente o custo computacional e, consequentemente o tempo de análise. Finalmente, são apresentados nesta pesquisa alguns exemplos básicos da física, necessários para a validação da formulação e a posterior aplicação do método na mecânica dos solos. Os resultados obtidos com o programa desenvolvido nesta pesquisa são comparados com os resultados da mecânica dos solos, mediante a utilização do programa de simulação numérica GeoStudio. Para a representação gráfica dos resultados, utilizou-se do programa de interfase gráfica GiD. / This work has as objective to study the Discrete Element Method (DEM), also known as the Particle Method, for its aplication in the soil mechanics, specifically to calculate the tension acting on granular materials without cohesion. At first, theoretical aspects of soil mechanics and the physical properties of some types of granular materials are presented, the material properties are used afterwards on the numerical examples. Following this, the Particle Method formulation is descrived, corresponding to the force and movement equations acting on each particle. For that, Newton’s second law, the Force-Displacement law, Hertz’s contact law and some concepts from particle mechanics are defined. In this work, the integration over time process and the numerical solution algorithm presented by T. I. Zohdi are also described. Aditionally, a new optimization process for contact detection is described, one on which diminishes computational costs and therefore analysis time significantly. Finally, some basic physics examples necessary for the formulation validation and application in ground mechanics are presented in this research. The results obtained with the software developed on this research are then compared with the soil mechanics results, which are simulated using the GeoStudio software. For the result’s graphical presentation, the GiD application was utilized.

Este trabalho apresenta um modelamento computacional dos diversos componentes de um ciclo de Rankine regenerativo em operação transiente, utilizando as leis fundamentais de balanço de massa e energia, além de algumas equações constitutivas. O cálculo das propriedades termodinâmicas foi realizado através de rotinas desenvolvidas no Grupo de Estudos Térmicos e Energéticos (GESTE) da UFRGS. Os componentes com comportamento inercial são o condensador e o tanque de água de alimentação. Os demais respondem instantaneamente. O método de solução das equações algébricas é seqüencial e o avanço no tempo é totalmente implícito. Primeiramente o sistema é colocado em regime permanente, a partir do qual é introduzida uma mudança de carga na turbina em um determinado intervalo de tempo. Algumas variáveis prescritas foram obtidas a partir de dados reais de uma usina termelétrica. A partir desse modelamento foi possível investigar o comportamento dinâmico do condensador e do tanque de alimentação e de que maneira estes efeitos eram percebidos pelos demais componentes. Os resultados obtidos demonstram que ambos possuem um comportamento dinâmico, sendo que o condensador apresenta uma constante de tempo menor que o tanque de alimentação. O condensador, por rejeitar o calor necessário, acaba por perceber rapidamente as oscilações introduzidas no ciclo Além disto é apresentado um método para determinação de coeficientes globais de troca térmica em condensadores e regeneradores. Os resultados obtidos neste trabalho foram utilizados na modelagem desses componentes durante a construção de um simulador em regime permanente da UTE Presidente Médici - Fase B. Também foi realizada uma pesquisa sobre os diversos programas simuladores de plantas de potência, assim como uma discussão das vantagens introduzidas por simuladores dinâmicos e em regime permanente nas decisões de engenharia.

Este trabalho apresenta um modelamento computacional dos diversos componentes de um ciclo de Rankine regenerativo em operação transiente, utilizando as leis fundamentais de balanço de massa e energia, além de algumas equações constitutivas. O cálculo das propriedades termodinâmicas foi realizado através de rotinas desenvolvidas no Grupo de Estudos Térmicos e Energéticos (GESTE) da UFRGS. Os componentes com comportamento inercial são o condensador e o tanque de água de alimentação. Os demais respondem instantaneamente. O método de solução das equações algébricas é seqüencial e o avanço no tempo é totalmente implícito. Primeiramente o sistema é colocado em regime permanente, a partir do qual é introduzida uma mudança de carga na turbina em um determinado intervalo de tempo. Algumas variáveis prescritas foram obtidas a partir de dados reais de uma usina termelétrica. A partir desse modelamento foi possível investigar o comportamento dinâmico do condensador e do tanque de alimentação e de que maneira estes efeitos eram percebidos pelos demais componentes. Os resultados obtidos demonstram que ambos possuem um comportamento dinâmico, sendo que o condensador apresenta uma constante de tempo menor que o tanque de alimentação. O condensador, por rejeitar o calor necessário, acaba por perceber rapidamente as oscilações introduzidas no ciclo Além disto é apresentado um método para determinação de coeficientes globais de troca térmica em condensadores e regeneradores. Os resultados obtidos neste trabalho foram utilizados na modelagem desses componentes durante a construção de um simulador em regime permanente da UTE Presidente Médici - Fase B. Também foi realizada uma pesquisa sobre os diversos programas simuladores de plantas de potência, assim como uma discussão das vantagens introduzidas por simuladores dinâmicos e em regime permanente nas decisões de engenharia.

Este trabalho apresenta um modelamento computacional dos diversos componentes de um ciclo de Rankine regenerativo em operação transiente, utilizando as leis fundamentais de balanço de massa e energia, além de algumas equações constitutivas. O cálculo das propriedades termodinâmicas foi realizado através de rotinas desenvolvidas no Grupo de Estudos Térmicos e Energéticos (GESTE) da UFRGS. Os componentes com comportamento inercial são o condensador e o tanque de água de alimentação. Os demais respondem instantaneamente. O método de solução das equações algébricas é seqüencial e o avanço no tempo é totalmente implícito. Primeiramente o sistema é colocado em regime permanente, a partir do qual é introduzida uma mudança de carga na turbina em um determinado intervalo de tempo. Algumas variáveis prescritas foram obtidas a partir de dados reais de uma usina termelétrica. A partir desse modelamento foi possível investigar o comportamento dinâmico do condensador e do tanque de alimentação e de que maneira estes efeitos eram percebidos pelos demais componentes. Os resultados obtidos demonstram que ambos possuem um comportamento dinâmico, sendo que o condensador apresenta uma constante de tempo menor que o tanque de alimentação. O condensador, por rejeitar o calor necessário, acaba por perceber rapidamente as oscilações introduzidas no ciclo Além disto é apresentado um método para determinação de coeficientes globais de troca térmica em condensadores e regeneradores. Os resultados obtidos neste trabalho foram utilizados na modelagem desses componentes durante a construção de um simulador em regime permanente da UTE Presidente Médici - Fase B. Também foi realizada uma pesquisa sobre os diversos programas simuladores de plantas de potência, assim como uma discussão das vantagens introduzidas por simuladores dinâmicos e em regime permanente nas decisões de engenharia.

Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by giuliana silveira (giulianagphoto@gmail.com) on 2016-02-15T15:40:14Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_CálculoEsforçosInternos.pdf: 552592 bytes, checksum: d1b034f37d7a39bb0094894eea664b6d (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-02-15T16:04:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_CálculoEsforçosInternos.pdf: 552592 bytes, checksum: d1b034f37d7a39bb0094894eea664b6d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-19T13:17:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_CálculoEsforçosInternos.pdf: 552592 bytes, checksum: d1b034f37d7a39bb0094894eea664b6d (MD5) Previous issue date: 2004 / O entendimento do comportamento das diversas peças que compõem um sistema estrutural é imprescindível para o estudo e o dimensionamento das estruturas em geral. Embora muito já se conheça a respeito deste comportamento, há ainda, vários problemas a serem estudados. Um de grande interesse da engenharia devido à sua larga aplicabilidade, principalmente nas engenharias de fundações e geotécnica, é o problema de contato entre vigas e as bases elásticas nas quais elas se apoiam. A análise desse tipo de problema vem sendo feita pela “mecânica dos sólidos” há várias décadas. No entanto, ainda se constitui de um dos mais complexos tópicos desta área. Os textos clássicos consideram que a base pode resistir tanto aos esforços de tração quanto aos esforços de compressão, caracterizando um problema de contato conhecido na literatura como bilateral. Na presente abordagem, será feita essa consideração, como também se assumirá que ela resiste à compressão e tem resistência nula à tração, o que caracteriza um outro tipo de problema de contato conhecido como unilateral. Diante disso, tem-se como principal objetivo, o desenvolvimento de uma ferramenta capaz de auxiliar no estudo e no dimensionamento de vigas suportadas por fundações elásticas solicitadas por diversas formas de carregamento e sujeitas a diversas condições de extremidade através da implementação de um programa computacional para cálculo de seus esforços internos e deflexões. As diretrizes desse estudo serão fundamentadas por meio de um processo evolutivo, que se dará no decorrer de cada capítulo, através de uma abordagem teórica dos conteúdos, seguida de exemplos de validação variados, com os quais se pretende um tratamento amplo e competente das principais questões dos problemas de contato. __________________________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT : The understanding of the behaviour of the several pieces that complete a structural system is essential to the research and the measurement of the structures in general. Although it’s known very much about this behaviour, there’s many problems still in order to be resolved. One of those problems which the engineering has very interested in due to its comprehensive use mainly into the area of foundations and geotechnique is that one of contact between the beams and elastic bases in which they have been hold on. The analyse of this kind of problem has been made through the mechanics of solids along several decades; however, it is still considered one of the most complex topics of this area. The classical texts have considered that the base might endure to the traction stresses, as those of the compression, characterising a problem of contact known into the literature like bilateral one. At the present research this consideration will be made as well as will be admitted that it endure to the compression and has had null traction what shows another kind of issue of contact called unilateral one. Due to it, this study has had like main purpose the development of one tool able of helping in the study and in the measurement of beams hold by elastic foundations solicited by several kinds of loadings and submitted to several conditions of extremities, through the implementation of one computational program to the calculation of their internal stresses and deflections. The directions of this research will have been based through of evolutive process, that will be completed during each chapter, by one theoretical study of its contents, followed by varied examples of validation, with which it has be intended one comprehensive and efficient treatment of the main issues from the contact problems.

Tese de doutoramento. Engenharia Mecânica. Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2011

Tese de doutoramento. Ciências da Engenharia. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 1998

Este trabalho trata do emprego do modelo de dano dúctil de Gurson e de alguns aspectos relativos a sua implementação computacional. Emprega-se como ponto de partida o programa Metafor, código de elementos finitos voltado para a simulação de problemas de conformação mecânica, contemplando portanto grandes deformações plásticas. Estudam-se alguns casos simples procurando identificar a influência de cada parâmetro do modelo de Gurson na resposta. É discutida a aplicação dos modelos de nucleação de vazios usualmente empregados em conjunto com a superfície de escoamento de Gurson em situações onde há reversão de solicitação. São propostas alterações nos modelos usuais de nucleação de forma a minorar resultados incoerentes verificados. Apresenta-se um algoritmo alternativo ao método de Newton-Raphson para a solução do sistema de equações associado à forma fraca das equações de equilíbrio, em situações onde a rigidez fica muito pequena. Tal algoritmo é implementado e testado. Um algoritmo de integração de tensões é apresentado e implementado, mostrando-se sua vantagem do ponto de vista de robustez, ou seja, obtenção da resposta correta a despeito do tamanho de incremento empregado. Também é discutido um procedimento para desconsiderar elementos que apresentem ruptura local Estudam-se problemas envolvendo geração de calor por deformação plástica em conjunto com a formulação do modelo de Gurson, mostrando que a consideração de acoplamento termo-mecânico com dano traz vantagens em algumas simulações. É discutida a implementação do modelo de Gurson sobre a versão tridimensional do Metafor, que contempla a formulação lagrangiana-euleriana arbitrária (LEA). Ao final, é feita uma simulação inicial do comportamento de espumas metálicas.

Este trabalho trata do emprego do modelo de dano dúctil de Gurson e de alguns aspectos relativos a sua implementação computacional. Emprega-se como ponto de partida o programa Metafor, código de elementos finitos voltado para a simulação de problemas de conformação mecânica, contemplando portanto grandes deformações plásticas. Estudam-se alguns casos simples procurando identificar a influência de cada parâmetro do modelo de Gurson na resposta. É discutida a aplicação dos modelos de nucleação de vazios usualmente empregados em conjunto com a superfície de escoamento de Gurson em situações onde há reversão de solicitação. São propostas alterações nos modelos usuais de nucleação de forma a minorar resultados incoerentes verificados. Apresenta-se um algoritmo alternativo ao método de Newton-Raphson para a solução do sistema de equações associado à forma fraca das equações de equilíbrio, em situações onde a rigidez fica muito pequena. Tal algoritmo é implementado e testado. Um algoritmo de integração de tensões é apresentado e implementado, mostrando-se sua vantagem do ponto de vista de robustez, ou seja, obtenção da resposta correta a despeito do tamanho de incremento empregado. Também é discutido um procedimento para desconsiderar elementos que apresentem ruptura local Estudam-se problemas envolvendo geração de calor por deformação plástica em conjunto com a formulação do modelo de Gurson, mostrando que a consideração de acoplamento termo-mecânico com dano traz vantagens em algumas simulações. É discutida a implementação do modelo de Gurson sobre a versão tridimensional do Metafor, que contempla a formulação lagrangiana-euleriana arbitrária (LEA). Ao final, é feita uma simulação inicial do comportamento de espumas metálicas.

Este trabalho trata do emprego do modelo de dano dúctil de Gurson e de alguns aspectos relativos a sua implementação computacional. Emprega-se como ponto de partida o programa Metafor, código de elementos finitos voltado para a simulação de problemas de conformação mecânica, contemplando portanto grandes deformações plásticas. Estudam-se alguns casos simples procurando identificar a influência de cada parâmetro do modelo de Gurson na resposta. É discutida a aplicação dos modelos de nucleação de vazios usualmente empregados em conjunto com a superfície de escoamento de Gurson em situações onde há reversão de solicitação. São propostas alterações nos modelos usuais de nucleação de forma a minorar resultados incoerentes verificados. Apresenta-se um algoritmo alternativo ao método de Newton-Raphson para a solução do sistema de equações associado à forma fraca das equações de equilíbrio, em situações onde a rigidez fica muito pequena. Tal algoritmo é implementado e testado. Um algoritmo de integração de tensões é apresentado e implementado, mostrando-se sua vantagem do ponto de vista de robustez, ou seja, obtenção da resposta correta a despeito do tamanho de incremento empregado. Também é discutido um procedimento para desconsiderar elementos que apresentem ruptura local Estudam-se problemas envolvendo geração de calor por deformação plástica em conjunto com a formulação do modelo de Gurson, mostrando que a consideração de acoplamento termo-mecânico com dano traz vantagens em algumas simulações. É discutida a implementação do modelo de Gurson sobre a versão tridimensional do Metafor, que contempla a formulação lagrangiana-euleriana arbitrária (LEA). Ao final, é feita uma simulação inicial do comportamento de espumas metálicas.