Este trabalho estuda a influência da rugosidade superficial nas deformações limites. Um modelo matemático capaz de predizer a estricção localizada é apresentado, sendo considerado aqui como um limite superior de deformação no processo de estiramento de chapas metálicas finas e anisotrópicas. O modelo teórico assume que a rugosidade superficial pode ser representada por uma distribuição senoidal. Operações de estiramento foram realizadas através de embutimento com punção esférico e por um novo ensaio de tração biaxial proposto. Antes de realizar os ensaios, grelhas de círculos foram impressos nos CDP';s através de técnica fotográfica, possibilitando a realização das medidas de deformações até a estricção local. Os ensaios foram realizados com as ligas de alumínio 2024-O e 7475-O. Os resultados experimentais do presente trabalho, junto com dados teóricos e experimentais de outros autores são analisados e comparados, onde os resultados obtidos estão em boa concordância. Fica claro, a partir deste trabalho que as deformações limites são sensíveis à rugosidade superficial da chapa metálica submetida a operações de estiramento. Outros parâmetros relevantes ao processo são também discutidos.

No presente trabalho foi estudada a influencia da utilizacaode matrizes de elastomeros na instabilidade plastica de chapas finasconformadas em um processo de expansao de calota semi esferica, com o objetivo de verificar a possibilidade de formular equacoes teoricas que possam predizer as deformacoes limites que o material pode suportar. Um modelo matematico, baseado nas teorias classicas de instabilidade de Hill e Swift, foi proposto de modo a determinar as deformacoes limites impostas aos materiais deformados, considerando a anisotropia da materia prima e os atritos existentes entre o elastomero/blank e entre o blank/matriz. Embora o modelo possa estabelecer as deformacoes impostas ao produto em qualquer instante do processo de conformacao, o maior interesse esta na determinacao das deformacoes na instabilidade plastica. Os ensaios experimentais, foram realizados de modo a gerar os dados necessariospara verificacao da acuidade dos resultados teoricos oriundos do modelo matematico. Para tanto, uma matriz de embutimento foi especialmente desenvolvida para os ensaios de conformacao dos Corpos de Prova (CDPs) em prensa hidraulica, utilizando elastomero. Os materiais selecionados, para os ensaios experimentais, foram caracterizados quanto as suas propriedades mecanicas e caracteristicas plasticas segundo procedimentos padroes. Devido a grande importancia do atrito nestes tipos de processos de conformacao, analisou-se e determinou-se o coeficiente de atrito medio atuante na interface elatomero/blank. Os resultados teoricos e experimentais, obtidos para os varios materiais ensaiados, foram comparados e analisados, tendo-se observado razoavel grau de concordancia entre eles. Os principais parametros que regem o modelo matematico (coeficiente de encruamento, coeficiente de atritoe anisotropia) sao discutidos para melhor entendimento de quais suasinfluencias para o sucesso das operacoes de conformacao de chapas finas. Finalmente, propoem-se abacos, oriundos das equacoes do modelo matematico, que possibilitam determinar a reducao de espessura das pecas conformadas ja na fase de projeto, podendo dispensar os ensaios experimentais de desenvolvimento.

No presente trabalho, que trata da análise dinâmica de placas por um método de elementos finitos, foram utilizados os elementos mais comuns para estruturas em flexão (triangulares e retangulares), tendo sido feita uma comparação do comportamento de ambos quando usados em problemas dinâmicos. Para que se pudessem trabalhar as estruturas em placas sob ação de forças seguidoras, fez-se primeiramente um estudo de vigas sob ação de carregamento seguidor - viga de BECK e viga de LEIPHOLZ - partindo-se daí para os problemas de placas com diferentes condições de contorno, de modo a se estudur a perda de estabilidade

Este trabalho apresenta uma formulação variacional consistente para a modelagem de placas laminadas com atuadores piezoelétricos. Um programa computacional de elementos finitos para análise de placas laminadas minidas de atuadores piezoelétricos incluindo efeitos de enrigecimento por tensão, foi adaptado para projetar os experimentos de validação da formulação proposta. Na parte experimental do trabalho, foram realizados ensaios para caracterizar o campo de deformação induzido pelos atuadores piezoelétricos, bem como o comportamento mecânico da placa em trmos de sua rigidez à flexão e freqüências naturais de vibração.

A formulation of a finite element for a composite plate containing distributed piexoelectric layers that can be either bonded to the surface or embedded within the structure, considering the Classical Laminated Plate Theory (CLPT), is presented. Temperatures effects are neglected. The finite element has a rectangular shape with four nodal points, flexural and membrane stiffness, six mechanical degrees of freedom per nodal point (u; v; w; W,x; W,y; W,xy) and one electrical potential degree of freedom per piezoelectric layer ( f ). This element presents continuity C0 in the in-plane displacements, continuity C1 in the transversal displacement and the electric potentials are constants throughout the plane of the piezoelectric layer but varying linearly thru the thickness. Two comparison case studies are presented and the present formulation shows a good agreement with the results available in the literature.

A fixação de estruturas e equipamentos aeronáuticos através de olhais é um recurso amplamente utilizado e que envolve, muitas vezes, regiões críticas em termos de transferência de carga. Esse trabalho tem por objetivo revisar as principais referências usadas no dimensionamento e verificação desse tipo de ligação e apresentar algumas alternativas às referências mais tradicionais. Ao longo do trabalho é apresentada uma comparação desses métodos e, ao final, o método dos elementos finitos é utilizado de modo a verificar a validade dos métodos apresentados para prover um complemento no projeto desse tipo de estrutura.

Uma formulação variacional de cascas finas achatadas de dupla curvatura foi apresentada. A análise de cascas utiliza o princípio variacional de Reissner de duas variáveis de campo com o deslocamento transversal w e a função tensão de Airy F como variáveis de campo. As equações de Euler-Langrange e as condições de contorno são obtidas. Um elemento finito baseado neste princípio variacional preservando a continuidade C(1) foi formulado. Aplicações em vibrações livre e análises de flambagem são obtidos. Diversos cálculos numéricos são apresentados. Os resultados obtidos são discutidos e comparados com soluções analíticas e resultados numéricos.

Este estudo refere-se à análise de soluções de projeto voltadas às cavernas em painéis metálicos aeronáuticos, a fim de se obter uma proposta de menor peso agregado, respeitando as condições de carregamento. Para a passagem de stringers no painel metálico é necessário a abertura de pequenos recortes nestas cavernas, o que ocasiona grande perda de sua rigidez a flambagem. Realizando uma análise por elementos finitos de um modelo de comparação, que é de uma caverna sem nenhum recorte, obtém-se o fator de flambagem e peso para as comparações com soluções de projeto elaboradas com o intuito de realizar a recomposição de sua estabilidade original após sofrer os recortes. O peso da estrutura final entra como parâmetro importante nesta análise, já que é este que se busca otimizar. Como resultado tem-se o comportamento de cada variável da estrutura em relação ao seu fator de flambagem, podendo-se então adotar uma solução mais rapidamente e alterar suas variáveis sabendo o que irá ocorrer, gerando uma concepção de projeto que necessite de menor interação entre as áreas envolvidas, resultando em um menor custo de desenvolvimento.

O perfeito entendimento do comportamento pós-crítico de placas sob cisalhamento é de interesse prático em diversos ramos da engenharia. A solução analítica das equações diferenciais que descrevem o problema é de difícil tratamento devido à presença de não linearidade geométrica. Tenta-se contornar as dificuldades por meio de procedimentos simplificados como o oferecido pela teoria do campo de tração diagonal, amplamente difundida no meio aeronáutico. Resultados dessa teoria são aqui comparados com a solução rigorosa da teoria de placas de Kirchhoff, sob as relações deformação-deslocamento de von Kármán, e com a solução numérica do modelo não-linear de elementos finitos.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:32:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 437518.pdf: 979761 bytes, checksum: 6266295996c6c1cfd221e03f970a06e6 (MD5) Previous issue date: 2012-03-01 / Objectives: To evaluate three-dimensional (3D) measurements of the lower extremity using a biplanar low-dose X-ray device in children and adolescents. Methods: In the first part of this study, 3D measurements of eight dried bones were analyzed by a biplanar low-dose X-ray device(LDX) using stereoscopic software and compared with 3D Computed Tomography (CT). In the second part, 47 lower limbs of children and adolescents were studied using LDX two-dimensional (2D) and 3D measurements. Both parts evaluated: femoral and tibial lengths, femoral and tibial mechanical angles, frontal and lateral knee angulations, and the femoral neck-shaft angle. Results: The 3D specimen comparison between LDX and CT measurements showed no significant differences: femoral length (p: 0.069), tibial length(p: 0.059), femoral mechanical angle (p: 0.475), tibial mechanical angle (p: 0.067), frontal knee angulation (p: 0.198), lateral knee angulation (p: 0.646) and femoral neck-shaft angle(p:0.068). The comparison between LDX 2D and 3D measurements in patients showed significant differences in tibial length (p: 0.003), femoral mechanical angle (p<0.001) and femoral neck-shaft angle (p: 0.001); other parameters were unremarkable. Conclusions: The 3D LDX system presented accurate measurements compared with 3D CT. Differences between LDX 2D and 3D measurements were noted in the femoral mechanical angle, femoral neck-shaft angle and tibial length. Moderate to good interobserver agreement for the 3D LDX measurements were found. / Objetivos: Avaliar as medidas tridimensionais(3D) das extremidades inferiores utilizando um sistema biplanar de baixa dose de radia??o (LDX) em crian?as e adolescentes. M?todos: Na primeira parte do estudo, medidas 3D de oito esp?cimes foram analisadas pelo LDX utilizando um programa estereosc?pico e comparadas com medidas 3D da tomografia computadorizada (TC). Na segunda parte, 47 membros inferiores de crian?as e adolescentes foram estudados utilizando medidas bi e tridimensionais. Foram avaliados: os comprimentos femoral e tibial, os ?ngulos mec?nicos femoral e tibial, as angula??es frontal e lateral do joelho e o ?ngulo c?rvico-diafis?rio. Resultados: A compara??o entre as medidas 3D pelo LDX e a TC dos esp?cimes n?o mostraram diferen?as significativas:comprimento femoral (p: 0,069), comprimento tibial (p:0,059), ?ngulo femoral mec?nico (p: 0,475), ?ngulo tibial mec?nico (p: 0,067), angula??o frontal do joelho (p: 0,198), angula??o lateral do joelho (p: 0,646) e ?ngulo c?rvico-diafis?rio (p: 0,068). A compara??o entre as medidas bi e tridimensionais nos pacientes mostraram diferen?as significativas no comprimento tibial (p: 0,003), ?ngulo femoral mec?nico (p<0.001) e ?ngulo c?rvico-diafis?rio (p: 0,001); os outros par?metros n?o demonstraram altera??es significativas. Conclus?es: As medidas tridimensionais do LDX apresentam boa acur?cia quando comparadas com as medidas tridimensionais da TC. Diferen?as entre as medidas bi e tridimensionais do LDX foram observadas no comprimento tibial, ?ngulo femoral mec?nico e ?ngulo c?rvico-diafis?rio. Moderadas e boas concord?ncias interobservadores foram encontradas para as medidas tridimensionais do LDX.