Submitted by Fábio Visnadi Prado Soares null (fvps@hotmail.com) on 2018-02-28T12:38:57Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Soares, F V P - 2017 - VF - REPOSITORIO.pdf: 6006217 bytes, checksum: c8b6c04c1ed994f7a112e592011d919b (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Marlene Zaniboni null (zaniboni@bauru.unesp.br) on 2018-02-28T17:41:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 soares_fvp_me_bauru.pdf: 6006217 bytes, checksum: c8b6c04c1ed994f7a112e592011d919b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-28T17:41:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 soares_fvp_me_bauru.pdf: 6006217 bytes, checksum: c8b6c04c1ed994f7a112e592011d919b (MD5) Previous issue date: 2018-01-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O comportamento dos solos não saturados é um tema amplamente estudado, tanto por meio de ensaios de laboratório quanto de campo. Fenômenos como o colapso dos solos são relativamente bem explicados pelos modelos elastoplásticos existentes, dos quais o Modelo Básico de Barcelona é um dos mais utilizados e difundidos no meio acadêmico. Apesar dos avanços obtidos, ainda existe certa escassez de estudos que comparem o comportamento previsto por tais modelos a resultados de situações reais de engenharia. Esta pesquisa teve como objetivo simular numericamente resultados de recalques devidos a carregamentos e inundação de provas de carga em placa e de protótipos de sapata construídas sobre solo natural e compactado em cava. Com os resultados buscou-se analisar a eficiência da técnica de compactação para mitigar o problema do colapso do solo. Para isso, ensaios de compressão triaxial e edométricos com sucção controlada, bem como ensaios de curva de retenção e condutividade hidráulica foram realizados para determinação dos parâmetros constitutivos hidráulicos e mecânicos do solo natural e compactado que foram utilizados no programa Code_Bright para simulação numérica dos resultados de campo. Os resultados demonstraram a capacidade do modelo em reproduzir o comportamento do solo no campo. Demonstraram também que o uso da compactação do solo que preconiza compactar em cava uma camada de espessura equivalente à largura da sapata é viável para redução da colapsibilidade, mas depende do nível das tensões atuantes nas fundações e da tolerância aos recalques. Tensões propagadas para a camada de solo natural superiores à tensão de pré-adensamento do solo natural saturado provocarão recalques por colapso quando o solo for umedecido. / The behaviour of unsaturated soils is a widely studied theme around the world, both by utilising laboratory and field tests. Phenomena like soil collapsibility are relatively well explained by the existing elastoplastic models, among which the Barcelona Basic Model is the most widely used in the academic field. Despite the recent advances, there is still a scarcity of papers that compare the behaviour predicted by constitutive models and results of real engineering problems. This research aims to numerically simulate the results of settlement due to loading and wetting of load tests built both on undisturbed and compacted soil. The results were analysed in order to study the efficacy of the soil compaction technique in mitigating soil collapse. Suction controlled triaxial compression and oedometer tests, as well as soil water retention curve and hydraulic conductivity experiments were conducted to determine the hydraulic and mechanic parameters used in the software Code_Bright to numerically simulate field results. The results highlight the capability of the model in reproducing the analysed field behaviour. They also show that the technique that involves compaction of the soil equal to the footing’s width is viable to reduce its collapsibility, but its efficacy will also depend on the tensions applied on the foundation and on the tolerable settlement values. Tensions that are propagated to the natural soil layer that are higher than its preconsolidation stress will cause collapse settlements and wetted.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:28:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4285761 bytes, checksum: aedb2e19642633492bc8af806dae08de (MD5) Previous issue date: 2013-02-04 / Castellated beams are fabricated from rolled I-beams. The web of the section is cut by flame along the longitudinal axis according to a zigzag trace. The two halves are then welded together to produce a beam of greater depth with a sequence of openings in the web. The resulting beam has a larger section modulus and greater bending rigidity than the original section, without an increase in weight. Composite structures of steel and concrete have been an alternative increasingly employed in the construction industry by offering constructive and economic advantages over other building technologies. The interest in composite castellated beams arises as a result of the use of castellated beams in floor systems, since the composite solution can further contribute increasing inertia and ultimate strength.. The main objective of this work is the evaluation of the structural behavior of composite castellated beams of steel and concrete, obtained from numerical simulation using the Finite Element Method. For development of the numerical model the computer program ABAQUS was used considering geometric and material nonlinearity. The numerical model allows to consider different degrees of interaction between steel and concrete with partial or full transmission of the shear flow that occurs at the interface between the concrete slab and the steel beam. In order to validate the numerical model, five experimental models of composite castellated beams of steel and concrete, with symmetrical openings, whose test results are available in the literature, were analyzed. The numerical model is able to adequately represent the structural behavior of composite castellated beams of steel and concrete, including the ultimate capacity and failure modes identified. The strategies adopted to simulate the interaction between steel and concrete allowed to reproduce the phenomena observed in experimental models for different types of openings and different degrees of interaction between steel and concrete. / As vigas alveolares são obtidas de perfis de aço tipo I ou H, a partir da expansão da alma dos mesmos, o que gera um ganho de inércia, mantendo-se a mesma massa do perfil original. As estruturas mistas de aço e concreto têm sido uma alternativa cada vez mais empregada na construção civil por oferecerem vantagens construtivas e econômicas em relação a outras tecnologias construtivas. O interesse por vigas alveolares mistas surge como consequência do uso de vigas alveolares em sistemas de piso, já que a solução mista pode contribuir ainda mais com o ganho de inércia e de resistência última. O objetivo principal deste trabalho é a avaliação do comportamento estrutural de vigas alveolares mistas de aço e concreto, obtidas a partir de perfis laminados, por meio de simulação numérica utilizando o Método dos Elementos Finitos. Para o desenvolvimento do modelo numérico utilizou-se o programa computacional ABAQUS, considerando-se a não-linearidade material e geométrica. O modelo numérico desenvolvido permite considerar diferentes graus de interação entre aço e concreto, com a transmissão de parte (interação parcial) ou da totalidade (interação completa) do fluxo de cisalhamento que ocorre na interface entre a laje de concreto e a viga de aço. Para validação do modelo numérico foram analisados cinco modelos experimentais de vigas alveolares mistas de aço e concreto, com aberturas simétricas, cujos resultados de ensaio estão disponíveis na literatura. O modelo numérico desenvolvido foi capaz de representar adequadamente o comportamento estrutural de vigas alveolares mistas de aço e concreto, tanto no que se refere à capacidade última dos elementos estruturais, como no que se refere aos modos de colapso identificados. As estratégias adotadas para simular a interação entre aço e concreto permitiram reproduzir os fenômenos observados nos modelos experimentais, para os diferentes tipos de abertura e graus de interação entre aço e concreto.

Made available in DSpace on 2015-04-01T12:17:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2728849 bytes, checksum: 473329771da433558aad326b78ebbb89 (MD5) Previous issue date: 2013-09-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / A model was used to simulate solute distribution during rapid solidification of a system Ag-15%massCu with initial undercooling of 5 K, 10 K and 30 K. Boettinger et al (1987) measured the microsegregation profile in Ag-Cu alloys superficially treated with a focused electron beam (resolidification). In that work, they found an irregular variation for Cu concentration in cross sections of the resolidified microstructures. In some cases, the profile of concentration versus radius presented a W shape. Current models of microsegregation predict a monotonic variation the concentration depending on the cell radius, which are apparently not in accordance with the acquired measurements. The present study used a numeric model to evaluate the solidification of Ag-Cu alloy under same conditions to the Boettinger´s experiment. Numerical results are for a metallic spherical drop, initially liquid, cooled by convection. Solidification starts in the center of the droplet in a given undercooling. The algorithm used here is based on a model in volumetric average of the quantities and the balance equations in a representative elementary volume for treating a solid/liquid mixture. Inside the droplet transport of energy and mass are repurely diffusive processes of average quantities. The algorithm used permitted a global analysis of the phenomena occurring during the solidification process, as well as a local analysis of the quantities involved, which has been shown to be a prerequisite for the prediction of non-monotonic profiles of microsegregation, such as those measured in the experiment mentioned above. / Foi utilizado um modelo para simular a distribuição de soluto durante a solidificação rápida de um sistema Ag-15%Cu com superresfriamentos iniciais de 5 K, 10 K e 30 K. Boettinger et al (1987) mediram o perfil de microssegregação em ligas Ag-Cu tratadas superficialmente com um feixe de laser (resolidificação). Nesse trabalho, os autores constataram uma variação irregular para a concentração de cobre em seções transversais de células nas microestruturas resolidificadas. Em alguns casos um perfil de concentração ao longo do raio em forma de W foi medido. Os modelos de microssegregação atuais, em geral, preveem uma variação monotônica da concentração em função do raio da célula, o que aparentemente não está de acordo com as medições obtidas. No presente trabalho, foi usado um modelo numérico para avaliar a solidificação de uma liga Ag-Cu em condições análogas às do experimento de Boettinger. Os resultados numéricos são para uma gota metálica esférica, inicialmente líquida, resfriada por convecção. A solidificação tem início no centro da gota em um superresfriamento dado. O algoritmo usado foi desenvolvido previamente para um modelo baseado na tomada de médias volumétricas das grandezas e das equações de balanço descritivas em um volume elementar representativo para tratar com uma mistura sólido/líquido. No interior da gota, os transportes de energia e massa são processos puramente difusivos de grandezas médias. O algoritmo usado permite não apenas uma análise global dos fenômenos que ocorrem durante o processo de solidificação, mas também uma análise local das grandezas envolvidas, o que demonstrou ser condição necessária para a previsão dos perfis não monotônicos de microssegregação, tais como os medidos no experimento mencionado acima.

Submitted by Allan Demétrio Sales de Lima Dias null (allan.demetrio@gmail.com) on 2016-10-07T18:29:32Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Allan.pdf: 5465196 bytes, checksum: 143e2c7ec7ff9f02db2c70094e3030ee (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-10-13T20:25:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dias_adsl_me_ilha.pdf: 5465196 bytes, checksum: 143e2c7ec7ff9f02db2c70094e3030ee (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-13T20:25:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dias_adsl_me_ilha.pdf: 5465196 bytes, checksum: 143e2c7ec7ff9f02db2c70094e3030ee (MD5) Previous issue date: 2016-08-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Na atualidade, um compressor precisa ter elevada eficiência para ser competitivo no mercado. Como o escoamento de refrigerante nas válvulas é uma das maiores fontes de perdas termodinâmicas, melhorias no seu projeto podem aumentar significativamente a eficiência do compressor. Simular computacionalmente válvulas de compressores utilizando modelos tridimensionais completos, além de computacionalmente caro, demanda muito tempo e, por essa razão, pesquisadores buscam metodologias simplificadas para realizar a tarefa de predizer a dinâmica das válvulas. Aqui avaliamos a aplicabilidade de um modelo híbrido para simular computacionalmente o comportamento dinâmico de um modelo frequentemente usado como válvula de sucção. Neste modelo, resolvemos o problema do escoamento tridimensional em regime transiente pela válvula aplicando o método de volumes finitos para escoamento compressível e isotérmico e a dinâmica da válvula usando um modelo massa-mola-amortecedor com um grau de liberdade. Comparamos os resultados do modelo híbrido com aqueles obtidos de um modelo tridimensional completo para a estrutura da válvula usando como parâmetros o tempo de processamento, deslocamento da válvula, força sobre a válvula e distribuições de pressão e de velocidade do escoamento. Validamos os modelos numéricos com resultados experimentais. A boa concordância entre os resultados indicam que a redução de tempo obtida pelo modelo híbrido é pequena (15% em média) e não justifica seu uso. / Currently, a refrigeration compressor must have high efficiency in order to become competitive in the market. Since the refrigerant flow through the valves is one of the largest sources of thermodynamic losses, improvements in their design can significantly increase the compressor efficiency. Computational simulations of compressors valves using - complete three-dimensional models, besides computationally expensive, is time consuming. For this reason, researchers always look for simplified methodologies for predicting the valves dynamics. Here, we evaluate the applicability of a hybrid model to computationally simulate the dynamics of a model frequently used as suction valve. In this model, we solve the problem of the three-dimensional unsteady flow through the valve by applying the finite volume method for compressible and isothermal flow and the dynamics of the valve by using a mass-spring-damper model with one degree of freedom. We compare the results from the hybrid model with those obtained with a complete three-dimensional model for the structure using as parameters the processing time, valve displacement, force acting on the valve, and pressure and velocity fields of the flow. We validate the numerical models with experimental data. The good agreement between the results indicates that the reduction of the processing time obtained by using the hybrid model is small (15% in average) and does not justify its use.

Submitted by Roger Dias Gonçalves (rdgon@hotmail.com) on 2016-10-11T14:42:15Z No. of bitstreams: 1 Goncalves_Roger_2016_MestradoGeociencias_Modelagem Numérica e Avaliação Hidrogeológica do Aquífero Rio Claro.pdf: 14855876 bytes, checksum: 2f50cc1293a8252d613593e19e5e8dc9 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-10-17T19:40:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 goncalves_rg_me_rcla.pdf: 14855876 bytes, checksum: 2f50cc1293a8252d613593e19e5e8dc9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-17T19:40:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 goncalves_rg_me_rcla.pdf: 14855876 bytes, checksum: 2f50cc1293a8252d613593e19e5e8dc9 (MD5) Previous issue date: 2016-10-04 / A gestão adequada dos recursos hídricos é peça-chave para o desenvolvimento de uma região, seja urbana ou agrícola. O conhecimento acerca do impacto das mudanças climáticas e as diferentes atividades humanas sobre os recursos hídricos, em especial as águas subterrâneas, tornou-se essencial para tomadas de decisão corretas e sustentáveis. O Aquífero Rio Claro, localizado no município homônimo, é um aquífero raso e livre, composto por um pacote pouco espesso e predominantemente arenoso da Formação Rio Claro. Possui água naturalmente de boa qualidade e grande parte deste reservatório estende-se sob a área urbana do município. Este estudo estima os impactos da seca de 2013/2014 e o potencial de explotação do aquífero através do uso de modelagem numérica. Para as simulações utilizou-se o método dos elementos finitos por meio do algoritmo Feflow. A porção norte da área, mais agrícola, compreende a principal área de recarga do aquífero, enquanto que a porção sul é mais urbanizada e apresenta um grau de impermeabilização maior, que impacta negativamente as taxas de recarga. O balanço de fluxo calculou uma perda de 5,3% da água do armazenamento do aquífero durante o período de seca, que representou, na região, uma precipitação quase 30% menor que a média histórica. A grande maioria dos poços cadastrados no município extrai água de aquíferos mais profundos, perfazendo cerca de 450 m³/h. Em um cenário no qual o Aquífero Rio Claro fosse responsável por toda essa demanda de água subterrânea durante todo o período de seca, o aquífero perderia cerca de 6,6% da água de seu armazenamento. O bombeamento dos poços atingiria aproximadamente 19% da recarga do aquífero, portanto, o aquífero tem potencial para comportar tal volume de explotação. No entanto, a concentração dos poços no distrito industrial e na área urbana do município representa um alto risco para o aquífero e para o abastecimento nestas áreas, com alteração da dinâmica de fluxo entre as porções norte e sul e interferência nas vazões dos poços. / Proper management of water resources is a key player in regional development, whether urban or agricultural. The knowledge about the impacts of climate changes and human activities on water resources, especially groundwater, it has become essential for making correct and sustainable decisions. The Rio Claro Aquifer, located in the homonymous city, is a shallow and unconfined aquifer, composed of a thin layer of Rio Claro Formation sandstones. It has good quality water in natural conditions and a significant part of this reservoir is located below the urban area. This study estimated the impacts of the drought of 2013-2014 and the potential exploitation of the aquifer using numerical modeling. Finite elements method by Feflow algorithm was used for the simulation. The northern portion, more agricultural, encompasses the main recharge area, while the southern portion is more urbanized and has a higher waterproofing coverage impacting negatively on the recharge rates. The water budget showed a loss of 5.3% of the aquifer storage during the dry season. The precipitation was almost 30% lower than the average in this region. The majority of registered wells in the city extracts water from deeper aquifers reaching about 450 m³/h. In a scenario in which the Rio Claro Aquifer is responsible for all groundwater demand throughout the dry season, the aquifer would lose about 6.6% of its water storage. The pumping wells reaches approximately 19% of the aquifer recharge, therefore the aquifer can support this exploitation volume. However, the spatial concentration of the wells in the industrial district and the urban area pose a high risk to the aquifer and the groundwater supply in these areas, by changing the water flow dynamics between the northern and southern portions and interference in the well rates.

Submitted by Edson Rodrigo Del Rio Vieira null (rodrigodelrio@uol.com.br) on 2016-12-04T15:37:23Z No. of bitstreams: 1 Vieira_ERDR_ME_ILHA.pdf: 8354186 bytes, checksum: 2d0cc3e0eee52b2d654d403b5f472d54 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-12-06T13:47:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 vieira_erdr_me_ilha.pdf: 8354186 bytes, checksum: 2d0cc3e0eee52b2d654d403b5f472d54 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-06T13:47:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 vieira_erdr_me_ilha.pdf: 8354186 bytes, checksum: 2d0cc3e0eee52b2d654d403b5f472d54 (MD5) Previous issue date: 2016-08-26 / Item merged in doublecheck by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2017-01-20T16:08:54Z Item was identical to item(s): 145094, 144451 at handle(s): http://hdl.handle.net/11449/145008, http://hdl.handle.net/11449/144479 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Segundo a Sociedade de Cirurgia Vascular da América do Norte e Sociedade Internacional de Cirurgia Cardiovascular, aneurismas são dilatações superiores ou iguais a 1,5 vezes o diâmetro original da artéria. Estima-se que aproximadamente 2% a 5% da população adulta tem algum tipo de aneurisma cerebral. Grande parte dos casos não chegam a causar sintomas ou gerar problemas graves, entretanto o risco de sua ruptura gera consequências clínicas desafiadoras, visto que tem grande taxa de morbimortalidade, tornando difícil a tarefa de tomar a decisão de intervenção ou não no tratamento do aneurisma. Neste trabalho, propõe-se o estudo numérico do escoamento em aneurismas do tipo basilar empregando-se a técnica da dinâmica de fluidos computacional. Comparando diferentes casos de aneurismas rompidos e não rompidos, identificamos características no escoamento para auxiliar a tomada de decisões no tratamento de pacientes. Os casos de aneurismas são oriundos de tomografias computadorizadas de pacientes reais, os quais foram utilizados para a criação dos modelos digitais. As simulações computacionais foram realizadas com oprogramaopen sourceOpenFOAM® . Outros programasopen source também foram utilizados na criação dos modelos, assim como para o tratamento dos resultados. Identificamos uma correlação entre os dados de tensão cisalhante na parede e a probabilidade de ruptura. Para os oito casos estudados, os resultados de previsão de ruptura e não ruptura apresentaram grande compatibilidade. Dentre os quatrocasos de aneurismas previamente reconhecidos como rompidos, trêsforam identificados pelas simulações comoaneurismas com alto risco de ruptura e umfoi identificado com risco intermediário de ruptura. Já para os quatro casos de aneurismas previamente reconhecidos como rompidos, doisforam identificados pelas simulações como aneurismas de baixo risco de ruptura e doiscom risco intermediário de ruptura. / According to the Society for Vascular Surgery of North America and the International Society of Cardiovascular Surgery, aneurysms are dilations greater than or equal to 1.5 times the original artery diameter.It is estimated that approximately 2% to 5% of adult population has some type of brain aneurysm. In most cases aneurysms are small enough not to cause symptoms or serious problems, however the risk of rupture generates challenging clinical consequences, since they have high rate of morbidity and mortality, making difficult the decision whether or not to treat the aneurysm. This work presents the study of the flow through the basilar type aneurysms using the technique of computational fluid dynamics. Comparing different cases of ruptured and nonruptured aneurysms, we identified some flow characteristics that can help in the decision making process for the treatment of patients. The cases studied were taken from CT scans of real patients, which were used for creation of digital models of aneurysm used in the simulations. The simulations were performed using open source software OpenFOAM® . Others open source softwares were also used in the creation of models as well as for post processing. We investigated the correlation between wall shear stress and the likelihood of rupture. For the eight cases, the rupture prediction results showed good correlation. For the four ruptured cases simulated, three were identified with high risk of rupture and one with intermediary risk of rupture. As for the four not ruptured cases, two were identified with low risk of rupture and two with intermediary risk of rupture. / CNPq: 134375/2015-7

Orientador: José Luiz Gasche / Resumo: Segundo a Sociedade de Cirurgia Vascular da América do Norte e Sociedade Internacional de Cirurgia Cardiovascular, aneurismas são dilatações superiores ou iguais a 1,5 vezes o diâmetro original da artéria. Estima-se que aproximadamente 2% a 5% da população adulta tem algum tipo de aneurisma cerebral. Grande parte dos casos não chegam a causar sintomas ou gerar problemas graves, entretanto o risco de sua ruptura gera consequências clínicas desafiadoras, visto que tem grande taxa de morbimortalidade, tornando difícil a tarefa de tomar a decisão de intervenção ou não no tratamento do aneurisma. Neste trabalho, propõe-se o estudo numérico do escoamento em aneurismas do tipo basilar empregando-se a técnica da dinâmica de fluidos computacional. Comparando diferentes casos de aneurismas rompidos e não rompidos, identificamos características no escoamento para auxiliar a tomada de decisões no tratamento de pacientes. Os casos de aneurismas são oriundos de tomografias computadorizadas de pacientes reais, os quais foram utilizados para a criação dos modelos digitais. As simulações computacionais foram realizadas com o programa open source OpenFOAM®. Outros programas open source também foram utilizados na criação dos modelos, assim como para o tratamento dos resultados. Analisando os dados de máxima pressão e tensão cisalhante nas paredes na região do aneurisma apenas (domo e pescoço), propomos um critério para identificar os aneurismas rompidos e não rompidos. Considerando que os aneur... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Um aspecto particular no dimensionamento de maciços reforçados com geossintéticos consiste na análise da estabilidade interna. A ruptura interna pode ocorrer quando as solicitações impostas ao elemento de reforço superam a resistência à tração, ou quando ocorre o arrancamento do reforço da massa de solo, por ancoragem insuficiente. A distribuição das deformações e das tensões ao longo do comprimento enterrado do reforço não é uniforme, e este aspecto não é considerado no dimensionamento. Desta forma, modelos analíticos e numéricos aparecem como alternativas capazes de reduzir incertezas no dimensionamento de maciços reforçados, permitindo a adoção de soluções menos conservativas. O presente trabalho propõe um modelo analítico para a reprodução do mecanismo de transferência de esforços e deslocamentos ao longo do comprimento de geotêxteis sob condição de arrancamento, e apresenta a modelagem numérica de ensaios de arrancamento, fazendo uso do programa Plaxis, de elementos finitos. A partir dos resultados de um extenso programa experimental de ensaios de arrancamento instrumentados, em geotêxteis (Espinoza,2000), os modelos analítico e numérico foram validados e discutidos. Posteriormente, apresenta-se a simulação de um ensaio de arrancamento hipotético fazendo uso de ambos os modelos. Os resultados sugerem que os modelos analítico e numérico foram adequados na previsão dos esforços, deformações e deslocamentos ao longo do comprimento de geotêxteis em solicitações de arrancamento. Observou-se um melhor ajuste entre as previsões do modelo analítico e os resultados experimentais, justificado pela adoção do modelo não linear para o elemento geotêxtil. A distribuição de esforços e deslocamentos ao longo de geotêxteis é complexa, e a boa concordância dos modelos com os resultados experimentais reforça a potencialidade dos modelos para uso futuro. / The internal stability analysis is a particular aspect in the design of reinforced soil with geotextiles. Internal failure may occur when the stresses transmitted to the reinforcing element exceeds the tensile strength or when it is pulled out, due to insufficient anchorage. The stress strain distribution along the embedded length of the reinforcement is not uniform, and this condition is not incorporated in the design. Thus, analytical and numerical models appear as alternatives to reduce uncertainties in the design of reinforced soil structures, allowing the adoption of less conservative solutions.The present research proposes an analytical model that reproduces load transfer mechanism and displacements along the length of geotextiles under pullout condiction, and also presents a numerical simulation of pullout tests, making use of Plaxis FEM program. Based on the results of an extensive program of pullout tests in instrumented samples of geotextiles (Espinoza, 2000), the analytical and numerical models were validated and discussed. The simulation of a hypothetical pullout test making use of both models is also presented.The results suggest that the analytical and numerical models are suitable to predict loads, strains and displacements along the geotextiles length, submitted to pullout. The analytical model provided a better fit for the experimental results, since it incorporates a non-linear behavior for the geotextile. The distribution of loads and displacements along the geotextiles is complex, and the good agreement between the models and the experimental results emphasizes the capability of the models for further use.

Este trabalho apresenta a proposta de topologia para um atuador planar sem núcleo ferromagnético na armadura, sua análise teórica em termos de forças de tração que nele atuam, seu desenvolvimento e resultados teóricos e experimentais obtidos como base em um protótipo construído. O atuador planar tem características inovadoras: uma armadura estacionária sem ferro com enrolamentos ortogonais e dois carros acoplados magneticamente um ao outro com quatro ímãs permanentes de NdFeB de alto produto energético. A armadura desse estator é composta por enrolamentos planares multifases colocados de tal maneira que dois enrolamentos ortogonais independentes são produzidos e assim definem duas forças de propulsão ortogonais. Cada carro possui uma culatra de aço que suporta os ímãs permanentes e que está ligada a uma estrutura de suspensão mecânica para permitir o movimento bidirecional sobre a área definida pela armadura. Esse tipo de atuador pode ser usado em aplicações que requerem o movimento em qualquer direção ao longo de um plano. O protótipo desenvolvido neste trabalho foi testado com a finalidade de validar suas características estáticas de operação com relação à análise numérica e o modelo analítico. Os valores de densidade de fluxo magnético no entreferro e de força planar de propulsão, obtidos através de ensaios, apresentaram uma boa aproximação em relação aos valores obtidos através da simulação numérica e do modelo analítico. Para os ensaios de força normal este trabalho preocupou-se em analisar numérica e experimentalmente os resultados, que também apresentaram valores convergentes e satisfatórios para os itens propostos. Para os ensaios do atuador planar com regulagem de entreferro de 12 mm e 24 mm foram encontradas sensibilidades médias da força planar de propulsão de 7,19 N/A e 4,13 N/A respectivamente. / This work presents a proposal of topology of a planar actuator with an ironless armature core, its theoretical analysis in terms of the driving forces that acting on the actuator, its development, the theoretical and experimental results obtained for an implemented prototype. Such planar actuator has innovative features: a stationary and ironless armature core with orthogonal planar windings and two cars magnetically coupled to each other by means of four high energy-product NdFeB permanent magnets. The stator of the actuator comprehends an ironless core with two sets of multiphase windings placed in such a way that two independent orthogonal windings form the armature in a way that allows the yielding of two orthogonal propulsion forces. Each car has a back iron which supports two permanent magnets and is supported by a suspension structure to allow bidirectional movement of the coupled cars. This type of actuator can be used in applications that require the movement in any direction over a plane. The prototype of this study was tested in order to validate their static characteristics of operation with respect to the numerical analysis and the analytical model. The values of magnetic flux density in the air gap and the planar propulsion force obtained through testing, showed a good agreement with the values obtained by numerical simulation and analytical model. The normal force tests showed good agreement with the results of the numerical analysis. The tests of planar actuator with air gaps of 12 mm and 24 mm were found to produce an average sensitivity of the planar propulsion force of 7.19 N/A and 4.13 N/A respectively.

O presente trabalho utiliza o método Design Construtal para desenvolver o estudo numérico de uma configuração de caminhos de alta condutividade de geometria trifurcada que minimiza a resistência ao fluxo de calor, quando a área do caminho trifurcado é mantida constante. O objetivo deste trabalho é o estudo da influência da geometria sobre o desempenho térmico do sistema bem como a otimização do mesmo, assim obtendo uma configuração que minimiza a resistência térmica para cada condição imposta. São apresentadas as considerações e hipóteses utilizadas para a análise, obtendo a equação do calor regente e as condições de contorno do problema, bem como a função objetivo. Para a solução numérica da equação da condução do calor, é utilizado o software MATLAB ®, especificamente as ferramentas PDETOOL, Partial Differential Equations Tool, e GA, Algoritmo Genético. A resistência térmica é minimizada para cada grau de liberdade. A cada nível de otimização, a influência do grau de liberdade em questão é estudada, obtendo um mapeamento da importância de cada grau de liberdade sobre o sistema trifurcado. Também são obtidas as configurações ótimas para diferentes frações de área. Posteriormente, é estudado o comportamento da configuração ótima do sistema para diferentes temperaturas do final das bifurcações do sistema, mostrando que, para as temperaturas estudadas neste trabalho, a configuração ótima não se altera, apenas a resistência térmica, com a alteração na temperatura do sumidouro direito sendo mais influente sobre essa, seguida do sumidouro central e, por fim, do sumidouro esquerdo. Finalmente, este trabalho mostra, com esses resultados, que a geometria ótima é aquela que melhor distribui as imperfeições do sistema, de acordo com o princípio da ótima distribuição das imperfeições e, também, possui robustez quanto às pequenas imperfeições inseridas no sistema. / The present work employs Constructal Design method to develop a numerical study of a triforked high conductivity pathway that minimizes the heat flow resistance when the triforked pathway area is kept constant. The objective of this work is the study of the influence of the geometry over the thermal performance of the system as well as the optimization of the latter, thus obtaining a configuration that minimizes the thermal resistance for each imposed condition. The considerations and hypothesis for the analysis are shown, obtaining a reigning heat equation and boundary conditions for the system, as well as the objetctive function (minimization of the maximum temperature). For the numerical solution of the heat conduction equation, it is utilized MATLAB ® software, specifically the PDETOOL, Partial Differential Equations Tool, and GA, Genetic Algorithm, toolboxes. The thermal resistance is minimized for every degree of freedom. In each level of optimization, the influence of the degree of freedom in question is studied, obtaining a mapping of the importance of each degree of freedom over the performance of the triforked pathway. Optimal configurations are also obtained for different area fractions. Posteriorly, the behavior of the optimal geometry is studied for different temperatures of the branches of the system. Results show that, for the temperatures studied in this work, the optimal configuration does not change, only the thermal resistance, with the increase of temperature of the right sink being more influential over it, followed by the temperature of the middle sink and, at last, the temperature of the left sink. Finally, this work shows, with these results, that the optimal geometry is the one that better distributes the imperfections of the systems, which is in accordance to the principle of the optimal distribution of imperfections, while possessing a certain robustness over small imperfections inserted in the system.