Comportamento estrutural de pontes log��sticas do tipo Mabey do Ex��rcito Portugu��s

Nesta disserta����o apresenta-se o estudo do comportamento estrutural da ponte log��stica modular do tipo Mabey, utilizada pelo Ex��rcito Portugu��s para apoio log��stico ��s opera����es militares e, quando dispon��vel, �� popula����o. Neste sentido, foi desenvolvido um modelo num��rico de elementos finitos, em que foram aplicadas as a����es permanentes e vari��veis correspondentes a uma utiliza����o civil e militar. A calibra����o do modelo foi feita comparando os resultados obtidos com as medi����es ���in-situ��� de um ensaio de carga realizado, e as informa����es fornecidas no cat��logo do fabricante. A avalia����o da seguran��a estrutural ��ltima e em condi����es de servi��o foi realizada nos termos regulamentares, permitindo evidenciar os aspetos importantes do comportamento estrutural deste tipo de estruturas. Uma vez que a a����o militar n��o �� contemplada de uma forma direta na atual regulamenta����o, efetuou-se um estudo do comportamento din��mico de intera����o ve��culo-estrutura, simulando a circula����o de ve��culos militares reais a diversas velocidades, e avaliando as deforma����es, as acelera����es e os esfor��os din��micos nos elementos estruturais principais. A an��lise realizada demonstra o bom comportamento estrutural da ponte log��stica tipo Mabey mesmo tendo em considera����o as a����es regulamentares da Parte 2 do Euroc��digo 1. O comportamento din��mico da estrutura para ve��culos militares reais n��o conduziu a solicita����es superiores ��s obtidas por considera����o das a����es regulamentares, embora se considere necess��rio realizar um estudo deste tipo no caso de ve��culos militares com configura����es ou condi����es de circula����o diferentes das que aqui se apresenta.

An��lise num��rico-experimental de blindagens bal��sticas

O desenvolvimento t��cnico e cient��fico em torno das blindagens tem procurado contrariar o constante aperfei��oamento dos proj��teis e do seu poder de penetra����o. Para cumprir este objetivo, �� necess��rio recorrer a solu����es inovadoras tanto em termos dos materiais utilizados no fabrico, como ao n��vel do formato da pr��pria blindagem. Com este trabalho pretende-se dar os primeiros passos na produ����o e teste de materiais em situa����o de tiro real, bem como na modela����o e simula����o dos mesmos com o objetivo de adquirir capacidades, t��cnicas e procedimentos para trabalhos futuros. O trabalho teve in��cio com a realiza����o da pesquisa bibliogr��fica sobre v��rios aspetos desde o fabrico at�� �� avalia����o do desempenho de blindagens bal��sticas. O trabalho te��rico desta tese incidiu na modela����o por elementos finitos dos elementos bal��sticos (prote����es e proj��til) tendo como objetivo a simula����o num��rica da sua intera����o em condi����es de impacto. O trabalho experimental foi realizado no campo de tiro da Escola das Armas onde foram testados os alvos com os materiais comp��sitos produzidos e com placas de alum��nio, com diferentes combina����es. A an��lise de resultados permitiu comparar e avaliar as diferen��as entre as estimativas te��ricas e as suas limita����es com as observa����es experimentais do tiro real.

Carateriza����o e modela����o do comportamento mec��nico da resina fotopolimerizada V-Flash FTI-GN

A utiliza����o de tecnologias de prototipagem em objetos e estruturas do dia-a-dia �� cada vez maior. Por��m, os componentes que �� poss��vel fabricar est��o em geral associados a prot��tipos demonstrativos n��o funcionais. Para ultrapassar estas limita����es t��m vindo a ser desenvolvidos novos materiais, procurando a melhoria das suas caracter��sticas mec��nicas. A presente disserta����o insere-se no projeto Firend��, que se tem vindo a desenvolver numa parceria entre a Academia Militar e outras institui����es como o Instituto Superior T��cnico e procura avaliar a viabilidade da utiliza����o da t��cnica de deposi����o de resina fotopolimeriz��vel por ultra-violeta no fabrico de proj��teis para o transporte especial de agentes extintores, procurando caracterizar o desempenho deste material em condi����es operativas simulativas do disparo real. A pesquisa bibliogr��fica da presente disserta����o baseou-se numa breve introdu����o aos materiais polim��ricos. O trabalho te��rico consistiu na modela����o num��rica atrav��s do m��todo dos elementos finitos do ensaio de compress��o utilizando o programa Deform�� e na respetiva valida����o do modelo atrav��s de compara����o dos resultados das simula����es com dados experimentais existentes na literatura da especialidade. O trabalho experimental fundamentou-se no fabrico e prepara����o de provetes atrav��s da tecnologia de impress��o 3D, na descri����o das ferramentas utilizadas e do plano experimental. No final verificou-se a fratura de todos os provetes ensaiados e uma grande dispers��o dos resultados, conseguindo-se apenas retirar uma tens��o de seguran��a que n��o deve ser ultrapassada. De acordo com o estudo realizado o material ensaiado demonstrou-se n��o ser apropriado para a aplica����o pretendida e recomenda-se a avalia����o de outros materiais igualmente utilizados pelas t��cnicas de prototipagem r��pida, tais como uma mistura de uma resina polim��rica com um outro material com caracter��sticas mec��nicas mais adequadas.

Aspetos do dimensionamento de pain��is prefabricados de fachada em GRC do tipo nervurado

O recurso a sistemas de fachadas prefabricadas no ramo da Constru����o Civil tem-se revelado uma op����o eficaz, apresentando-se como uma solu����o de vanguarda no sentido de garantir vantagens ao n��vel da qualidade e da produtividade. A introdu����o de pain��is de GRC (Glassfibre Reinforced Concrete) no mercado da constru����o trouxe vantagens ao sector uma vez que compatibiliza as vantagens da prefabrica����o leve, elevados n��veis de desempenho e uma grande latitude em termos de formas e acabamentos. Este comp��sito �� formado por uma matriz de argamassa refor��ada com fibra de vidro. A incorpora����o das fibras permite melhorar as propriedades mec��nicas da argamassa, principalmente ao n��vel da resist��ncia de tra����o e flex��o, fazendo com que os elementos possam ter menores espessuras e consequentemente menor peso, comparativamente com pe��as de bet��o armado. No mercado s��o comercializados tr��s tipos de pain��is de GRC, os do tipo nervurado, os do tipo stud frame e os do tipo sanduiche. Estes v��rios tipos de pain��is tem as suas particularidades e a sele����o depende das exig��ncias e das caracter��sticas da obra. O estudo teve como alvo diferentes formas e dimens��es de pain��is de fachada em GRC do tipo nervurado. No presente trabalho faz-se um estudo comparativo da aplica����o de dois m��todos de dimensionamento. Comparam-se os resultados obtidos pela teoria cl��ssica da flex��o (TCF) e pelo m��todo dos elementos finitos (MEF) e confrontam-se estes valores com os resultados obtidos em ensaios. Com o estudo efetuado conclui-se pela validade e utilidade da an��lise atrav��s da TCF, cujos resultados se aproximam bastante da an��lise pelo MEF. Sugerem-se coeficientes de ajustamento no sentido de adaptar a pratica de projeto em conformidade com os resultados verificados.

Projeto de cortinas de conten����o ancoradas : efeito das caracter��sticas geot��cnicas e geom��tricas no dimensionamento

Neste trabalho pretende-se estudar a influ��ncia das caracter��sticas geot��cnicas e geom��tricas no dimensionamento de cortinas de conten����o ancoradas. Para a concretiza����o destes objetivos escolheu-se uma parede tipo Berlim definitivo ancorada, tendo-se abordado o seu processo construtivo e constatado a necessidade de o seguir com rigor. Conclu��do isto, fez-se uma introdu����o ao programa de elementos finitos, Phase2, da Rocsciense. A parte mais importante da presente disserta����o visa perceber o funcionamento deste tipo de constru����o e o que mais influencia o seu comportamento. Ap��s se ter admitido um modelo, as caracter��sticas do solo a utilizar, e compreendido de que forma poderia ser utilizado o software mencionado e como proceder �� modela����o que mais se aproxima de uma situa����o real, simulou-se o caso de estudo considerado e efetuou-se a sua an��lise do ponto de vista de deslocamentos horizontais na cortina. Esta primeira an��lise resultou em deslocamentos que, comparados com os dos casos de estudo referidos na bibliografia, se consideram aceit��veis. Ap��s an��lise do estudo base, que ser�� designado ao longo do trabalho por estudo base 1 (E1), procedeu-se a uma an��lise param��trica, ou seja, realizaram-se v��rios estudos, onde para cada um deles se fez variar um par��metro de cada vez. Esses par��metros s��o propriedades geot��cnicas do solo, caracter��sticas geom��tricas da parede e caracter��sticas dos elementos de ancoragem. No estudo 2, tamb��m designado por E2, utiliza-se uma parede moldada em substitui����o do muro de Berlim definitivo utilizado no E1. Estes estudos param��tricos v��o desde o Estudo 2 (E2) ao Estudo 15 (E15) e todos eles s��o apresentados em compara����o com o estudo base. Por fim, conclui-se que o comportamento entre o muro de Berlim definitivo e a parede moldada s��o diferentes, sobretudo na distribui����o de deslocamentos ao longo da cortina, sendo esta diferen��a provocada essencialmente pelas diferen��as no processo construtivo. Quanto �� altera����o dos par��metros em estudo os que mais afetam o comportamento do muro s��o a varia����o do m��dulo de deformabilidade do solo, a presen��a de um estrato rijo ao n��vel do fundo da escava����o, a varia����o da inclina����o das ancoragens e a for��a de pr��-esfor��o aplicada.

An��lise e Preven����o de avarias de um veio de manivelas de um motor Pielstick

Na engenharia mec��nica h�� cada vez mais necessidade de utilizar e de prever o comportamento das m��quinas t��rmicas, mais propriamente dos motores de combust��o interna, em especial na ��rea da manuten����o e da preven����o de falha num dos componentes vitais de um motor a 4 tempos: o veio de manivelas. Esta situa����o j�� tem sido bastante observada na ind��stria mec��nica naval, nomeadamente na Marinha Portuguesa e, devido ao seu elevado grau de import��ncia no desempenho de qualquer motor, decidiu-se focar o trabalho desta tese no estudo dos motores a diesel S.E.M.T Pielstick das unidades navais da Marinha Portuguesa, mais especificamente das corvetas da classe ���Jo��o Coutinho��� e da classe ��� Baptista de Andrade���, devido ao historial de ocorr��ncia de falhas no veio de manivelas nesta classe de navios e em outras da Marinha Portuguesa. Para efetuar este estudo, utilizaram-se todos os dados relativos ao historial de ocorr��ncias de falhas destes motores, bem como todos os dados dispon��veis do fabricante destes motores, por forma a reproduzir da forma mais fi��vel poss��vel um modelo tridimensional do veio de manivelas no programa de modela����o inform��tica CAD Solidworks��, e possibilitar a an��lise cinem��tica do veio de manivelas. Desta forma, foi poss��vel simular as condi����es de funcionamento do motor, assim como analisar e determinar a causa de falha do veio de manivelas, visando prolongar a vida ��til dos veios de manivelas, contribuindo n��o s�� para menores custos de manuten����o mas tamb��m para o aumento da operacionalidade destes navios.

Estudo da resist��ncia ao fogo de pilares de a��o inserido em paredes

O comportamento ao fogo de pilares de a��o inseridos em paredes de edif��cios �� substancialmente diferente dos pilares quando isolados. O contacto com as paredes provoca por um lado um efeito de redu����o das temperaturas, revelando-se de certa forma favor��vel em termos de comportamento ao fogo, mas por outro lado provocando um aquecimento diferencial das sec����es levando ao aparecimento de esfor��os desfavor��veis (momentos fletores) nos pilares, aumentando a instabilidade. Este ��ltimo fen��meno designa-se de ���Thermal Bowing���, provocado pelo aquecimento diferencial, deve ser avaliado por uma quantifica����o rigorosa das temperaturas nos perfis de a��o. O estudo foi realizado em dois n��veis, num��rico e experimental. Foram testados pilares inseridos em paredes de alvenaria, tanto com a alma paralela como perpendicular �� parede. Pretendeu-se assim, avaliar o efeito da a����o t��rmica diferencial no comportamento estrutural dos pilares e concluir qual o efeito das paredes sobre estes na sua resist��ncia estrutural. Foram ainda alvo de an��lise o n��vel de carregamento e a esbelteza do pilar. Compararam-se os resultados dos ensaios experimentais com os estudos num��ricos, reproduzindo as condi����es utilizadas nos ensaios experimentais, por forma a contribuir para o desenvolvimento/melhoria dos m��todos de dimensionamento dos pilares em situa����o de inc��ndio. O programa experimental comportou a realiza����o de ensaios em pilares de a��o de sec����o H, embebidos em paredes. A modela����o num��rica dos ensaios foi realizada utilizando o programa de computador de elementos finitos ABAQUS, elaborando-se uma an��lise geom��trica e material n��o - linear. Os principais resultados deste trabalho de investiga����o foram uma melhor avalia����o da evolu����o de temperaturas na sec����o transversal dos pilares de a��o com aquecimento diferencial, inseridos em paredes, deslocamentos, for��as de restri����o e esfor��o axial da�� decorrentes. A partir destes resultados, realizou-se uma an��lise detalhada do deslocamento do centro de gravidade ao longo do tempo, provocada pela degrada����o das propriedades mec��nicas do a��o.