On the development of advanced techniques for mixed-elastohydrodynamic lubrification modelling of journal and sliding bearing systems.

The present thesis is focused on the development of a thorough mathematical modelling and computational solution framework aimed at the numerical simulation of journal and sliding bearing systems operating under a wide range of lubrication regimes (mixed, elastohydrodynamic and full film lubrication regimes) and working conditions (static, quasi-static and transient conditions). The fluid flow effects have been considered in terms of the Isothermal Generalized Equation of the Mechanics of the Viscous Thin Films (Reynolds equation), along with the massconserving p-Ø Elrod-Adams cavitation model that accordingly ensures the so-called JFO complementary boundary conditions for fluid film rupture. The variation of the lubricant rheological properties due to the viscous-pressure (Barus and Roelands equations), viscous-shear-thinning (Eyring and Carreau-Yasuda equations) and density-pressure (Dowson-Higginson equation) relationships have also been taken into account in the overall modelling. Generic models have been derived for the aforementioned bearing components in order to enable their applications in general multibody dynamic systems (MDS), and by including the effects of angular misalignments, superficial geometric defects (form/waviness deviations, EHL deformations, etc.) and axial motion. The bearing exibility (conformal EHL) has been incorporated by means of FEM model reduction (or condensation) techniques. The macroscopic in fluence of the mixedlubrication phenomena have been included into the modelling by the stochastic Patir and Cheng average ow model and the Greenwood-Williamson/Greenwood-Tripp formulations for rough contacts. Furthermore, a deterministic mixed-lubrication model with inter-asperity cavitation has also been proposed for full-scale simulations in the microscopic (roughness) level. According to the extensive mathematical modelling background established, three significant contributions have been accomplished. Firstly, a general numerical solution for the Reynolds lubrication equation with the mass-conserving p - Ø cavitation model has been developed based on the hybridtype Element-Based Finite Volume Method (EbFVM). This new solution scheme allows solving lubrication problems with complex geometries to be discretized by unstructured grids. The numerical method was validated in agreement with several example cases from the literature, and further used in numerical experiments to explore its exibility in coping with irregular meshes for reducing the number of nodes required in the solution of textured sliding bearings. Secondly, novel robust partitioned techniques, namely: Fixed Point Gauss-Seidel Method (PGMF), Point Gauss-Seidel Method with Aitken Acceleration (PGMA) and Interface Quasi-Newton Method with Inverse Jacobian from Least-Squares approximation (IQN-ILS), commonly adopted for solving uid-structure interaction problems have been introduced in the context of tribological simulations, particularly for the coupled calculation of dynamic conformal EHL contacts. The performance of such partitioned methods was evaluated according to simulations of dynamically loaded connecting-rod big-end bearings of both heavy-duty and high-speed engines. Finally, the proposed deterministic mixed-lubrication modelling was applied to investigate the in fluence of the cylinder liner wear after a 100h dynamometer engine test on the hydrodynamic pressure generation and friction of Twin-Land Oil Control Rings.

Avaliação do volume e índices vasculares placentários pela ultrassonografia tridimensional em gestações com restrição grave de crescimento fetal

INTRODUÇÃO: A restrição de crescimento fetal (RCF) representa uma das principais complicações da gravidez e está associada a elevadas taxas de morbimortalidade perinatal. A frequência de desfechos desfavoráveis neonatais está diretamente relacionada à gravidade da RCF, sendo que os casos de pior evolução estão relacionados com peso abaixo do percentil 3. O mecanismo do crescimento fetal não está totalmente esclarecido, mas resulta da interação entre potencial genético de crescimento e fatores placentários, maternos e ambientais. Dentre os fatores etiológicos, o desenvolvimento anormal da placenta e a diminuição da perfusão uteroplacentária são as principais causas de RCF. Este estudo teve por objetivo avaliar volume e índices de vascularização placentários, por meio da ultrassonografia tridimensional (US3D), em gestações com RCF grave, e as correlações dos parâmetros placentários com valores de normalidade e dopplervelocimetria materno-fetal. MÉTODOS: Foram avaliadas 27 gestantes cujos fetos apresentavam peso estimado abaixo do percentil 3 para a idade gestacional. Por meio da US3D, utilizando-se a técnica VOCAL, foram mensurados o volume placentário (VP) e os índices vasculares: índice de vascularização (IV), índice de fluxo (IF) e índice de vascularização e fluxo (IVF). Os dados foram comparados com a curva de normalidade para a idade gestacional e peso fetal descrita por De Paula e cols. (2008, 2009). Desde que os volumes placentários variam durante a gravidez, os valores observados foram comparados com os valores esperados para a idade gestacional e peso fetal. Foram criados os índices volume observado/ esperado para a idade gestacional (Vo/e IG) e volume placentário observado/ esperado para o peso fetal (Vo/e PF). Os parâmetros placentários foram correlacionados com índice de pulsatilidade (IP) médio de (AUt) e IP de artéria umbilical (AU), e avaliados segundo a presença de incisura protodiastólica bilateral em AUt. RESULTADOS: Quando comparadas à curva de normalidade, as placentas de gestação com RCF grave apresentaram VP, IV, IF e IVF significativamente menores (p < 0,0001 para todos os parâmetros). Houve correlação inversa estatisticamente significante da média do PI de AUt com o Vo/e IG (r= -0,461, p= 0,018), IV (r= -0,401, p= 0,042) e IVF (r= -0,421, p= 0,048). No grupo de gestantes que apresentavam incisura protodiastólica bilateral de artérias uterinas, Vo/e IG (p= 0,014), Vo/e PF (p= 0,02) e IV (p= 0,044) foram significativamente mais baixos. Nenhum dos parâmetros placentários apresentou correlação significativa com IP de AU. CONCLUSÕES: Observou-se que o volume e os índices de vascularização placentários apresentam-se diminuídos nos fetos com RCF grave. IP médio de AUT apresenta correlação negativa com Vo/e IG, IV e IVF, e Vo/e IG, Vo/e PF e IV apresentaram-se reduzidos nos casos de incisura bilateral. Não houve correlação significativa dos parâmetros placentários com IP de AU