Modelação não linear de estruturas metálicas e mistas em situação de incêndio no software OpenSees

Os incêndios em edifícios representam um fenómeno que pode ter consequências devastadoras quando não controlado, não só em termos de perdas de vidas humanas, como em termos económicos. No passado, a ocorrência de incêndios de grandes dimensões mostrou os efeitos do fogo descontrolado nos edifícios, assim como a ineficiência dos meios de segurança ativa ao fogo. Nas últimas duas décadas, estas questões motivaram o estudo e compreensão da ação dos incêndios nas estruturas dos edifícios. Neste trabalho estuda-se a modelação da ação do fogo em estruturas metálicas e mistas, com o objetivo de contribuir para a sua melhor caracterização. A presente tese foca-se na validação e compreensão da implementação de análises termo-mecânicas a estruturas mistas no software de elementos finitos OpenSees (Open System for Earthquake Engineering Simulation), contribuindo assim para futuros estudos, não só de análises de estruturas mistas sujeitas a incêndio, mas também de análises de estruturas mistas sujeitas a eventos consecutivos, como sismo seguido de incêndio. Neste trabalho é feita uma breve descrição do fenómeno fogo, assim como dos processos inerentes à dinâmica de um incêndio que constituem uma fonte de incerteza para a modelação de cenários de incêndio num edifício. Posto isto, são abordados alguns modelos de incêndios presentes nos Eurocódigos, assim como o recente modelo de fogos móveis(“Travelling fires”). São realizados exemplos de aplicação no software e dois casos de estudo. O primeiro consiste na modelação de dois ensaios ao fogo realizados na Alemanha em 1986 em estruturas metálicas à escala 1/4. O segundo consiste na modelação de um ensaio ao fogo a uma viga de betão armado simplesmente apoiada, realizado no Instituto Superior Técnico em 2010. Os modelos numéricos desenvolvidos no OpenSees contabilizam as não linearidades físicas e geométricas, com elementos finitos de plasticidade distribuída e com uma formulação baseada em deslocamentos. Os resultados numéricos são então comparados com os experimentais, de modo a validar as análises termo-mecânicas no OpenSees.

Estudo do comportamento dinâmico de um reservatório hidropneumático

Dissertação para obtenção de Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Análise do comportamento de um navio utilizando a teoria das faixas

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Análise do comportamento dinâmico em pontes pedonais

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil - Perfil Estruturas

Decisão conceptual no projecto de estruturas metálicas do tipo galeria - análise mecânica e económica de soluções treliçadas e tubulares

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Análise de custo-efectividade da terapêutica de ressincronização cardíaca : avaliação da selecção baseada na dessincronia mecânica

RESUMO - A Terapêutica de Ressincronização Cardíaca (TRC) apresenta benefícios significativos na classe funcional, função ventricular, hospitalização e mortalidade. É uma técnica com custos elevados e, com os actuais métodos de selecção de doentes, a taxa de não-respondedores ronda os 30%. Objectivo: Compreender se a inclusão da dessincronia mecânica (DM) na selecção de doentes para TRC contribui para a sua relação custo-efectividade, na perspectiva do Serviço Nacional de Saúde português. Metodologia: Estudo prospectivo baseado em coortes histórias de 12 meses de dois grupos submetidos a TRC com desfibrilhador, o grupo de intervenção com doentes seleccionados com inclusão da DM (n=133) e o de controlo com selecção baseada exclusivamente nas recomendações internacionais (n=71). Reuniram-se dados clínicos e de custos nos 12 meses subsequentes à implantação, para cálculo do rácio custo-efectividade incremental (RCEI). Resultados: O grupo de intervenção apresentou uma sobrevivência de 91% e o de controlo de 93%, aos 12 meses (p=0,335). O grupo de intervenção apresentou 60 re-internamentos e o de controlo 46 re-internamentos por qualquer causa aos 12 meses (p=0,032), com RCEI=6.886,09€/re-internamento evitado. O grupo de intervenção apresentou 19 re-internamentos e o de controlo apresentou 31 re-internamentos por Insuficiência Cardíaca (IC) descompensada aos 12 meses (p<0,001), com RCEI=2.686,26€/re-internamento por IC descompensada evitado. Relativamente à melhoria da classe funcional e da fracção de ejecção não foi possível estabelecer associações com custos (p>0,05). Conclusão: É seguro afirmar que recomendar a selecção com inclusão da DM, nos hospitais com capacidade instalada, é um passo positivo na redução de custos com re-internamentos de doentes com TRC.

Modelação e análise não-linear do comportamento dinâmico de um passadiço pedonal

Dissertação para obtencão do Grau de Mestre em Engenharia Civil - Perfil Estruturas

Análise não linear do comportamento dinâmico de passadiços pedonais pré-fabricados

Os terramotos têm sido considerados uma das forças mais destrutivas e violentas da natureza, causando grandes tragédias e perdas económicas significativas. O objetivo principal do presente estudo é avaliar o comportamento global e local de três pontes pedonais, pré-fabricadas, durante a ação sísmica regulamentar. Através destas análises, pretende-se avaliar o risco de colapso das estruturas por “descalçamento” do tabuleiro e, caso necessário, propor soluções para evitar este fenómeno e melhorar o desempenho sísmico dos passadiços. No domínio de pontes, o “descalçamento dos apoios” é um tipo de rotura que pode ocorrer em estruturas com tramos simplesmente apoiados, onde os problemas surgem geralmente na interface de ligação tabuleiro-pilar, podendo conduzir ao derrubamento do primeiro. Este tipo de ligação é geralmente constituído por um conjunto de varões de aço – ferrolhos, chumbados verticalmente ao capitel do pilar e que atravessam placas de neoprene, ficando instalados no negativo das vigas. A selagem dos varões é normalmente realizada com argamassa de alta resistência. Os problemas que surgem neste tipo de ligação estão associados, a maior parte das vezes, à falta de manutenção e ao insuficiente comprimento de entrega do tabuleiro na zona dos aparelhos de apoio. A simulação do comportamento da estrutura durante as várias fases construtivas e aplicação de cargas, até ao colapso total, implica a utilização de uma ferramenta adequada. A modelação numérica foi efetuada com recurso ao programa de cálculo não-linear de estruturas Extreme Loading for Structures, baseado no Método dos Elementos Aplicados. O método considera os efeitos da não-linearidade física e geométrica, permitindo analisar o comportamento das estruturas durante a fase elástica e inelástica, passando pela cedência das armaduras, abertura e propagação de fendas até à separação dos elementos. Com base neste trabalho, foi possível verificar alterações significativas na resposta sísmica da estrutura, nomeadamente devido à eventual degradação dos ferrolhos.

Métodos computacionais em engenharia mecânica

Este estudo pretende mostrar algumas aplicações dos métodos computacionais na actividade de projecto em Engenharia Mecânica. Apresentam-se problemas concretos de engenharia que foram abordados durante um estágio realizado no CERN – Centre Européen pour la Recherche Nucléaire, e onde foram utilizados: a) o método dos elementos finitos para cálculo de temperaturas e fluxos de calor e a sua influência sobre os deslocamentos, tensões e deformações que ocorrem numa peça; b) o método híbrido dos elementos finitos/volumes finitos para a discretização das equações de Navier-Stokes e a análise do escoamento de fluidos; c) um algoritmo genético para a obtenção da solução óptima de um problema estrutural. O projecto em engenharia é uma actividade cada vez mais complexa, que requer o uso de ferramentas computacionais sofisticadas tais como os programas ANSYS e MATLAB que foram utilizados no estudo. A criação de modelos numéricos e a análise do seu comportamento com estas ferramentas requer simultaneamente um bom conhecimento dos princípios que estão na base do seu desenvolvimento e uma boa perícia na sua manipulação. Com elas é possível obter soluções quando os constrangimentos do projecto são exigentes e análises detalhadas do comportamento estrutural são necessárias. Neste estudo pretende-se também demonstrar que uma combinação inovadora destas ferramentas pode contribuir para obter aplicações úteis para a actividade de projecto em engenharia.

Reciclagem mecânica de placas de circuitos electrónicos

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Materiais

Modelos hierárquicos para a análise e síntese de estruturas e materiais com aplicações à remodelação óssea

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Mecânica na especialidade de Resistência dos Materiais pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Análise de falhas nas superfícies de alto desempenho para a estabilidade transversal de navios (robaletes)

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Estudo dosimétrico prévio de irradiação da próstata com arco conformacional dinâmico

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Gestão de Resíduos de PET: avaliação do processo de reciclagem mecânica no contexto da política de ambiente europeia

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Gestão e Políticas Ambientais

Formulação corrotacional para análise de vigas com elementos finitos

Dissertação apresentada na faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica