Análise de barragens de gravidade de concreto considerando a fase construtiva e a interação dinâmica barragem-reservatório-fundação

o objetivo deste trabalho é a análise de barragens de gravidade de concreto desde a faseda sua construção até sua completa entrada em serviço. Inicialmente é feita a análise da fase construtiva, onde o problema fundamental é devido às tensões térmicas decorrentes do calor de hidratação. O método dos elementos finitos é empregado para a solução dos problemasde transferência de calor e de tensões. A influência da construção em camadas é introduzidaatravés da redefinição da malha de elementos finitos, logo após o lançamento de cadacamada de concreto. Uma atenção especial é dada ao problema de fissuração em estruturas de concreto simples.Algunsmodelos usuais são apresentados, discutindo-se a eficiência dos mesmos. Os modelosde fissuração distribuída têm sido preferidos, em virtude dos vários inconvenientes apresentados pelas formulações discretas. Esses modelos, entretanto, fornecem resultados dependentesda malha de elementos finitos e alguma consideração adicional deve ser feita para corrigiressas distorções. Normalmente, tenta-se corrigir esse problema através da adoção de umaresistênciaà tração minorada que é definida em função da energia de fratura do material. Neste trabalho, é demonstrado que esse procedimento não é satisfatório e é proposta uma novaformulaçãopara a análise de grandes estruturas de concreto. A análise das tensões na etapa de construção da barragem é feita com o emprego de um modelo constitutivo viscoelástico com envelhecimento para o concreto. Em virtude do envelhecimento,a matriz de rigidez da estrutura é variável no tempo, devendo ser redefinida e triangularizadaem cada instante. Isto leva a um grande esforço computacional, sobretudo, quandoa barragem é construída em muitas camadas. Para evitar esse inconveniente, adota-se um procedimento iterativo que permite que a matriz de rigidez seja redefinida em poucas idadesde referência. Numa segunda etapa da análise, a barragem é submetida à pressão hidrostática e a uma excitação sísmica. A análise dinâmica é realizada considerando-se o movimento do sistema acoplado barragem-reservatório-fundação. O sismo é considerado um processo estocásticonão estacionário e a segurança da estrutura é determinada em relação aos principais modos de falha

Simulação numérica de escoamentos hipersônicos em não-equilíbrio termo-químico através do método dos elementos finitos

o presente trabalho tem por objetivo desenvolver um código computacional destinado à simulaçáo numérica tridimensional e de escoamentos compressíveis hipersônicos em especial para analisar o processo de reentrada de veículos espaciais na atmosfera terrestre. Devido ás temperaturas elevadas encontradas neste tipo de escoamento, efeitos de altas temperaturas sáo incluídos, como excitação vibracional das moléculas e reações químícas. Utiliza-se o modelo de 2 temperaturas (translacional e vibracional);5 espécíes (N2, O2, NO, N, O) e 17 reações químicas de Park [1986 para o modelamento do fenômeno termo-químico. Introduz-se uma formulação baseada no método dos elementos finitos, através do esquema de Taylor-Calerkin, para a discretização do tempo e do espaço e para a solução do sistema de equações. Alguns exemplos e aplicações de problemas hipersônicos bi e tridimensionais, difusivos e não difusivos, são apresentados, incluindo comparações entre os resultados obtidos no presente trabalho e na literatura.

Medidas de fluxo em enxerto arterial composto em Y para cirurgia de revascularização do miocárdio

Resumo não disponível.

Análise de estruturas de concreto armado sujeitas à corrosão de armadura por cloretos através do método dos elementos finitos

A corrosão da annadura é um dos principais problemas para um grande número de es1ruturas de concreto annado por causa da redução substancial da área de aço, da perda de aderência, da fonnação de fissuras e lascamento do concreto. O modelo tridimensional proposto por este trabalho é baseado no processo de corrosão iniciado por ataque de cloretos e propagado a partir de micropilhas de corrosão, utilizando o método dos elementos finitos. A influência da temperatura, da umidade relativa do concreto, da ligação dos cloretos com compostos do concreto, da fonnação de fissuras provenientes do carregamento e da resistência ôhmica do concreto são levados em consideração. O modelo é dividido em 4 módulos que interagem entre si, sendo eles: análise estrutural, transferência de calor, difusão de cloretos e corrosão eletroquímica. O modelo computacional para a análise estrutural utiliza dois procedimentos. No primeiro busca-se a resposta da estrutura para um carregamento instantâneo, considerando-se o material com comportamento elasto-viscoplástico, associado com modelos de annadura incorporada e fissuras distribuídas.No segundo, detennina-se a resposta da estrutura ao longo do tempo com a teoria da solidificação proposta por Bazant e Prasannan (1989), utilizando as cadeias Kelvin, apresentando ótimos resultados com uma grande economia computacional. O processo de transferência de calor é baseado na fonnulação tridimensional da equação de Helmholtz, com condições de contorno de fluxos provenientes da radiação solar, convecção e radiação, apresentando bons resultados em relação a fonnulações analíticas. Para análise de vigas com a variação da temperatura média diária, constatou-se que as mesmas se encontram em equilíbrio ténnico com o ambiente A análise de difusão de cloretos implementada apresentou um comportamento idêntico ao da segunda lei de Fick para casos unidimensionais. Para análises de vigas carregadas se constatou que as fissuras provenientes de cargas de serviço não influenciam o processo de difusão e que o coeficiente de difusão referencial é o principal parâmetro na análise. O modelo de corrosão eletroquímica é baseado na fonnulação proposta por Liu (1996), obtendo-se como resultado a taxa de corrosão em função do tempo.

Estudo da importância das características das embalagens de biscoitos : estudo de caso : Biscoitos "Cookies"

Este trabalho buscou analisar as principais características das embalagens de alimentos, mais especificamente de biscoitos, identificadas pelos consumidores, bem como uma caracterização do consumidor de biscoitos. Visualizando a embalagem como importante ferramenta nas estratégias de marketing no processo de "venda silenciosa". Verificando-se a temática a ser abordada e os objetivos almejados, desenvolveu-se uma pesquisa exploratória através do método de estudo de caso, junto aos consumidores de biscoitos em duas cidades da região serrana do Rio Grande do Sul.

Estudo de atributos da indústria de equipamentos de refrigeração de grande porte para formulação da estratégia de manufatura

As ações decorrentes das decisões estratégicas têm seu impacto num horizonte de tempo relativamente longo. Por vezes as decisões estratégicas são tomadas com base em análises subjetivas, ou em percepções de quem conduz a empresa. Neste trabalho procura-se identificar quais são os critérios importantes no processo de comercialização de equipamentos de refrigeração de grande porte, e saber qual o desempenho da empresa Springer Carrier nestes mesmos critérios. Foi realizada uma revisão bibliográfica buscando a identificação de atributos competitivos, a elaboração e implementação de uma pesquisa destes atributos e, por fim, a elaboração de uma Matriz Importância x Desempenho. Os resultados destacam a importância da dimensão competitiva confiabilidade. Tanto confiabilidade de entrega do equipamento, como confiabilidade de funcionamento foram destacados pelos pesquisados. Além da confiabilidade, foi salientada a importância da dimensão competitiva qualidade, pelo destaque dado ao atributo eficiência energética. Além disso, um resultado paralelo, decorrente do processo de pesquisa, traz a possibilidade de uma variação na metodologia proposta por Slack para a determinação da importância dos atributos.

Análise numérica de escoamentos turbulentos tridimensionais empregando o método de elementos finitos e simulação de grandes escalas

O presente trabalho apresenta o estudo e implementação de um algoritmo numérico para análise de escoamentos turbulentos, tridimensionais, transientes, incompressíveis e isotérmicos, através da Simulação de Grande Escalas, empregando o Método de Elementos Finitos. A modelagem matemática do problema baseia-se nas equações de conservação de massa e quantidade de movimento de um fluido quase-incompressível. Adota-se um esquema de Taylor-Galerkin, com integração reduzida e fórmulas analíticas das funções de interpolação, para o elemento hexaédrico de oito nós, com funções lineares para as componentes de velocidade e constante no elemento para a pressão. Para abordar o problema da turbulência, emprega-se a Simulação de Grandes Escalas, com modelo para escalas inferiores à resolução da malha. Foram implementados o modelo clássico de Smagorinsky e o modelo dinâmico de viscosidade turbulenta, inicialmente proposto por Germano et al, 1991. Uma nova metodologia, denominada filtragem por elementos finitos independentes, é proposta e empregada, para o processo de segunda filtragem do modelo dinâmico. O esquema, que utiliza elementos finitos independentes envolvendo cada nó da malha original, apresentou bons resultados com um baixo custo computacional adicional. São apresentados resultados para problemas clássicos, que demonstram a validade do sistema desenvolvido. A aplicabilidade do esquema utilizado, para análise de escoamentos caracterizados por elevados números de Reynolds, é discutida no capítulo final. São apresentadas sugestões para aprimorar o esquema, visando superar as dificuldades encontradas com respeito ao tempo total de processamento, para análise de escoamentos tridimensionais, turbulentos e transientes .

Avaliação e desempenho do modelo de fator de retorno esperado no Brasil

Sempre houve, na humanidade, incertezas quanto ao futuro. Por parte dos investidores, incertezas e riscos nos investimentos. Outros acreditam que os mercados financeiros operam de forma eficiente e, portanto, para reduzirem o risco e minimizarem as perdas tentam fazer regressão à média, ou seja, tomam decisões pensando que os fatos voltarão ao “normal”. Neste sentido, o presente trabalho procura discutir uma nova metodologia, proposta por Haugen (2000), e denominada de Modelo de Fator de Retorno Esperado, utilizando-se de variáveis fundamentalistas. Contudo, no dia-a-dia, os erros cometidos, a ambigüidade dos fatos e, principalmente, o poder das emoções humanas - “efeito manada”, podem rapidamente destruir um modelo. Os mercados são bem menos eficientes na prática do que quando se estudam ou se tenta aplicar as teorias. Por isso, os modelo aqui estudados, o Modelo de Fator do Retorno Esperado e, secundariamente, o Modelo de Precificação de Ativos(CAPM) e a Teoria de Preços por Arbitragem(APT), diferem muito entre si. Este trabalho teve como objetivo principal avaliar o desempenho do Modelo de Fator de Retorno Esperado. Assim, o trabalho mostrou que o Modelo de Fator de Retorno Esperado, ao ser utilizado na composição de carteiras de investimento, é eficiente. Carteiras montadas de acordo com este modelo superaram o desempenho do Índice principal do mercado acionário brasileiro. Pôde-se constatar que outras variáveis, além do beta, aqui denominadas de fundamentalistas, podem explicar a rentabilidade esperada de um ativo. São elas: Valor de Mercado (VM), Indicador de Preço/Lucro (PL), o índice Preço de Mercado/Valor Patrimonial (PV), o Retorno sobre o Patrimônio líquido (ROE), a Liquidez em Bolsa(Liq) e o Beta do Mercado (BETA).

O impacto do ambiente e recursos sobre a estratégia e a performance de empresas industriais brasileiras

O presente estudo enfoca as implicações do ambiente e recursos para a estratégia e a performance, bem como as implicações da estratégia para a performance de empresas industriais em operação em sete estados brasileiros, e analisa a perspectiva determinista e a perspectiva voluntarista na busca de explicações a respeito da associação das variáveis estudadas. Além de uma extensa revisão bibliográfica, o estudo utiliza métodos estatísticos multivariados para reduzir e aferir o grau de associação entre as variáveis selecionadas. A estratégia das empresas é analisada com base na tipologia de Miles e Snow (1978). A performance das empresas é avaliada com base em seis indicadores financeiros e operacionais de ampla utilização em pesquisa sobre administração estratégica [Retorno Sobre Os Investimentos (ROI), Retorno Sobre os Ativos (ROA), Retorno Sobre as Vendas (ROS), Retorno Sobre o Patrimônio Líquido (ROE), Participação de Mercado (PME) e Crescimento das Vendas (CTV)]. Uma moldura conceitual integrando ambiente, recursos, estratégia e performance é proposta e testada por meio de análise de regressão, e seus resultados mostram que estrutura industrial, demografia e internacional são os principais determinantes da estratégia. Estrutura industrial, ambiente nacional, demografia e internacional são os principais determinantes da performance financeira, ao passo que estrutura industrial, demografia, recursos estruturais e recursos primários são os principais determinantes da performance operacional. Por sua vez, a estratégia não apresentou associação com a performance financeira nem com a performance operacional. Os resultados do estudo negam a existência de efeito de mediação da estratégia sobre a relação entre o ambiente e recursos e a performance, tanto financeira como operacional, apesar de existir um forte potencial mediacional. Por outro lado, os resultados confirmam a existência de efeito moderador da estratégia sobre a relação entre o ambiente e recursos com a performance financeira e operacional em relação ao modelo geral e aos recursos primários de maneira especial.

Técnicas de avaliação da confiabilidade em estruturas de concreto armado

Neste trabalho é dado ênfase à inclusão das incertezas na avaliação do comportamento estrutural, objetivando uma melhor representação das características do sistema e uma quantificação do significado destas incertezas no projeto. São feitas comparações entre as técnicas clássicas existentes de análise de confiabilidade, tais como FORM, Simulação Direta Monte Carlo (MC) e Simulação Monte Carlo com Amostragem por Importância Adaptativa (MCIS), e os métodos aproximados da Superfície de Resposta( RS) e de Redes Neurais Artificiais(ANN). Quando possível, as comparações são feitas salientando- se as vantagens e inconvenientes do uso de uma ou de outra técnica em problemas com complexidades crescentes. São analisadas desde formulações com funções de estado limite explícitas até formulações implícitas com variabilidade espacial de carregamento e propriedades dos materiais, incluindo campos estocásticos. É tratado, em especial, o problema da análise da confiabilidade de estruturas de concreto armado incluindo o efeito da variabilidade espacial de suas propriedades. Para tanto é proposto um modelo de elementos finitos para a representação do concreto armado que incorpora as principais características observadas neste material. Também foi desenvolvido um modelo para a geração de campos estocásticos multidimensionais não Gaussianos para as propriedades do material e que é independente da malha de elementos finitos, assim como implementadas técnicas para aceleração das avaliações estruturais presentes em qualquer das técnicas empregadas. Para o tratamento da confiabilidade através da técnica da Superfície de Resposta, o algoritmo desenvolvido por Rajashekhar et al(1993) foi implementado. Já para o tratamento através de Redes Neurais Artificias, foram desenvolvidos alguns códigos para a simulação de redes percéptron multicamada e redes com função de base radial e então implementados no algoritmo de avaliação de confiabilidade desenvolvido por Shao et al(1997). Em geral, observou-se que as técnicas de simulação tem desempenho bastante baixo em problemas mais complexos, sobressaindo-se a técnica de primeira ordem FORM e as técnicas aproximadas da Superfície de Resposta e de Redes Neurais Artificiais, embora com precisão prejudicada devido às aproximações presentes.

Análise estática e dinâmica, linear e não-linear geométrica, através de elementos hexaédricos de oito nós com um ponto de integração

Para a análise estática e dinâmica, linear e não-linear de placas, cascas e vigas, implementa-se neste trabalho o elemento hexaédrico com integração reduzida, livre de travamento volumétrico e travamento de cisalhamento e que não apresenta modos espúrios. Na formulação do elemento, utiliza-se apenas um ponto de integração. Desta forma, a matriz de rigidez é dada de forma explícita e o tempo computacional é significativamente reduzido, especialmente em análise não-linear. Os modos espúrios são suprimidos através de um procedimento de estabilização que não exige parâmetros especificados pelo usuário. Para evitar o travamento de cisalhamento, desenvolve-se o vetor de deformações num sistema co-rotacional e remove-se certos termos não constantes nas componentes de deformações de cisalhamento. O travamento volumétrico é resolvido fazendo-se com que a parte dilatacional (esférica) da matriz gradiente seja avaliada apenas no ponto central do elemento. Como a eliminação do travamento de cisalhamento depende de uma abordagem no sistema local, emprega-se um procedimento co-rotacional para obter o incremento de deformação no sistema local e atualizar os vetores de tensões e forças internas na análise não-linear Para a solução das equações de equilíbrio na análise estática, utilizam-se métodos diretos baseados na eliminação de Gauss ou métodos iterativos de Gradientes Conjugados Precondicionado elemento-por-elemento (EBE). Para a análise dinâmica, as equações de equilíbrio são integradas através do método explícito de Taylor-Galerkin ou do método implícito de Newmark. Através de exemplos numéricos demonstra-se a eficiência e o potencial do elemento tridimensional na análise de casca, placas e vigas submetidas a grandes deslocamentos e grande rotações. Os resultados são comparados com trabalhos que utilizam elementos clássicos de placa e casca.

Simulação numérica da interação de escoamentos tridimensionais de fluidos compressíveis e incompressíveis e estruturas deformáveis usando o método de elementos finitos

Neste trabalho apresenta-se um algoritmo para a simulação de problemas tridimensionais de interação fluido-estrutura utilizando a técnica de elementos finitos. Um esquema de Taylor-Galerkin de dois passos e elementos tetraédricos lineares são empregados para o fluido, que pode ser compressível ou incompressível. É adotada uma formulação lagrangeana-euleriana arbitrária (ALE), compatível com o movimento da interface fluidoestrutura. Um método ftacionado de correção de velocidade é utilizado para os fluidos incompressíveis. A estrutura é analisada usando elementos triangulares com três nós e seis graus de liberdade por nó (três componentes de deslocamentos e três componentes de rotação). Os efeitos da não-linearidade geométrica são incluídos. O método de Newmark é empregado para integrar no tempo as equações dinâmicas de equilíbrio, usando-se uma descrição lagrangeana atualizada. O sistema de equações alge'bricas é solucionado através do método dos gradientes conjugados e o sistema não-linear, resultante de deslocamentos e rotacões finitas da estrutura, é solucionado com um esquema incremental-iterativo. O código é otimizado para aproveitar as vantagens do processamento vetorial.

Adaptação via movimento de malhas em escoamentos compressíveis

Resumo não disponível.