Análise termoelástica experimental e computacional por elementos finitos da parede externa em concreto armado de um forno de cozimento de anodo

Nesta dissertação foi desenvolvido um estudo sobre o comportamento de uma estrutura em concreto armado submetida a elevadas variações térmicas. A estrutura analisada consiste na parede externa de um forno de cozimento de anodo utilizado na produção de Alumínio, e está submetida a variações térmicas de cerca de 125C devido à própria operação do forno. As motivações principais para o estudo foram a ocorrência de grandes deformações e o surgimento de fissuras na estrutura, o que poderia provocar a inutilização do forno. O objetivo do trabalho foi a investigação das causas destas patologias, assim como o estabelecimento de propostas para reforço da estrutura. Para isso, foram realizados estudos experimentais e computacionais do comportamento da estrutura. Inicialmente, a estrutura foi monitorada utilizando-se transdutores de deslocamento e sensores de temperatura (termopares), conectados a um sistema de aquisição de dados para obtenção e armazenamento automática das amostras ao longo do tempo. Em seguida, foram desenvolvidos modelos computacionais em Elementos Finitos com auxilio do programa computacional Algor, para determinação da distribuição de temperatura e as correspondentes tensões e deformações de origem térmica na estrutura. Nestes estudos, foram realizadas análises estacionárias e transientes de condução de calor, seguidas de análises de tensões de origem térmica. Como conclusão do estudo, tem-se que a metodologia proposta para a solução do problema foi bastante satisfatória, solucionando o problema de forma precisa, porém econômica.

Monitoração e análise de grandezas da qualidade da energia elétrica em processos industriais utilizando instrumentação virtual

O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um sistema de aquisição de dados elétricos de cargas motrizes no processo industrial de sistema de rede automatizada baseado em instrumentação virtual, permitindo a monitoração e análise de distúrbios relacionados à Qualidade de Energia Elétrica (QEE) em regime permanente, como variação de tensão, distorção harmônica e desequilíbrio de tensão, onde os resultados possam ser visualizados em uma interface amigável e intuitiva ao usuário e armazenados de maneira conveniente em um banco de dados. Este sistema é uma solução viável por ter baixo custo na sua implementação e flexível para a monitoração e análise de parâmetros de QEE nos processos industriais quando comparada com a instrumentação tradicional.

Projeto e implementação de um nodo sensor para aquisição de sinais de extensômetros em redes de sensores sem fio aplicado ao monitoramento de deformações em estruturas

Esta dissertação tem como objetivo principal propor um nodo (ou nó) sensor sem fio para ser utilizado em redes de sensores sem fio, em sistemas de aquisição de dados de extensômetros. O sistema de aquisição para os extensômetros é baseado na ponte de Wheatstone e de modo a permitir várias configurações de extensômetros. O processamento e a comunicação sem fio é realizada pelo ATmega128RFA1, composto por um microcontrolador e um transceiver Rádio-Frequência com o padrão Zigbee. O nodo foi projetado para garantir confiabilidade na aquisição de dados e ser totalmente controlado remotamente. Entre os parâmetros controláveis estão: o ganho do sinal e a taxa de amostragem. Além disso, o nodo possui recursos para efetuar o equilíbrio da ponte de Wheatstone automaticamente. A escolha de seus componentes, baseou-se em critérios relacionados ao consumo de energia do mesmo e ao custo. Foi concebida uma placa de circuito impresso (PCI) para o nodo, e sobre ela foram realizadas estimativas sobre o consumo de energia e valor agregado do protótipo, com o objetivo de analisar a sua viabilidade. Além do projeto do nodo sensor, o trabalho apresenta a proposta de integração do mesmo em uma rede de sensores sem fio (RSSF), incluindo a sugestão do hardware complementar e desenvolvimentos dos softwares. Para os testes do nodo sensor, foi construido experimentalmente um transdutor de força.

Análise do desenvolvimento de competências gerenciais na construção civil através do modelo da aprendizagem baseada em problemas adaptado ao contexto organizacional

Com a crescente e constante mudança da competitividade no ramo da construção civil, a velocidade com que novas tecnologias vêm sendo disponibilizadas, a quantidade e o acesso rápido a informação caracterizam um ambiente turbulento que requer uma grande capacidade de adaptação e aprendizagem nas organizações. Estas mudanças no cenário da engenharia civil e, consequentemente da gestão da produção das obras, exigem um engenheiro com perfil diferente do tocador de obras. Diante deste cenário, algumas alterações ocorreram, provocando mudanças neste novo perfil profissional dos engenheiros civis. Essa nova conjuntura exige um perfil mais apurado de tais profissionais, onde, o domínio sobre inovação, foco no cliente, planejamento, conhecimento de sistemas de gestão da qualidade, sustentabilidade e uma visão humanista se tornam vertentes indispensáveis. A pesquisa tem como foco de estudo a análise do desenvolvimento de competências do engenheiro civil gestor de obra. O objetivo principal da pesquisa foi: analisar, compreender e avaliar os resultados do processo de desenvolvimento de competências gerenciais de engenheiros civis gestores de obra, através da implantação em uma empresa construtora do modelo da Aprendizagem Baseada em Problemas adaptado ao contexto organizacional. A estratégia de pesquisa adotada foi à pesquisa-ação, pois contou com o trabalho em equipe e o comprometimento de mudança de todos os envolvidos. Os resultados alcançados analisaram o desenvolvimento das competências relacionadas ao contexto organizacional, à aprendizagem individual, coletiva e organizacional, além de, apontar problemas e possíveis soluções de gestão na empresa.

Programa computacional com interface gráfica para identificação estocástica de parâmetros modais de estruturas civis: aplicação em pontes e torres de linha de transmissão

O interesse no comportamento dinâmico de estruturas metálicas vem crescendo nas últimas décadas no Brasil, em decorrência de acidentes com colapso total de algumas estruturas devido às vibrações ambientes em diversas regiões do país. Na região amazônica, por exemplo, onde esse tipo de estrutura deve vencer obstáculos como florestas e rios de grande largura, casos de colapso total de estruturas metálicas também são relatados. O foco principal dessa dissertação é o estudo do comportamento modal de estruturas metálicas submetidas às vibrações ambientes cuja magnitude das forças de excitação é desconhecida. Dois estudos de caso são apresentados: no primeiro deles, o comportamento modal de uma torre de linha de transmissão de energia elétrica é investigado; e no segundo caso, tanto o comportamento modal como os níveis de desconforto de uma ponte são estudados. Os estudos realizados neste último caso visam avaliar os níveis de desconforto da ponte quando submetida às excitações ambientes como rajadas de vento e o tráfego de veículo de acordo a norma brasileira NBR 8800 (1986). Em ambos os estudos de caso foram realizadas análises experimentais e computacionais. Na etapa experimental, ambas as estruturas foram monitoradas com emprego de um conjunto de acelerômetros de baixa freqüência e também de um sistema de aquisição apropriados para ensaios de vibração de estruturas civis. Como é muito difícil medir a magnitude das forças de excitação ambientes, foram utilizados os métodos de identificação estocásticos SSI-DATA e SSI-COV para extração de parâmetros modais de estruturas civis a partir somente dos dados de resposta coletados nos ensaios de vibração. Entre as atividades desenvolvidas nessa etapa, destaca-se a criação de um programa computacional com recursos do Graphical User Interface (GUI) da plataforma Matlab®, destinado à identificação modal de estruturas civis com o emprego dos referidos métodos estocásticos. Esse programa é constituído de três módulos: o primeiro é destinado ao processamento e tratamento dos sinais coletados nos ensaios de vibração; o segundo é utilizado para adicionar as informações do posicionamento dos acelerômetros utilizados nos arquivos dos sinais de resposta; e o terceiro e último módulo é destinado à identificação a partir dos arquivos de dados de resposta processados nos dois primeiros módulos. Na etapa das análises teóricas, foram criados modelos numéricos utilizando o método dos elementos finitos para simular o comportamento dinâmico das estruturas analisadas. Comparando os resultados obtidos em ambas as etapas de análise, verifica-se que resultados experimentais e teóricos apresentaram parâmetros bastante próximos entre si nos primeiros modos de vibração. Os resultados experimentais mostraram que ambos os métodos estocásticos foram muito eficientes na identificação das estruturas ensaiadas.

Efeito de instruções e de treino parental sobre comportamentos observados em cuidadores e em crianças com câncer durante sessão de punção venosa para quimioterapia ambulatorial

Os procedimentos invasivos recorrentes no tratamento do câncer na criança têm-se mostrado o momento de maior sofrimento tanto para o paciente quanto para o cuidador. Durante estes procedimentos, como no caso da punção venosa, grande parte das crianças apresenta reações caracterizadas como distresse comportamental. Intervenções comportamentais têm sido desenvolvidas com o objetivo de diminuir este distresse, podendo utilizar como agentes os próprios cuidadores das crianças. Esta pesquisa teve como objetivo analisar os efeitos de instrução e de treino parental sobre comportamentos observados em cuidadores e em crianças com diagnóstico de câncer durante procedimento de punção venosa em ambulatório. Foram selecionados nove cuidadores de crianças em tratamento quimioterápico em um hospital especializado em Belém-PA. Para a coleta de dados foram utilizados: Roteiro de entrevista, Questionário Sociodemográfico, Instrumento de Avaliação das Relações Familiares (Parental Bonding Instrument [PBI]), Child Behavior Checklist (CBLC), Protocolo de observação direta dos comportamentos da criança e do cuidador, Escala de Avaliação Comportamental, Manual de orientação para cuidadores sobre punção venosa em crianças e Protocolo de treino parental. Os participantes foram submetidos a uma dentre três condições: (1) Rotina, (2) Manual de Orientação ou (3) Treino Parental. A coleta de dados foi realizada por meio de entrevista e de quatro sessões de observação direta do comportamento. Os comportamentos das crianças foram classificados como concorrentes e não concorrentes. Os comportamentos dos cuidadores foram classificados como monitoria positiva, monitoria negativa e negligência. Os resultados sugerem que, na Condição Rotina, os participantes (cuidadores) não variaram seus comportamentos ao longo das sessões, com dois participantes mantendo alta frequência de comportamentos negligentes e um participante mantendo monitoria positiva. Na Condição Manual, observou-se mudança de comportamento em dois cuidadores como efeito imediato à utilização do manual, mas não em longo prazo. Na Condição 3, na qual os cuidadores foram submetidos ao Protocolo de treino parental, observou-se aumento na frequência de monitoria positiva em curto e longo prazo. Com relação às crianças, os resultados indicaram maior frequência de comportamentos não concorrentes, independente da condição a que o cuidador foi submetido. A maioria dos cuidadores foi classificada no PBI com estilo parental permissivo, confirmando a literatura sobre cuidadores de crianças com doenças crônicas. Ocorreram relatos de generalização das habilidades treinadas para contextos fora do hospital. Conclui-se que o uso do manual aumentou a aquisição de conhecimentos sobre punção venosa mas não foi suficiente para a manutenção de mudança de comportamentos. Por outro lado, o uso de treino parental mostrou-se eficaz na mudança de comportamentos (a longo prazo), assim como no desenvolvimento de novas habilidades sociais. Discute-se a importância do estilo parental como fator de proteção à criança com câncer.

Utilização de sensores à base de fibra óptica visando o monitoramento de grandes estruturas na engenharia civil

As fibras ópticas são utilizadas em diferentes áreas e nas mais variadas aplicações. Na Engenharia Civil começaram a ser utilizadas no monitoramento de estruturas como alternativa de substituição dos tradicionais sensores elétricos. Este trabalho tem como objetivo estudar a aplicação e viabilidade dos sensores a base de fibra óptica no monitoramento de grandes estruturas da engenharia civil. Para avaliação dos resultados, foram realizados três diferentes tipos de testes experimentais onde corpos-de-prova foram instrumentados com extensômetros elétricos e ópticos. O primeiro tipo de teste correspondeu a ensaios de tração simples em barras de aço com carregamento monotônico até o rompimento de barras de aço. No segundo tipo de teste foi estudada a automação de um medidor triortogonal de junta que é um instrumento tipicamente utilizado para a instrumentação de barragens de concreto. Finalmente o último tipo de testes foi constituído por ensaios de cilindros de concreto à compressão para a determinação do módulo de elasticidade. Com relação à utilização dos sensores ópticos, durante a realização dos testes surgiram muitos problemas relacionados com a unidade óptica de aquisição de dados sendo necessária a utilização de três diferentes modelos de unidade de aquisição para a conclusão dos testes. No que se refere à exatidão dos resultados, observou-se que os resultados apresentados pelos sensores ópticos foram compatíveis com os resultados dos sensores elétricos. Entretanto, quando os sensores ópticos foram solicitados por grandes deformações implicaram em perda de sinal devido à interrupção do fluxo de luz, inabilitando o sensor para leituras.