Contribuição ao estudo do efeito tridimensional de instalação e de grupo em estacas cravadas em areia.

O efeito de instalação de estacas cravadas em areia, que promove um aumento da compacidade do solo e de seus parâmetros de resistência e deformabilidade, é analisado nesta dissertação em conjunto com o efeito de grupo. O procedimento estabelecido objetiva quantificar a melhoria após a instalação de um grupo de estacas e foi desenvolvido nesta pesquisa a partir da contribuição de Alves (1998). Para a utilização deste procedimento, foram propostas correlações do módulo de Young do solo em função da resistência à penetração NSPT (ou da resistência à penetração normalizada N60), a partir de um banco de dados obtido da literatura, visando não apenas as aplicações implementadas neste estudo, como também nortear futuras aplicações práticas. Na análise de casos documentados da literatura, foi utilizado o programa Plaxis 3D Foundation. Inicialmente foi procedida a calibração do programa através da reprodução de um caso de instrumentação de um grupo de estacas na argila rija de Londres, muito bem documentado por Cooke et al. (1980). Os resultados das simulações, com parâmetros do solo obtidos da literatura, se ajustaram muito bem aos resultados experimentais, seja nos valores de recalque, seja nos diagramas de transferência de carga. Posteriormente, a melhoria do solo por efeito da instalação foi estimada, através do procedimento estabelecido nesta dissertação, baseado em Alves (1998), a partir das características iniciais do solo antes da instalação de um grupo de estacas em modelo reduzido em solo arenoso. Obtidos os parâmetros melhorados previstos para o solo após a instalação, estes foram aplicados a um grupo de 9 estacas, para diferentes espaçamentos relativos, como dados de entrada no programa Plaxis. A comparação dos resultados experimentais com aqueles simulados numericamente sinaliza para o potencial tanto do programa Plaxis, na reprodução do comportamento do conjunto, como do modelo de Alves (1998), que norteou o procedimento proposto nesta pesquisa. O fator de escala, ressaltado na dissertação, bem como outros aspectos relevantes observados nas análises realizadas, são propostos como temas futuros a serem investigados na continuidade desta linha de pesquisa.

Comparação tridimensional dos efeitos dentários de duas mecânicas para fechamento de espaço: estudo preliminar

As más oclusões de Classe I com biprotrusão dentária são caracterizadas pela projeção dos incisivos superiores e inferiores e podem ser corrigidas com extrações de primeiros pré-molares, permitindo reposicionar os incisivos, usando como ancoragem os dentes posteriores. Esse trabalho teve como objetivo comparar, por meio de superposição de modelos tridimensionais, a movimentação de molares e de incisivos com duas técnicas para fechamento de espaços. Foram selecionados, tomografados (T0) e distribuídos, aleatoriamente em dois grupos, seis pacientes com indicação de exodontia de quatro primeiros pré-molares. No grupo 1 (n=3) foi feito o fechamento dos espaços das extrações em uma única etapa (fechamento em massa) e no grupo 2 (n=3), em duas etapas (distalização de caninos seguida da retração de incisivos). Após o completo fechamento dos espaços foi solicitada nova tomografia (T1). Os modelos tridimensionais em T0 e T1 para os dois grupos foram superpostos para descrever e quantificar a movimentação ocorrida nos primeiros molares. A retração de incisivos foi avaliada de maneira bidimensional. Os molares superiores e inferiores do grupo 1 sofreram movimentação mesial de translação, enquanto os do grupo 2, apresentaram deslocamento de coroa maior do que de ápice radicular, demonstrando movimento de inclinação mesial de coroa. Ao se comparar o movimento mesial dos molares entre os dois grupos, observou-se que no grupo 1 houve maior movimentação mesial da raiz mésio-vestibular dos molares superiores (p=0,009). No entanto, em ambos os grupos os molares superiores giraram sobre a raiz palatina. No arco inferior verificou-se maior movimento mesial de coroa para o grupo 2 (p=0,015). A análise da movimentação dos incisivos apresentou variações semelhantes para as medidas lineares e angulares dos incisivos superiores nos dois grupos. Já, para as medidas angulares dos incisivos inferiores, observou-se que o grupo 1 apresentou menor controle de torque. O tempo de tratamento de todos os pacientes da amostra foi superior a 30 meses, exceto um paciente que apresentou tempo de tratamento inferior a 24 meses. Pôde-se concluir que a perda de ancoragem ocorreu por movimento de translação no fechamento de espaços em massa, e por inclinação mesial no fechamento de espaços em duas etapas, para ambos os arcos. Parece haver maior movimentação mesial radicular nos molares superiores no fechamento em massa e maior movimento mesial de coroa dos molares inferiores para o fechamento em duas etapas. Sugere-se que não há diferença na retração dos incisivos superiores e maior retroinclinação dos incisivos inferiores no fechamento de espaços em duas etapas.

Uma Metodologia de Estudo de Simulação Tridimensional de Escoamento Turbulento Estratificado no Reservatório de Plantas Hidrelétricas.

Uma simulação numérica que leva em conta os efeitos de estratificação e mistura escalar (como a temperatura, salinidade ou substância solúvel em água) é necessária para estudar e prever os impactos ambientais que um reservatório de usina hidrelétrica pode produzir. Este trabalho sugere uma metodologia para o estudo de escoamentos ambientais, principalmente aqueles em que o conhecimento da interação entre a estratificação e mistura pode dar noções importantes dos fenômenos que ocorrem. Por esta razão, ferramentas de simulação numérica 3D de escoamento ambiental são desenvolvidas. Um gerador de malha de tetraedros do reservatório e o modelo de turbulência algébrico baseado no número de Richardson são as principais ferramentas desenvolvidas. A principal dificuldade na geração de uma malha de tetraedros de um reservatório é a distribuição não uniforme dos pontos relacionada com a relação desproporcional entre as escalas horizontais e verticais do reservatório. Neste tipo de distribuição de pontos, o algoritmo convencional de geração de malha de tetraedros pode tornar-se instável. Por esta razão, um gerador de malha não estruturada de tetraedros é desenvolvido e a metodologia utilizada para obter elementos conformes é descrita. A geração de malha superficial de triângulos utilizando a triangulação Delaunay e a construção do tetraedros a partir da malha triangular são os principais passos para o gerador de malha. A simulação hidrodinâmica com o modelo de turbulência fornece uma ferramenta útil e computacionalmente viável para fins de engenharia. Além disso, o modelo de turbulência baseado no número de Richardson leva em conta os efeitos da interação entre turbulência e estratificação. O modelo algébrico é o mais simples entre os diversos modelos de turbulência. Mas, fornece resultados realistas com o ajuste de uma pequena quantidade de parâmetros. São incorporados os modelos de viscosidade/difusividade turbulenta para escoamento estratificado. Na aproximação das equações médias de Reynolds e transporte de escalar é utilizando o Método dos Elementos Finitos. Os termos convectivos são aproximados utilizando o método semi-Lagrangeano, e a aproximação espacial é baseada no método de Galerkin. Os resultados computacionais são comparados com os resultados disponíveis na literatura. E, finalmente, a simulação de escoamento em um braço de reservatório é apresentada.