Aplicação do método dos elementos finitos para a análise elasto-viscoplástica de peças de concreto armado e protendido, submetidas a estados planos de tensão

O objetivo deste trabalho é apresentar o desenvolvimento de um modelo computacional, baseado no método dos elementos finitos, para o estudo de estruturas de concreto armado e protendido, sob estados planos de tensão. O modelo computacional utiliza dois procedimentos distintos, baseados em um modelo elasto-viscoplástico. No primeiro, determina-se a resposta da estrutura ao longo do tempo. Considera-se, nesta etapa, que o material possui comportamento viscoelástico. No segundo, busca-se a resposta da estrutura para um carregamento instantâneo, considerando-se o material com um comportamento elastoplástico. Um modelo de camadas superpostas é adotado para melhor representar o comportamento viscoelástico do concreto e da armadura protendida, onde estes materiais são compostos de diversas camadas que sofrem a mesma deformação. Cada camada possui diferentes propriedades mecânicas e a tensão total é obtida pela soma das diferentes contribuições de cada camada. Para representar o concreto fissurado, utiliza-se um modelo de fissuras distribuídas, que leva em conta a contribuição do concreto entre fissuras. Tanto a armadura passiva quanto a armadura de protensão são introduzidas no modelo como uma linha de material mais rígido dentro do elemento de concreto. Considera-se aderência perfeita entre o concreto e o aço. Os deslocamentos ao longo das barras de aço são determinados a partir dos deslocamentos nodais dos elementos de concreto. Desta forma, as matrizes de rigidez das armaduras têm as mesmas dimensões das matrizes de rigidez dos elementos de concreto e ambas são somadas para a obtenção das matrizes de rigidez totais. Para verificar a precisão do modelo computacional, compararam-se resultados numéricos com valores experimentais disponíveis.

Análise interativa de situações de reforço e recuperação de peças de concreto armado, empregando o método dos elementos finitos

O objetivo deste trabalho é desenvolver um programa computacional, baseado no método dos elementos finitos, para simular situações de reforço e recuperação de peças de concreto armado. A linguagem Matlab é a ferramenta utilizada para a elaboração do programa. É uma linguagem de alta performance para computação técnica. Integra computação, visualização e programação em um fácil ambiente para uso, onde problemas e soluções são expressos em familiar notação matemática. A característica principal deste programa é de permitir alterações na modelagem numérica durante a análise do problema, podendo-se retirar ou acrescentar elementos da estrutura, aumentar ou diminuir rigidezes, alterar materiais, etc, viabilizando-se, assim, uma avaliação das diversas etapas ou hipóteses dos procedimentos de recuperação ou reforço de estruturas. O programa permite a mudança de vinculações do elemento estrutural, durante a análise. Além disto, é permitido não só incrementos de forças como incrementos de deslocamentos impostos à estrutura. O programa computacional utiliza duas etapas distintas, baseadas em um modelo elasto-viscoplástico. Na primeira etapa, faz-se a determinação da resposta da estrutura ao longo do tempo. Considera-se, nesta etapa, que o material possui comportamento viscoelástico. Na segunda, busca-se determinar a resposta da estrutura para um carregamento instantâneo, considerando-se o material com comportamento elastoplástico Para melhor representar o comportamento do concreto, quando submetido a carregamento de longa duração, utilizou-se um modelo de camadas superpostas. A armadura é introduzida no modelo como uma linha de material mais rígido dentro do elemento de concreto. Considera-se aderência perfeita entre o concreto e o aço. Assim, os deslocamentos ao longo das barras de aço são determinados a partir dos deslocamentos nodais dos elementos de concreto. Para verificar a precisão do programa computacional desenvolvido, comparam-se os resultados numéricos com resultados experimentais, cujos ensaios foram realizados no Laboratório de Ensaios e Modelos Estruturais do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil da Escola de Engenharia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, e no Laboratório de Estruturas da Escola de Engenharia de São Carlos- USP. Nessas comparações, obtiveram-se ótimas aproximações entre os resultados numéricos e experimentais.

A utilização da escrita idiomática violinística nas peças para violino e piano de Luiz Cosme

Este trabalho consiste de uma investigação sobre a utilização dos elementos da escrita idiomática violinística nas três peças para violino e piano de Luiz Cosme. Através da abordagem das partes de violino, o estudo proposto pretende definir as características da escrita do compositor gaúcho para este instrumento tendo como referência o repertório tradicional.

Silicose em processos de fundição de peças frente à nova tecnologia

A silicose é a formação de cicatrizes permanentes nos pulmões, provocadas pela inalação do pó de sílica (quartzo) existente na areia. A exposição à poeira respirável contendo sílica é comum entre os trabalhadores de minas, indústrias cerâmicas, os cortadores de arenito e de granito e também os operários de fundições de metais ferrosos e não ferrosos. Atualmente, as fundições reutilizam a areia, adicionando no processo de fundição, percentuais de 3% até 10% de areia nova. Com base em uma Intervenção Ergonômica, este trabalho aborda a avaliação ambiental da concentração de sílica (SiO2) em uma fundição de metais ferrosos da região metropolitana da grande Porto Alegre, com o objetivo de quantificá-la e compará-la com os limites de tolerância (LT) recomendados. Foram obtidas amostras de poeira respirável junto aos trabalhadores, conforme grupo homogêneo de trabalho, utilizando bomba de amostragem de uso individual, ciclone Door-Oliver e filtro de membrana de PVC. Para quantificação da sílica na amostra coletada foi utilizada a técnica da espectrometria de difração de Raios X. Os resultados obtidos indicaram que a exposição à poeira contendo sílica, nas condições de trabalho analisadas, apresenta-se com valores de exposição aceitável segundo as normas nacionais e internacionais.

Caracterização e utilização do resíduo sólido gerado do acabamento de peças de zamac como matéria-prima para a obtenção de materiais cerâmicos

A crescente preocupação com o meio ambiente, associada com o aumento da população e conseqüentemente da geração de resíduos, induz pesquisas no sentido de viabilizar o aproveitamento de resíduos como matéria-prima para a produção de materiais. O resíduo sólido gerado no processo de acabamento de peças de zamac é, devido às suas características iniciais, uma fonte potencialmente interessante de matéria-prima para a obtenção de produtos cerâmicos. Este trabalho apresenta um estudo de obtenção de materiais cerâmicos utilizando o resíduo sólido gerado no acabamento de peças de zamac como matéria-prima. Para tanto, foi realizada a caracterização do resíduo através de análise química, mineralógica, morfológica, termogravimétrica, granulométrica, determinação do teor de umidade, perda ao fogo, área superficial, bem como a caracterização quanto aos riscos ao meio ambiente. Para comprovar o potencial de utilização do resíduo como matéria-prima para a produção de materiais cerâmicos foram confeccionados corpos-de-prova utilizando somente o resíduo. Estes corpos-de-prova foram caracterizados quanto as suas propriedades físicas e mecânicas Devido ao fato dos corpos-de-prova confeccionados somente com o resíduo apresentarem alta porosidade e conseqüentemente baixa resistência mecânica, foram confeccionados corpos-de-prova com diferentes formulações de vidro adicionado ao resíduo. O vidro utilizado foi caracterizado quanto a sua distribuição granulométrica e composição química. Estes corpos-de-prova foram caracterizados quanto as suas propriedades físicas, mecânicas, mineralógicas, microestruturais. Também foi avaliada a compatibilidade ambiental do processo de queima de corpos-de-prova, através da determinação das emissões gasosas geradas no processo. Os resultados obtidos demonstram que o material cerâmico produzido pode ser utilizado como placas cerâmicas para revestimento.

Desenvolvimento da técnica para determinação dos parâmetros térmicos de contorno aplicados ao projeto de peças forjadas

O presente trabalho descreve os resultados da pesquisa que tem por objetivo a determinação de parâmetros térmicos de um corpo sólido: o valor médio da emissividade total e o coeficiente médio de transferência de calor por convecção. Foi desenvolvido o modelo matemático do processo de resfriamento de um corpo forjado. Foram examinados os métodos da determinação dos parâmetros mencionados, que estão descritos na literatura, e também foram analisadas as possibilidades de aproveitá-los no processo de forjamento. No meio de métodos analisados, o método do Instituto IBF (Institut für Bildsame Formgebung, IBF, RWTH, Aachen, Alemanha), foi considerado o mais apropriado tendo a metodologia deste trabalho seguindo a mesma sistemática. Aproveitando a metodologia do IBF para a determinação dos parâmetros térmicos mencionados e o modelo matemático do resfriamento de um corpo forjado, foi desenvolvida uma nova técnica para determinar o valor médio da emissividade total e o coeficiente médio de transferência de calor por convecção de um corpo sólido. Os materiais analisados foram o aço ABNT 1045 e a liga de alumínio AA 6061. Foram feitas as comparações dos resultados obtidos pela técnica desenvolvida com o método do IBF.

A sonoridade do violão na execução musical : um estudo sobre os seus aspectos formadores e análise de duas gravações das Quatro Peças Breves de Frank Martin

A sonoridade é um aspecto importante para a execução violonística. Esse trabalho tem por objetivo estudar a sonoridade com um elemento da execução musical, entender os seus aspectos formadores dentro do âmbito técnico, textual e perceptivo, utilizando-se como exemplo duas gravações das Quatro Peças Breves de Frank Martin. Os resultado são discutidos à luz do embasamento teórico, fazendo-se considerações a respeito das possibilidades de execução musical e como a sonoridade do violão atua nesse contexto.

Modelo de gerenciamento de estoques de peças de reposição para empresas de transporte urbano de passageiros

This work searches to offer a model to improve spare parts stock management for companies of urban passenger transport by bus, with the consequent progress in their maintenance management. Also known as MRO items (Maintenance, Repair and Operations), these spare parts, according their consumption and demand features, cost, criticity to operation, lead-time, quantity of suppliers, among other parameters, shouldn´t have managed their inventory like normal production items (work in process e final products), that because their features, are managed by more predictable models based, for example, in economic order quantity. In the case specifically of companies of urban passenger transport by bus, items MRO have significant importance in their assets and a bad management of these inventories can cause serious losses to company, leading it even bankrupticy business, in more severe situations which missing spare part provokes vehicles shutdown indefinitely. Given slight attention to the issue, which translates in little literature available about it when compared to that literature about normal items stocks, and due the fact that MRO items be critical to bus urban transport of passengers companies´, it is necessary, so, deepen in this theme searching to give technical and scientific subsidies to companies that work, in many times, empirically, with these so decisive inputs to their business. As a typical portfolio problem, in which there are n items, separated into critical and noncritical, while competing for the same resource, it was developed a new algorithm to aid in a better inventory management of spare parts used only in corrective maintenance (whose failures are unpredictable and random), by analyzing the cost-benefit ratio, which compares the level of service versus cost of each item. The model was tested in a company of urban passenger transport by bus from the city of Natal, who anonymously provided their real data to application in this work

Desenvolvimento de um núcleo versátil e integrado de ferramentas CAD/CAE para a modelagem e simulação de peças mecânicas

Currently there is still a high demand for quality control in manufacturing processes of mechanical parts. This keeps alive the need for the inspection activity of final products ranging from dimensional analysis to chemical composition of products. Usually this task may be done through various nondestructive and destructive methods that ensure the integrity of the parts. The result generated by these modern inspection tools ends up not being able to geometrically define the real damage and, therefore, cannot be properly displayed on a computing environment screen. Virtual 3D visualization may help identify damage that would hardly be detected by any other methods. One may find some commercial softwares that seek to address the stages of a design and simulation of mechanical parts in order to predict possible damages trying to diminish potential undesirable events. However, the challenge of developing softwares capable of integrating the various design activities, product inspection, results of non-destructive testing as well as the simulation of damage still needs the attention of researchers. This was the motivation to conduct a methodological study for implementation of a versatile CAD/CAE computer kernel capable of helping programmers in developing softwares applied to the activities of design and simulation of mechanics parts under stress. In this research it is presented interesting results obtained from the use of the developed kernel showing that it was successfully applied to case studies of design including parts presenting specific geometries, namely: mechanical prostheses, heat exchangers and piping of oil and gas. Finally, the conclusions regarding the experience of merging CAD and CAE theories to develop the kernel, so as to result in a tool adaptable to various applications of the metalworking industry are presented

Estudo da viabilidade técnica do uso das argilas da região do agreste potiguar para produção de peças cerâmicas: caracterização e formulação

In recent decades, ceramic products have become indispensable to the technological development of humanity, occupying important positions in scientific production and consequently in industrial production. One area of the economy that continues to absorb large amounts of the products of this sector is Construction. Among the branches of the ceramic industry, there are the red ceramic industry which is traditionally the basis of that economic sector. Among the reasons for which the red ceramic industry became popular in the country, and specifically in Rio Grande do Norte, is the abundance of this raw material, easily found throughout the national territory. However, it appears that the red ceramic industry has deficiencies in technology and skilled labor, resulting in the production of ceramic goods with low added value. Among the factors that determine the quality of the ceramic products red has the proper formulation of the ceramic mass, the conformation and the firing temperature. Thus, the overall goal of this work is to study the mineralogical and technological properties, two clays from the region of the Wasteland Potiguar industrial ceramist. Therefore, the raw materials were characterized by analysis of Xray diffraction (XRD) analysis, X-ray fluorescence (XRF), particle size analysis (FA), scanning electron microscopy (SEM), optical microscopy (OM ), plasticity index (PI), thermal gravimetric analysis (TGA) and differential thermal analysis (DTA). The technological properties of the material were analyzed by water absorption tests (AA%) porosity (% PA), the linear shrinkage (RT%), apparent density (MEA), loss on ignition (PF%) and flexural strength three points (TRF)

Desenvolvimento e teste de um protótipo de reator de plasma com gaiola catódica rotatória para nitretação em lote de pequenas peças

The technique of ion nitriding, despite being fully consolidated in the industry, has great limitations when applied to the treatment of small parts. This is because effects that occur due to non-uniformity of the electric field, generate localized heating in parts, damaging the uniformity of nitrided layer. In addition, because the samples are treated static parts thereof are untreated. To expand the use of plasma nitriding, this work presents the development, assembly and testing of a prototype plasma reactor with rotatory cathodic cage [patent pending], able to meet these needs, giving the material a uniform treatment and opening doors to industrial scale production. The samples tested with hexagonal nuts are 6.0 mm in diameter, made of stainless steel AISI 304 nitrided at a pressure of 1 mbar in an atmosphere of 20% H2 + 80% N2 for 1 h. After treatment, testing visual inspection, optical microscopy and microhardness were carried out to check the effectiveness of the process for uniformity and hardness of the parts. All samples exhibited uniform color, and matte brownish, unlike the untreated samples, silver color and gloss. The hardness of the surface (top and sides) was 65% and even higher than the original hardness. The nitrided layer showed great uniformity in microstructure and thickness. It is concluded, therefore, that the unit was effective constructed for the purposes for which it was designed

Avaliação do ciclo térmico de conformação por compressão de peças em poli(sulfeto de fenileno) reforçado com fibras contínuas de carbono

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efeitos de modelagem do comportamento verbal e de instruções sobre o comportamento de encaixar peças

Pesquisas têm demonstrado diferenças nos efeitos dos comportamentos verbais modelado e instruído sobre o comportamento verbal e não-verbal. Este estudo investigou efeitos da modelagem do comportamento verbal e das instruções sobre o comportamento verbal (falar sobre encaixar peças) e o não-verbal (encaixar peças azuis e vermelhas, grandes e pequenas e quadradas e circulares) de 10 crianças, entre 8 e 9 anos de idade. A coleta de dados foi realizada em duas condições com cinco participantes. Condição 1: modelagem do comportamento verbal. Condição 2: apresentação de instruções para o comportamento não-verbal. Quando ocorreu a modelagem do comportamento verbal foram observadas mudanças correspondentes no comportamento não-verbal. As instruções produziram imediata adesão do comportamento não-verbal e, na seqüência, o desempenho foi alterado. Esses dados reafirmam a importância de ampliar o conhecimento dos efeitos da modelagem do comportamento verbal e das instruções sobre o comportamento de crianças em jogos como o utilizado nesta pesquisa.

Estudo morfológico e radiológico sobre a comunicação entre a articulação interfalangeana distal e a bolsa do osso navicular em peças anatômicas de eqüinos (Equus caballus, L. 1758)

Objetivou-se neste estudo verificar anatômica e radiograficamente a existência de comunicação entre a bolsa do osso navicular (BN) e a articulação interfalangeana distal (AID), estabelecendo sua freqüência e forma e identificando as estruturas anatômicas envolvidas no processo. Desta forma, foram utilizadas 140 peças anatômicas de membros torácicos e pélvicos de eqüinos. Com o auxílio de fluoroscópio, foi injetada uma mistura de contraste iodado, Neoprene látex e corante na BN dos membros direito e na AID dos membros esquerdos, com subseqüentes exposições radiográficas. Constatadas comunicações, identificavam-se as estruturas e os locais envolvidos, mediante técnica de dissecação. Verificou-se, em duas observações, comunicação entre a BN e a AID, após injeção de contraste iodado, látex e corante na bolsa do osso navicular, sendo um no membro torácico direito (MTD) e outro no membro pélvico direito (MPD). Comunicação entre a AID e a bainha do tendão do músculo flexor profundo do dedo (BTMFPD) ocorreu em uma peça, pertencente ao membro torácico esquerdo (MTE). Comunicação entre a BN e a BTMFPD foi observada na peça de um membro torácico direito. Variações morfológicas nas extremidades laterais da BN, constituindo projeções que se estendiam até o terço proximal da falange média, sendo mais pronunciada na face lateral do que na medial, ocorreram em cinco membros. Mediante a administração de contraste iodado, látex e corante na AID, nenhuma comunicação foi observada entre a AID e a BN.