Verificação de pilares metálicos compostos constituídos por perfis formados a frio por meio de programa computacional

In this work, we discuss the procedures adopted for the design of built-up columns (laced and battened columns). Built-up columns are widely used in steel construction generally when the compression forces are relatively low and the column buckling lengths are large. They are commonly used in industrial buildings, for example, as posts for cladding, or as columns supporting a crane girder. Unlike columns with full section, in the case of built-up columns, it is necessary to evaluate the shear stiffness. In fact, the shear strength leads to a significant reduction of the critical load. In the context of this work, the components of the columns (chords, diagonals, posts, etc.) are formed by cold-formed members. In order to systematize and rationalize the verification of the built-up columns, this work aim to develop a computer program based on the standards NBR 14762, NBR 6355 and Eurocode 3, basically the considerations of the part EN 1993-1-1

Verificação de pilares metálicos compostos constituídos por perfis formados a frio por meio de programa computacional

In this work, we discuss the procedures adopted for the design of built-up columns (laced and battened columns). Built-up columns are widely used in steel construction generally when the compression forces are relatively low and the column buckling lengths are large. They are commonly used in industrial buildings, for example, as posts for cladding, or as columns supporting a crane girder. Unlike columns with full section, in the case of built-up columns, it is necessary to evaluate the shear stiffness. In fact, the shear strength leads to a significant reduction of the critical load. In the context of this work, the components of the columns (chords, diagonals, posts, etc.) are formed by cold-formed members. In order to systematize and rationalize the verification of the built-up columns, this work aim to develop a computer program based on the standards NBR 14762, NBR 6355 and Eurocode 3, basically the considerations of the part EN 1993-1-1

Shear strength of reinforced concrete circular cross-section beams

A proposed adequation of NBR 6118, Item 7.4, related to shear strength of reinforced concrete beams is presented with aims to application on circular cross-section. The actual expressions are most suitable to rectangular cross-section and some misleading occurs when applied to circular sections at determination of VRd2, Vc and Vsw, as consequence of bw (beam width) and d (effective depth) definitions as well as the real effectiveness of circular stirrups. The proposed adequation is based on extensive bibliographic review and practical experience with a great number of infrastructure elements, such as anchored retaining pile walls, where the use of circular reinforced concrete members is frequent.

Travi in parete sottile con deformabilità a taglio e distorsione di sezione: formulazione teorica, modellazione numerica e applicazioni

Il presente lavoro di tesi ha riguardato una riformulazione teorica, una modellazione numerica e una serie di applicazioni della Generalized Beam Theory per lo studio dei profili in parete sottile con particolare riguardo ai profili in acciaio formati a freddo. In particolare, in questo lavoro è proposta una riscrittura della cinematica GBT che introduce in una forma originale la deformabilità a taglio della sezione. Tale formulazione consente di conservare il formato della GBT classica e introducendo uno spostamento di warping variabile lungo lo spessore della generica parete della sezione trasversale, garantisce perfetta coerenza tra la componente flessionale e tagliante della trave. E' mostrato, come tale riscrittura consente in maniera agevole di ricondursi alle teorie classiche di trave, anche deformabili a taglio. Inoltre, in tale contesto, è stata messa a punto una procedura di ricostruzione dello sforzo tridimensionale in grado ricostruire la parte reattiva delle componenti di tensioni dovuta al vincolamento interno proprio di un modello a cinematica ridotta. Sulla base di tali strumenti, è stato quindi proposto un approccio progettuale dedicato ai profili in classe 4, definito ESA (Embedded Stability Analysis), in grado di svolgere le verifiche coerentemente con quanto prescritto dalle normative vigenti. Viene infine presentata una procedura numerica per la progettazione di sistemi di copertura formati a freddo. Tale procedura permette di effettuare in pochi semplici passi il progetto dell'arcareccio e dei dettagli costruttivi relativi alla copertura.

On the Insurmountable Size of Truss-like Structures

Galileo postulated the existence of an insurmountable size for stone columns bearing a useful load as the size for which the structure is only able to resist its self-weight. Herein a method for the determination of the unsurmountable size for truss-like structures is shown, given the form of these structures and the ratio between the allowable stress and the specific weight of the material (the material structural scope). Three types of bars are considered: straight bars, with solid and hollow rectangular cross-section, and catenary bars with circular cross-section —a limit and theoretical case for estimating a meaningful upper bound of the structural scope—. An approximate rule to estimate the structural efficiency —here named GA rule— is shown, and is compared with numerical solutions using the proposed method.

Avaliação de métodos numéricos de análise linear de estabilidade para perfis de aço formados a frio.

Para o projeto de estruturas com perfis de aço formados a frio, é fundamental a compreensão dos fenômenos da instabilidade local e global, uma vez que estes apresentam alta esbeltez e baixa rigidez à torção. A determinação do carregamento crítico e a identificação do modo de instabilidade contribuem para o entendimento do comportamento dessas estruturas. Este trabalho avalia três metodologias para a análise linear de estabilidade de perfis de aço formados a frio isolados, com o objetivo de determinar os carregamentos críticos elásticos de bifurcação e os modos de instabilidade associados. Estritamente, analisa-se perfis de seção U enrijecido e Z enrijecido isolados, de diversos comprimentos e diferentes condições de vinculação e carregamento. Determinam-se os carregamentos críticos elásticos de bifurcação e os modos de instabilidade globais e locais por meio de: (i) análise com o Método das Faixas Finitas (MFF), através do uso do programa computacional CUFSM; (ii) análise com elementos finitos de barra baseados na Teoria Generalizada de Vigas (MEF-GBT), via uso do programa GBTUL; e (iii) análise com elementos finitos de casca (MEF-cascas) por meio do uso do programa ABAQUS. Algumas restrições e ressalvas com relação ao uso do MFF são apresentadas, assim como limitações da Teoria Generalizada de Viga e precauções a serem tomadas nos modelos de cascas. Analisa-se também a influência do grau de discretização da seção transversal. No entanto, não é feita avaliação em relação aos procedimentos normativos e tampouco análises não lineares, considerando as imperfeições geométricas iniciais, tensões residuais e o comportamento elastoplástico do material.

Nanodiamond converted hollow graphene spheres as electrodes for supercapacitors

A porous composite formed of hollow graphene spheres with opens in them and amorphous carbon containing nitrogen and oxygenated groups has been fabricated by annealing the mixture of nanodiamond and polyacrylonitrile (PAN). Electrochemical tests on the electrode made of this material show that it may be a promising electrode material for supercapacitors. The relatively high capacitance is mainly attributed to the small inner electrical resistance, the huge specific surface area and the remaining nitrogen and oxygenated groups from the PAN.

Elementos de apoio ao dimensionamento de secções compostas em light steel framing

Dissertação de Mestrado, Engenharia Civil, Especialização em Estruturas, Instituto Superior de Engenharia, Universidade do Algarve, 2016

Collaborative filtering and deep learning based hybrid recommendation for cold start problem

Recommender systems (RS) are used by many social networking applications and online e-commercial services. Collaborative filtering (CF) is one of the most popular approaches used for RS. However traditional CF approach suffers from sparsity and cold start problems. In this paper, we propose a hybrid recommendation model to address the cold start problem, which explores the item content features learned from a deep learning neural network and applies them to the timeSVD++ CF model. Extensive experiments are run on a large Netflix rating dataset for movies. Experiment results show that the proposed hybrid recommendation model provides a good prediction for cold start items, and performs better than four existing recommendation models for rating of non-cold start items.

NMR shim coil design utilising a rapid spherical harmonic calculation method

A rapid spherical harmonic calculation method is used for the design of Nuclear Magnetic Resonance shim coils. The aim is to design each shim such that it generates a field described purely by a single spherical harmonic. By applying simulated annealing techniques, coil arrangements are produced through the optimal positioning of current-carrying circular arc conductors of rectangular cross-section. This involves minimizing the undesirable harmonies in relation to a target harmonic. The design method is flexible enough to be applied for the production of coil arrangements that generate fields consisting significantly of either zonal or tesseral harmonics. Results are presented for several coil designs which generate tesseral harmonics of degree one.

Rapid computation of static fields produced by thick circular solenoids

A straightforward method is proposed for computing the magnetic field produced by a circular coil that contains a large number of turns wound onto a solenoid of rectangular cross section. The coil is thus approximated by a circular ring containing a continuous constant current density, which is very close to the real situation when sire of rectangular cross section is used. All that is required is to evaluate two functions, which are defined as integrals of periodic quantities; this is done accurately and efficiently using trapezoidal-rule quadrature. The solution can be obtained so rapidly that this procedure is ideally suited for use in stochastic optimization, An example is given, in which this approach is combined with a simulated annealing routine to optimize shielded profile coils for NMR.

Freeform fabrication of aluminum metal-matrix composites

A series of metal-matrix composites were formed by extrusion freeform, fabrication of a sinterable aluminum alloy in combination with silicon carbide particles and whiskers, carbon fibers, alumina particles, and hollow flyash cenospheres. Silicon carbide particles were most successful in that the composites retained high density with up to 20 vol% of reinforcement and the strength approximately doubles over the strength of the metal matrix alone. Comparison with simple models suggests that this unexpectedly high degree of reinforcement can be attributed to the concentration of small silicon carbide particles around the larger metal powder. This fabrication method also allows composites to be formed with hollow spheres that cannot be formed by other powder or melt methods.

Avaliação numérica e experimental da carga admissível de vigas compostas para monocarris de sistemas de elevação

Este trabalho foi realizado com o apoio, e em colaboração da empresa Flexcrane, que constrói e comercializa soluções flexíveis de pontes rolantes para cargas ligeiras. Com cargas máximas de 2 toneladas estas pontes e seus caminhos de rolamento são construídas essencialmente enformados a frio. O objetivo deste trabalho é a verificação numérica e experimental das cargas que este tipo de estrutura suporta, nas suas diferentes configurações. Numa aproximação por engenharia inversa, com a realização deste trabalho, foi possível determinar a carga admissível das vigas compostas utilizadas, assim como o seu comportamento quando em carga. Para obtenção destes resultados foram realizadas simulações computacionais recorrendo ao método de elementos finitos, utilizando para isso o software Ansys Workbench e ainda ensaios experimentais que permitiram validar os resultados obtidos numericamente e consolidar o conhecimento sobre o comportamento desta solução comercial. Por ser de construção modular, são possíveis diferentes combinações para o produto final, por esta razão foram estudados numericamente diferentes configurações possíveis, com e sem reforços. Foi realizada a validação experimental para a configuração mais usual, fazendo recurso a um dispositivo para ensaio de estruturas e componentes, pertencente ao Isep. Foi ainda utilizada a técnica extensométrica para avaliar as tensões em pontos selecionados e compara-los com os obtidos numericamente. Concluiu-se pelo ótimo desempenho dos produtos Flexcrane.

Estudo numérico sobre o reforço de pilares de betão armado com cantoneiras e presilhas metálicas: análise paramétrica e modelo de cálculo

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Innenhochdruckabschneiden mit Schneidring von Hohlprofilen

Separating, cutting, hydroforming, hydrocutting, cutting groove, cutting ring, t-piece, tube, hollow section