Investigação por eletroresistividade de ambientes cársticos no município de São João de Pirabas - PA

A presente tese procura investigar ambientes cársticos, usando os métodos eletroresistivos de sondagem elétrica vertical e caminhamento dipolo-dipolo. A área piloto para essa investigação está localizada na porção nordeste do Estado do Pará, no Município de São João de Pirabas. Nessa localidade, durante a perfuração de um poço para abastecimento de água para a cidade, a equipe de prospecção da Fundação Nacional de Saúde encontrou problemas devido a presença de cavidades nos calcários da Formação Pirabas. Para analisar esse problema foram realizadas 15 sondagens elétricas verticais, usando o arranjo Schlumberger, em diversos pontos da cidade. A abertura máxima dos eletrodos de corrente, para a realização das sondagens, foi em torno de 600 metros. As curvas de resistividade aparente das sondagens foram, inicialmente, interpretadas usando programas computacionais que calculam as resistividade do meio investigado com modelos unidimensionais, sem variações laterais de resistividade. Porém, as sondagens realizadas próximas ao poço, onde ocorrem cavernas, foram interpretadas usando modelos bidimensionais para representar as variações laterais de resistividade devido às cavernas. O algoritmo usado para essa interpretação se baseia na técnica dos elementos finitos. Os resultados das interpretações das sondagens elétricas, para os vários modelos de cavernas estudados, mostraram que as anomalias de resistividade devido a presença de cavernas são muito pequenas. Devido a este fato, o método de sondagem elétrica vertical não apresentou boa resolução para identificar com precisão a presença deste tipo de caverna em subsuperfície. Por outro lado, os resultados numéricos obtidos pelo caminhamento dipolo-dipolo mostraram que esse método é mais eficiente e menos ambíguo, para estudar cavernas, que o método de sondagem elétrica vertical. Contudo o método de caminhamento dipolo-dipolo é muito mais dispendioso do que o de sondagem elétrica verticais, tanto do ponto de vista de trabalho de campo como no processamento e interpretação de dados.

Pesagem em movimento e caracterização do tráfego ferroviário com uso da técnica B-WIM

Nesta dissertação é apresentado o desenvolvimento de algoritmos para aplicação do método Bridge-Weigh In Motion (B-WIM) para a pesagem em movimento de trens e para a caracterização do tráfego ferroviário, permitindo-se obter informações sobre a velocidade de passagem dos trens, número e espaçamento entre eixos. Os sistemas B-WIM a partir de uma simples instrumentação permitem determinar as cargas por eixo de veículos em movimento, eliminando o efeito dinâmico. Foram implementados os algoritmos para a determinação dos valores referentes a geometria do trem e das cargas, que foi validado a partir de um exemplo teórico, onde se simulou a passagem de um trem de características conhecidas sobre a ponte e as cargas por eixos foram determinadas com 100% de exatidão. Além disso, foi feito um exemplo numérico em elementos finitos, de um viaduto em concreto armado para aplicação do método, onde foi feita a determinação das cargas por eixo para diferentes velocidades de passagem do trem. A fim de reduzir o tempo de processamento nas análises do exemplo numérico, foi desenvolvido um algoritmo para a geração de cargas nodais no modelo numérico que reduziram o tempo de processamento em até 96% quando comparado com a análise de múltiplos passos (“Multi-Step”), que simula automaticamente a passagem do trem sobre a estrutura. Finalmente, o método foi testado em um caso real a partir de monitorações realizadas em um viaduto de concreto armado da Estrada de Ferro Carajás. Apesar de não ter sido possível a determinação das cargas por eixo da locomotiva, foi possível medir precisamente o peso bruto total da locomotiva quando se utilizou o modelo constitutivo de Collins & Mitchell (1991) para o concreto.

Use of Stress Analysis Methods to Evaluate the Biomechanics of Oral Rehabilitation With Implants

Because the biomechanical behavior of dental implants is different from that of natural tooth, clinical problems may occur. The mechanism of stress distribution and load transfer to the implant/bone interface is a critical issue affecting the success rate of implants. Therefore, the aim of this study was to conduct a brief literature review of the available stress analysis methods to study implant-supported prosthesis loading and to discuss their contributions in the biomechanical evaluation of oral rehabilitation with implants. Several studies have used experimental, analytical, and computational models by means of finite element models (FEM), photoelasticity, strain gauges and associations of these methods to evaluate the biomechanical behavior of dental implants. The FEM has been used to evaluate new components, configurations, materials, and shapes of implants. The greatest advantage of the photoelastic method is the ability to visualize the stresses in complex structures, such as oral structures, and to observe the stress patterns in the whole model, allowing the researcher to localize and quantify the stress magnitude. Strain gauges can be used to assess in vivo and in vitro stress in prostheses, implants, and teeth. Some authors use the strain gauge technique with photoelasticity or FEM techniques. These methodologies can be widely applied in dentistry, mainly in the research field. Therefore, they can guide further research and clinical studies by predicting some disadvantages and streamlining clinical time.

A smooth evolutionary structural optimization procedure applied to plane stress problem

Topological optimization problems based on stress criteria are solved using two techniques in this paper. The first technique is the conventional Evolutionary Structural Optimization (ESO), which is known as hard kill, because the material is discretely removed; that is, the elements under low stress that are being inefficiently utilized have their constitutive matrix has suddenly reduced. The second technique, proposed in a previous paper, is a variant of the ESO procedure and is called Smooth ESO (SESO), which is based on the philosophy that if an element is not really necessary for the structure, its contribution to the structural stiffness will gradually diminish until it no longer influences the structure; its removal is thus performed smoothly. This procedure is known as "soft-kill"; that is, not all of the elements removed from the structure using the ESO criterion are discarded. Thus, the elements returned to the structure must provide a good conditioning system that will be resolved in the next iteration, and they are considered important to the optimization process. To evaluate elasticity problems numerically, finite element analysis is applied, but instead of using conventional quadrilateral finite elements, a plane-stress triangular finite element was implemented with high-order modes for solving complex geometric problems. A number of typical examples demonstrate that the proposed approach is effective for solving problems of bi-dimensional elasticity. (C) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Complex modal analysis of a slender vertical rotor by finite elements method

In this paper, natural frequencies were analyzed (axial, torsional and flexural) and frequency response of a vertical rotor with a hard disk at the edge through the classical modal and complex analysis. The equation that rules the movement was obtained through the Lagrangian formulation. The model considered the effects of bending, torsion and axial deformation of the shaft, besides the gravitational and gyroscopic effects. The finite element method was used to discretize the structure into hollow cylindrical elements with 12 degrees of freedom. Mass, stiffness and gyroscopic matrices were explained consistently. The classical modal analysis, usually applied to stationary structures, does not consider an important characteristic of rotating machinery which are the methods of forward and backward whirl. Initially, through the traditional modal analysis, axial and torsional natural frequencies were obtained in a static shaft, since they do not suffer the influence of gyroscopic effects. Later research was performed by complex modal analysis. This type of tool, based on the use of complex coordinates to describe the dynamic behavior of rotating shaft, allows the decomposition of the system in two submodes, backward and forward. Thus, it is possible to clearly visualize that the orbit and direction of the precessional motion around the line of the rotating shaft is not deformed. A finite element program was developed using MATLAB (TM) and numerical simulations were performed to validate this model. Natural frequencies and directional frequency forced response (dFRF) were obtained using the complex modal analysis for a simple vertical rotor and also for a typical drill string used in the construction of oil wells.

Efeito de diferentes espessuras, técnicas de aplicação e protocolos de resfriamento na resistência à fratura da cerâmica de cobertura aplicada sobre infraestrutura de y-tzp

Pós-graduação em Odontologia Restauradora - ICT

Controle ativo de vibrações em vigas utilizando controle feedforward e elementos espectrais

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEB

Efeito de protocolos de cimentação na carga de fratura para uma cerâmica de dissilicato de lítio

Pós-graduação em Odontologia Restauradora - ICT

Controle ativo de estruturas reticuladas utilizando atuadores de pilha de pzt

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Influência de tratamentos de superfície e agentes cimentantes na sobrevivência de coroas de Y-TZP recobertas por porcelana

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

Simulação computacional por elementos finitos de múltiplas fissuras em sólidos usando técnica de fragmentação da malha

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

Análise da influência de variantes do método de solução de escoamentos utilizando os métodos de elementos finitos com compressibilidade artificial e pseudo-características

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Comportamento biomecânico de estruturas multicamadas em restaurações protéticas

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

Simulação da suspensão tipo duplo A de um veículo off-road através do histórico de excitação do solo

The search for mechanical components validation methods, employed in product development sector, becomes more avid for less expensive solutions. As a result, programs that can simulate forces acting on a given part through finite element method are gaining more space in the market, once this process consumes less capital when compared to currently-employed empirical validation. This article shows the simulation of an off-road prototype suspension through such technique, using ground excitation history coming from field measurements and also by making use of a specific tool for obtaining dynamic loads from the model in question. The results shown at the end is key for future enhancements aiming mass reduction, for example, that may be executed on the prototype suspension system discussed here

Efeito do filme de carbono DLC aplicado por plasma como recobrimento em Polietileno de Ultra Densidade e Alto Peso Molecular (UHWPE) e planejamento virtual utilizando a técnica de elementos finitos em cirúrgias de próteses totais da ATM

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)