Análise do comportamentos de fadiga para estruturas submetidas a temperaturas elevadas aliadas a esforços cíclicos

Devido a um mercado automotivo altamente competitivo e globalizado, as empresas buscam aperfeiçoar cada vez mais seus produtos, investindo em pesquisa e desenvolvimento em busca de produtos melhores, mais seguros e mais confiáveis. Dentro desse contexto, procurou-se aprofundar os estudos sobre fadiga e fadiga de contato, a fim de se obter um embasamento teórico sobre as possíveis causas de trincas e suas conseqüências, em componentes submetidos a esforços cíclicos e a temperaturas elevadas. Importante é salientar que as altas temperaturas resultam em transformações estruturais no ferro fundido. Posteriormente a esse embasamento teórico, realizou-se um caso de estudo (tambor de freio), buscando subsídios e informações sobre freios, tambores de freios e sobre materiais utilizados em sua fabricação. Sobre ele diversos tipos de análise foram realizados; análises de tensões, análises metalográficas em corpos de prova com e sem trinca e simulações da previsão da vida em fadiga, utilizando o modelo de Paris em programas matemáticos. Paralelos a esses estudos, foram realizados testes de eficiência em dinamômetro utilizando diferentes materiais. Foram utilizados componentes em Ferro Fundido Cinzento e em Ferro Fundido Vermicular a fim de se poder avaliar o comportamento dos materiais em aplicações em que se tem a fadiga de contato. Finalmente, são apresentados os resultados das análises e dos testes realizados, fazendose uma discussão acerca dos mesmos, sendo então apresentadas às conclusões e as sugestões para estudos futuros.

Interface de cálculo modal e visualização para estruturas flexíveis tipo Euler-Bernoulli

Neste trabalho, foram analisadas, implementadas e mostradas as características de uma interface com estrutura de programação genérica para o ambiente Windows, criando facilidades de rapidez, confiabilidade e a apresentação de resultados aos usuários do sistema matemático Maple na criação e uso de aplicações matemáticas. A interface utilizou como modelo de implementação cálculos modais de vigas clássicas de Euler-Bernoulli. O usuário encontra, em um único sistema, cálculo para vigas clássicas, terá uma entrada de dados facilitada de variáveis que serão substituídas automaticamente no programa fonte da viga e a geração de resultados em um ambiente amigável com dados e gráficos mostrados de forma organizados.

Visualização de estruturas internas em volumes de dados multimodais

Com o aperfeiçoamento de técnicas de aquisição de imagens médicas, como, por exemplo, a tomografia computadorizada e ressonância magnética, a capacidade e a fidelidade do diagnóstico por imagens foram ampliadas. Atualmente, existe a tendência de utilizarem-se imagens através de diversas modalidades para um único diagnóstico, principalmente no caso de doenças graves. Entretanto, o registro e a fusão dessas imagens, chamadas mutimodais, em uma única representação 3D do paciente é uma arefa extremamente dif[icil, que consome tempo e que está sujeita a erros. Sendo assim, a integração de imagens de diferentes modalidades tem sido objeto de pesquisa sob a denominação de Visualização de Volumes de Dados Multimodais. Sistemas desenvolvidos com este objetivo são usados, principalmente, para combinar informações metabólicas e funcionais com dados de anatomia, aumentando a precisão do diagnóstico, uma vez que possibilitam extrrair uma superfície ou região da imagem que apresenta a anatomia, e, então, observar a atividade funcional na outra modalidade. Durante a análise de tais imagens, os médicos estão interessados e quantificar diferentes estruturas. Seusobjetivos envolvem, por exemplo, a visualização de artérias e órgãos do corpo humano para análise de patologias, tais como tumores, má-formações artério-venosas, ou lesões em relação às estuturas que as circundam. Assim, um dos principais obetivos de um algoritmo de visualização volumétrica é permitir a identificação e exploração de estruturas internas no volume. Como o volume é normalmente um "bloco de dados", não se pode visualizar o seu interior, a menos que se assuma que é possível ver através de voxels transparentes, ou que é possivel remover voxels que estão na frente na qual o usuário está interessado, o que foi feito através de técnicas de segmentação ou de corte. Este trabalho presenta uma abordagem para a visualização de estruturas internas em volumes de dados multimodais. A abordagem está fundamentada na utilização de ferramentas de corte, tanto geométricas quanto baseadas em conteúdo, evitando, assim, o uso de técnicas de segmentação; e na integração dos dados multimodais na etapa de acumulação de pipeline de visualização volumétrica. Considerando que as aplicações que suportam este tipo de visualização envolvem a integração de várias ferramentas, tais como registro, corte e visualização, também é apresentado o projeto de um framework que permite esta integração e um alto grau de interação com usuário. Para teste e validação das técnicas de visualização de estruturas internas propostas e do algoritmo desenvolvido, que consiste numa extensão do algoritmo de ray casting tradicional, foram implementadas algumas classes desse framework. Uma revisão baseada na análise e na classificação das ferramentas de corte e funções de transferências, que correspondem a técnicas que permitem visualizar estruturas internas, também é apresentada.

Estudo teórico-experimental dos efeitos de tamanho e de velocidade de deformação em estruturas de aço

o objetivo principal da pesquisa é analisar a influência conjunta do tamanho e da velocidade de deformação (ou velocidade de alongamento) nas propriedades mecânicas do aço, procurando determinar a possível existência de acoplamento produzido com a variação conjunta dos dois parâmetros. A pesquisa inclui a revisão bibliográfica, a análise teórica do assunto e um estudo experimental com 130 corpos de prova de diferentes tamanhos, extraídos duma única chapa grossa de aço, ensaiados com diferentes velocidades de deformação, obtendo resultados de distintas variáveis (resistência à tração, deformação de ruptura, energia consumida por unidade de volume, deformação correspondente à resistência à tração e redução da área na zona de escoamento). As principais conclusões da análise teórica são: a) Levando em consideração que o conceito de comprimento característico do material é de fundamental importância para interpretar o efeito de tamanho, se determina a forma geral da função f que define o fenômeno, para materiais com um e dois comprimentos característicos. b) Por analogía, para analisar o efeito produzido pela velocidade de deformação se pode supor a existência de uma, o mais de uma, velocidade de deformação característica do material, resultando uma função f que tem a mesma forma geral que no efeito de tamanho. c) Os atuais modelos que interpretam os efeitos de tamanho e de velocidade de deformação podem ser expressados na forma das expressões gerais encontradas. d) Também se determina a forma geral da função.f que define o efeito conjunto de tamanho e de velocidade de deformação quando não existe acoplamento das duas variáveis e no caso geral de um material com um comprimento e uma velocidade de deformação característica Os principais resultados do estudo experimental são: a) A variação das propriedades quando varia o tamanho, a velocidade de deformação, a posição na espessura e a região da qual é extraído o corpo de prova. b) Existe acoplamento dos dois efeitos claramente significativo para a resistência à tração e a deformação correspondente à resistência à tração, apenas significativo para a deformação de ruptura e a energia consumida por unidade de volume e não significativo para a redução da área na zona de escoamento. c) Do estudo experimental da resistência à tração resulta que o acoplamento dos dois efeitos é tal que quando aumenta a velocidade de deformação e diminui o tamanho o efeito conjunto se acentua e quando diminui a velocidade de deformação e aumenta o tamanho o efeito conjunto se atenua. d) Com base nos critérios existentes que analisam os dois efeitos por separado é deíinido um novo critério para a resistência à tração, incorporando termos que permitem interpretar o acoplamento dos dois efeitos, obtendo um melhor resultado que reduz a soma de quadrados dos resíduos em 20 % . As conclusões da tese proporcionam maior informação teórica e experimental dos efeitos de tamanho e de velocidade de deformação nas propriedades mecânicas dos materiais que podem contribuir para adotar decisões na consideração destes efeitos nas estruturas.

Otimização topológica de estruturas bidimensionais contínuas submetidas a restrições de flexibilidade e tensão

Neste trabalho é resolvido o problema da minimização do volume de estruturas bidimensionais contínuas submetidas a restrições sobre a flexibilidade (trabalho das forças externas) e sobre as tensões, utilizando a técnica chamada otimização topológica, que visa encontrar a melhor distribuição de material dentro de um domínio de projeto pré-estabelecido. As equações de equilíbrio são resolvidas através do método dos elementos finitos, discretizando a geometria e aproximando o campo de deslocamentos. Dessa forma, essas equações diferenciais são transformadas em um sistema de equações lineares, obtendo como resposta os deslocamentos nodais de cada elemento. A distribuição de material é discretizada como uma densidade fictícia constante por elemento finito. Esta densidade define um material isotrópico poroso de uma seqüência pré-estabelecida (SIMP). A otimização é feita através da Programação Linear Seqüencial. Para tal, a função objetivo e as restrições são sucessivamente linearizadas por expansão em Série de Taylor. A análise de sensibilidade para a restrição de flexibilidade é resolvida utilizando o cálculo da sensibilidade analítico adaptado para elementos finitos de elasticidade plana. Quando as restrições consideradas são as tensões, o problema torna-se mais complexo. Diferente da flexibilidade, que é uma restrição global, cada elemento finito deve ter sua tensão controlada. A tensão de Von Mises é o critério de falha considerado, cuja sensibilidade foi calculada de acordo com a metodologia empregada por Duysinx e Bendsøe [Duysinx e Bendsøe, 1998] Problemas como a instabilidade de tabuleiro e dependência da malha sempre aparecem na otimização topológica de estruturas contínuas. A fim de minimizar seus efeitos, um filtro de vizinhança foi implementado, restringindo a variação da densidade entre elementos adjacentes. Restrições sobre as tensões causam um problema adicional, conhecido como singularidade das tensões, fazendo com que os algoritmos não convirjam para o mínimo global. Para contornar essa situação, é empregada uma técnica matemática de perturbação visando modificar o espaço onde se encontra a solução, de forma que o mínimo global possa ser encontrado. Esse método desenvolvido por Cheng e Guo [Cheng e Guo, 1997] é conhecido por relaxação-ε e foi implementado nesse trabalho.

Planejamento e implementação (implantação, suporte e manutenção) de uma infra-estrutura de educação a distância realizada pela PROCERGS : o caso da Secretaria de Educação do Estado do Rio Grande do Sul

Este trabalho apresenta as etapas para planejamento e implementação (implantação, suporte e manutenção) de uma infra-estrutura de educação a distancia realizado pela PROCERGS – Cia de Processamento de Dados do Estado do Rio Grande do Sul. A infra-estrutura de EAD implantada pela PROCERGS foi aplicada através de um curso para 12 turmas de alunos da SE (Secretaria de Educação do Estado do Rio Grande do Sul), que é uma entidade educacional referenciada pelo programa de inclusão digital do Governo do Estado do RS. A infra-estrutura de EAD utilizou as instalações da PROCERGS para testes do curso, onde foi constituída uma equipe de trabalho, formado por um consultor em informática na educação, técnicos do corpo funcional da PROCERGS e funcionários do cliente. A infraestrutura de EAD foi composta por uma rede local montada no centro de treinamento da PROCERGS, disponibilizado com software de EAD denominado Teleduc e acesso a internet, que possibilitou aos alunos, professor e monitor, um relacionamento através de aulas presenciais e via internet. A continuidade das aulas pela internet foi apoiada pelos serviços de help-desk da PROCERGS, 24 horas ao dia e sete dias na semana. Durante o curso foram registradas ocorrências relativas ao desempenho da infraestrutura de EAD, especificamente quanto à participação dos alunos, trocas de informações e consultas ao monitor e professor, apoio dos recursos de software, hardware e comunicações, bem como a qualidade do atendimento aos alunos. Esta implementação proporcionou conhecer e avaliar alguns resultados, tais como fatores negativos e sucesso, itens a serem melhorados, conhecimentos relevantes adquiridos e importantes considerando a continuidade destes trabalhos para utilização nos demais clientes do Estado.

Profissão policial : efeitos de sentidos de ambivalência nos dizeres dos alunos-policiais : o que dizem, como dizem e por que dizem?

Com o fim da Ditadura Militar, alguns importantes acontecimentos começaram a fazer parte do cotidiano nacional. A retomada do interrompido sistema democrático propiciou a instauração da Assembléia Nacional Constituinte, a promulgação da Constituição Federal em 1988 e a conseqüente retomada do País do difícil processo de reconstrução social do Estado Democrático e de Direito. Em certo aspecto, esta pesquisa estabelece laços com estes recentes acontecimentos de nossa história. Os efeitos de seus desfechos ainda potencializam inflamadas discussões e controvérsias. Não os tomamos enquanto “objetos” específicos de nossa investigação, mas os consideramos como fatores decisivos que provocaram críticas sobre as estruturas e o modos de funcionamento das instituições policiais. A decisão em elegermos o discurso dos policiais, civis e militares, como foco de atenção desta pesquisa acarreta num encaminhamento da problemática da segurança pública para além das discussões acadêmicas, para além dos discursos especialistas e para além do discurso político sobre a questão. Esta forma de encaminhamento provocou a necessidade de investigarmos de que forma as demandas sociais e institucionais (e também políticas) de mudanças são significadas pelos próprios policiais. Procuramos dar uma maior ênfase ao processo de construção da reflexão teórica, buscando em autores como Freud, Pêcheux, Bhabha, Foucault e Bauman subsídios que favorecessem a interlocução entre os respectivos campos de conhecimento a que se filiam esses autores. Os pronunciamentos escritos dos alunos-policiais produzidos em situação de sala-de-aula foram brevemente analisados como ensaio, um exercício de análise inspirado nas reformulações propostas por Pêcheux em sua última reflexão teórica, expressadas no livro O discurso: estrutura ou acontecimento, que veio a configurar o estabelecimento da Análise de Discurso de terceira época - AD3, ainda em processo de construção. Esse exercício de análise procurou surpreender, através da identificação de marcas lingüísticas de ênfase, no discurso dos sujeitos-alunos-policiais, alguns efeitos de sentidos de ambivalência.

Sistemas de custos aplicados à indústria de telefonia fixa local e de longa distância infra- regional no Brasil

O presente trabalho apresenta a estimação de sistemas de custos aplicados à telefonia fixa no Brasil, nas modalidades local e longa-distância intraregional. Os resultados encontrados permitem algumas considerações sobre políticas de regulação, sobretudo no que concerne ao impacto sobre o custo advindo do cumprimento das metas de universalização estipuladas pela Agência Nacional de Telecomunicações (ANATEL). Nesse sentido, obteve-se uma estimativa para a elasticidade-custo em relação à densidade demográfica, indicando que uma redução de 1% na densidade demográfica da área servida por uma determinada empresa eleva os custos de prestação do serviço em aproximadamente 0,15%.

Parceria público-privada como alternativa para mitigar o problema de hold up em investimentos de infra-estrutura no setor ferroviário: estudo de caso

O presente estudo apresenta o problema de hold up que aparece em situações de contratos incompletos e investimentos específicos onde um dos agentes de um contrato pode não estar disposto a investir no ativo específico por temer um futuro prejuízo. São apresentados dois projetos de investimento de infra-estrutura no setor ferroviário brasileiro, passíveis de hold up e tem-se como objetivo mostrar que as parcerias público-privadas podem ser arranjos contratuais eficientes e que resultem no investimento ótimo.

Simulação numérica da interação de escoamentos tridimensionais de fluidos compressíveis e incompressíveis e estruturas deformáveis usando o método de elementos finitos

Neste trabalho apresenta-se um algoritmo para a simulação de problemas tridimensionais de interação fluido-estrutura utilizando a técnica de elementos finitos. Um esquema de Taylor-Galerkin de dois passos e elementos tetraédricos lineares são empregados para o fluido, que pode ser compressível ou incompressível. É adotada uma formulação lagrangeana-euleriana arbitrária (ALE), compatível com o movimento da interface fluidoestrutura. Um método ftacionado de correção de velocidade é utilizado para os fluidos incompressíveis. A estrutura é analisada usando elementos triangulares com três nós e seis graus de liberdade por nó (três componentes de deslocamentos e três componentes de rotação). Os efeitos da não-linearidade geométrica são incluídos. O método de Newmark é empregado para integrar no tempo as equações dinâmicas de equilíbrio, usando-se uma descrição lagrangeana atualizada. O sistema de equações alge'bricas é solucionado através do método dos gradientes conjugados e o sistema não-linear, resultante de deslocamentos e rotacões finitas da estrutura, é solucionado com um esquema incremental-iterativo. O código é otimizado para aproveitar as vantagens do processamento vetorial.

Impactos de Bem-estar da Privatização de Infra-estrutura

Rio de Janeiro

Infra-estrutura, crescimento e a reforma do Estado

Este trabalho discute a importância da privatização, da reforma do aparato regulatório, e do desenvolvimento de novas fontes de financiamento para a expansão da infra-estrutura no Brasil. Conclui-se que, apesar dos avanços obtidos nos últimos anos, as transformações observadas nesse setor ainda estão muito aquém do que o país necessita para que as carências de infraestrutura deixem de ser um grande limitante à retomada do crescimento acelerado. Em especial, é preciso dar maior transparência à reforma regulatória, enfatizar o papel da competição na regulação desses setores e envidar maiores esforços no desenvolvimento de instituições que permitam atrair capitais privados para o financiamento de projetos greeeenfield de infra-estrutura

Políticas públicas para a infra-estrutura

O objetivo desta tese é contribuir para o debate entre as alternativas disponíveis ao setor público interessado em corrigir falhas de mercado, avaliando algumas alternativas de políticas públicas relacionadas à oferta de infra-estrutura, indicando quais seriam seus possíveis efeitos sobre a eficiência e o crescimento econômico.

Análise do mercado de TV por assinatura

A presente tese busca analisar as relações entre as estruturas de produto e custo e a verticalização mediante a aplicação da teoria microeconômica básica. Verificamos que os pacotes de canais ofertados ao consumidor podem ser explicados através de 3 efeitos: Discriminação de Preço, Complementariedade entre grupos de canais e Dispersão da propensão a pagar entre grupos de canais. Dentro das hipóteses indicadas acima, identificamos que a renda do consumidor, o estímulo ao consumo de um canal avançado mediante o consumo de um canal básico e/ou a dispersão da propensão a pagar justificam a estratégia de oferta mediante pacotes de canais de televisão. Constatamos que o mercado de TV por Assinatura é caracterizado pelo elevado poder de mercado associado à infra-estrutura de distribuição (custo fixo alto), e que a verticalização entre as empresas da cadeia produtiva do mercado audiovisual é um fenômeno comum desse mercado. Identificamos, ainda, que é possível existir práticas discriminatórias mediante imposição de limites ao uso de redes de distribuidora por programadoras rivais. Entretanto, a Integração Vertical pode ser motivada por questões de economias tecnológicas ou ganhos de integração de monopólios sucessivos que levam a ganhos de eficiência econômica no mercado e não configuram, portanto, práticas discriminatórias. Ao analisarmos os principais modelos para análise da estrutura de mercado, identificamos que o papel do custo fixo é determinante para a estrutura do mesmo e o número de firmas no mercado não determina a eficiência.