904 resultados para Modelos de elementos finitos
Resumo:
Os levantamentos de IP-resistividade efetuados na Serra dos Carajs no foram executados ortogonalmente s estruturas geolgicas, pois utilizaram linhas anteriormente abertas pelas equipes de geoqumica. Este fato motivou este estudo terico da influncia da direo das linhas de medidas de IP-resistividade em relao ao "strike" da estrutura. Foi usado o programa de elementos finitos de Rijo (1977), desenvolvido para levantamentos perpendiculares s estruturas com as adaptaes necessrias. A modificao principal foi na rotina de transformao inversa de Fourier. Para o caso simples dos levantamentos perpendiculares, a transformada inversa uma integral discreta com apenas sete pontos. No entanto, para as medidas obliquas, o integrando oscilatrio, e portanto, a integral a ser calculada mais complexa. Foi adaptado um mtodo apresentado por Ting e Luke (1981), usando dezoito pontos em cada integrao. Foi constatado que o efeito da direo da linha em relao ao "strike" desprezvel para ngulos maiores que 60 graus. Para ngulos menores, o efeito consiste no alongamento da anomalia, com pequenas alteraes em seu centro. No h uma maneira simples de compensar este efeito com mudanas nos parmetros do modelo.
Resumo:
O uso de mtodos geofsicos (eltricos, eletromagnticos e perfilagem de poo) na prospeco de gua subterrnea em muitas localidades no Estado do Par, tornou-se possvel graas a um convnio firmado em 1988, entre a Fundao Nacional de Sade e a Universidade Federal do Par, atravs do Departamento de Geofsica e do Curso de Ps-Graduao em Geofsica, sendo estes responsveis pelo estudo tcnico das reas prospectadas. Nosso objetivo nesta tese contribuir com critrios geoeltricos, com base na utilizao de dados de resistividade aparente (p<sub>a</sub>), medidos em superfcie, visando melhorar a caracterizao do quadro geolgico de subsuperfcie e por conseguinte prover informaes mais confiveis quanto aos recursos dos mananciais subterrneos. Inicialmente, analisamos a influncia que algumas estruturas 2D, em subsuperfcie, tem sobre os dados de eletroresistividade, medidos em Sondagens Eltricas Verticais (SEVs), com o arranjo Schlumberger. Este estudo foi realizado atravs de simulaes numricas utilizando o programa computacional SEV2D desenvolvido no Departamento de Geofsica, baseado na tcnica dos elementos finitos. Resultados mostram ambiguidades geradas pelo uso de mtodos de interpretao 1D de SEVs, executados em ambientes geolgicos de caractersticas bidimensionais. A parte prtica da tese se constituiu no tratamento interpretativo de dados de eletroresistividade coletados na sede do municpio de So Domingos do Araguaia, cidade localizada na regio sudeste do Estado do Par. A aquisio deste dados se deu atravs de SEVs, utilizando o arranjo Schlumberger. Correlacionando os resultados das interpretaes geofsicas com informaes geolgicas foi possvel definir um quadro geolgico para a rea que serve como referncia para a prospeco de gua subterrnea na referida cidade.
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Apresentamos a soluo numrica do modelo da falha infinita para o modo TE utilizando o mtodo dos elementos finitos para investigar o efeito do ar na soluo TE. A comparao de nossa soluo para o campo eltrico normalizado com a soluo de Weaver evidenciou uma discrepncia esperada devido ao efeito do ar, que foi intencionalmente negligenciado por Weaver, com o intento de facilitar a soluo do problema. O problema analtico, levando em conta a presena do ar, substancialmente mais difcil. Uma soluo do problema real, parcialmente analtica e parcialmente numrica, foi apresentada por Sampaio. Devido a uma discrepncia inesperada entre a nossa soluo por elementos finitos e a soluo exata de Sampaio, recalculamos a sua soluo. Iterando a parte numrica da soluo de Sampaio at ordens mais altas pudemos verificar que esta apresenta comportamento divergente. Para examinar o efeito do ar na resistividade aparente, comparamos trs perfis de resistividade aparente obtidos a partir de nossa soluo por elementos finitos com os mesmos perfis obtidos pela soluo de Weaver. A discrepncia encontrada entre estas solues foi muito pequena, situando-se na faixa de erro instrumental de campo.
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As referncias apresentadas e utilizadas atravs de mtodos indutivos de propagao eletromagntica E.M., so utilizadas na prospeco de minerais, entre outros, haja vista que em regies tropicais existem camadas superficiais condutivas (manto intemperismo) que levam a influenciar, evidentemente, na interpretao do resultado real. Em nossa regio Amaznica, o manto apresenta-se bastante desenvolvido e condutivo. O objetivo deste trabalho estudar os efeitos dos mantos sobre anomalias VLF, devidos a corpos tabulares inclinados em contato ou no com o manto (manto galvnico e manto indutivo). Deste modo, foram realizadas umas sries de experimentos em modelagens numricas atravs da eGs, considerando-se diferentes parmetros de resposta para o manto e para o corpo. Os trabalhos de modelagem numrica, bem como seus resultados foram apresentados por diversas situaes, como: variao da profundidade do topo do condutor, variao do mergulho do condutor, variao da condutncia do manto, entre outros. Para interpretao dos resultados, foi gerado um conjunto de curvas considerando-se valores pico-a-pico das anomalias de Tilt Angle e de Elipsidade. Os resultados foram sintetizados em um outro conjunto de curvas reunidas em diagramas de Argand. A medida em que se aumenta a profundidade, o pico-a-pico e a forma do pico da anomalia do Tilt Angle e da Elipsidade diminuem na presena do manto, ou na ausncia do mesmo, fazendo com que este se afaste do ponto de Cross-Over. Para um condutor da mesma espessura, o aumento da condutncia causa um aumento nas anomalias de Tilt Angle e da Elipsidade. O efeito geral na variao do mergulho do condutor o de causar uma assimetria nos perfis de Tilt Angle e Elipsidade. O aumento da condutncia do manto de intemperismo causa uma diminuio nas anomalias de Tilt Angle e de Elipsidade. H rotao de fase no sentido anti-horrio, sendo mais intensa para grandes valores de condutncia do corpo. Na presena do manto, o corpo parece estar a uma profundidade inferior verdadeira e, tendendo, a ser menos condutivo.
Resumo:
Neste trabalho avaliamos uma classe de operadores de continuao de campos de onda, baseados em equaes unidirecionais e com aplicao direta migrao ssmica. O mtodo de representao de equaes de onda unidirecionais, desenvolvido neste trabalho, vlido para abertura angular arbitrria, baseia-se no conceito de rigidez de um semiespao, na transformao Dirichlet-Neumann e em sua discretizao por elementos finitos. O mtodo de construo dos operadores de continuao requer a introduo de variveis auxiliares cujo nmero cresce em funo da maior abertura angular desejada para o operador. Efetuamos a implementao no domnio do espao e da frequncia o que permite sua imediata paralelizao. Baseados em experimentos numricos, que avaliam a relao de disperso e a resposta ao impulso do operador, propomos prescries que permitem especificar o nmero de variveis auxiliares e o passo de continuao para o operador de migrao. A aplicao do algoritmo nos dados do modelo de domo salino da SEG-EAGE demonstra a capacidade do algoritmo em migrar refletores com forte mergulho em meios com forte variao lateral de velocidade.
Resumo:
Dentre os mtodos geofsicos, o da Eletrorresistividade um dos mais tradicionais, com o seu desenvolvimento ocorrido h mais de 80 anos. Durante esse tempo o seu uso acompanhou o avano no poder de processamento numrico e mais recentemente, a modelagem e inverso tridimensional tornou-se uma possibilidade para o geofsico. Apresentamos, neste trabalho, a tcnica de elementos finitos aplicada ao mtodo da eletrorresistividade 3-D, atravs do clculo do potencial secundrio. Para o desenvolvimento da metodologia, simulamos o levantamento do mtodo da eletrorresistividade 3-D com os arranjos Dipolo-Dipolo e Schlumberger, visando medir as variaes laterais e verticais da resistividade aparente do solo. Estes arranjos consistem na injeo de corrente eltrica na superfcie e de medidas de diferenas de potencial eltrico, resultante da interao da corrente eltrica com o solo. Sendo que, as fontes e receptores so localizados de acordo com os arranjos escolhidos para o levantamento. Neste trabalho, as curvas de sondagem e as pseudo-seces de resistividade aparente, so obtidas atravs da modelagem de eletrorresistividade 3-D, usando malha de elementos finitos regular. Para efeito de validao, os resultados so comparados com a resposta 3-D obtida a partir dos potenciais totais.
Resumo:
Um dos mtodos clssicos da geofsica de explorao o Mtodo de Eletrorresistividade, estabelecido h um sculo pelos irmos Schlumberger e desde ento amplamente empregado em prospeco mineral, estudos ambientais e hidrogeologia e em pesquisa de fontes geotermais. Conceitualmente o mtodo consiste de injeo de corrente eltrica na subsuperfcie e de medida de diferena de potencial eltrico, resultante da interao da corrente com o meio. As localizaes dessas fontes e receptores so determinadas pelo arranjo escolhido para o levantamento. Aps o processamento, obtm-se pseudo-sees de resistividade aparente que indicam a distribuio de condutividade em subsuperfcie. Devido simplicidade dos fundamentos fsicos de sua formulao, o mtodo apresenta fcil implementao computacional quando comparado aos mtodos eletromagnticos de fonte controlada. Na literatura h inmeros trabalhos de modelagem computacional, onde se calcula a resposta para problemas 2-D e 3-D. Nestes trabalhos, as pseudo-sees so obtidas a partir do clculo do potencial eltrico total. Neste trabalho, apresentaremos a resposta da modelagem de eletroresistividade 2-D com o arranjo dipolo-dipolo, obtida a partir do potencial eltrico secundrio. A soluo calculada atravs do mtodo de elementos finitos usando malhas no estruturadas. Para efeito de validao, os resultados so comparados com a resposta 2-D obtida a partir dos potencias totais.
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As distores estticas so um grave problema que afeta o mtodo magnetotelrico e muitas tentativas tm sido feitas para eliminar ou minimizar os seus efeitos. Este trabalho trata de uma tcnica nova que trata deste problema, o mtodo EMAP, que uma adaptao do mtodo magnetotelrico na qual as medidas de campo eltrico so feitas em uma linha contnua de dipolos conectados entre si, e os dados coletados desta maneira so tratados com um filtro espacial passa-baixa dependente da frequncia. Este trabalho composto de duas partes principais, a simulao numrica dos dados contaminados com as distores estticas e a filtragem destes dados com o filtro espacial passa-baixa. Na primeira parte, aplicamos o mtodo dos elementos finitos para simular a resposta dos dipolos eltricos, os quais fazem as medidas do campo eltrico. Na segunda parte aplicamos a janela de Hanning como filtro passa-baixa apropriado para tratar os dados.
Resumo:
Nesta dissertao apresentado o desenvolvimento de algoritmos para aplicao do mtodo Bridge-Weigh In Motion (B-WIM) para a pesagem em movimento de trens e para a caracterizao do trfego ferrovirio, permitindo-se obter informaes sobre a velocidade de passagem dos trens, nmero e espaamento entre eixos. Os sistemas B-WIM a partir de uma simples instrumentao permitem determinar as cargas por eixo de veculos em movimento, eliminando o efeito dinmico. Foram implementados os algoritmos para a determinao dos valores referentes a geometria do trem e das cargas, que foi validado a partir de um exemplo terico, onde se simulou a passagem de um trem de caractersticas conhecidas sobre a ponte e as cargas por eixos foram determinadas com 100% de exatido. Alm disso, foi feito um exemplo numrico em elementos finitos, de um viaduto em concreto armado para aplicao do mtodo, onde foi feita a determinao das cargas por eixo para diferentes velocidades de passagem do trem. A fim de reduzir o tempo de processamento nas anlises do exemplo numrico, foi desenvolvido um algoritmo para a gerao de cargas nodais no modelo numrico que reduziram o tempo de processamento em at 96% quando comparado com a anlise de mltiplos passos (Multi-Step), que simula automaticamente a passagem do trem sobre a estrutura. Finalmente, o mtodo foi testado em um caso real a partir de monitoraes realizadas em um viaduto de concreto armado da Estrada de Ferro Carajs. Apesar de no ter sido possvel a determinao das cargas por eixo da locomotiva, foi possvel medir precisamente o peso bruto total da locomotiva quando se utilizou o modelo constitutivo de Collins & Mitchell (1991) para o concreto.
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Ps-graduao em Engenharia Mecnica - FEG
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Coordenao de Aperfeioamento de Pessoal de Nvel Superior (CAPES)
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The bond between steel and concrete is essential for the existence of reinforced concrete structures, as both materials act together to absorb structural strain. The bond phenomenon is considered to be complex regarding many factors that affect it. Several types of bond tests have been proposed over years. One is the modified proposed of pull-out test, which was elaborated by Lorrain and Barbosa [1] called APULOT test (Appropriete pull-out-test). Based on experimental results obtained by Vale Silva[2] either by conventional pull-out tests, or by modified pull-out test, APULOT, seeks to know the numeric behavior of bond steel-concrete through a numerical simulation using a calculation code ATENA which is based on the Finite Element Method (FEM). The numerical simulation provided better evaluate the stress distribution and cracking that occurs during the test, thereby becoming a valuable tool to support the experimental project that aims to validation, validation partially or not recommend the modified bond test steel-concrete - APULOT test - as quality control test of structural concrete. The numerical results showed good representation compared to experimental results.
Resumo:
Ps-graduao em Engenharia Mecnica - FEG
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Thin walled cylindrical shells are widely used in many areas of industry, including civil, mechanical, nuclear, marine, petroleum and aerospace engineering. The wide application of thin cylindrical shells and the importance of instability phenomenon are the motivation basis to this study, since these factors have a great importance in engineering projects. It is presented a detailed study about the instability of cylindrical shells based on theoretical calculation, which results are compared with finite elements method calculation. The loading and boundary conditions analyzed are based on the most common types verified in real engineering projects and refer respectively to lateral (external) pressure and cylinders with simply supported edges. The calculation based on the finite elements method was executed with ANSYS 13.0 software. The results obtained with this calculation are in good agreement with the analytical theory presented in the technical note NACA No 1341 (BATDORF, 1947) considering a wide range of applicability. On the other hand, the analytical method presented in the book Theory of Elastic Stability (TIMOSHENKO; GERE, 1936) has a very restrict applicability and has presented considerable deviations in a great sort of the analyzed cases
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Load transportation in brazilian territory is made difficult by a deficient highway network, result of low maintenance and lack of government supervision. The problem aggravates when we consider the transportation of indivisible loads, mainly because the brazilian highways are not prepared for such task and few companies in Brazil have the necessary equipment suited for this kind of transport. In this dissertation it will be shown the analysis of a specific equipment to transport overweight indivisible loads, called hydraulic modular multi axle trailer. From an existing project (RB.04LE-01), manufactured and homologated in Brazil, it has been studied how the components in this trailer work so it could have been possible to elaborate a new model (RB.04LE-02), with two main objectives: reduction of costs and weight with subsequent increase in the liquid load for roadway transportation. The trailers components analyses were made utilizing the theory of fatigue strength of materials and finite element method with the von Misses criteria for a more safety when realizing the calculations
