Failure analysis of low velocity impact on thin composite laminates: Experimental and numerical approaches

The dynamic behavior of composite laminates is very complex because there are many concurrent phenomena during composite laminate failure under impact load. Fiber breakage, delaminations, matrix cracking, plastic deformations due to contact and large displacements are some effects which should be considered when a structure made from composite material is impacted by a foreign object. Thus, an investigation of the low velocity impact on laminated composite thin disks of epoxy resin reinforced by carbon fiber is presented. The influence of stacking sequence and energy impact was investigated using load-time histories, displacement-time histories and energy-time histories as well as images from NDE. Indentation tests results were compared to dynamic results, verifying the inertia effects when thin composite laminate was impacted by foreign object with low velocity. Finite element analysis (FEA) was developed, using Hill`s model and material models implemented by UMAT (User Material Subroutine) into software ABAQUS (TM), in order to simulate the failure mechanisms under indentation tests. (C) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

The influence of immobilized biomass and particle size on the fluid dynamics of an anaerobic fluidized bed reactor

Fluid dynamic analysis is an important branch of several chemical engineering related areas, such as drying processes and chemical reactors. However, aspects concerning fluid dynamics in wastewater treatment bioreactors still require further investigation, as they highly influence process efficiency. Therefore, it is essential to evaluate the influence of biofilm on the reactor fluid dynamic behavior, through the analysis of a few important parameters, such as minimum fluidization velocity, bed expansion and porosity, and particle terminal velocity. The main objective of the present work was to investigate the fluid dynamics of an anaerobic fluidized bed reactor, having activated carbon particles as support media for biomass immobilization. Reactor performance was tested using synthetic residual water, which was prepared using the solution employed in BOD determination. The results showed that the presence of immobilized biomass increased particle density and altered the main fluid dynamic parameters investigated.

A survey on key management mechanisms for distributed Wireless Sensor Networks

Wireless Sensor Networks (WSNs) have a vast field of applications, including deployment in hostile environments. Thus, the adoption of security mechanisms is fundamental. However, the extremely constrained nature of sensors and the potentially dynamic behavior of WSNs hinder the use of key management mechanisms commonly applied in modern networks. For this reason, many lightweight key management solutions have been proposed to overcome these constraints. In this paper, we review the state of the art of these solutions and evaluate them based on metrics adequate for WSNs. We focus on pre-distribution schemes well-adapted for homogeneous networks (since this is a more general network organization), thus identifying generic features that can improve some of these metrics. We also discuss some challenges in the area and future research directions. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

A semi-analytical solution for vibration of rectangular plates with abrupt thickness variation

A semi-analytical analysis of free vibration of plates with cross-sectional discontinuities due to abrupt changes in thickness is presented. A basic square element divided into suitable subdomains dependent upon the positions of these abrupt changes is used as the basic building element, Admissible functions that satisfy the essential or geometric boundary conditions are used to define the transverse deflection of each subdomain. Continuities in the displacement, slope, moment and higher derivatives between adjacent subdomains are enforced at the interconnecting edges. The resulting global energy functional from the proper assembly of the coupled strain and kinetic energy contributions of each subdomain is then minimized via the Ritz procedure to extract the frequencies and mode shapes. Contour plots of a range of new mode shapes are presented for the enhancement of understanding the dynamic behavior of this class of plates, (C) 2001 Elsevier Science Ltd, All rights reserved.

Análise de conforto de ciclistas por simulação multicorpo

Este trabalho apresenta um estudo sobre o comportamento dinâmico das bicicletas com o principal objectivo de quantificar o conforto de um ciclista. Neste trabalho serão estudados dois tipos de bicicletas: uma apenas com suspensão dianteira e outra com suspensão dianteira e traseira (ou suspensão total), e três classes de pavimento: um mais sinuoso, um mais suave e um intermédio. Para cada uma destas situações o que se pretende é analisar a quantidade de vibração que é transmitida para o corpo do ciclista através dos três pontos de contacto existentes entre ambos: Assento, guiador e pedais. Os valores obtidos são comparados entre os vários casos e também com valores referência, fornecidos por normas, afim de analisar a situação de conforto do ciclista. Após a realização dos estudos o que se verificou é que o ciclista está numa situação mais desconfortável em pisos mais sinuosos, e que nesta situação se utilizar uma bicicleta de suspensão total está sujeito a vibrações inferiores. No entanto, o mais importante a concluir é que em qualquer uma das situações estudadas o ciclista encontra-se sempre dentro de uma zona conforto segundo as normas utilizadas.

Comportamento dinâmico da rede eléctrica da ilha de São Vicente em Cabo Verde: estabilidade de tensão

Neste trabalho é efectuado, não só o diagnóstico em regime permanente, mas também o estudo, simulação e análise do comportamento dinâmico da rede eléctrica da ilha de São Vicente em Cabo Verde. Os estudos de estabilidade transitória desempenham um importante papel, tanto no planeamento como na operação dos sistemas de potência. Tais estudos são realizados, em grande parte, através de simulação digital no domínio do tempo, utilizando integração numérica para resolver as equações não-lineares que modelam a dinâmica do sistema e dependem da existência de registos reais de perturbação (ex: osciloperturbografia). O objectivo do trabalho será também verificar a aplicabilidade dos requisitos técnicos que as unidades geradoras devem ter, no que concerne ao controlo de tensão, estabelecidos na futura regulamentação europeia desenvolvida pela ENTSO-E (European Network Transmission System Operator for Electricity). De entre os requisitos analisou-se a capacidade das máquinas existentes suportarem cavas de tensão decorrentes de curto-circuitos trifásicos simétricos, Fault Ride Through, no ponto de ligação à rede. Identificaram-se para o efeito os factores que influenciam a estabilidade desta rede, em regime perturbado nomeadamente: (i) duração do defeito, (ii) caracterização da carga, com e sem a presença do sistema de controlo de tensão (AVR) em unidades de geração síncronas. Na ausência de registos reais sobre o comportamento do sistema, conclui-se que este é sensível à elasticidade das cargas em particular do tipo potência constante, existindo risco de perda de estabilidade, neste caso, para defeitos superiores a 5ms sem AVR. A existência de AVR nesta rede afigura-se como indispensável para garantir estabilidade de tensão sendo contudo necessário proceder a uma correcta parametrização.

Simulação numérica do comportamento dinâmico de uma laje

Nesta dissertação pretende-se simular o comportamento dinâmico de uma laje de betão armado aplicando o Método de Elementos Finitos através da sua implementação no programa FreeFEM++. Este programa permite-nos a análise do modelo matemático tridimensional da Teoria da Elasticidade Linear, englobando a Equação de Equilíbrio, Equação de Compatibilidade e Relações Constitutivas. Tratando-se de um problema dinâmico é necessário recorrer a métodos numéricos de Integração Directa de modo a obter a resposta em termos de deslocamento ao longo do tempo. Para este trabalho escolhemos o Método de Newmark e o Método de Euler para a discretização temporal, um pela sua popularidade e o outro pela sua simplicidade de implementação. Os resultados obtidos pelo FreeFEM++ são validados através da comparação com resultados adquiridos a partir do SAP2000 e de Soluções Teóricas, quando possível.

Simulação, em software adequado, da sintomatologia vibracional de avarias mecânicas de máquinas rotativas

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica na Área de Manutenção e Produção

Avaliação experimental do comportamento dinâmico de um edifício do século XIX: aplicação à calibração de modelos numéricos

Trabalho de Dissertação de natureza científica para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização em Estruturas

Modelação e monitorização do comportamento dinâmico de barragens abóbada: identificação modal automática

Trabalho Final de Mestrado elaborado no Laboratório de Engenharia Civil (LNEC) para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil pelo Instituto Superior de Engenharia de Lisboa no âmbito do protocolo de cooperação entre o ISEL e o LNEC

Avaliação em tempo real de forças em cabos

Dissertação elaborada para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Estruturas

Identificação modal e simulação da resposta sísmica de barragens abóbada

Trabalho Final de Mestrado elaborado no Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil pelo Instituto Superior de Engenharia de Lisboa no âmbito do protocolo de cooperação ente o ISEL e o LNEC

Control of a power supply with cycling current using different controllers

Fast Field Cycling (FFC) Nuclear Magnetic Resonance (NMR) relaxometers require controlled current sources in order to get accurate flux density with respect to its magnet. The main elements of the proposed solution are a power semiconductor, a DC voltage source and the magnet. The power semiconductor is commanded in order to get a linear control of the flux density. To implement the flux density control, a Hall Effect sensor is used. Furthermore, the dynamic behavior of the current source is analyzed and compared when using a PI controller and a PD2I controller.

Caracterização dinâmica de um edifício existente de betão armado através de ensaios de vibração ambiental

Dissertação de natureza Científica para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil

Observação e modelação do comportamento dinâmico do viaduto do Corgo: utilização integrada de modelos de identificação modal e modelos de elementos finitos de barra

Trabalho Final de Mestrado elaborado no Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil pelo Instituto Superior de Engenharia de Lisboa no âmbito do protocolo de Cooperação entre o ISEL e o LNEC