On the study of train-track dynamic interactions caused by rail welds on discrete supported rails

The paper studies the influence of rail weld dip on wheel-rail contact dynamics, with particular reference to freight trains where it is important to increase the operating speed and also the load transported. This has produced a very precise model, albeit simple and cost-effective, which has enabled train-track dynamic interactions over rail welds to be studied to make it possible to quantify the influence on dynamic forces and displacements of the welding geometry; of the position of the weld relative to the sleeper; of the vehicle's speed; and of the axle load and wheelset unsprung mass. It is a vertical model on the spatial domain and is drawn up in a simple fashion from vertical track receptances. For the type of track and vehicle used, the results obtained enable the quantification of increases in wheel-rail contact forces due to the new speed and load conditions.

Gestão social do desenvolvimento: a exclusão dos representantes dos empresários? o caso do programa Territórios da Cidadania norte-RJ

A incorporação do enfoque territorial como fundamento para as políticas de desenvolvimento rural ocasionou, dentre outros avanços, no rompimento com a tradição vertical e centralizadora das estratégias de desenvolvimento, e na consequente valorização das iniciativas e dos atores locais. Tal abordagem acolhe a gestão social, e seus princípios da inclusão, relativo à incorporação dos atores excluídos do processo decisório, e do pluralismo, que diz respeito à multiplicidade de atores na tomada de decisões sobre as políticas públicas. No caso brasileiro, o enfoque territorial é encampado pelo Programa de Desenvolvimento Sustentável dos Territórios Rurais e pelo seu sucessor, o Programa Territórios da Cidadania. No entanto, a trajetória das políticas de desenvolvimento rural é francamente setorial, ao privilegiar as organizações vinculadas à agricultura familiar e excluir as organizações representantes dos empresários, apesar dos princípios portados pela gestão social e da adoção da abordagem territorial, que implicam na mobilização das forças sociais dinâmicas presentes nos territórios. Assim, considerada a importância da participação empresarial para o êxito das políticas dessa natureza, este trabalho analisa as possibilidades de inclusão das representações dos empresários para o pluralismo no âmbito do Programa Territórios da Cidadania. Para tanto, realizou-se um estudo de caso no Norte- RJ, no qual foram entrevistados representantes da sociedade civil, dos empresários, do SEBRAE e do Ministério do Desenvolvimento Agrário, cujas informações foram complementadas por análise documental, e tratadas por meio de análise de conteúdo com grade mista elaborada com base no conceito de cidadania deliberativa habermasiano. Os resultados relevam que as representações empresariais não estão inseridas no colegiado territorial do Norte-RJ, e tampouco conhecem o Programa Territórios da Cidadania. As entidades da sociedade civil, que consideram o colegiado como Fórum da Agricultura Familiar, rechaçam indistintamente a inclusão dos empresários por conta de diferenças sócio-políticas, agravadas pelo histórico da região. O pluralismo também é atravancado pelos processos de formação do território, de composição do colegiado e de elaboração e avaliação dos projetos. As representações empresariais, por seu turno, já estão inseridas em outras instâncias de participação social, como conselhos municipais de políticas públicas, e aceitam a dinâmica que rege estes espaços pautados na racionalidade substantiva. Sua inserção pode ser facilitada pelo SEBRAE/RJ que, além de gozar de prestígio dentre os empresários, tem fomentado a articulação dos atores territoriais. Não obstante as possibilidades para a inclusão, o modelo de gestão social em vigor não é capaz de promover a concertação social das forças dinâmicas em prol do desenvolvimento do território Norte-RJ. Palavras-

Mosaicos de áreas protegidas e unidades de conservação. Dificuldades e desafios num arranjo de governança híbrida: o caso do Mosaico Bocaina

O objetivo principal desta tese é compreender o funcionamento de um mosaico de áreas protegidas e unidades de conservação – o Mosaico Bocaina. Entende-se hoje que a política de conservação de biodiversidade depende da criação e adequada gestão de áreas protegidas. No entanto, a apropriação estatal de porções do território se deu por meio de decretos de criação de unidades de conservação num período em que não era obrigatória a consulta à população que habita essas localidades, o que acabou gerando inúmeros inconvenientes para ambos os lados e um verdadeiro imbróglio jurídico quando se trata do reconhecimento dos direitos difusos. O Mosaico Bocaina foi criado por uma portaria do Ministério do Meio Ambiente no final de 2006. Desde 2007 vem tentando se firmar como um instrumento de planejamento e gestão integrada e participativa de um conjunto unidades de conservação. Tenta-se também mitigar e buscar possíveis soluções para conflitos fundiários históricos criados pela sobreposição de territórios oficiais e tradicionais. Por meio da análise sistemática dos documentos produzidos no âmbito do seu Conselho Consultivo, e do acompanhamento das discussões de temas caros aos atores interagindo nesse fórum de governança híbrida, procuramos entender por que certos temas avançam e entram na agenda, sendo encaminhados para as instâncias decisórias competentes, e outros nem sequer conseguem ser processados, sendo bloqueados assim que entram na pauta. Identificamos que tal processo é resultado da dinâmica de configuração de forças de duas coalizões de defesa que disputam, mais que compartilham, espaços no território, e sempre polarizaram as discussões. De um lado, a coalizão pró-biodiversidade, que agrega gestores de unidades de conservação (tanto de proteção integral quanto de uso sustentado) e outros atores cujo foco nem sempre é uma agenda claramente conservacionista, mas excludente. De outro, a coalizão pró-sociodiversidade, que luta pela adoção de uma agenda socioambientalista e alternativa, com a inclusão e garantia do protagonismo das comunidades tradicionais nos projetos de desenvolvimento local sustentável. Acreditamos que essa polarização e dificuldade de construção de consensos baseados em princípios de colaboração e cooperação é resultado da própria complexidade da gestão da governança em fóruns híbridos como esse, complexidade esta derivada da coexistência de valores, preferências e interesses muitas vezes divergentes. Mas também conseguimos identificar outros fatores específicos, resultados de características locais e/ou escolhas realizadas pelo coletivo de atores ao longo da trajetória. A enorme assimetria de informação e poder entre os atores participantes, por exemplo, dificulta o desenvolvimento de confiança e mecanismos de reciprocidade. A adoção de uma coordenação colegiada, por outro lado, acabou comprometendo o surgimento de uma liderança ou instância neutra que funcionasse como mediadora dos processos de negociação entre as partes. O profundo desconhecimento das possibilidades – mas, sobretudo, também dos limites – dos mosaicos de áreas protegidas e unidades de conservação como instrumento de gestão territorial dentro do amplo Sistema Nacional de Unidades de Conservação gera expectativas de solução de conflitos que dependem de decisões que são tomadas alhures, o que acaba frustrando e desmobilizando os participantes de ambos os lados. A imagem de aparente apatia dos órgãos ambientais federais e estaduais, por sua vez, derivada da morosidade dos processos públicos, tende a infundir ainda mais incerteza no relacionamento entre os atores.

Implementação de um sistema eletrônico para avaliar a distribuição da força na região plantar de pacientes

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Interpretação racional do ensaio DPL

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Ground maritime structure interaction. Recent failures in inner gravity constructions on the Spanish Coastline

A maritime construction is usually a slender line in the ocean.It is usual to see just its narrow surface strip and not analyse the large amount of submerged material the latter is supporting.Without doubt,it is the ground to which a notable load is transmitted in an environment subjected to periodic,alternating stresses,dynamic forces which the sea's media constitute. Both an outer and inner maritime construction works in a complex fashion.A granular solid(breakwater)breathes with the incident wave flow,dissipating part of the wave energy between its gaps.The backflow tries to extract the different items from the solid block,setting a balance between effective and neutral tensions that follow Terzaghui's principle. On some occasions,fluidification of the armour layer has caused the breakwater to collapse(Sines,Portugal,February 1978).On others,siphoning or liquefaction of sand supporting monoliths(vertical breakwaters)lead them to destruction or collapse(New Barcelona Harbour Mouth,Spain,November 2001). This is why the ground-force-structure interaction is a complicated analysis with joint design tools still in an incipient state. The purpose of this article is to describe two singular failures in inner maritime constructions in Spain deriving from ground problems(Malaga,July 2004and Barcelona,January 2007).They occurred recently and the causes are the subject of reflection and analysis.

Estudio de los riesgos técnicos aplicados al diseño y construcción de cimentaciones para máquinas

En el Código Técnico de la Edificación se define el riesgo como medida del alcance del peligro que representa un evento no deseado para las personas, expresado en términos de probabilidad vinculada a las consecuencias de un evento, también se expresa como Exigencia Básica de Resistencia y Estabilidad, que estas serán las adecuadas para que no se generen riesgos indebidos manteniendo la resistencia y estabilidad frente a las acciones e influencias previsibles durante la construcción y usos previstos de los edificios, y que además, los posibles eventos extraordinarios que puedan producirse no originen consecuencias desproporcionadas respecto a la causa original. Es ahora donde la gestión de riesgos juega un papel muy importante en la sociedad moderna, siendo esta cada vez más exigente con los resultados y calidad de productos y servicios, además de cumplir también con la responsabilidad jurídica que trae la concepción, diseño y construcción de proyectos de gran envergadura como los son la obra civil y edificación. La obra civil destinada al sector industrial debe ser ejecutada con la mayor precisión posible, pues requiere la instalación de complejos equipos y sistemas productivos que pueden producir esfuerzos dinámicos que muchas veces no se consideran en el diseño de los cimientos que lo soportan, razón por la cual interviene la gestión de riesgos para conocer y reducir los posibles riesgos de fallos que se puedan generar y así intentar aproximarse cada vez más al desarrollo de diseños eficientes y confiables, afianzando la exactitud y minimizando errores en la producción y elaboración de piezas, sistemas y equipos de las distintas áreas productivas de la industria. El presente trabajo de investigación se centra en el estudio de los riesgos técnicos existentes en el diseño y ejecución de cimentaciones para maquinarias, mediante la aplicación de varios métodos de investigación, a fin de intentar cubrir los aspectos más importantes que puedan incurrir en una posible causa de fallo de la estructura, evaluando el acoplamiento entre el sistema máquina-cimiento-suelo. Risk is defined, by the Technical Building Code (Código Técnico de la Edificación, CTE) as a measure of the scope of the hazard of an undesired event for people, expressed in terms of probability related to the consequences of an event, also is expressed as a Basic Requirement Strength and Stability these will be appropriate to not cause undue risk maintaining strength and stability against predictable actions and influences during construction and expected uses of the buildings. Nowadays, Risk Management is an important process in modern society, becoming ever more demanding about the results and quality of products and services, and also complies with the legal responsibility that brings the conception, design and construction of large projects as are civil engineering and construction projects. Civil work as a part of industry must be performed as accurately as possible, requiring the installation of sophisticated equipment and production systems which can produce dynamic forces that often are not considered in the design of the foundations, this is the reason why risk management is involved to understand and reduce the risks of failures that may arise and try to move closer to the development of efficient and reliable designs, strengthening the accuracy and minimizing errors in the production and processing of parts, systems and equipments from different production areas of the industry. This paper is a study of existing technical risks in the design and execution of foundations for machinery, through the application of various research methods, in order to try to cover the most important aspects that may produce the failure of the structure, evaluating the union between the machine-foundation system and soil.

Análisis de registros de aceleraciones verticales en caja de grasa y correlación con la infraestructura

El sector ferroviario ha experimentado en los últimos años un empuje espectacular acaparando las mayores inversiones en construcción de nuevas líneas de alta velocidad. Junto a esta inversión inicial no se debe perder de vista el coste de mantenimiento y gestión de las mismas y para ello es necesario avanzar en el conocimiento de los fenómenos de interacción de la vía y el material móvil. En los nuevos trazados ferroviarios, que hacen del ferrocarril un modo de transporte competitivo, se produce un notable aumento en la velocidad directamente relacionado con la disminución de los tiempos de viaje, provocando por ello elevados esfuerzos dinámicos, lo que exige una elevada calidad de vía para evitar el rápido deterioro de la infraestructura. Resulta primordial controlar y minimizar los costes de mantenimiento que vienen generados por las operaciones de conservación de los parámetros de calidad y seguridad de la vía férrea. Para reducir las cargas dinámicas que actúan sobre la vía deteriorando el estado de la misma, debido a este aumento progresivo de las velocidades, es necesario reducir la rigidez vertical de la vía, pero igualmente este aumento de velocidades hace necesarias elevadas resistecias del emparrillado de vía y mejoras en las plataformas, por lo que es necesario buscar este punto de equilibrio en la elasticidad de la vía y sus componentes. Se analizan las aceleraciones verticales medidas en caja de grasa, identificando la rigidez vertical de la vía a partir de las frecuencias de vibración vertical de las masas no suspendidas, correlacionándola con la infraestructura. Estas aceleraciones verticales se desprenden de dos campañas de medidas llevadas a cabo en la zona de estudio. En estas campañas se colocaron varios acelerómetros en caja de grasa obteniendo un registro de aceleraciones verticales a partir de las cuales se ha obteniendo la variación de la rigidez de vía de unas zonas a otras. Se analiza la rigidez de la vía correlacionándola con las distintas tipologías de vía y viendo la variación del valor de la rigidez a lo largo del trazado ferroviario. Estos cambios se manifiestan cuando se producen cambios en la infraestructura, de obras de tierra a obras de fábrica, ya sean viaductos o túneles. El objeto principal de este trabajo es profundizar en estos cambios de rigidez vertical que se producen, analizando su origen y las causas que los provocan, modelizando el comportamiento de los mismos, para desarrollar metodologías de análisis en cuanto al diseño de la infraestructura. Igualmente se analizan los elementos integrantes de la misma, ahondando en las características intrínsecas de la rigidez vertical global y la rigidez de cada uno de los elementos constituyentes de la sección tipo ferroviaria, en cada una de las secciones características del tramo en estudio. Se determina en este trabajo si se produce y en qué medida, variación longitudinal de la rigidez de vía en el tramo estudiado, en cada una de las secciones características de obra de tierra y obra de fábrica seleccionadas analizando las tendencias de estos cambios y su homogeneidad a lo largo del trazado. Se establece así una nueva metodología para la determinación de la rigidez vertical de la vía a partir de las mediciones de aceleraciones verticales en caja de grasa así como el desarrollo de una aplicación en el entorno de Labview para el análisis de los registros obtenidos. During the last years the railway sector has experienced a spectacular growth, focusing investments in the construction of new high-speed lines. Apart from the first investment the cost of maintaining and managing them has to be considered and this requires more knowledge of the process of interaction between track and rolling stock vehicles. In the new high-speed lines, that make of the railway a competitive mode of transport, there is a significant increase in speed directly related to the shorten in travel time, and that produces high dynamic forces. So, this requires a high quality of the track to avoid quickly deterioration of infrastructure. It is essential to control and minimize maintenance costs generated by maintenance operations to keep the quality and safety parameters of the railway track. Due to this gradual increase of speed, and to reduce the dynamic loads acting on the railway track causing its deterioration, it is necessary to reduce the vertical stiffness of the track, but on the other hand this speed increase requires high resistance of the railway track and improvements of the railway platform, so we must find the balance between the elasticity of the track and its components. Vertical accelerations in axle box are measured and analyzed, identifying the vertical stiffness of the railway track obtained from the vertical vibration frequency of the unsprung masses, correlating with the infrastructure. These vertical accelerations are the result of two measurement campaigns carried out in the study area with the placement of several accelerometers located in the axle box. From these vertical accelerations the variation of the vertical stiffness from one area to another is obtained. The track stiffness is analysed relating with the different types of infrastructure and the change in the value of the stiffness along the railway line. These changes are revealed when changes in infrastructure occurs, for instance; earthworks to bridges or tunnels. The main purpose of this paper is to examine these vertical stiffness changes, analysing its origins and causes, modelling their behaviour, developing analytical methodologies for the design of infrastructure. In this thesis it is also reviewed the different elements of the superstructure, paying special attention to the vertical stiffness of each one. In this study is determined, if it happens and to what extent, the longitudinal variation in the stiffness of track along the railway line studied in every selected section; earthwork, bridges and tunnels. They are also analyzed trends of these changes and homogeneity along the path. This establishes a new method for determining the vertical stiffness of the railway track from the vertical accelerations measured on axle box as well as an application developed in LabView to analyze the recordings obtained.

Acciones humanas sobre estructuras

En esta tesis se propone un nuevo modelo de carga para caracterizar los saltos de personas sobre estructuras y se estudia la influencia de las personas en las propiedades dinámicas de la estructura. En el estudio del comportamiento estructural de construcciones como gimnasios, salas de baile, estadios, auditorios o pasarelas peatonales sometidas a cargas producidas por un gran número de personas, se deben tener en cuenta las fuerzas dinámicas, lo cual implica el uso de modelos de cálculo más complejos y criterios de dimensionamiento con nuevos parámetros. Por ello, es necesario determinar a qué cargas van a estar sometidas este tipo de estructuras y cómo van a cambiar cuando se encuentren ocupadas por personas. En la primera parte del trabajo se presenta el problema de considerar las fuerzas dinámicas en el análisis de estructuras. Se indican los factores que influyeron en el interés por este tipo de estudios. Se exponen los objetivos de la tesis y se propone la metodología para conseguirlos. También en esta primera parte se describe el estado del arte. Se explican los modelos existentes de carga generada por saltos de personas y se hace un repaso de los principales autores y estudios sobre este tema. Por último se exponen algunas ideas sobre las modificaciones dinámicas que provoca la presencia de las personas en las estructuras. En la segunda parte de la tesis se explica el modelo de carga de saltos propuesta en este trabajo, donde se incluye una campaña de ensayos con saltos sobre una placa de carga. Se describen las estructuras de ensayo, un gimnasio y una losa que cubre un aljibe. Se detalla la identificación de las propiedades dinámicas de las estructuras, describiendo los ensayos correspondientes y los resultados de un Análisis Operacional Modal. Por último se presenta el modelo de elementos finitos de la estructura elegida para los ensayos. En la tercera y última parte del trabajo se comprueba la validez de los modelos de carga estudiados mediante la realización de ensayos dinámicos con personas saltando y la posterior comparación de los resultados experimentales con las simulaciones numéricas. Como último resultado se estudia la influencia de las personas en las propiedades dinámicas de la estructura. Para ello se utilizan los datos obtenidos mediante un ensayo con personas pasivas. ABSTRACT In this thesis, a new load model is proposed to characterize people jumping on structures and the influence of people in the dynamic properties of the structure is studied. In the study of the structural behavior of buildings such as gymnasiums, dance halls, stadiums, auditoriums or footbridges subjected to loads generated by crowd, dynamic forces must take into account, which involves the use of more complex calculation models and dimensioning criteria with new parameters. Therefore, it is necessary to determine these dynamic loads and how structures will change when they are occupied by people. In the first part of the work the problem of considering the dynamic forces in the analysis of structures is presented. The factors that influence on the interest in this type of study are indicated. The objectives of the thesis are presented and also the proposed methodology in order to achieve them. In this first part the state of the art is described. Existing jumping load models are explained and a review of the main authors and studies on this subject is done. Finally some ideas about the dynamic changes caused by the presence of people in the structures are exposed. In the second part of the thesis the proposed jumping load model is explained, including jump tests on a force plate. Test structures, a gym and a concrete slab are described. Dynamic properties identification of the test structures is detailed with the corresponding tests and Operational Modal Analysis results. Finally, a finite element model of the structure chosen for the tests is presented. In the third part of the work, the studied jump load models are validated by performing dynamic testing with people jumping and the subsequent comparison of experimental results with numerical simulations. As a last result, the influence of people on the dynamic properties of the structure is checked. For this purpose, obtained data from a test with passive people are used.

Barandillas de protección personal con solicitación dinámica

Las barandillas de seguridad con solicitación dinámica, tipos B y C según UNE-EN 13374, son el conjunto de componentes destinados a la protección colectiva de las personas contra las caídas a un nivel inferior y a retener materiales. Frecuentemente incorporan una red de seguridad. En este artículo se analizan aspectos fundamentales como su diseño, sus requisitos mecánicos y la solución a la problemática que suponen los soportes o puntos duros capaces de producir lesiones al accidentado. Para este fin, se ha estudiado el fenómeno de la caída de un lastre sobre tales redes con distintos modelos numéricos de elementos finitos en régimen dinámico y mediante consideraciones analíticas cinemáticas, obteniendo conclusiones útiles como la forma geométrica necesaria, la escuadría de los perfiles que constituyen el bastidor de la red, y los factores de impacto que sufren los accidentados. Ello permite sugerir mejoras al texto normativo.

Dynamic modelling and analysis of hydraulic forces in radial blood pumps

Dissertação de mestrado integrado em Biomedical Engineering Biomaterials, Biomechanics and Rehabilitation

Dynamic transitions in a two dimensional associating lattice gas model

Using Monte Carlo simulations we investigate some new aspects of the phase diagram and the behavior of the diffusion coefficient in an associating lattice gas (ALG) model on different regions of the phase diagram. The ALG model combines a two dimensional lattice gas where particles interact through a soft core potential and orientational degrees of freedom. The competition between soft core potential and directional attractive forces results in a high density liquid phase, a low density liquid phase, and a gas phase. Besides anomalies in the behavior of the density with the temperature at constant pressure and of the diffusion coefficient with density at constant temperature are also found. The two liquid phases are separated by a coexistence line that ends in a bicritical point. The low density liquid phase is separated from the gas phase by a coexistence line that ends in tricritical point. The bicritical and tricritical points are linked by a critical lambda-line. The high density liquid phase and the fluid phases are separated by a second critical tau-line. We then investigate how the diffusion coefficient behaves on different regions of the chemical potential-temperature phase diagram. We find that diffusivity undergoes two types of dynamic transitions: a fragile-to-strong transition when the critical lambda-line is crossed by decreasing the temperature at a constant chemical potential; and a strong-to-strong transition when the critical tau-line is crossed by decreasing the temperature at a constant chemical potential.

Experimental analysis of wheel/workpiece dynamic interactions in grinding

The aim of this work is to study the wheel/workpiece dynamic interactions in high-speed grinding using vitrified CBN wheel and DTG (difficult to grind) work materials. This problem is typical in the grinding of engine valve heads. The influence of tangential force per abrasive grain was investigated as an important control variable for the determination of G ratio. Experiments were carried out to observe the influence of vibrations in the wheel wear. The measurements of acoustic emission (AE) and vibration signals helped in identifying the correlation between the dynamic interactions (produced by forced random excitation) and the wheel wear. The wheel regenerative chatter phenomenon was observed by using the wheel mapping technique. (c) 2008 CIRP.

Vehicle Dynamic Safety in Measured Rough Pavement

Dynamic vehicle behavior is used to identify safe traffic speed limits. The proposed methodology is based on the vehicle vertical wheel contact force response excited by measured pavement irregularities on the frequency domain. A quarter-car model is used to identify vehicle dynamic behavior. The vertical elevation of an unpaved road surface has been measured. The roughness spectral density is quantified as ISO Level C. Calculations for the vehicle inertance function were derived by using the vertical contact force transfer function weighed by the pavement spectral density roughness function in the frequency domain. The statistical contact load variation is obtained from the vehicle inertance density function integration. The vehicle safety behavior concept is based on its handling ability properties. The ability to generate tangential forces on the wheel/road contact interface is the key to vehicle handling. This ability is related to tire/pavement contact forces. A contribution to establish a traffic safety speed limit is obtained from the likelihood of the loss of driveability. The results show that at speeds faster than 25 km/h the likelihood of tire contact loss is possible when traveling on the measured road type. DOI: 10.1061/(ASCE)TE.19435436.0000216. (C) 2011 American Society of Civil Engineers.