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O metodo de Galerkin descontinuo aplicado a problemas de convecção-difusão; The discontinuous Galerkin method applied to convection-diffusion problems

Tiago Luis Duarte Forti
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 22/08/2005 Português
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Este trabalho dedica-se ao estudo do método de Galerkin descontínuo aplicado a problemas de convecção-difusão. O método de Galerkin descontínuo (MGD) é um variante do método de elementos finitos tradicional (MEF) em que as funções do espaço de interpolação são descontínuas entre elementos. A motivação para o estudo do MGD vem da mecânica dos fluidos. Muitos problemas de mecânica dos fluidos apresentam solução com fortes gradientes ou descontinuidades. São os problemas de choque e de camada limite. Nessas regiões de forte gradiente ou descontinuidades, o MEF apresenta oscilações na solução numérica. Essas oscilações tornam o método pouco estável, podendo-se obter soluções não-físicas como pressão negativa. O método de Galerkin descontínuo permite evitar ou reduzir essas oscilações. Várias formulações são disponíveis na literatura e algumas delas são tratadas neste trabalho, em especial a formulação de Baumann e Oden. Propõe-se a combinação dos métodos de elementos finitos e Galerkin descontínuo em uma mesma simulação, obtendo-se as vantagens de cada um deles; The present work is dedicated to study the discontinuous Galerkin method (DGM) applied to convection-diffusion problems. The DGM is a variant of the so-known finite element method (FEM). In DGM the interpolation space is formed by discontinuous functions between elements...

Metodos dos elementos finitos e elementos de contorno aplicados a problemas visco-elastodinamicos transientes : pre-requisitos para o acoplamento

Edson Antonio Capello Sousa
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 05/08/1999 Português
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Neste trabalho desenvolveu-se a formulação para acoplamento do método do Elementos Finitos e Elementos de Contorno para solução de problemas dinâmicos transientes em meios viscoelásticos. A formulação do MEF transiente viscoelástico, foi realizada diretamente no domínio do tempo, utilizando o conceito de integrais hereditárias. Na formulação do MEC, a resposta transiente é obtida, através de uma inversão numérica de domínio, a partir da solução estacionária do problema, sendo que, esta última é proveniente das funções de influência do semiespaço. Nos exemplos apresentados, o MEF viscoelástico é aplicado em estruturas de barra e viga, onde os problemas visco-elastodinâmicos e quase-estáticos foram verificados, enquanto o MEC é utilizado para analisar a resposta dinâmica de uma estrutura rígida com e sem massa sobre o solo viscoelástico. Alguns exemplos verificam a eficiência da inversão numérica aplicada na formulação do MEC. Os resultados obtidos são bastante satisfatórios, e as soluções podem ser estendidas para outras pesquisas, como análise do comportamento de estruturas viscoelásticas mais complexas e soluções de outros problemas dinâmicos envolvendo o semi-espaço.; In this work...

Analise da distribuição das tensões de cisalhamento na interface aço-concreto de pilares mistos parcialmente revestidos; Analysis of the distribution of the shear stress in the interface steel-concrete of partially encased composite columns

Flavio Gaiga
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 27/08/2008 Português
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Na construção civil, o uso racional do aço e concreto na composição de seções estruturais é uma forma economicamente e estruturalmente viável, principalmente em edifícios de múltiplos andares. Dentre o vasto campo denominado "estruturas mistas aço concreto", podemos caracterizar os pilares mistos parcialmente revestidos como um perfil de aço estrutural do tipo "I" ou "H" revestido com concreto, armadura longitudinal e transversal, e conectores de cisalhamento nas mesas e alma. Na determinação da resistência dos pilares mistos, parte-se da hipótese básica de que há interação completa entre os dois materiais, e que não haja escorregamento relativo entre as duas superfícies. Tendo em vista estes aspectos, neste trabalho são apresentados modelos numéricos tridimensionais de pilares mistos com o objetivo de simular o seu comportamento estrutural. As simulações foram feitas utilizando o programa ANSYS versão 9.0, com base no Método dos Elementos Finitos (MEF). Com o objetivo de validar a estratégia de análise foram construídos modelos numéricos comparando os resultados obtidos com os provenientes de análise experimental, extraídos de trabalhos apresentados por outros pesquisadores. A partir desta análise numérica foi aplicado o método simplificado proposto pela ABNT/NBR:14323/99 no dimensionamento de um pilar misto parcialmente revestido...

Otimização da superfície de deslizamento em mancais hidrodinâmicos radiais com carregamento estático; Optimization of hydrodynamic radial bearing surface with static load

Bruno Barbosa de Oliveira Ferreira Salles
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 24/02/2011 Português
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Este trabalho tem por objetivo desenvolver um algoritmo computacional para otimização de forma da superfície de mancais hidrodinâmicos. O algoritmo usa a teoria de lubrificação elastohidrodinâmica que leva em conta a deformação elástica do mancal devido à distribuição de pressão hidrodinâmica. Esta distribuição de pressão é calculada resolvendo-se a equação de Reynolds por meio do Método de Elementos Finitos (MEF). O MEF também foi usado para calcular a deformação radial do mancal. Uma metodologia de otimização foi então aplicada para obter um novo mancal com melhor desempenho, mudando-se apenas a geometria da superfície do mancal; The aim of this work is to develop a computational algorithm for bearing surface shape optimization. The algorithm uses the elastohydrodynamic lubrication theory that takes into account the elastic bearing deformation due to the hydrodynamic pressure distribution. This pressure distribution is calculated by solving the Reynolds equation using the Finite Element Method (FEM). The FEM is also used to calculate the bearing radial deformation. An optimization methodology is applied to obtain a new bearing with better performance characteristics by changing only the geometry of the bearing surface

Metodologia para medição de tensões em virabrequins utilizando ESPI; Stress measurements in crankshafts using ESPI

Eduardo Hiroshi Matsusaki
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 20/02/2009 Português
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Tensões mecânicas estão entre as principais causas de falhas de componentes estruturais. A medição de tais tensões pode ser feita com técnicas que relacionam alguma variável física a tensão existente. Técnicas destrutivas podem ser usadas para tal finalidade, mas apenas no controle de qualidade. Entre as técnicas não destrutivas destacam-se os Raios X, a difração de Nêutrons e a acustoelasticidade. Uma das técnicas mais promissoras envolve a Interferometria a Laser. Segundo essa técnica, a interferência entre feixes de luz permite a identificação de pontos da superfície e estes, quando deslocados sob a aplicação de esforços, possibilitam o cálculo das deformações e tensões. Este trabalho apresenta a aplicação da técnica de Interferometria Eletrônica entre Padrões de Speckles - ESPI para a medição de tensões em virabrequins. O estudo consistiu em uma revisão teórica do método; no estudo dos fatores que influenciam o resultado da medição; na validação da técnica para a medição de tensões, através da comparação com resultados do MEF e da extensometria; na aplicação da técnica para a medição cm chapa entalhada e no emprego desta para a medição de tensões em virabrequins. O estudo permitiu também a ajustagem ótima dos parâmetros que influenciem a medição. Os resultados obtidos mostraram que o método é promissor quanto ao seu emprego generalizado; que a resolução obtida é adequada para o emprego na medição nos componentes analisados e que o método tem limitações importantes...

hp2FEM : uma arquitetura de software p não-uniforme para o método de elementos finitos de alta ordem; hp2FEM : a p non-uniform software architecture to the high order finite element method

Gilberto Luis Valente
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 27/08/2012 Português
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Este trabalho tem como objetivo principal a implementação de uma arquitetura de software para o Método de Elementos Finitos de Alta Ordem (MEF-AO), baseando-se no paradigma de programação orientada a objeto (POO) e no uso de técnicas de otimização de código fonte. O software foi escrito em linguagem C++ e desenvolvido sobre um framework com ferramentas que auxiliaram no desenvolvimento. A modelagem do sistema foi realizada de forma a facilitar e promover o reuso e manutenção do código. Buscou-se, também, a flexibilidade e generalização do MEF-AO ao permitir a variação nos procedimentos da construção das equações e o uso de malhas p não-uniforme. Neste caso, cada elemento pode ser interpolado com uma ordem polinomial diferente, além de permitir o uso de um algoritmo local de solução. Tal característica pode diminuir o número de operações e de armazenamento, pois o número de funções de forma é aumentado apenas onde é necessário o uso de mais pontos para interpolação da malha de solução. No final, o software é avaliado aplicando o problema de projeção para malha de quadrados e hexaedros.; The main objective of this work is the implementation of a software architecture for the High-Order Finite Element Method (HO-FEM)...

Estudo das vias de sinalização celular que impactam na atividade da enzima glutaminase; Understanding the cell signalization pathways that impact on glutaminase activity

Carolline Fernanda Rodrigues Ascenção
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 17/02/2014 Português
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A proliferação celular comanda os processos de embriogênese e de crescimento do organismo, sendo essencial para a correta função de vários tecidos adultos. Apesar de ser importante para a homeostase do organismo, a sua desregulação compõe a força motriz do desenvolvimento tumoral. Somente nos últimos vinte anos começou a ser evidenciada a relação entre as vias de tradução de sinais estimuladas por fatores de crescimento e a reorganização da atividade metabólica, a qual precisa priorizar a biossíntese e o aumento da biomassa, processos essenciais para a divisão celular. Em células tumorais, o consumo de glutamina é aumentando concomitante ao aumento da atividade de glutaminase. Três isoenzimas de glutaminase são expressas na maioria dos tecidos (liver-type glutaminase, kidney-type glutaminase e glutaminase C), todavia pouco se sabe sobre a necessidade específica de cada uma delas para o metabolismo tumoral. Vários artigos recentes têm definido o papel da glutaminólise, ou metabolismo da glutamina e seus subprodutos, na ativação da mTOR. Neste sentido é uma hipótese válida imaginar que mTOR possa contra-regular glutaminase. Desta maneira, resolvemos investigar se mTOR atua na regulação da atividade de glutaminase. Para tanto...

Orthogonal and minimum energy high-order bases for the finite element method = : Bases ortogonais de alta ordem e de mínima energia para o método de elementos finitos; Bases ortogonais de alta ordem e de mínima energia para o método de elementos finitos

Caio Fernando Rodrigues dos Santos
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 27/02/2015 Português
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Nesse trabalho apresentamos os procedimentos de construção de bases para o Método de Elementos Finitos (MEF) de alta ordem considerando o procedimento de diagonalização simultânea dos modos internos da matriz de massa e rigidez unidimensionais e a ortogonalização dos modos de contorno usando procedimentos de mínima energia. Nesse caso, os conceitos de ortogonalização de mínima energia são usados como uma maneira eficiente de se construir modos de contorno ortogonais aos modos internos das funções de forma $1D$. Novas funções de forma unidimensionais para o MEF de alta ordem são apresentadas para a construção de bases simultaneamente diagonais de mínima energia para o operador de Helmholtz. Além disso, um procedimento para o cálculo das matrizes de massa e rigidez $2D$ e $3D$, como combinação dos coeficientes unidimensionais das matrizes de massa, rigidez e mista é apresentado para elementos quadrilaterais e hexaédricos distorcidos em problemas de projeção, Poisson, estado plano e estado geral em problemas de elasticidade linear. O uso de procedimentos via matrizes unidimensionais permite obter um speedup significativo em comparação com o procedimento padrão, para malhas distorcidas e não distorcidas. Com esse procedimento...

Síntese e caracterização estrutural de complexos metálicos com ligantes bioativos N,O-doadores e estudo de suas atividades biológicas in vitro; Synthesis and structural characterization of metal complexes with N,O-donor bioactive ligands, and biological study in vitro

Marcos Alberto de Carvalho
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 25/02/2015 Português
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O uso de metais em medicina, no tratamento de doenças, data desde a antiguidade. Sais de prata são utilizados há séculos como agentes antimicrobianos, enquanto que, mais recentemente, complexos de Au(I) e Pt(II) tem sido pesquisados e utilizados como agentes antiartríticos e antitumorais, respectivamente. Nesta Tese, são apresentados estudos de síntese, caracterização estrutural e ensaios biológicos in vitro de novos complexos metálicos de Pt(II), Pd(II), Ag(I) e Au(III) com diferentes ligantes bioativos: triptofano (Trp), triptamina (tra), ácido mefenâmico (mef) e carnosina (car). Os complexos foram preparados a partir da reação em solução aquosa ou alcoólica dos ligantes e dos respectivos sais metálicos. As composições dos complexos foram determinadas por análise elementar, espectrometria de massas e por análise termogravimétrica. Estudos espectroscópicos e de modelagem molecular permitiram propor os modos de coordenação dos ligantes aos íons metálicos. Os complexos de Ag(I) e Pd(II) com Trp mostraram atividade sobre cepas bacterianas Gram-negativas e Gram-positivas. O complexo de Pd(II) com triptamina não apresentou atividade frente as cepas de Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus. O complexo de Pd(II) com ácido mefenâmico e bipiridina mostrou atividade inibitória frente a cepas de S. aureus e não foi ativo sobre E. coli e P. aeruginosa. Estudos de citotoxicidade dos complexos de Ag(I)...

Barragens de enrocamento com face de concreto

Souza, Kleber Isaac Silva de
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 260 f.| il., tabs., grafs.
Português
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil.; O presente trabalho dedica-se à análise de estruturas de barragens de enrocamento com face em concreto pelo método dos elementos finitos (MEF), considerando camadas construtivas e as diferentes propriedades do enrocamento. Somente as cargas de alteamento são consideradas na análise. Para calcular a estrutura considerando suas camadas construtivas, foi desenvolvido um programa computacional baseado no método dos elementos finitos. A barragem é dividida em camadas, cada uma correspondendo a uma etapa construtiva, modeladas com elementos de estado plano de deformação. O enrocamento é considerado um material elástico-linear isotrópico. O programa produz os valores dos esforços e tensões de cada camada, para cada etapa construtiva, e também os valores finais, depois do alteamento estar concluído. O programa computacional utiliza a linguagem Java, gerando um programa multi-plataforma. Todos os dados, para todas as camadas e etapas construtivas, são determinados a partir de arquivos formatados, organizados em blocos de dados separados por comandos. O programa permite o mapeamento automático de malhas de elementos finitos para ser utilizado em cada etapa de construção a partir dos arquivos de entrada. Para visualização de resultados...

Modelagem da evolução do dano ortotrópico acoplado à elastoplasticidade em metais

Freitas, Andresa
Fonte: Universidade Federal de Santa Catarina Publicador: Universidade Federal de Santa Catarina
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: xiv, 118 p.| il., grafs., tabs.
Português
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2010; Neste trabalho, estuda-se um modelo de dano dúctil tridimensional baseado nos princípios da mecânica do contínuo, na hipótese de equivalência de deformação e no conceito de tensão efetiva, com base numa metodologia fundamentada na termodinâmica dos processos irreversíveis. Faz-se o acoplamento das teorias de elastoplasticidade e dano (modelo de Lemaitre) a fim de realizar uma simulação numérica da evolução do dano em estruturas, via Método dos Elementos Finitos (MEF). Postulados da mecânica do dano em meio contínuo foram utilizados buscando-se incorporar o dano como uma variável interna. Primeiramente utiliza-se uma variável de dano escalar isotrópica e posteriormente introduz-se a anisotropia na distribuição das micro-trincas, através do dano ortotrópico, representado por um tensor simétrico de segunda ordem. O código computacional desenvolvido é baseado no MEF e no modelo constitutivo de Lemaitre que é próprio para materiais metálicos, considerando-se um comportamento isotrópico do material, com encruamento isotrópico linear e critério de plastificação de von Misses. O algoritmo numérico correspondente à integração das equações constitutivas é baseado em uma etapa de previsão (estado elástico teste) e uma etapa de correção (estado corretor plástico/dano)...

Projeto de estruturas de barragens de gravidade de concreto por meio de métodos computacionais

Gutstein, Daniela
Fonte: Universidade Federal de Santa Catarina Publicador: Universidade Federal de Santa Catarina
Tipo: Tese de Doutorado Formato: 315 p.| il., grafs., tabs.
Português
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Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2011; O emprego de modelagem computacional por meio do Método dos Elementos Finitos (MEF) se faz necessário no projeto de barragens de gravidade de concreto, quando se deseja considerar a deformabilidade da fundação e as subpressões por meio de critérios mais aprofundados, e/ou quando na existência de planos de descontinuidades em fundações de barragens, dentre outros. No entanto, as verificações de estabilidade global de barragens de gravidade de concreto por meio de modelagem computacional pelo MEF ainda suscita dúvidas e discussões. As pesquisas relacionadas ao assunto são de diferentes enfoques e áreas de conhecimento e muitas vezes não geram de imediato contribuições para o projeto de BGC por não abordarem a visão geral do problema. Este trabalho tem como objetivo apresentar uma visão geral do problema de projeto de BGC e discutir metodologias para a análise computacional dessa estrutura. A visão geral do problema é feita a partir de um levantamento do "estado da arte" de projeto de BGC, incluindo alguns aspectos que são importantes e não são abordados nas referências pesquisadas. Em seguida...

Validação de um modelo de conjunto para predição e análise vibroacústica de um compressor hermético

Doi, Ricardo Mikio
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Tese de Doutorado Formato: 277 p.| il., grafs., tabs.
Português
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Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2011; As ferramentas numéricas vêm conquistando espaço no desenvolvimento e na melhoria de produtos devido à sua versatilidade e baixo custo em relação aos protótipos físicos. O Método de Elementos Finitos (MEF) tem mostrado ser uma dessas ferramentas com grande potencial para o estudo vibroacústico. Porém os resultados dos modelos de estruturas complexas geralmente apresentam discrepâncias quando comparados com dados experimentais dotados como referência. Nesse contexto, o presente trabalho busca gerar e validar um modelo vibroacústico melhorado do conjunto de componentes de um compressor simplificado utilizando o MEF e interagindo resultados numéricos com dados experimentais. Inicialmente, diversos aspectos de modelagem foram avaliados, visando definir modelos com grande potencial de representatividade do comportamento dinâmico dos componentes individuais de um compressor na faixa de frequência de 0 a 10 kHz. Em seguida, as geometrias, as propriedades de materiais e as tensões residuais de alguns componentes foram investigadas para avaliar suas respectivas influências no comportamento dinâmico dos modelos. Só então as diferenças entre os resultados numéricos e os dados experimentais foram quantificadas por meio de técnicas específicas de correlações. Essas diferenças...

Simulação do comportamento mecânico de tubos em PRFV submetidos à pressão hidrostática

Mesquita, Fausto Nogueira de Almeida
Fonte: Universidade de Brasília Publicador: Universidade de Brasília
Tipo: Dissertação
Português
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Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2008.; Com crescente tendência de aplicação nos mais diversos setores, os materiais compósitos necessitam de um correto estudo para seu dimensionamento estrutural. Apesar de já estarem superados os obstáculos iniciais da tecnologia; e terem grande parte de suas aplicações já reguladas por normas, simplificações tem sido adotadas em cálculos estruturais envolvendo o uso destes materiais. Os materiais compósitos, porém, podem apresentar assimetria e comportamento não isotrópico, tensões residuais e também, mesmo quando submetidos apenas a solicitações mecânicas no plano (tensões de membrana), gerar momentos fletores com efeitos inesperados que, dependendo de sua magnitude, podem ter maior influência na estrutura do material, com conseqüências no processo de falha. Neste contexto, simulações numéricas baseadas no método dos elementos finitos, tem grande potencial para avaliar as tensões mecânicas que ocorrem em tubulações comerciais de Plástico Reforçado com Fibras de Vidro (PRFV), por exemplo, as quais são o foco deste estudo. As possíveis influências, desconsideradas pelas simplificações de uso comum na produção comercial de tubos em PRFV...

Caracterização de desempenho de uma aplicação paralela do método dos elementos finitos em ambientes heterogêneos de pcs

Ferreira, Roberta Ribeiro
Fonte: Universidade de Brasília Publicador: Universidade de Brasília
Tipo: Dissertação
Português
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Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2006.; Na área das Engenharias muitos problemas complexos de soluções extremamente trabalhosas e normalmente impossíveis de serem resolvidos por métodos analíticos exigem soluções numéricas. O método dos elementos finitos (MEF) é uma abordagem para solução destes problemas encontrados em análise de estruturas, fluídos, eletromagnetismo, modelagem de circuitos integrados, biomédica e transferência de calor que necessitam processamento de alto desempenho e trabalham com grandes volumes de dados. A computação paralela aparece como uma alternativa viável para a obtenção do desempenho necessário para a solução de problemas através do MEF e a utilização de clusters, como alternativa para a obtenção deste desempenho a baixo custo, se comparados a outros sistemas de computação paralela. Contudo, em ambientes heterogêneos, para que o paralelismo seja explorado eficientemente é fundamental uma distribuição balanceada da carga de trabalho. Para isto, se faz necessário o conhecimento detalhado dos custos de execução e comunicação envolvidos no processamento da aplicação paralela...

Inteligência computacional aplicada à engenharia de estruturas; Computational intelligence applied to engeneering of structures

Castro, Li Chong Lee Bacelar
Fonte: Universidade de Brasília Publicador: Universidade de Brasília
Tipo: Tese
Português
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Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2009.; A inteligência computacional vem mudando a forma com que alguns problemas são tratados e solucionados, pois fornece um manancial poderoso de soluções para pesquisadores de todas as áreas, inclusive em aplicações difíceis, extremamente restritivas, ou mesmo consideradas impossíveis. Neste trabalho, os Algoritmos Genéticos (AGs) e as Redes Neurais Artificiais (RNAs) são utilizados para a otimização de estruturas reticuladas e estruturas contínuas em 2D e 3D. A utilização dos AGs visam obter uma solução para um problema específico usando uma estrutura de dados baseado em um cromossomo, uma das possíveis soluções do problema. A utilização das RNAs por sua vez visam generalizar o processo de otimização em substituição aos métodos clássicos de análise estrutural. Os cromossomos são estruturados em uma cadeia binária e operadores genéticos são aplicados para gerarem novos pontos amostrais em um espaço de busca que recombinam estas estruturas preservando e aprimorando informações críticas. O Método dos Elementos Finitos (MEF) é combinado com o AG com o intuito de avaliar cada solução possível produzida no caso da otimização de peso e o Método dos Elementos de Contorno (MEC) para as a otimização de forma. Para os outros casos o Método das Soluções Fundamentais (MSF) é utilizado. O MSF é uma técnica de contorno indireta que evita singularidades por definir uma superfície fictícia que envolve todo o domínio do problema...

Avaliação da rigidez de pórticos tridimensionais de concreto armado; Evaluation of stiffness in three-dimensional frames of reinforced concrete

Oliveira, Janes Cleiton Alves de
Fonte: Universidade de Brasília Publicador: Universidade de Brasília
Tipo: Tese
Português
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Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2009.; A avaliação da rigidez de pórticos tridimensionais é importante para aferir a confiabilidade de projetos estruturais, principalmente os que envolvem edifícios altos, frente aos estados limites últimos e de utilização. Nos edifícios de concreto armado, esta avaliação é realizada através de uma análise da estabilidade global seja por processos aproximados, determinando o parâmetro de instabilidade α e o coeficiente γz e/ou, por processos mais rigorosos, utilizando por exemplo o método P-Δ ou uma análise criteriosa de segunda ordem. Este trabalho visa contribuir para a avaliação da rigidez de pórticos de concreto armado considerando alguns fatores que julgamos relevantes para a análise como: o aspecto tridimensional da estrutura, a interação conjunta dos elementos lajes – vigas – pilares, o fator de carga de colapso plástico, o fator de carga crítica de Euler e as freqüências naturais, obtidas através de uma análise de vibrações livres. Através de modelagens numéricas, baseadas no método dos elementos finitos (MEF), foram produzidos programas, em linguagem Fortran, que permitem avaliar o comportamento de pórticos em uma análise elastoplástica incremental...

Um estudo numérico do efeito térmico em concreto massa; A numerical study of thermal effect in mass concrete

Coelho, Nailde de Amorim
Fonte: Universidade de Brasília Publicador: Universidade de Brasília
Tipo: Dissertação
Português
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Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-graduação em Estruturas e Construção Civil, 2012.; O concreto massa é geralmente utilizado em obras de grande porte, como barragens e fundações. É denominado assim por apresentar concretagens de grandes dimensões e volume. Essas características influenciam para o aumento da temperatura no interior do concreto devido à liberação de calor no processo de hidratação dos produtos cimentícios, esse processo é chamado de calor de hidratação. Junto com o calor de hidratação, os efeitos de condução, radiação e convecção, assim como as condições iniciais e de contorno do concreto também influenciam na elevação da temperatura do material. No entanto, a principal causa de preocupação nesses tipo de problema é o gradiente térmico atingido, ou seja, a diferença entre as temperaturas máxima e mínima que o concreto está sujeito. Pois, quanto maior o gradiente térmico, maior a probabilidade de surgimento de tensões térmicas que provocam as fissurações. As características e propriedades do concreto utilizado também influenciam diretamente nos efeitos térmicos. As análises realizadas com o ANSYS apresentam bastante performance quanto à evolução de temperatura...

Aplicações do método do ponto material (MPM) a problemas geotécnicos

Llano Serna, Marcelo Alejandro
Fonte: Universidade de Brasília Publicador: Universidade de Brasília
Tipo: Dissertação
Português
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Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2012.; O objetivo deste trabalho é investigar a eficiência do Método do Ponto Material Generalizado (GIMP) para a simulação de problemas de grandes deformações, e mais especificamente o cone de penetração por queda livre utilizado na norma britânica para ensaios de limite de liquidez. Foi feita uma revisão teórica do ensaio de penetração de cone, ressaltando as formulações analíticas e a obtenção de parâmetros para solos argilosos a partir dos resultados deste ensaio. As formulações teóricas relacionam a profundidade de penetração do cone com a resistência não-drenada de solos argilosos. Com o intuito de verificar estas formulações teóricas foram realizados ensaios de cone e palheta (mini-vane) em laboratório com caulim a diferentes teores de umidade. Também foi feita uma completa caracterização do caulim, incluindo a obtenção da curva característica de retenção de água. Os resultados foram interpretados à luz das teorias dos ensaios de cone e da teoria de estados críticos para a obtenção dos parâmetros mecânicos do solo e da interface caulim-cone. Os experimentos foram então simulados numericamente com GIMP sob condições bidimensionais e tridimensionais. Para tanto foi utilizado código aberto NairnMPM...

Implementação do método dos elementos finitos generalizados com aplicação em materiais compositos; Implementation of generalized finite element method with application on composites materials

Alves, Gelson de Sousa
Fonte: Universidade de Brasília Publicador: Universidade de Brasília
Tipo: Dissertação
Português
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Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2014.; Esta pesquisa teve o objetivo de implementar formulações não convencionais do método dos elementos finitos (MEF) aplicado a análise estrutural em regime elástico linear. Especificamente, o método dos elementos finitos generalizados (MEFG) foi desenvolvido para simulações em domínios bidimensionais. Várias funções de enriquecimento, como as funções polinomiais, singulares e de interface, foram implementadas a fim de melhorar a aproximação dos problemas de valor de contorno com soluções suaves, singulares e descontínuas devido a diferentes interfaces de materiais. Uma técnica especial foi formulada e implementada levando em consideração a interface do material em compósitos sem a correspondência da malha de elementos finitos com o contorno dos diferentes materiais nos membros estruturais: vigas laminadas, placa com dois materiais e compósitos heterogêneos (matriz e inclusões). Assim, os resultados foram comparados com soluções analíticas e soluções pelo MEF. Os resultados mostram que melhores aproximações foram alcançadas usando o modelo proposto. A estratégia demonstrou potencial para resolver problemas com gradiente descontínuo causado pela interface material. Além disso...