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Tendo como principal objetivo contribuir para o melhor entendimento do comportamento fora de plano dos elementos de alvenaria de pedra, este artigo apresenta os resultados de uma campanha experimental e numérica realizada em duas paredes em forma de U e representativas da arquitetura vernacular portuguesa. Foram realizados ensaios não destrutivos nas paredes de alvenaria para a caracterização dos materiais e dois ensaios destrutivos para avaliação do seu comportamento mecânico quando submetidas a ações fora do plano. Os resultados experimentais foram utilizados para a calibração de modelos numéricos de elementos finitos assumindo comportamento isotrópico da alvenaria., The main objective of this paper is to contribute to a better understanding of the out-of-plane behavior of unreinforced stone masonry walls. This paper presents the results of an experimental and numerical campaign carried out on two U-shaped walls representative of Portuguese vernacular architecture. The experimental campaign included non-destructive tests for characterization of the material and an out-of-plane cyclic loading test for the characterization of the overall response of the walls. The experimental results were used in the calibration of numerical models based on finite elements and assuming isotropic behavior of masonry, Apoiado por fundos FEDER através do Programa Operacional Competitividade e Internacionalização – COMPETE e por fundos da FCT – Fundação para a Ciência e Tecnologia no âmbito do projeto POC1-01-0145-FEDER-007633.

Nos trabalhos de estimativa de reservas de petróleo, geralmente, assume-se que a variável aleatória porosidade do reservatório se distribui de acordo com o modelo Gaussiano. Desse modo, assume-se que o valor esperado da distribuição pode ser estimado por meio da média aritmética dos valores de porosidade obtidos a partir de análises de perfilagens e plugs em nível de poço. Isso implica que a distribuição Gaussiana é a melhor escolha para a modelagem dos dados dessa variável, mas nem sempre essa premissa é verdadeira. Nesse trabalho, ao se utilizarem dados reais de porosidade de uma camada de rocha reservatório do poço 3-NA-002-RJS da bacia de Campos, mostra-se que a distribuição logística é a que melhor se ajusta aos dados amostrais. Em tais casos, como ilustra a análise numérica, pode-se cometer erros significativos ao selecionar a média aritmética amostral como sendo o estimador da média populacional. Os resultados apontam que o uso inadequado do tipo de distribuição pode gerar impactos significativos nas estimativas das reservas recuperáveis, observando-se que a média aritmética tende a subestimar o P90 e a superavaliar o P10. In many papers dealing with estimation of oil reserves, engineers usually assume that well porosity can be modeled as a Gaussian distribution, that is, under this assumption the expected value of porosity can be estimated from the average porosity values from well log and petrophysical data. But, other distributions can be used to model local porosity when Gaussian distribution cannot fit sample data. In this paper, using actual porosity data of a 3-NA-002-RJS well from the Campos Basin, it is shown that for a selected interval, the logistic distribution fits the data better than other distributions and its expected value should be used to estimate the well porosities of the entire population. In such cases, as numerical analysis shows, using arithmetic mean instead of expected value may give rise to errors. The data shows that using an average as porosity estimator will overestimate the P90 and underestimate the P10 estimates.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) The present paper aims to numerically determine in the Abaqus® software, in a qualitative and quantitative way, the parameters that exert the greatest influence on the effective width of steel-concrete composite box girder bridges. These structures have advantages such as greater torsional rigidity, facilities in terms of construction and maintenance, durability and aesthetic factors. In the technical standards and in the literature, there is no specific recommendation for the calculation of the effective width in steel-concrete composite bridges with box girders and, as an alternative, the existing recommendations for I-girders are adopted. ”, The main ones being the American standard AASHTO (2017) and the European EN 1994-2-2 (2005) in addition to methods from the literature. In view of this range of procedures, there is a need for an investigation into the distribution of stresses at the interface between materials, because if the effective width is admitted incorrectly, costly or even unsafe solutions may result. For this purpose, the effective numerical width of 260 simply supported models of steel-concrete composite box girder bridges ridges of steel and concrete supported was determined, in which the study variables were the configuration of the cross section, the height of the concrete slab, the length of the span, the arrangement of elements in the cross section and the steel-concrete interaction degree. Based on the results found, expressions were proposed to calculate the effective width of steel-concrete composite box girder bridges, as well as coefficients, depending on the interaction degree, to adjust the effective width recommended by AASHTO (2017) and EN 1994-2-2 (2005) for steel-concrete composite bridges with I-girders. O presente trabalho tem o objetivo de determinar numericamente no software Abaqus®, de forma qualitativa e quantitativa, os parâmetros que exercem maior influência na largura efetiva de pontes mistas em seção caixão. Estas estruturas apresentam vantagens como maior rigidez à torção, facilidades em termos de construção e manutenção, durabilidade e fatores estéticos. Entretanto, nas normas técnicas e na literatura, não há nenhuma recomendação específica para o cálculo da largura efetiva em pontes e viadutos mistos de aço e concreto em seção caixão e, como alternativa, adota-se as recomendações existentes para vigas em perfis tipo “I”, sendo as principais a da norma americana AASHTO (2017) e da europeia EN 1994-2-2 (2005) além de métodos da literatura. Frente a essa gama de procedimentos, há a necessidade de uma investigação acerca da distribuição de tensões na interface entre os materiais, pois se a largura efetiva for admitida incorretamente, poderá resultar soluções custosas ou até mesmo inseguras. Com esse intuito, determinou-se a largura efetiva numérica de 260 modelos de pontes mistas de aço e concreto biapoiadas, nas quais as variáveis de estudo foram a configuração da seção transversal, a altura da laje, o comprimento do vão, a disposição de elementos na seção transversal e o grau de interação aço-concreto. Fundamentando-se nos resultados encontrados, foram propostas expressões para o cálculo da largura efetiva de pontes mistas de aço e concreto em seção caixão, bem como coeficientes, dependentes do grau de interação aço-concreto, para ajustar a largura efetiva recomendada pela AASHTO (2017) e pelo EN 1994-2-2 (2005) para pontes mistas de aço e concreto com vigas tipo “I”. CAPES: 88882.426430/2019-01

Cloud provider Amazon Elastic Compute Cloud (EC2) gives access to resources in the form of virtual servers, also known as instances. EC2 spot instances (SIs) offer spare computational capacity at steep discounts compared to reliable and fixed price on-demand instances. The drawback, however, is that the delay in acquiring spots can be incredible high. Moreover, SIs may not always be available as they can be reclaimed by EC2 at any given time, with a two-minute interruption notice. In this paper, we propose a multi-workflow scheduling algorithm, allied with a container migration-based mechanism, to dynamically construct and readjust virtual clusters on top of non-reserved EC2 pricing model instances. Our solution leverages recent findings on performance and behavior characteristics of EC2 spots. We conducted simulations by submitting real-life workflow applications, constrained by user-defined deadline and budget quality of service (QoS) parameters. The results indicate that our solution improves the rate of completed tasks by almost 20%, and the rate of completed workflows by at least 30%, compared with other state-of-the-art algorithms, for a worse-case scenario.

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-06T19:00:21Z No. of bitstreams: 1 Kelvin de Paula Sobrinho.pdf: 4524160 bytes, checksum: 581c0602b571baef5038e91f1f889c9f (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-06T19:00:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kelvin de Paula Sobrinho.pdf: 4524160 bytes, checksum: 581c0602b571baef5038e91f1f889c9f (MD5) Previous issue date: 2019-02-22 In the last few years, there was a significant increase in the number of researches related to the use of stainless steel in civil construction, considering both numerical and experimental analysis. This fact is associated with the excellent properties these materials can provide when compared to carbon steel, such as corrosion resistance, durability, fire resistance, and its great aesthetic value. Other factors that influenced the increase of research in this field are related to the current standards and design codes, which are based in analogies associated to carbon steel, following rules for cold formed steel, and using parameters to reduce stainless steel s high deformation capacity. The stainless steel has a very distinct structural behavior, its stress versus strain curve is non-linear from low stress levels and does not present a well-demarcated point of yielding stress, moreover each type of stainless steel presents different behaviors, while the carbon steel presents an initial stress-strain curve almost linear elastic, with a well-defined point of yielding stress that separates the elastic region from the plastic region. The purpose of this work is to contribute with experimental and numerical analysis, aiming to estimate the behavior of bolted connections submitted to tensile forces. The connection FE models evaluated are composed by stainless steel thin plates connected by a bolt with one or two cutting planes. Comparisons with current design codes were carried out, as well as the use of calculation methods proposed by other authors and the new stainless steel design manual. In this paper, a study was also performed to investigate the influence of curling and pulling into line effects in the ultimate strength of the bolted connections, these effects even modified the failure mode estimated by the current design codes and reduced the ultimate strength of the analyzed connections by 36% to 25% for austenitic and ferritic steels, respectively. As a solution to mitigate this reduction, it was studied the use of stiffness plates, that prevented the curling effect and minimized the reduction of the ultimate strength of ferritic steel connections, reaching a 17% increase of the ultimate strength. Houve um aumento significativo de pesquisas relacionadas ao uso do aço inoxidável na construção civil considerando análises experimentais e numéricas. Tal fato, está associado as propriedades que esse tipo de material pode proporcionar quando comparado com o aço carbono, tais como, elevada resistência à corrosão, durabilidade, resistência ao fogo, e ao seu grande valor estético. Outro fator que influencia o aumento de pesquisas nessa área diz respeito às normas e códigos vigentes, que de fato, são baseadas por premissas associadas ao aço carbono seguindo regras para o aço conformado a frio e utilizando fatores para reduzir sua elevada capacidade de deformação. O aço inoxidável possui um comportamento estrutural muito distinto. Sua curva tensão versus deformação é não linear desde baixos níveis de tensão e sem um patamar definido de tensão de escoamento. Além disso, para cada tipo de aço inoxidável pode se observar diferentes comportamentos, enquanto o aço carbono apresenta um trecho inicial quase linear elástico e com um patamar de escoamento bem definido, que separa de forma consistente a região elástica da região plástica. O propósito do presente trabalho é contribuir com análises experimentais e numéricas a fim de avaliar o desempenho de ligações aparafusadas submetidas ao corte. Os modelos de ligações avaliados são compostos por placas finas de aço inoxidáveis conectadas por um parafuso com um e dois planos de cortes. Comparações com normas e códigos vigentes foram realizadas, assim como, a utilização de métodos propostos por outros autores e pelo novo manual de dimensionamento de aço inoxidável. Nesse trabalho, também foi realizado um estudo sobre a influência dos efeitos curling e pulling into line na resistência última de ligações aparafusadas, que chegaram a alterar o modo de falha previsto pelos códigos e normas vigentes e reduzir a resistência última das ligações estudadas em até 36% e 25% para os aços austenítico e ferrítico, respectivamente. Como solução para atenuar essa redução, foi estudado a utilização de um reforço composto por placas enrijecidas que impediram o efeito curling para ligação com aço ferrítico e minimizaram a redução da carga última para o aço austenítico, chegando a se obter um acréscimo da resistência em até 17%.

Derived from simplifications of the Saint-Venant equations, the kinematic wave model has the ability to describe the behavior of surface runoff in watersheds. This paper aims to obtain the numerical simulation of the flow routing in a natural watershed, by using lattice Boltzmann method. In the computational model, the surface of the basin will be represented by a V-shaped segmented in two lateral planes and one main channel. The simulation considers the effective precipitation flowing on the watershed per unit of width at the exit of each of the planes that represent the surface of the basin. The water flowing from the planes enters the main channel in the form of lateral contribution. Hydrograms of two rain events are obtained, which present the volume drained in the outlet corresponding to the whole basin in each event. Two equilibrium distribution functions were developed by Chapmann-Enskog expansion at time scales and model D1Q3, one suitable for flow on the basin surface and another for the main channel, in order to obtain the variables of interest in each case. The numerical results obtained were compared with the KINEROS2 hydrological model.

Os elementos estruturais, em muitas situações, estão apoiados em outros corpos, tais como o solo, que podem oferecer restrições de movimentos em algumas direções. Por isso, a análise estática e dinâmica desses elementos considerando sua interação com o solo torna-se importante na concepção de um projeto estrutural. Este artigo apresenta a análise dinâmica não linear de sistemas estruturais considerando tal interação através do Método dos Elementos Finitos. Um elemento de viga-coluna geometricamente não linear é usado para modelar a estrutura, enquanto o solo é idealizado como uma fundação contínua, através dos modelos de Winkler e Pasternak. Admite-se que a fundação reage aos esforços de tração e compressão, de modo que durante o processo de deformação os elementos estruturais são sujeitos a restrições de contato bilaterais. O método de integração de Newmark e a estratégia incremental-iterativa de Newton-Raphson são usados no processo de resolução das equações dinâmicas não lineares no domínio do tempo. Durante o estudo foram avaliadas situações práticas envolvendo a interação entre solo e estrutura, destacando a influência do contato nas frequências naturais de vibração e na resposta transiente dessas estruturas. Structural elements, in many situations, are supported by other surfaces, such as soil, which may offer movement constraints in some directions. Therefore, the static and dynamic analysis of these elements considering their interaction with the soil becomes important in the design of a structural design. This paper presents the nonlinear dynamic analysis of structural systems considering such interaction through the Finite Element Method. A geometrically nonlinear beam-column element is used to model the structure, while the soil can be idealized as a continuum foundation, through the Winkler and Pasternak models. It is assumed that the foundation reacts to tension and compression stresses, so during the deformation process the structural elements are subjected to bilateral contact constraints. The analysis is based on the modeling of the structural system using the finite element method, where the Newmark integration method and Newton-Raphson iterative strategy are used in the process of solving the nonlinear dynamic equations in the time domain. Practical situations involving the interaction between soil and structure were evaluated during the study, showing the influence of contact in the natural vibration frequency and transient response of these structures.

Este artigo analisa a capacidade do método do reticulado de Boltzmann (LBM) com múltiplos tempos de relaxamento (MRT) na simulação do escoamento em problemas práticos de engenharia. O estudo de caso abordado refere-se ao primeiro trecho do canal de iniciação, que faz parte do canal da piracema, localizado no Usina Hidrelétrica de Itaipu. O canal de iniciação possui obstáculos submersos distribuídos de uma margem até a outra, com o objetivo de reduzir a velocidade da água e permitir a ocorrência do ciclo da piracema. As equações governantes do escoamento são as equações de águas rasas, que serão resolvidas por meio do LBM-MRT. Utilizou-se condições de contorno adequadas para escoamento em canal, vazão e altura da água constante na entrada e saída, respectivamente. Devido às características do problema que pretende-se simular, incorporou-se ao código computacional uma técnica de simulação em grandes escalas (LES - Large Eddy Simulation) a qual permite obter resultados mais próximos do comportamento real do escoamento. Além disso, avalia-se a estabilidade da simulação em todos os pontos da malha para cada passo de tempo e, juntamente com a propriedade da consistência do LBM, obtém-se a convergência da solução. A simulação fornece a profundidade, velocidades nas direções {\textstyle x} e {\textstyle y} , e a magnitude da vorticidade da água. This paper analyzes the ability of the Lattice Boltzmann method (LBM) with multiple relaxation times (MRT) in the simulation of flow in practical engineering problems. The case study covered refers to the first section of the initiation channel, which is part of the piracema channel, located in the Itaipu Hydroelectric Power Plant. The initiation channel has submerged obstacles distributed from one margin to the other, in order to reduce water velocity and allow the piracema cycle to occur. The governing equations of flow are the shallow water equations, which will be solved through the LBM-MRT. The non-slip bounce-back scheme was used on walls and obstacles, constant discharge at the inlet and fixed depth at the outlet of the channel. Due to the characteristics of the problem to be simulated, a large eddy simulation (LES) technique was incorporated into the computational code, which allows to obtain results that are closer to the actual behavior of the flow. In addition, the stability of the simulation at all points of the mesh is evaluated for each step of time and, together with the property of the consistency of the LBM, the convergence of the solution is obtained. The simulation provides the depth, velocities in the x and y directions, and the magnitude of water vorticity.

Este artigo apresenta um novo esquema explícito para a solução das equações de águas rasas em uma e duas dimensões, desenvolvido a partir do método dos elementos de conservação e elementos de solução espaço-tempo, aqui abreviado por método CE/SE. As funções de base utilizadas são expansões de Taylor de segunda ordem no tempo e no espaço. Esse aumento na ordem das funções de aproximação produz o aumento no número de variáveis de marcha no tempo, por isso, além das variáveis fluxo e suas inclinações, também são incógnitas no presente esquema suas derivadas espaciais de segunda ordem. Um processo iterativo para o cálculo das derivadas de primeira e segunda ordem é formulado para problemas com choques e descontinuidades. Experimentos computacionais demonstram acurácia de terceira ordem. Os problemas de ruptura de barragem unidimensional e bidimensional considerados validam a acurácia e robustez do esquema. This paper presents a new explicit scheme for the solution of shallow water equations in one and two space dimensions, developed from the space-time conservation element and solution element (CE/SE) method. The basis functions used are second-order Taylor expansions in time and space. This increase in the order of the approximation functions produces an increase in the number of unknowns in the scheme, therefore, besides the flow variables and their slopes, their second-order partial derivatives are also unknown in the present scheme. An iterative process for the calculation of the first and second order derivatives is formulated for problems with shocks and discontinuities. Computational experiments demonstrate third-order accuracy. The one-dimensional and two-dimensional dam-break problems presented validate the accuracy and robustness of this scheme.

Inúmeras aplicações residenciais, comerciais e industriais tem seu rendimento aumentado quando um sistema de armazenamento de energia térmica é incorporado. Os PCMs (Phase Change Materials), devido ao seu alto calor latente de fusão, são materiais que representam uma alternativa viável à implementação de sistemas de armazenamento de energia térmica. Este trabalho apresenta um estudo numérico do processo de fusão de PCMs da família RT (Rubitherm Technologies GmbH) em cavidades cilíndricas. O estudo foi realizado através de simulação numérica por CFD (Computational Fluid Dynamics), com o software ANSYS Fluent. O modelo numérico adotado é bidimensional e foi validado com resultados numéricos e experimentais da literatura, obtendo-se boa aproximação. Para os PCMs aqui estudados, aumentando-se a temperatura de 10 oC para 20 oC e de 10 oC para 30 oC, acima da temperatura de mudança de fase, para frações líquidas entre 0,4 e 0,8, a redução média dos tempos de fusão é de, aproximadamente, 55,8% e 71,8%, respectivamente. Several residential, commercial and industrial applications have their efficiency increased when a thermal energy storage system is incorporated. The PCMs (Phase Change Materials), due to their high latent heat of fusion, are materials that represent a viable alternative to the implementation of thermal energy storage systems. This paper presents a numerical study of RT (Rubitherm Technologies GmbH) PCMs family fusion process in cylindrical cavities. The study was conducted through a CFD (Computational Fluid Dynamics) numerical simulation, with ANSYS Fluent software. The numeric model adopted is two-dimensional and has been validated with numerical and experimental results of literature, achieving a good approximation. For PCMs here studied, increasing the temperature from 10 oC to 20 oC and 10 oC to 30 oC, above the phase change temperature, for liquid fractions between 0.4 and 0.8, the average reduction of fusion time is approximately 55.8% and 71.8 %, respectively.

Neste trabalho apresenta‐se a análise numérica de vigas de concreto armado de seção retangular e T e de vigas mistas de aço e concreto submetidas a altas temperaturas. Para a obtenção dos resultados numéricos, os quais se referem às relações momento x curvatura para diferentes temperaturas, bem como os valores máximos atingidos para os momentos fletores, utilizou‐se o método ou modelo de fibras, sendo as relações constitutivas dos materiais (concreto e aço) definidas a partir das considerações do EUROCODE 2 parte 1.2 e da ABNT NBR 15200. A partir dos resultados obtidos, os quais são comparados com as respostas de expressões analíticas definidas pela ABNT NBR 6118 e pela ABNT NBR 8800, é possível se identificar a resistência residual da estrutura à medida que o tempo de exposição ao fogo aumenta e também demonstrar a redução efetiva de sua rigidez. This paper presents the numerical analysis of reinforced concrete beams with rectangular and T sections and of steel–concrete composite beams subjected to high temperatures. To obtain the numerical results, which refer to the moment x curvature relations for different temperatures, as well as the maximum values achieved for the bending moments, it was used the fibers method or fibers model, with the constitutive relations of materials (concrete and steel) defined by the considerations of the EUROCODE 2 part 1.2 and by the ABNT NBR 15200. From the results obtained, which are compared with the responses of analytical expressions defined by ABNT NBR 6118 and by ABNT NBR 8800, it is possible to identify the residual strength of the structure as the fire exposure time increases and also demonstrate the effective reduction of its rigidity.

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-06T19:03:00Z No. of bitstreams: 1 Douglas Martins Cavalcanti Rodrigues.pdf: 4560006 bytes, checksum: fb709c060edbaae2c8ff1d7946b7d8fc (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-06T19:03:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Douglas Martins Cavalcanti Rodrigues.pdf: 4560006 bytes, checksum: fb709c060edbaae2c8ff1d7946b7d8fc (MD5) Previous issue date: 2016-12-22 This paper presents the comparative analysis between two numerical models of a same structural system of foundation in reinforced concrete, differing from each other only in the discretization of its support points (piles). The structural system under study consists in a foundation with dimensions, in plan, equals to 15m x 12m, required to support a motor-compressor assembly with weight around 190 tonf, positioned 4m above a reference level. For numerical modeling of this structural system are used usual discretization techniques, by finite element methods (FEM), with software CSi SAP2000 v.14.0.0. Based on the developed methodology of analysis, the dynamic response is evaluated, in terms of natural frequencies, displacements and velocities. The maximum obtained values are compared with the recommended limit values of standards and project, objectifying a detailed evaluation, with respect to the structure performance related to excessive vibrations and concerned to economic issues involved on the conception of foundation system. Finally, the obtained results of the two models are compared, in order to evaluate if there are benefits in refining the support points modeling. Este trabalho tem por objetivo principal a análise comparativa entre dois modelos numéricos de um mesmo sistema estrutural de fundações em concreto armado, diferindo entre si apenas na discretização de seus pontos de apoio (estacas). O sistema estrutural em estudo tem como base uma fundação com dimensões aproximadas, em planta, de 15m x 12m, necessária para suportar um conjunto compressor-motor de cerca de 190 toneladas, posicionado a 4m de um piso de referência. Para a modelagem numérica do sistema estrutural são empregadas técnicas usuais de discretização, via método dos elementos finitos (MEF), por meio do software CSi SAP2000 V.14.0.0. Com base na metodologia de análise desenvolvida, a resposta estrutural dinâmica do sistema de fundações em concreto armado é devidamente avaliada, em termos dos valores das frequências naturais, deslocamentos e velocidades. Os valores máximos da resposta dinâmica do sistema são comparados com os valores limites recomendados por normas e recomendações de projeto, objetivando uma avaliação criteriosa, no que tange ao desempenho da estrutura em termos de vibrações excessivas e no que tange aos aspectos econômicos envolvidos na concepção do sistema de fundações. Finalmente, são comparados os resultados obtidos entre os dois modelos, de modo a avaliar se há ou não benefícios de se refinar a modelagem dos pontos de apoio.

RESUMO As equações de Maxwell têm um papel crucial na teoria do eletromagnetismo e suas aplicações. Entretanto, nem sempre é possível resolver essas equações de forma analítica. Por isso, precisamos de métodos numéricos para obter soluções aproximadas das equações de Maxwell. O método FDTD (Finite-Diference Time-Domain), proposto por K. Yee, é amplamente usado devido a sua simplicidade e eficiência. No entanto, esse método apresenta um alto custo computacional. Neste trabalho, propomos uma implementação paralela do método FDTD para execução em GPUs, usando a plataforma CUDA. Nosso objetivo é reduzir o tempo de processamento requerido para viabilizar o uso do método FDTD para a simulação da propagação de ondas eletromagnéticas. Avaliamos o algoritmo proposto considerando condições de contorno de tipo Dirichlet e também condições absorventes. Obtivemos ganhos de desempenho que variam de 7 a 8 vezes, comparando a implementação paralela proposta com uma versão sequencial otimizada. ABSTRACT Maxwell's equations play a crucial role in electromagnetic theory and applications. However, it is not always possible to solve these equations analytically. Consequently, we have to use numerical methods in order to get approximate solutions of the Maxwell's equations. The FDTD (Finite-diference Time-Domain) method, proposed by K. Yee, is widely used to solve Maxwell's equations, due to its efficiency and simplicity. However, this method has a high computational cost. In this paper, we propose a parallel implementation of the FDTD method to run on GPUs by using CUDA platform. Our goal is to reduce the processing time required, allowing the use of the FDTD method in the simulation of electromagnetic wave propagation. We evaluate the proposed algorithm considering two different kind of boundary conditions: a Dirichlet type boundary conditions and absorbing boundary conditions. We get a performance gain ranging from 7 to 8 times when comparing the proposed parallel implementation with an optimized sequential version.

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-06T19:02:48Z No. of bitstreams: 1 Lucas Castelo Branco Guerrieiro.pdf: 6005866 bytes, checksum: 8a4e8d36fe5fe7d9d659eb875cbe63ba (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-06T19:02:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lucas Castelo Branco Guerrieiro.pdf: 6005866 bytes, checksum: 8a4e8d36fe5fe7d9d659eb875cbe63ba (MD5) Previous issue date: 2015-12-14 Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro The tubular structural profiles have great advantages if associated to the structural and aesthetic behavior, which has had intense use in Europe, Southeast Asia, North America and Australia. However, this type of structure has been used very recently in Brazil. As a news technology, it demands forms of dissemination and implementation in it uses. It also requires more investigation and research papers proving better understanding in its structural behavior. Aiming at a better understanding, this dissertation considers a comparative study of T tubular joints with and without reinforcement, using a parametric and experimental analysis through the joint ultimate strength base on the deformation limit criteria comparing the results with the NBR16239 (2013) requirements. For this work, we have uses Square Hollow Section (SHS) in the chord and in the brace by checking the influence of reinforcement in the connected area on the overall joint behavior. The physical and geometrical nonlinearities were incorporated into the models in order to fully mobilize the joint capacity. The finite element models were developed in Ansys 12.0 software. The results showed that when using the standard requirements for dimensioning links with reinforcement, very conservative values are obtained. Os perfis tubulares possuem grandes vantagens associadas ao comportamento estrutural e caráter estético, com grande utilização em países da Europa, Sudeste Asiático, da América do Norte e na Austrália. Porém, tais estruturas são de uso recente no Brasil. Como uma nova tecnologia, a demanda por novas formas de divulgação e implementação de seu uso, são necessárias, além de requerer mais estudos e pesquisas buscando um melhor entendimento de seu comportamento estrutural. Sendo assim, esta dissertação considera um estudo comparativo entre ligações do tipo T com e sem reforço. Isto foi feito através de análises numéricas e experimentais baseadas na resistência última da ligação obtida pelo critério de deformação limite, comparando-se os resultados com as prescrições da NBR16239 (2013). Para isto, utilizou-se um perfil tubular quadrado (SHS) para o banzo e para o montante, verificando a influência do reforço na região da ligação no comportamento global. As não-linearidades física e geométrica foram incorporadas aos modelos numéricos, a fim de se mobilizar totalmente a capacidade resistente desta ligação. Os modelos em elementos finitos foram desenvolvidos no programa Ansys 12.0. Os resultados obtidos mostraram que ao se usar as prescrições de norma para o dimensionamento de ligações com reforço, valores muito conservadores são obtidos.

Uma das tarefas mais importantes na engenharia de petróleo é a caracterização de reservatórios. Um bom conhecimento das propriedades dos reservatórios é fundamental para confiáveis previsões de produção e para a aplicação dos métodos especiais de recuperação secundária. Uma ferramenta muito utilizada para este fim é a simulação numérica de reservatórios de petróleo, que através da aplicação de métodos numéricos permite obter a solução de equações diferenciais complexas por natureza. Este trabalho trata da modelagem computacional da injeção de espumas em reservatórios de petróleo utilizando o software Eclipse® . O objetivo principal desta pesquisa é compreender quais são os parâmetros que potencializam o aumento do fator de recuperação do óleo retido no espaço poroso após a utilização de métodos convencionais. A espuma é injetada desde a superfície em um reservatório localizado a 8.400 pés de profundidade que contem óleo cuja viscosidade é dependente da pressão, este óleo é conduzido para a superfície através de um poço produtor. Os 2 poços são completados ao longo de toda a espessura da formação de interesse. As equações que expressam o modelo da espuma são detalhadas e discretizadas juntamente com as equações que regem o fluxo de fluidos. Comparações de desempenho variado a concentração da espuma são apresentados para 3 tipos de óleos denominados de leve, intermediário e pesado. Os resultados mostram que existe uma correlação direta entre a concentração da espuma no fluido deslocante e o fator de recuperação de óleo. Destaca‐se ainda que uma concentração crítica c* de espuma é evidenciada com influência direta na eficiência do processo. One of the most important tasks in Petroleum Engineering is a reservoir characterization. A good knowledge of the properties of the reservoirs is essential for reliable production forecasts and the application of special methods of secondary recovery. A very useful tool for this purpose is the numerical simulation of oil reservoirs, which through the application of numerical methods allows for the solution of complex differential equations by nature. This paper deals with the computational modeling of foam injection in oil reservoirs using the Eclipse® software. The main objective of this research is to understand what the parameters that maximize the increase of the oil recovery factor retained in the pore space after using conventional methods are. Foam is injected from the surface into a reservoir of 8.400 feet deep containing oil viscosity which is dependent on the pressure, this oil is conducted to the surface through a production well. Both wells are completed over the entire thickness of the formation of interest. Equations that express the detailed model and the foam are discretized together with the governing equations of the fluid flow. Comparisons at different foam concentration are shown for light, intermediate and heavy oils. Results show that there is a direct correlation between the concentration of the displacing fluid foam and the oil recovery factor. Note also that a critical concentration c* foam is evidenced with direct influence on the efficiency of the process.

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-06T19:01:51Z No. of bitstreams: 1 Adriano Nizer.pdf: 6784220 bytes, checksum: d2284a89bc6677dca332561d66c0b10f (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-06T19:01:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Adriano Nizer.pdf: 6784220 bytes, checksum: d2284a89bc6677dca332561d66c0b10f (MD5) Previous issue date: 2014-03-12 The demand for the use of hollow sections structures in construction has had great progress in Brazil, despite being a long time widely used in Europe and developed countries. The release of a Brazilian Technical Standard specific for design of hollow sections, confirms this trend, and the need for increased dissemination and implementation of studies and research for a better understanding and development of this technology. This paper presents an analysis of the influence of chord normal stresses on the behavior of hollow sections connections, specifically for a T tubular joint. The experimental program consisted of six tests where two experiments were executed without chord axial forces, two were performed with compressive axial forces and two tension axial forces. The tested joints ultimate strengths were determined using deformation limit criteria proposed by several researchers. These results were then compared to the results obtained from a finite element numerical model developed 12.0 ANSYS program that included geometrical and material nonlinearities. These results were also compared to the design provisions present at the Eurocode 3; Brazilian standard NBR 16239:2013 and CIDECT. This assessment indicated that the results obtained in both experimental tests and in the numerical models were in favor of security when compared to the theoretical values obtained by all the investigated standards for chords without axial forces and with compressive axial forces corresponding to 60% and 80% of the chord plastic resistance, respectively, according to Eurocode 3/NBR16239:2013 and CIDECT. The obtained resistances for the joints applying tensile axial force on the chord were superior to the predicted theoretical results in the studied cases. A demanda pelo uso de perfis tubulares em estruturas na construção civil tem tido grande avanço no Brasil, apesar de ser, há muito tempo, amplamente empregado na Europa e países desenvolvidos. O lançamento de uma norma técnica brasileira específica para dimensionamento de perfis tubulares confirma esta tendência, havendo então a necessidade de uma maior divulgação e execução de estudos e trabalhos de pesquisa para uma melhor compreensão e desenvolvimento desta tecnologia. O presente trabalho apresenta uma análise da influência da aplicação de esforço normal no banzo no comportamento de ligações tubulares do tipo T . No desenvolvimento deste trabalho, foram realizados seis ensaios em laboratório com ligações do tipo T com perfis do tipo RHS para o banzo e SHS para o montante, sendo utilizados perfis conformados a frio para composição das ligações ensaiadas. Do total dos ensaios foram executados dois ensaios sem aplicação de esforço normal no banzo; dois com aplicação de esforço normal de compressão e dois com aplicação de esforço normal de tração. A resistência última das ligações nos ensaios foi obtida por meio do Critério de Deformação Limite proposto por diversos pesquisadores. Estes resultados foram comparados com os resultados obtidos em modelos numéricos em elementos finitos desenvolvidos no programa ANSYS 12.0, sendo considerado nestes modelos as não-linearidades geométricas e de material. Estes resultados também foram comparados com os resultados teóricos obtidos com base nas prescrições constantes nas normas Eurocode 3; norma brasileira NBR 16239 e do CIDECT. Conclui-se com este estudo que os resultados obtidos tanto nos ensaios experimentais quanto nos modelos numéricos ficaram a favor da segurança quando comparados com os valores teóricos obtidos pelas normas Eurocode 3 e NBR 16239:2013 e CIDECT com o banzo sem aplicação de esforço normal e com aplicação de esforço normal de compressão de até 60% e 80 % da carga de plastificação do banzo, respectivamente, para o Eurocode 3/NBR16239:2013 e para o CIDECT. As resistências obtidas para as ligações com a aplicação de esforço normal de tração no banzo foram superiores aos resultados teóricos no caso estudado.

Neste trabalho é dada uma ênfase especial à inclusão das incertezas na avaliação do comportamento estrutural, objetivando uma melhor representação das características do sistema e uma quantificação da importância destas incertezas no projeto. É tratado o problema da análise de confiabilidade de estruturas, incluindo o efeito da variabilidade espacial das suas propriedades. Para tanto, é proposto um modelo de elementos finitos para a representação do comportamento do concreto armado para cargas de curta e longa duração, o qual inclui as principais características observadas neste material. Também é desenvolvido um modelo para a geração de campos estocásticos multidimensionais não Gaussiano para as propriedades do material e que é independente da malha de elementos finitos. Um exemplo da geração de campos estocásticos bidimensionais não Gaussianos numa placa quadrada de aço é apresentado em primeiro lugar. Posteriormente, a análise de confiabilidade é realizada em relação a uma função de estado limite, a qual estabelece que a flecha na secção localizada no centro do vão de uma viga de concreto armado não deve ultrapassar um valor prescrito. Finalmente, a influência dos efeitos de longa duração na confiabilidade de uma viga de concreto armado é estudada, com e sem a consideração da corrosão da armadura. In this paper, special emphasis is given to the inclusion of uncertainties in the evaluation of structural behaviour aiming at a better representation of the system characteristics and the quantification of the importance of these uncertainties in the project. It deals with the structural reliability analysis problem accounting the effect of spatial variability of material properties. To this end it is proposed a finite element model to represent the behaviour of reinforced concrete for short and long-term loads, which includes the main features observed in this material. It was developed a model for the generation of multidimensional non-Gaussian stochastic fields for the material properties that is independent of the finite element mesh. First, an example of a two-dimensional non-Gaussian stochastic field generation in a square steel plate is presented. Latter, the reliability analysis is performed to a limit state function based on prescribed values of mid-span displacements on a simply-supported reinforced beam. Finally, the influence of long-term effects on the reliability of a reinforced concrete beam is studied considering the effect of steel reinforcement corrosion.

Esse trabalho apresenta um estudo referente à análise da estabilidade e vibração não linear de pórticos de aço planos do tipo galpão. Especial atenção é voltada à influência do pré-carregamento estático nas frequências naturais e nos modos de vibração dessas estruturas. Nesse sentido, foi utilizada uma formulação não linear de elementos finitos de viga-coluna que permite considerar as ligações entre os membros estruturais como semirrígidas. Para resolver o problema de equilíbrio estático não linear, um processo incremental e iterativo do tipo Newton acoplado ao método do comprimento de arco é adotado. Uma vez obtida convergência em cada passo de carga, emprega-se o método de Jacobi, para se determinarem as frequências naturais e os modos de vibração da estrutura pré-carregada. Todo o processo de solução não linear adotado é detalhado em um algoritmo. A influência de um parâmetro geométrico (altura da tesoura) e outro físico (rigidez dos apoios) no comportamento do pórtico tipo galpão é destacada nas análises. Objetiva-se, assim, obter uma melhor compreensão de alguns fenômenos de instabilidade e sensibilidade estrutural e mostrar a importância desses parâmetros e do pré-carregamento estático na flambagem e na vibração dessa estrutura de grande aplicação prática. This paper presents a study on the stability and nonlinear vibration analysis of planar pitched-roof frames. Special attention is dedicated to the influence of static preloading in natural frequencies and vibration modes of these structures. For this, used was a nonlinear beam-column element formulation that considers connection flexibility between the structural members. The global nonlinear static equilibrium problem is solved using an incremental-iterative procedure, where in each load increment, the Newton-type iteration scheme is coupled to an arc-length strategy. At convergence in each load step, the Jacobi method determines the natural frequencies and vibration modes of the preloaded structure. The complete nonlinear solution strategy adopted is detailed in an algorithm. The influence of a geometric parameter (scissors' height) and other physical (support's stiffness) in the pitched-roof frame behavior is highlighted in the analysis. The goal is thus to have a better understanding of some instability phenomena and structural sensitivity, and to show the importance of these parameters and static preloading on the buckling and vibration of these frames, which have great practical application.

Neste trabalho, apresenta-se a análise numérica da eficiência de um amortecedor dinâmico de material viscoelástico com memória (ADVM) para aplicação na redução dos estados de ressonância de edifícios de pequeno porte, modelados por pórticos planos, submetidos a excitações dinâmicas de um motor elétrico com fonte de energia limitada e de velocidade angular variável (SNI – Sistema Não Ideal). Elabora-se um modelo matemático do sistema completo com quatro graus de liberdade: dois relacionados com o deslocamento horizontal e angular do pórtico plano e do motor e dois relacionados com o material ADVM. Ensaios computacionais foram realizados utilizando-se o MATLAB® em base do algoritmo de Runge-Kutta com passo adaptativo. Analises do comportamento do sistema com e sem controle foram realizadas através das ferramentas da dinâmica não linear, entre eles: planos de fase, as séries temporais, FFT e curvas de ressonância. In this paper, we present the numerical analysis of the efficiency of a dynamic damper with memory viscoelastic material (VEMD) for application in the reduction of resonance states of small buildings, Modeled by plane frames subjected to dynamic excitations of an electric motor with limited power source and variable angular velocity (SNI – Non-Ideal System). Draws up a mathematical model of the complete system with four degrees of freedom: two related horizontal displacement and angular gantry plane and engine related to the two materials ADVM. Computational tests were performed using MATLAB ® based on the Runge-Kutta algorithm with adaptive step. The Analysis of the system behavior with and without control was performed using the tools of nonlinear dynamics, including: phase plane, time series, FFT and resonance curves.

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-06T19:02:05Z No. of bitstreams: 4 Priscilla Formoso da Cunha Pt1.pdf: 651192 bytes, checksum: db7b6ed59a31fa7ed2bdf08b02cc9936 (MD5) Priscilla Formoso da Cunha Pt2.pdf: 3871360 bytes, checksum: a5a49d11c21af18a966ce12a647b2464 (MD5) Priscilla Formoso da Cunha Pt3.pdf: 7205271 bytes, checksum: ccc3ccb0d1e3e16b689bd44598b0448c (MD5) Priscilla Formoso da Cunha Pt4.pdf: 3529194 bytes, checksum: a2ba768650d763398d7bb996c1dea107 (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-06T19:02:05Z (GMT). No. of bitstreams: 4 Priscilla Formoso da Cunha Pt1.pdf: 651192 bytes, checksum: db7b6ed59a31fa7ed2bdf08b02cc9936 (MD5) Priscilla Formoso da Cunha Pt2.pdf: 3871360 bytes, checksum: a5a49d11c21af18a966ce12a647b2464 (MD5) Priscilla Formoso da Cunha Pt3.pdf: 7205271 bytes, checksum: ccc3ccb0d1e3e16b689bd44598b0448c (MD5) Priscilla Formoso da Cunha Pt4.pdf: 3529194 bytes, checksum: a2ba768650d763398d7bb996c1dea107 (MD5) Previous issue date: 2013-06-28 Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro The industrial floors must meet the criteria of security, functionality and durability of concrete structures. In order to analyze the performance of concrete slabs supported on elastic foundation when subjected to direct and indirect actions, were developed several analytical and empirical models. With advances in technology and the advent of software developed by numerical processes such as finite element method, the application of these models was facilitated. This paper presents the calculation methods used in the implementation of structural designs of concrete industrial floors. Os pisos industriais devem atender aos critérios de segurança, funcionalidade e durabilidade das estruturas de concreto. A fim de analisar o desempenho de placas de concreto apoiadas sobre base elástica quando submetidas a ações diretas e indiretas, foram elaborados diversos modelos analíticos e empíricos. Com o avanço tecnológico e o advento de softwares desenvolvidos através de processos numéricos como o método dos elementos finitos (MEF), a aplicação desses modelos foi facilitada. Este trabalho aborda os métodos de cálculo existentes e utilizados na execução dos projetos estruturais de pisos industriais de concreto.

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-06T19:01:13Z No. of bitstreams: 1 Douglas Rodriguez Brasil.pdf: 3725543 bytes, checksum: 693ec8ab27302485d7104d3232e15f40 (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-06T19:01:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Douglas Rodriguez Brasil.pdf: 3725543 bytes, checksum: 693ec8ab27302485d7104d3232e15f40 (MD5) Previous issue date: 2013-03-01 The use of tubular structural profiles has increased in large-scale worldwide, mainly because of the technical advantages associated with the structural behavior and aesthetic, led to an intense use in Europe, Southeast Asia, North America and Australia. Countries like Canada, England, Germany and Netherlands make use these structures and have a current, industrialized and continuing production with a high level of technological development. Considering this fact, in Brazil, the use of these profiles has been quite limited, being restricted just to spatial coverage. Nonetheless situation in the Brazilian market has changed due to the supply of these profiles provided by the start of production from V&M do BRASIL in the year 2000, in front of this technological novelty, imposing the need for dissemination and implemation of the use of this type of profile, as well as an increase in the number of research papers providing a better understanding of its structural behavior. This dissertation presents a parametric analysis of reinforced T-joints by determining the joint ultimate strength obtained by the limit deformation criteria proposed by several researchers comparing the results with Eurocode 3, Brazilian Design Code Project PN 02.125.03-004 and CIDECT requirements. The joints object of this study are composed by tubular rectangular hollow section (RHS) in the chord and circular hollow section (CHS) in the braces. In these analyzes, it was verified the influence of reinforcements in the area against of the chord and brace, as well as the influence of acting efforts in the chord in the joint global behavior. The physical and geometrical nonlinearities were incorporated in the models, in order to fully mobilize the joint resistance capacity. The finite element method was developed with the Ansys 12.0 software. As final results of this dissertation, it is presented the reinforced T-joint behavior for several profile types (chord and brace) and different thicknesses reinforcement plates, in comparison to the design proposed by Brazilian Design Code Project PN 02.125.03-004 O uso de perfis estruturais tubulares vem aumentando em grande escala no mundo, principalmente devido às vantagens associadas ao comportamento estrutural e estético, levando a uma intensa utilização nos países da Europa, Sudeste Asiático, América do Norte e na Austrália. Países como Canadá, Inglaterra, Alemanha e Holanda fazem uso intensivo dessas estruturas e contam com uma produção corrente, industrializada e contínua com alto grau de desenvolvimento tecnológico. Diante deste fato, no Brasil, o uso desses perfis era bastante limitado, restringindo-se praticamente a coberturas espaciais. A situação do mercado brasileiro começou a se alterar em razão da maior oferta desses perfis proporcionada pelo início da produção pela V&M do BRASIL no ano de 2000. Sendo assim, diante da novidade da tecnologia, impõe-se a necessidade de divulgação e implementação do uso desse tipo de perfil, além de uma ampliação do número de trabalhos de pesquisa para melhor compreensão de seu comportamento estrutural. O presente trabalho apresenta uma análise paramétrica de ligação reforçada tipo T , através da determinação da resistência última da ligação obtida pelo critério de deformação limite proposto por diversos pesquisadores, comparando os resultados com as prescrições do Eurocode 3, do Projeto de Norma Brasileira PN 02.125.03-004 e do CIDECT. As ligações objeto deste estudo são compostas por perfil tubular retangular (RHS) no banzo e perfis circulares (CHS) nos montantes. Nestas análises verificou-se a influência do reforço na região de encontro de banzo e montante, bem como a influência do esforços atuantes no banzo no comportamento global das ligações. As não-linearidades físicas e geométricas foram incorporadas aos modelos, a fim de se mobilizar totalmente a capacidade resistente dessa ligação. Os modelos em elementos finitos, foram desenvolvidos no programa Ansys 12.0. Como resultado final deste trabalho é apresentado o comportamento da ligação tipo T com reforço para diversos tipos de perfis (banzo e montante) e diferentes espessuras da chapa de reforço, fazendo comparação com o dimensionamento proposto pelo Projeto de Norma Brasileira PN 02.125.03-004.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-12-19Bitstream added on 2014-06-13T18:26:32Z : No. of bitstreams: 1 sato_ai_me_bauru.pdf: 1188425 bytes, checksum: a339b70a2f5c112ab87f327dbf976662 (MD5) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) A utilização de coletores solares - seja para aquecimento de água, produção de energia elétrica, calefação de ambientes ou ainda alimentando sistemas de refrigeração - apresenta uma forte tendência de expansão. As principais razões para isto são que fontes de energias renováveis possuem baixo impacto ambiental além do fato que estes sistemas estão se tornando financeiramente acessíveis. A pesquisa científica neste campo tem acompanhado tal expansão e o coletor solar com tubos evacuados destaca-se como um importante foco de estudos. Projetos deste tipo caracterizam-se pelo seu peculiar processo de fabricação e a sua reduzida perda térmica para o ambiente, aumentando a sua eficiência, principalmente nas regiões frias. Quanto à análise dos fenômenos físicos presentes na operação deste equipamento, devem ser considerados os conceitos inerentes a todos os coletores, como: os mecanismos de captação de radiação solar, convecção natural, condução e os perfis de velocidades e temperaturas ao longo dos sistema. Com isto, diversos estudos foram publicados para obter a representação da estratificação do fluido no interior dos tubos e do reservatório, assim como para a modelagem analítica do problema de fluxo de calor. Este trabalho propõe o estudo de aquecedores solares com tubos evacuados, suas características de operação e parâmetros operacionais. Para o desenvolvimento desta pesquisa, utilizou-se uma ferramenta computacional auxiliar - neste caso, um software para fluidodinâmica computacional (na sigla em inglês, CFD) The solar collectors usage - whether for water heating, electricity production, ambient heating or associated as heat source in cooling systems - has a strong expansion in studies and investments. The man reasons for this are that renewable energy sources have low environmental impact and the fact that these systems are becoming economic reliable. Researches in this field followed such expansion and the evacuated tube solar collector system stands as an important study focus. Such designs are characterized by their peculiar manufacturing process and its reduced heat loss to the ambient, which increases its thermal efficiency (especially in cold regions). The physical phenomena presented in the operation of this equipment is usually analyzed considering the concepts inherent to all collectos, such as concepts coupled to solar radiation receiving, natural convention heat transfer, conduction through glass thickness, and velocity and temperature profiles in the system. Numerous studies were published to represented the fluid stratification inside the tubes and the storage tank, as well as the analytical modeling of the fluid thermal problem. The objectives of this paper were the study of a solar heater with evacuated tube, regarding the operating characteristics and operational parameters. For this reason, a computational fluidynamics (CFD) was used

Neste trabalho é discutida a influência da condição de vinculação de extremidade de vigas mistas de aço e concreto, sobre alvenaria, em situação de incêndio. O perfil de aço da viga é formado a frio, com seção transversal do tipo caixão. São consideradas situações de engastamento e rótula ideal para as extremidades da viga de interesse, em modelos numéricos elaborados por meio do código computacional ANSYS. Inicialmente, são realizadas análises numéricas de caráter térmico para a determinação do campo de temperaturas no perfil de aço e na laje, quando submetidos ao incêndio-padrão ISO 834. Em seguida, efetua-se o acoplamento termoestrutural para avaliação do desempenho do elemento em tempera- turas elevadas. Por fim, são apresentadas comparações de interesse entre situações de extremidades da viga considerando-as engastadas e rotuladas, bem como são determinados os redutores do esforço resistente em resposta ao tempo de exposição ao fogo. In this paper is discussed the influence of the end conditions in composite cold-formed steel box section and concrete over masonry in fire situ- ation. The software ANSYS was used for numerical simulation of the composite beam. The end conditions are considered as fixed or pinned and axial restrained at the ends. Initially, numerical thermal analysis to determine the field of temperatures in the steel profile and the slab under ISO-fire are carried out. The heat flux between steel, concrete slab and masonry are considered. The structural analysis is carried through for evaluating the performance of the composite beam in fire. Both geometric and materials nonlinearities, as well as the variation of the stress-strain diagram of the materials in function of the temperature are considered. Finally, comparisons between the behavior of beams with fixed ends and pinned ends are shown as well as the reduction factors with the time of exposition to the fire are determined.

O presente trabalho apresenta proposta de análise numérica de perfis de aço formados a frio submetidos à compressão centrada. Trata-se de investigação, realizada por meio de elementos finitos, com vistas à análise da influência de imperfeições geométricas iniciais presentes em perfis U simples e U enrijecido, sob os aspectos de sua forma, magnitude e sentido. A imperfeição geométrica é adotada na forma de modos de falha local, global e distorcional, observando a suscetibilidade a tais modos para a seção de interesse. Cada tipo de imperfeição é avaliado de forma isolada e, em seguida, de forma associada (conjunta). São apresentados aspectos referentes à estratégia de modelagem adotada na construção dos modelos numéricos, bem como aspectos de interesse com relação às análises não-lineares aqui consideradas. Para fins de obtenção da força de colapso, fica examinada a possibilidade de empregar modos de falha isolados para representar as imperfeições geométricas, porém, com a amplitude previamente ajustada. Para os casos de imperfeições associadas, para representar a imperfeição geométrica, se destaca o papel do sentido da imperfeição do tipo global com relação a sua associação às imperfeições dos tipos local e distorcional para perfis U enrijecidos, bem como à imperfeição do tipo local para perfis U simples. The work presents a numerical analysis on cold-formed steel members compressed between pinned ends. One is about an inquiry carried through in finite elements in which it was studied the influence of initial geometric imperfections, existing in plain channels and lipped channels, under the aspects of its form, magnitude and signal. The geometric imperfection is adopted on the forms of the local, global and distortional buckling modes, observing the susceptibility to such modes for each type of section. Each imperfection is evaluated on the isolated way and after that of associated way. Referring aspects to the strategy of modeling adopted in the construction of the numerical models are presented, as well as aspects of interest with regard to the developed nonlinear analyses. For ends of attainment of the ultimate load, it is examined the possibility to use isolated buckling modes to represent the geometric imperfections, as long as the amplitude it is adjusted. The cases that had applied coupled imperfection to represent the geometric imperfection detach the paper of the signal of the imperfection of the global type with regard to its association to the imperfections of the types local and distortional for lipped channels and, to the one of the local type for plain channels.

O artigo descreve um experimento para o ensino de eletrostática utilizando programas para cálculo de campos baseados na técnica dos elementos finitos. Avalia as dificuldades de acesso aos programas de simulação de campos. Inclui uma série de recomendações relativas à escolha e preparação dos experimentos que compõem um laboratório para simulação de campos. Utiliza diferentes configurações de um capacitor de placas planas e paralelas para inspecionar fenômenos localizados e calcular grandezas globais. Um estudo comparativo de métodos analíticos e numéricos para cálculo de capacitância e força eletrostática é apresentado. The paper describes a CAD experiment for teaching electrostatic using field simulators based on finite element methods. Difficulties related to accessibility of the field simulation software accessibility are addressed. Recommendations on the choice and preparation of the experiments are given. Different configurations of a flat parallel-plate capacitor are used to probe local phenomena and compute global characteristics. A comparison study of analytical and numerical methods for the calculation of capacitance and electrostatic force is included.

O objetivo principal deste artigo é determinar o menor valor de profundidade a partir do qual se pode afirmar que os sinais coletados em poços, com o radar geofísico, não são significativamente afetados pela onda lateral e pela onda refletida na interface solo-ar. Esse valor de profundidade é de importância crucial para sondagens eletromagnéticas efetuadas a partir de poços. Apresentam-se três métodos de resolução do problema em questão: um método numérico, um método gráfico e um método analítico. Cinco exemplos práticos reais ilustram a utilidade dos métodos propostos. Destarte, evidenciam-se as vantagens dos métodos sobre a maneira usada classicamente para resolver o mesmo problema. Graças aos métodos desenvolvidos, podem-se evitar as tarefas infrutíferas de coleta e de processamento de muitos dados que serão posteriormente descartados, por estarem significativamente degradados pela interface solo-ar. Os custos envolvidos nessas tarefas podem ser elevados em sondagens eletromagnéticas geotomográficas, realizadas a partir de poços, devido ao grande número de dados tipicamente envolvido nessas sondagens. Demonstra-se, com exemplos práticos reais, que os métodos propostos facilitam o planejamento dessas sondagens eletromagnéticas e a interpretação dos geotomogramas. Se os métodos indicarem que é desprezível a influência da interface solo-ar sobre os dados medidos em poços com o radar geofísico, então os artefatos presentes nos geotomogramas não podem ter sido causados pela interface solo-ar. O plano de incidência contém ambos os poços, onde ficam as antenas. Um dipolo elétrico, localizado em um poço, pode emitir ondas com a polarização transversal magnética (TM). De um poço, podem-se emitir ondas com a polarização transversal elétrica (TE), empregando-se uma antena com uma fenda orientada axialmente em um cilindro condutor. Os métodos desenvolvidos se aplicam a esses dois casos. The main purpose of this paper is to determine the minimum depth value beyond which it is possible to state that borehole-radar data are not significantly affected by the lateral wave and the wave reflected at the ground-air interface. This depth value is of paramount importance for cross-borehole electromagnetic probing. Three methods of solving the problem in question are presented: a numerical method, a graphical method and an analytical method. Five practical examples illustrate the use of the methods. Thus the advantages of the proposed methods over the classical way of solving the same problem are stressed. Thanks to the new methods, it is possible to avoid the unfruitful tasks of collecting and processing data that will be discarded later, when it is discovered that they are significantly degraded by the ground-air interface. The costs of the unproductive tasks may be high in geotomographic electromagnetic surveys owing to the large amount of data they typically involve. Practical examples show that the proposed methods make easier the planning of such surveys and the interpretation of geotomographs. The cause of artifacts in a geotomograph cannot be ascribed to the ground-air interface when the methods indicate that its influence over the borehole-radar data is negligible. The plane of incidence contains both boreholes. An electric dipole, placed in a borehole, can emit transverse magnetic (TM) waves. An axial slot on a conducting cylinder can emit transverse electric (TE) waves from a borehole. The proposed methods apply to both these cases.

Submitted by Vitor Silverio Rodrigues (vitorsrodrigues@reitoria.unesp.br) on 2014-05-27T11:19:33Z No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-05-27T14:38:59Z : No. of bitstreams: 1 2-s2.0-0032025320.pdf: 23003195 bytes, checksum: 276a8333157496cef508239b0078b9a2 (MD5) Made available in DSpace on 2014-05-27T11:19:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 1998-03-01 Classical shell-and-tube heat exchangers are usually equipped with segmental baffles. These baffles serve two basic functions: (a) they provide tube supports, thereby preventing or reducing mechanical problems, such as sagging or vibration; (b) they direct the fluid flow over the tubes so as to introduce a cross-flow component, thereby increasing the heat transfer. Segmented baffles have several sources of performance loss, some due to various leakage flows and others caused by stagnation zones. A new concept of longitudinal flow heat exchanger - based on placing twisted tapes along the tube bundle subchannels - was developed to mitigate drawbacks of other types of tubular heat exchangers. In this paper, a numerical model has been implemented in order to simulate the thermal-hydraulic feature of tubular heat exchangers equipped either with segmental baffles or with subchannel twisted tapes. The tube bundle has been described by means of an equivalent porous medium type model, allowing a macroscopic description of the shell-side flow. The basic equations - continuity, momentum and energy - have been solved by using the finite volume method. Typical numerical results have been compared with experimental data, reaching a very good agreement. A comparative analysis of different types of heat exchangers has been carried out, revealing the satisfactory thermal-hydraulic efficiency level of the twisted tapes heat exchangers. Universidade Estadual Paulista Faculdade Engenharia Ilha Solteira Depto. de Engenharia Mecânica, 15385-000 Ilha Solteira Commsrt. à l'Energie Atomique Ctr. D Etud. Nucleaires de Grenoble Groupement pour Rech. sur les E., 38000 Grenoble Universidade Estadual Paulista Faculdade Engenharia Ilha Solteira Depto. de Engenharia Mecânica, 15385-000 Ilha Solteira