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[ES] En el presente trabajo se desarrolla un modelo CFD capaz de reproducir el comportamiento del flujo no aireado en aliviaderos escalonados mediante la plataforma de código abierto OpenFOAM. Para ello se emplea una malla multibloque estructurada adaptativa refinada en las zonas donde se esperan mayores gradientes., Esta investigación se ha desarrollado gracias al programa VALi+D de la Generalitat Valenciana, incluyendo la financiación de una estancia académica de Arnau Bayón Barrachina en el Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos del Instituto Superior Técnico (Lisboa, Portugal) en 2015

The knowledge on the active moving load of a bridge is crucial for the achievement of the information on the behavior of the structure, and thus foresee maintenance, repairs and better definition of the logistics of its active vehicles. This paper presents the development of the algorithms for the application of the Bridge-Weigh In Motion (B-WIM) method created by Moses for the weighing of trains during motion and also for the characterization of the rail traffic, allowing the obtainment of information like passage's train velocity and number and spacing of axles, eliminating the dynamic effect. There were implemented algorithms for the determination of the data referring to the geometry of the train and its loads, which were evaluated using a theoretical example, in which it was simulated the passage of the train over a bridge and the loads of its axles were determined with one hundred percent of precision. In addition, it was made a numerical example in finite elements of a reinforced concrete viaduct from the Carajás' Railroad, in which the developed system reached great results on the characterization and weighing of the locomotive when the constitutive equation of the Brazilian Standards was substituted by the one proposed by Collins and Mitchell. ResumoO conhecimento do carregamento móvel atuante em uma ponte é de grande importância para obter a informação do comportamento da estrutura, e assim prever manutenção, reparos e definir melhor a logística dos veículos que circulam sob a mesma. Este trabalho apresenta o desenvolvimento dos algoritmos para aplicação do método Bridge-Weigh In Motion (B-WIM) criado por MOSES (1979) para a pesagem em movimento de trens e também para a caracterização do tráfego ferroviário, permitindo-se obter informações sobre a velocidade de passagem dos trens, número e espaçamento entre eixos, eliminando o efeito dinâmico. Foram implementados os algoritmos para a determinação dos dados referentes a geometria do trem e das cargas, que foi validado a partir de um exemplo teórico, onde se simulou a passagem do trem sobre a ponte e as cargas por eixos foram determinadas com 100% de exatidão. Além disso, foi feito um exemplo numérico em elementos finitos, de um viaduto em concreto armado para aplicações do método, onde foi feita a determinação das cargas por eixo para diferentes velocidades de passagem do trem. Finalmente, o método foi testado em um caso real a partir de monitorações realizadas em um viaduto de concreto armado da Estrada de Ferro Carajás, onde o sistema desenvolvido conseguiu atingir ótimos resultados na caracterização e pesagem da locomotiva quando se substituiu a equação constitutiva da ABNT NBR 6118 (2007) pela equação proposta por Collins e Mitchell (1991).

On February 21, 1996, an earthquake shook the northern region of Peru. This event generated a tsunami with 2-3 m height waves. From the analysis and the signal processing of 15 broadband teleseismic stations, a waveform inversion was performed to obtain the focal mechanism and source time function indicating a complex rupture process. The total duration of the rupture was 75 s, a rather high value for a relatively small earthquake. The calculated scalar seismic moment was 3.8 × 1020 Nm, which corresponds to a moment magnitude of 7.6 Mw. The slip distribution is heterogeneous, consistent with the source time function, with a maximum slip of 6.6 m around the main asperity concentrated in an area of 30×30 km2. Coseismic deformation field was calculated for 28 sub-faults, which was used as the initial condition of the tsunami propagation. Synthetics mareograms were calculated for Chimbote and Salaverry with maximum heights of 1.8 m and 1.0 m, respectively. El 21 de febrero de 1996 un sismo sacudió la región norte del Perú. Este evento generó un maremoto con olas de 2 a 3 m de altura. Del análisis y el procesamiento de las señales de banda ancha de 15 estaciones telesísmicas, se realizó la inversión de las formas de onda para obtener el mecanismo focal y la función temporal de la fuente, que indica un proceso de ruptura complejo. La duración total del proceso de ruptura fue de 75 s, un valor bastante alto para un sismo relativamente pequeño. El momento sísmico escalar calculado fue de 3.8×1020 Nm, equivalente a una magnitud de momento de 7.6 Mw. La distribución de la dislocación es heterogénea y consistente con la función temporal de la fuente, con una dislocación máxima de 6.6 m en torno a la aspereza principal concentrada en un área de 30×30 km2. Se calculó el campo de deformación cosísmico a partir de 28 subfuentes, el cual se utilizó como condición inicial de la propagación del maremoto. Se calcularon los mareogramas sintéticos para Chimbote y Salaverry con alturas máximas de 1.8 m y 1.0 m, respectivamente

En regiones con climas secos y templados, como los del centro y norte de México, los productores de cultivos en invernadero enfrentan temperaturas nocturnas bajas, que se agudizan en algunas temporadas del año. En un invernadero éstas pueden contrarrestarse con sistemas de calefacción; pero cuando no se tiene el recurso, el ingreso de aire frío se evita con el cierre de ventanas. El objetivo del presente estudio fue desarrollar un modelo basado en Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) para evaluar las variaciones de temperatura y flujo de aire nocturno en un invernadero en dos escenarios: ventanas laterales cerradas y abiertas. Los datos usados en las simula - ciones fueron recolectados durante el invierno de 2012, en un invernadero tipo sierra con cubierta de polietileno y un área de 1 834.65 m 2 , localizado en la unidad agrícola experi - mental de la Universidad Autónoma Chapingo. Las simula - ciones se realizaron con el programa comercial CFD ANSYS- Fluent y un modelo 3D. Para establecer las condiciones de frontera y validación del modelo, se midió la temperatura del aire, cubierta y suelo dentro del invernadero. Los resultados experimentales y las simulaciones presentaron un efecto de inversión térmica, en el cual la temperatura del invernadero fue menor que la exterior. La simulación del invernadero con ventanas cerradas mostró una inversión térmica promedio de 3.1 K y los datos experimentales de 3.3 K; con ventanas abiertas el modelo CFD predijo una inversión térmica de 0.8 K. La apertura de ventanas permitió la circulación del aire, lo cual equilibró la temperatura interior con la exterior. Los resultados mostraron la capacidad de CFD para simular con precisión el microclima del invernadero, y por lo tanto su aplicación en el diseño y manejo de invernaderos.

La presencia de flujos verticales en las zonas de descarga de acuíferos costeros responde a una configuración específica y bastante común de los patrones de flujo en estas áreas. En el acuífero costero Motril-Salobreña ha sido constatado gracias a la perforación de un sondeo surgente cerca del borde costero. Se han realizado diferentes modelos matemáticos de flujo en 3D con densidad variable mediante SEAWAT para reproducir los efectos de la apertura del sondeo surgente sobre la configuración del flujo y la distribución de salinidad en el entorno de la interfase agua dulce-agua salada. Los resultados muestran un mejor ajuste a los datos observados (en el sondeo surgente y en otros sondeos cercanos) cuando el sondeo es modelado como un dren respecto a un bombeo. La afección principal detectada resulta determinante en la distribución de salinidades, provocando una mayor expansión de la zona de mezcla hacia el interior del acuífero y una intrusión de agua salobre en el mismo sondeo. La disposición de los tramos filtrantes y la altura piezométrica en el sondeo determinan las profundidades de mayor aporte de agua surgente, junto con la anisotropía y heterogeneidad definida en el modelo, The presence of vertical flow in the discharge zones of coastal aquifers is regarding to specific configuration and quiet common of the flow patterns in these areas. In Motril-Salobreña coastal aquifer it has been verified through the drilling of an artesian well near the shoreline. There have been several 3D mathematical flow models with variable density by SEAWAT to reproduce the effects of the opening of the artesian well on the flow configuration and salinity distribution around the saltwater-freshwater interface. Results show a better fit with observed values (in the artesian well and other nearby points) when the artesian well is modelled as a drain with respect to a pumping well.The main detected affection is determinant in the salinity distribution, causing further expansion of the mixing zone into the aquifer and intrusion of brackish water into the well. The distribution of the slotted intervals and the piezometric head in the drain well determine the depths of greatest contribution of the upwelling water, together with the defined anisotropy and heterogeneity in the model

The Knowledge of the water flow into the soil is very important to establish an appropriate water management. This thesis was divided into three chapters whose general objective is to apply a water flow model on the ground in real time by the finite element method to simulate and determine the required irrigation time. Considering the importance of physical soil moisture monitoring was developed a multiplexed data acquisition system analysis tool as the water content in the soil profile. For monitoring soil moisture (θ) were installed 15 capacitance sensors arranged in grid form in the soil profile. The multiplexer board allowed us to evaluate the formation of the wet bulb and estimate the dimensions of wet soil with drip irrigation. With the evaluation of the wet bulb and data of the properties and soil physical parameters were applied a model a computer model that uses the technique of finite elements to provide vertical water flow in unsaturated soil. In soil parameter sought to approximate the initial conditions of simulation control and soil moisture values on which the model would process the results in order to compose the same situation encountered in the field. The multiplexer board developed was efficient to make acquisitions of soil moisture data, using capacitance sensors FDR, with versatility and robustness against bad weather and allowed us to evaluate the formation of the wet bulb in the soil. The maps of the ground water flow, after calibration of the model, simulations have provided satisfactory transient dynamics of the water in the soil, allowing its use in determining the irrigation time. O conhecimento atual sobre a dinâmica da água no solo relacionada à sua dimensão temporal e espacial é muito importante no estabelecimento de metodologias adequadas no manejo de irrigação. Neste âmbito, simulações por meio de modelagem computacional permite a previsão de redistribuição da água no solo através da diferença da densidade de fluxo de água que atravessa a camada de solo em função do tempo, auxiliando na identificação e caracterização dos fatores que interferem no movimento de água em seu perfil. Nesta tese é avaliado um modelo de fluxo de água no solo, utilizando o método dos elementos finitos, como técnica para simular e determinar o tempo de irrigação necessário. Considerando a importância do monitoramento físico da umidade do solo (θ) foi desenvolvida uma placa de aquisição de dados que permitiu a multiplexação de 15 sensores capacitivos instalados em forma de malha no perfil do solo. A placa de aquisição de dados multiplexadora possibilitou avaliar a formação do bulbo úmido e estimar as dimensões do solo molhado com irrigação por gotejamento. Com a avaliação do bulbo molhado e de posse das propriedades e parâmetros físicos do solo, foi aplicado um modelo computacional que utiliza a técnica dos elementos finitos para prever fluxo de água vertical em solo não saturado. Na parametrização do solo buscou-se aproximar as condições iniciais de controle de simulação, bem como os valores de umidade sobre o qual o modelo processaria os resultados a fim de compor a mesma situação encontrada no campo. A placa multiplexadora desenvolvida mostrou-se eficiente para realizar as aquisições de dados de umidade do solo, utilizando os sensores capacitivos FDR, apresentando versatilidade e robustez contra as intempéries climáticas e possibilitou avaliar a formação do bulbo molhado no solo. Os mapas de fluxo de água no solo, após a calibração do modelo, disponibilizaram simulações satisfatórias em regime transiente da dinâmica de água no solo, permitindo sua utilização na definição do tempo de irrigação.

La presencia de flujos verticales en las zonas de descarga de acuíferos costeros responde a una configuración específica y bastante común de los patrones de flujo en estas áreas. En el acuífero costero Motril-Salobreña ha sido constatado gracias a la perforación de un sondeo surgente cerca del borde costero. Se han realizado diferentes modelos matemáticos de flujo en 3D con densidad variable mediante SEAWAT para reproducir los efectos de la apertura del sondeo surgente sobre la configuración del flujo y la distribución de salinidad en el entorno de la interfase agua dulce-agua salada. Los resultados muestran un mejor ajuste a los datos observados (en el sondeo surgente y en otros sondeos cercanos) cuando el sondeo es modelado como un dren respecto a un bombeo. La afección principal detectada resulta determinante en la distribución de salinidades, provocando una mayor expansión de la zona de mezcla hacia el interior del acuífero y una intrusión de agua salobre en el mismo sondeo. La disposición de los tramos filtrantes y la altura piezométrica en el sondeo determinan las profundidades de mayor aporte de agua surgente, junto con la anisotropía y heterogeneidad definida en el modelo The presence of vertical flow in the discharge zones of coastal aquifers is regarding to specific configuration and quiet common of the flow patterns in these areas. In Motril-Salobreña coastal aquifer it has been verified through the drilling of an artesian well near the shoreline. There have been several 3D mathematical flow models with variable density by SEAWAT to reproduce the effects of the opening of the artesian well on the flow configuration and salinity distribution around the saltwater-freshwater interface. Results show a better fit with observed values (in the artesian well and other nearby points) when the artesian well is modelled as a drain with respect to a pumping well.The main detected affection is determinant in the salinity distribution, causing further expansion of the mixing zone into the aquifer and intrusion of brackish water into the well. The distribution of the slotted intervals and the piezometric head in the drain well determine the depths of greatest contribution of the upwelling water, together with the defined anisotropy and heterogeneity in the model

[ES] En el contexto de la sociedad actual, las vibraciones producidas por el ferrocarril suponen una externalidad para la sociedad. Este TFG tiene como objetivo el estudio de dichas vibraciones producidas en un túnel ferroviario, así como la elección de medidas de mitigación de vibraciones en cimentaciones. El estudio escogido se ha llevado a cabo en un túnel de las líneas C3, C4 de Cercanías Madrid. Para dicho estudio se ha diseñado un modelo numérico con el programa ANSYS, en el cual se simula la estructura de túnel y cimentación así como el paso de un tren por la vía. Este modelo permite obtener resultados de vibraciones para calibrarlo y poder comprobar si las medidas mitigadoras adoptadas suponen una mejora para el diseño y seguridad de la estructura y cimentación., [CA] En el context de la societat actual, les vibracions produïdes pel ferrocarril suposen una externalitat per a la societat. Este TFG té com a objectiu l'estudi de les dites vibracions produïdes en un túnel ferroviari, així com l'elecció de mesures de mitigació de vibracions en fonamentacions. L'estudi triat s'ha dut a terme en un túnel de les línies C3, C4 De Rodalies Madrid. Per al dit estudi s'ha dissenyat un model numèric amb el programa ANSYS, en el qual se simula l'estructura de túnel i fonamentació així com el pas d'un tren per la via. Este model permet obtindre resultats de vibracions per a calibrar-ho i poder comprovar si les mesures mitigadores adoptades suposen una millora per al disseny de la estructura i la fonamentació., [EN] In the context of actual society, vibrations induced by railways suppose an externality for the society. This TFG has as an objective the study of such vibrations produced in a railway tunnel, and the election of mitigation measures in footings. The study has been proposed in the tunnel of C3 and C4 lines of Cercanías Madrid. For this study, a numerical model has been designed with the program ANSYS, in which program we simulate the structure of the tunnel and the footing, as well as the circulation of a train by the rail. This model allow to get results of vibrations to calibrate it and check if the mitigation measures adopted suppose an improvement for the design of the structure and the footing.

A osteotomia ou corte do tecido ósseo é um procedimento comum na cirurgia ortopédica, nomeadamente no tratamento cirúrgico de fraturas e reconstrutoras. No entanto, o calor produzido durante a perfuração óssea é um problema que se contrapõe aos benefícios deste tipo de intervenção cirúrgica. Estudos revelam que temperaturas acima dos 47ºC provocam osteonecrose térmica agravando-se com a utilização de brocas com diâmetros ≥ 4,5 mm, sem irrigação. No presente estudo utilizou-se um método de análise da temperatura durante a furação óssea. Numa fase inicial, com a utilização de termopares tipo k e uma câmara termográfica, mediu-se a temperatura ocorrida durante um processo de furação em blocos da Sawbones com propriedades aproximadas às do osso humano cortical. Posteriormente, desenvolveu-se um modelo numérico para simular o aumento de temperatura no osso durante o processo de furação através da análise por elementos finitos. Os resultados numéricos e experimentais são concordantes e permitiram identificar quais as situações e zonas consideradas mais propícias para a ocorrência de necrose térmica. A autora deste trabalho agradece o apoio do Projeto “Biomechanics: contributions to the healthcare” cofinanciado pelo Programa Operacional Regional do Norte (ON.2 – O Novo Norte), ao abrigo do Quadro de Referência Estratégico Nacional (QREN), através do Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (FEDER).

A solução da equação diferencial parcial de problemas de percolação é difícil de ser encontrada analiticamente, especialmente para situações que envolvem grande complexidade. Para contornar este problema usualmente são utilizados softwares com base em diferenças finitas e elementos finitos. A presente dissertação apresenta a utilização de um software de elementos finitos, o GEO5, para a resolução do problema de percolação numa barragem de seção bastante complexa, a Barragem Eng. Armando Ribeiro Gonçalves, que no final de sua construção sofreu ruptura do talude de montante da barragem central e, depois passou por um processo de reconstrução e auscultação. As análises foram realizadas para a condição de operação do reservatório, com fluxo estabelecido. Um modelo numérico foi elaborado com base nas leituras de nível d’água do reservatório e respectivas leituras piezométricas como uma proposta para a avaliação e previsão do comportamento futuro da barragem em condições de fluxo estabelecido. A utilização de modelos constitutivos com o auxílio de sistemas computacionais traduz-se em uma forma de se prever futuras situações de risco de forma que possam ser evitadas The solution of partial differential equation of seepage problems is difficult to find analytically, especially for situations that involve great complexity. To overcome this problem, software based on finite differences and finite elements are usually used. This work presents the use of a finite element software, the GEO5, to solve the seepage problem at a dam of very complex section, the dam Eng. Armando Ribeiro Gonçalves, which at the end of its construction suffered rupture of the upstream slope at the central dam and then went through a process of reconstruction and auscultation. The analyses were performed for the operating condition of the reservoir, with an established flow. A numerical model was developed based on the level readings of the reservoir water and their piezometric readings as a proposal for the evaluation and future behavior prediction of the dam on established flow conditions. The use of constitutive models with the aid of computer systems is reflected in a way to predict future risk situations so they can be prevented

El objetivo principal del proyecto es el desarrollo de un modelo numérico para el estudio del efecto que los separadores de gotas, instalados en la torre de refrigeración, tienen sobre el flujo de agua que se desea enfriar. Se quiere conseguir que los separadores impidan que las gotas de agua salgan fuera de la torre arrastradas por la corriente de aire, y que, a su vez, la velocidad de aire sea lo mayor posible de manera que se maximice la transferencia de calor entre agua y aire. También se pretende determinar si los separadores de gotas pueden comportarse como generadores de gotas bajo ciertas condiciones de funcionamiento; es por ello que se establece una configuración de entrada de agua que no es la propia de un sistema comercial. La configuración adoptada nos permite estudiar el impacto de gotas en las paredes de los separadores, la formación de películas de agua sobre dichas placas, o la rotura de estas películas y la formación de nuevas gotas. Los resultados del modelo numérico tendrán su validación experimental gracias a los datos extraídos de la instalación experimental (figura 9) desarrollada por el área de mecánica de fluidos de la Universidad Politécnica de Cartagena. Estos resultados experimentales se comparan con los datos obtenidos de las simulaciones en el código CFD Ansys-Fluent con un modelo VOF para el cálculo de la interfaz aire-agua y un modelo de turbulencia k-ε para la corriente de aire ascendente. Se pretende que, tras la obtención de unos buenos resultados validados experimentalmente, se puedan estudiar otras configuraciones de separadores de gotas, variando el número de los mismos, la separación, etc. De manera que se pueda encontrar una configuración donde se maximice la velocidad de aire, minimizando el arrastre de gotas al exterior. Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial Universidad Politécnica de Cartagena

No presente artigo apresentam-se as simulações numéricas feitas utilizando o código OpenFOAM®, recorrendo à biblioteca porousWaveFoam, para simular a interação de ondas com um quebra-mar poroso. O código numérico resolve as equações VARANS (Volume-Averaged Reynolds-Averaged Navier-Stokes) em regime transitório e utiliza um esquema do tipo VoF (Volume of Fluid) para identificar a superfície livre. O meio poroso é modelado pela equação de Darcy–Forchheimer. Os resultados numéricos são comparados com dados obtidos experimentalmente no Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) para um modelo de quebra-mar à escala 1:30. Foi considerada uma onda incidente regular com 2,19 s de período e 0,083 m de altura. São feitas comparações de elevação de superfície livre para 10 sondas colocadas em diferentes posições ao longo do canal e é apresentada uma análise estatística, de modo a avaliar quantitativamente a diferença entre os resultados numéricos e os experimentais. Constata-se que os resultados numéricos obtidos apresentam valores próximos dos experimentais. As diferenças verificadas são atribuíveis a imprecisões numéricas e ao próprio modelo de meio poroso. 8p DHA/NPE

Made available in DSpace on 2018-07-18T16:15:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3830_7607.pdf: 3702059 bytes, checksum: 374e945320930b2a6cd43c7e6f152f78 (MD5) Previous issue date: 2014-11-07

O principal objetivo desta dissertação é estudar o comportamento duma estrutura adaptativa baseada no conceito da tensegridade. As estruturas baseadas em tensegridade podem ser definidas como estruturas reticuladas, espaciais, em que todos os elementos estão sujeitos unicamente a esforços axiais, sejam eles de compressão ou de tração. Os elementos comprimidos são geralmente barras ou escoras que não devem estar em contacto entre si, enquanto que os elementos tracionados são geralmente cabos que devem ser pré-esforçados. O equilíbrio das estruturas tensíntegras é garantido através da implementação de um estado pré-esforçado entre as escoras comprimidas e os cabos tracionados. Respeitando os princípios básicos associados ao conceito da tensegridade, será proposta uma estrutura com múltiplas aplicações em engenharia civil. O comportamento desta estrutura será simulado através de modelos computacionais em elementos finitos recorrendo ao programa de cálculo automático SAP2000. É também modelado um protótipo experimental à escala reduzida. Os modelos desenvolvidos serão sujeitos a diversas solicitações dinâmicas, sendo analisada a resposta estrutural a essas solicitações. A estrutura proposta nesta dissertação é uma estrutura adaptativa, na medida em que está equipada com uma série de sensores que permitem monitorizar, em tempo real, as acelerações e deslocamentos da estrutura, sendo capaz de alterar a sua geometria inicial através do aquecimento de ligas com memória de forma colocadas em locais estratégicos da estrutura, melhorando a sua resposta dinâmica. Com a realização deste trabalho concluiu-se que pequenas alterações na forma e geometria duma estrutura são suficientes para provocar alterações na frequência própria da mesma e, consequentemente reduzir as acelerações e deslocamentos provocados por determinadas ações dinâmicas. Mostrou-se ainda que o mecanismo de alteração de forma proposto é especialmente eficaz na redução de acelerações originadas por ações dinâmicas periódicas.

Esta tesina fin de máster se ha centrado en la caracterización hidrodinámica de la Bahía de Cádiz, situada al Sur-Oeste de la Península Ibérica, mediante medidas de campo y modelado numérico. Con base en la caracterización morfológica de los sacos de la Bahía de Cádiz, se ha diseñado y realizado recientemente una campaña de campo que duró desde Diciembre del 2011 hasta Mayo de 2012 empleando un total de 13 instrumentos. Asimismo, se ha aplicado y validado el modelo hidrodinámico DELFT3D (módulo FLOW), obteniendo una buena correlación tanto para niveles (RMSE=0.98) como para las velocidades (RMSE=0.9). Este modelo se ha empleado para analizar los efectos que el dragado que se realizará para la ampliación del puerto de Cádiz tendrá sobre la hidrodinámica de la Bahía., Universidad de Granada. Grupo de Dinámica de Flujos Ambientales (TEP-209). Máster Oficial Interuniversitario en Hidráulica Ambiental. Especialidad: Gestión Integral de Puertos y Costas. Curso: 2011-2012

En este Trabajo de Fin De Grado se expone un estudio sobre los diferentes estados tensionales en los que se encuentra una prótesis de cadera durante la realización de cuatro movimientos de la vida diaria: andar, subir escaleras, bajar escaleras y apoyarse sobre la pierna de la prótesis. Antes de realizar el estudio se hace un desarrollo teórico de la biomecánica de cadera. Por un lado se habla sobre la articulación de cadera biológica, sus partes, sus movimientos y las enfermedades que conllevan la implantación de una prótesis. Por otro, se expone la historia del implante, sus componentes, sus tipos y los materiales de los que está formado. Además se explica el contexto socio-económico de la artroplastia de cadera en España. Tras esta introducción a la biomecánica de cadera, se pasa al diseño de un modelo numérico de la prótesis de cadera de la que se ha realizado el estudio. La modelización numérica se realiza con el programa de elementos finitos ABAQUS v.6.13 a partir de un diseño 3D de la prótesis que ha sido suministrado por el departamento de Ingeniería Mecánica de la UC3M. Para comprender mejor el funcionamiento de este programa y del método de los elementos finitos se añade un capítulo en el que se explican brevemente. Una vez creado el modelo numérico, se ha de validar el modelo según las normas ISO que correspondan. En este caso se valida el modelo con una recreación en ABAQUS de la norma ISO 7206. A continuación se realizan los distintos ensayos resistentes de la prótesis en los que se van modificando las fuerzas que recibe el implante en función del movimiento que se simule. Para los diferentes estados de carga el estado tensional varía, con lo que se estima qué movimiento es el que puede llegar a provocar la falla del implante. Como en la vida real el anclaje entre el hueso y el implante no es siempre óptimo, se han querido simular diferentes condiciones de agarre para todos los movimientos. De esta forma se podrá analizar posteriormente la importancia que tiene el agarre en el comportamiento del implante. This bachelor's degree project focuses on the stress suffered by a hip prosthesis when accomplishing four basic movements: to walk, to go upstairs, to go downstairs and to stand on the prosthesis. A hip biomechanical study is undertaken to firstly understand the theoretics of the prosthesis. On the one hand, a summary of the biological hip is detailed, together with its parts, movements, and potential issues associated to the hip implants. On the other hand, the implant history is summarized, in relationship with its components, types and materials. In addition, the socio-economic context in Spain is briefly detailed. In second place, a numerical model about the hip prosthesis is undertaken. The numerical model runs on ABAQUS v.6.13, a finite elements software using as starting point a 3D model provided by the Mechanical Department of the UC3M. In order to better understand how this software works a chapter was added. Once we have the numerical model, this has to be validated using the ISO rules. In this case, the validation is based on the ISO 7206 implemented by ABAQUS software. Finally, tests are run, modifying specific attributes of the study such as the strength applied on the hip prosthesis. This depends on the required movement in each case. For each strength state, the stress on the hip implant varies and this leads to understand what movements may force the implant to fail. As in real life, the link between the bone and the prosthesis is not ideal. This was also simulated using several fitting conditions for all of the movements. With this information, we may analyze how important the fitting conditions are in the prosthesis behaviour. Ingeniería en Tecnologías Industriales

Las presas de enrocado con cara de concreto (CFRD) son el tipo de presa más ampliamente construida hoy en día, esto se debe a las características de estabilidad propias de su tipo, a la optimización y reducción en los tiempos de ejecución y a que los requerimientos y tratamientos en la fundación son menos exigentes y más sencillos de llevar a cabo en comparación con otros tipos de presas. Sin embargo el actual estado empírico en la práctica de este tipo de presas ha sido cuestionado y puesto en duda, debido a que durante la última década, varias CFRDs de gran altura experimentaron agrietamiento significativo en la parte central de la cara de concreto durante el primer llenado del embalse. El diseño y desarrollo de las presas de enrocado con cara de concreto ha sido basado primordialmente en precedente y empirismo; sin embargo los incidentes recientes han mostrado que la extrapolación del pasado con los procedimientos actuales puede tener serias consecuencias. La ocurrencia de estos incidentes, sugiere la necesidad de desarrollar herramientas analíticas para predecir el comportamiento de este tipo de presas. Con modernas herramientas computacionales existe la posibilidad de hacer análisis de sensibilidad de la influencia de los parámetros particulares que influyen en el comportamiento de este tipo de presas y por lo tanto, evaluar la viabilidad de diferentes medidas de mitigación para reducir el nivel de esfuerzos en la cara de concreto. Con el propósito de estimar de manera consistente el comportamiento de este tipo de presas, se ha venido desarrollando una metodología de análisis de comportamiento de presas de enrocado con cara de concreto mediante la implementación de un modelo numérico en tres dimensiones por parte de Ingetec S.A. Ya que este trabajo de investigación hace parte de tal desarrollo metodológico, el objetivo principal de éste, es el de dar continuidad, optimizar y validar esta metodología, para lo cual se presenta el desarrollo de un modelo numérico en tres dimensiones para la presa de enrocado con cara de concreto del proyecto hidroeléctrico Porce III, que permita determinar el comportamiento de ésta y compararlo con las mediciones realizadas mediante la instrumentación geotécnica, ya que comparaciones satisfactorias entre las mediciones y los resultados del modelo, además de enriquecer la metodología, permiten validarla para que se constituya en una herramienta racional y robusta de análisis del comportamiento de este tipo de estructuras. La comparación entre las mediciones de instrumentación y los resultados del modelo numérico se realizaron para los dos escenarios claves en la respuesta de la presa. El primero es al final de las etapas de construcción, con el cual se evalúa el comportamiento de la presa, principalmente de los enrocados en función del proceso constructivo, las cargas de peso propio y la calidad de los materiales de relleno. El segundo, el más crítico y por eso el más importante de los dos, es al final del proceso de llenado, con lo cual se aprecia además del comportamiento de los enrocados, el comportamiento principalmente de la cara de concreto ante las solicitaciones producidas por la carga hidrostática que actúa sobre ésta debido a la acción del embalse. Con el fin de desarrollar el presente trabajo se realizó la revisión, el procesamiento y el análisis de la información de monitoreo obtenida a partir de la instrumentación geotécnica instalada, la cual permitió determinar el comportamiento de la presa al llevarse a cabo su construcción y durante el transcurso de llenado del embalse. Posteriormente se desarrolló un modelo de elementos finitos en tres dimensiones para la presa Porce III, el cual fue basado en la topografía del terreno del sitio de presa y en la secuencia constructiva que se proyectó para la construcción de ésta. El modelo se desarrolló en el software multipropósito de elementos finitos ABAQUS R (2013), donde se incorporan las diferentes etapas de construcción, incluyendo la colocación del relleno de la presa, la construcción de la losa y el llenado del embalse. En este modelo se tuvieron en cuenta los modelos constitutivos de los materiales, las interfases entre ellos y las condiciones de frontera propias de la modelación. En los análisis numéricos de CFRDs, el modelo constitutivo del enrocado es la base más importante del análisis. El comportamiento esfuerzo-deformación de enrocados tiene una respuesta no lineal con el nivel de esfuerzo siguiendo el comportamiento de un material que endurece por deformación. En la modelación se utilizó el modelo hiperbólico planteado por [Duncan et al, 1980]. Adicionalmente se realizó en esta investigación una propuesta de extensión al modelo, la cual incluye una definición más general, planteándolo en término de esfuerzos equivalentes. También se involucró el comportamiento transversalmente anisotrópico presentado por los enrocados puestos en presas de este tipo, el cual es determinante en la obtención de resultados consistentes. Abstract. Rockfill dam with concrete face (CFRD) are the most widely type of dam built today, this is due to the characteristics typical of its kind stability, optimization and reduction in execution times since the requirements and treatments in the foundation are less demanding and easier to perform compared to other types of prey. However the empirical state current practice in these dams has been challenged and challenged, because during the last decade, several tall CFRDs experienced significant cracking in the central part of the face in the first concrete filling the reservoir. The design and development of dams concrete face rockfill has been based primarily on precedent and empiricism; however the recent incidents have shown that extrapolation of the past with the current procedures can have serious consequences. The occurrence of these incidents, suggests the need to develop analytical tools to predict the behavior of this type of prey. With modern computational tools is possible to do sensitivity analysis of the influence of individual parameters that influence the behavior of this type of dams and therefore assess the feasibility of different mitigation measures to reduce the level of effort in concrete face. Con el propósito de estimar de manera consistente el comportamiento de este tipo de presas, se ha venido desarrollando una metodología de análisis de comportamiento de presas de enrocado con cara de concreto mediante la implementación de un modelo numérico en tres dimensiones por parte de Ingetec S.A. Since this research is part of such methodological development, the main purpose of it, is to give continuity, optimize and validate this methodology, for which the development of a three-dimensional numerical model for rockfill dam presents concrete face Porce III hydroelectric project, should determine the behavior of this and compare it to measurements made by the geotechnical instrumentation as satisfactory comparisons between measurements and model results, in addition to enriching the methodology, validate allow for which becomes a rational and robust tool for analyzing the behavior of such structures. The comparison between the measurements and instrumentation numerical model results were performed for two key stages in the response of the dam. The first is the end stage of construction, with which the behavior of the dam, mainly of riprap depending on the construction process loads own weight and quality of the fillers is evaluated. The second and more critical and therefore the most important of them is the end of the filling process, which is also seen in the behavior of riprap, behavior primarily of concrete face to the stresses produced by the hydrostatic load acting on it due to the action of the reservoir. In order to develop this work reviewing, processing and analysis of monitoring data obtained from the geotechnical instrumentation installed was performed, which allowed to determine the behavior of the dam to be carried out during the construction and during filling of the reservoir. Finite element model in three dimensions for the Porce III dam, which was based on the topography of the dam site and the construction sequence was screened for building it was subsequently developed. The model was developed in the multipurpose finite element software ABAQUS (2013), where the different stages of construction are incorporated, including the placement of fill dam, the construction of the slab and the filling of the reservoir. In this model took into account the constituent models of materials, the interfaces between them and the conditions of border specific to the modeling. In the numerical analysis CFRDs, the constitutive model of rockfill is the most important basis of the analysis. The stress-strain behavior of riprap has a nonlinear response to the level of effort following the behavior of a strain-hardening material. Hyperbolic model proposed by [Duncan et al, 1980] was used in the modeling. In addition, a proposal to extend the model was made in this investigation, which includes a more general definition, posing it in terms of equivalent efforts. The transversely anisotropic behavior exhibited by riprap placed on dams of this type, which is crucial in obtaining consistent results are also involved. Maestría

Avaliar as temperaturas desenvolvidas em tecidos ósseos devido a processos de furação. Desenvolvimento de métodos experimental e numérico, utilizando-se materiais compósitos com características similares ao osso cortical e trabecular, com diferentes densidades. Ocorrência ou não de necrose térmica. Motivação, a necrose pode ser induzida se o osso for exposto mais de 30s a temperaturas superiores a 50ºC.

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização em Estruturas Com a presente dissertação pretende-se realizar um estudo numérico e experimental que tem por objectivo mostrar uma perspectiva sobre a caracterização do comportamento dinâmico de edifícios de betão armado. Este estudo inclui a realização de ensaios de vibração ambiental e o desenvolvimento de modelos de elementos finitos para a identificação dos parâmetros modais do edifício: frequências naturais de vibração, coeficientes de amortecimentos modais e configuração dos modos de vibração. Na primeira fase, aborda-se superficialmente o tema da reabilitação e são indicados aspectos fundamentais relativamente aos edifícios de betão armado, designadamente a evolução do edificado em Portugal, as anomalias mais frequentes bem como os respectivos métodos de inspecção e ensaio. Apresentam-se também algumas considerações sobre a importância do desenvolvimento de modelos numéricos e a realização simultânea de ensaios de vibração ambiental, bem como a sua relevância na elaboração de estudos de avaliação da segurança sísmica de estruturas. No final do capítulo, apresenta-se a evolução histórica da regulamentação de estruturas em Portugal e uma perspectiva sobre o reforço sísmico. Seguidamente, apresentam-se os fundamentos da análise dinâmica em edifícios, nomeadamente para modelos com 1 grau de liberdade e modelos com múltiplos graus de liberdade, tanto no domínio do tempo como no da frequência. São introduzidos alguns aspectos sobre o desenvolvimento de modelos numéricos e a realização de ensaios experimentais para a caracterização do comportamento dinâmico de edifícios. São também abordados os métodos de identificação modal, dando-se uma maior importância aos métodos de identificação modal estocástica, no domínio do tempo e no da frequência. Por fim, apresenta-se um caso de estudo referente à caracterização do comportamento dinâmico do edifício da residência de estudantes da Escola Superior de Enfermagem de Calouste Gulbenkian, em Lisboa. Este estudo iniciase com a descrição do edifício e dos ensaios dinâmicos realizados, seguida da apresentação do modelo numérico desenvolvido em SAP2000, e termina com uma análise e comparação entre os resultados numéricos e experimentais. Abstract: This work intends to conduct a numerical and experimental study aiming to show a perspective on the characterization of dynamic behaviour of reinforced concrete buildings. This study includes an ambient vibration test and the development of finite element models for the identification of modal parameters of the building: natural frequencies of vibration, modal damping coefficients and configuration of the vibration modes. First, it makes a superficial approach to the issue of rehabilitation indicating the fundamental aspects in reinforced concrete buildings such as the evolution of the built in Portugal, the most frequent anomalies, and inspection and testing methods. It's also presented some considerations about the importance of the development of numerical models simultaneously with the ambient vibration tests, because they lead to the preparation of studies evaluating the seismic safety of structures, in particular seismic analysis. At the end of this chapter it’s presented the historical evolution of the structures regulations in Portugal is presented, together with a perspective on seismic reinforcement. Next, the fundamentals of dynamic analysis of buildings are exposed, particularly about models with one degree of freedom and models with multiple degrees of freedom, both in time domain and in frequency. Some aspects of the development of numerical models and experimental tests to characterize the dynamic behaviour of buildings are included. Methods of modal identification are also covered, giving greater importance to methods of stochastic modal identification, in time domain and frequency. Finally, it's presented a case study concerning the characterization of the dynamic behaviour of the building of the students' residence of Nursing College of Calouste Gulbenkian, in Lisbon. This study starts by describing the building and the dynamic tests performed, followed by the introduction of a numerical model in SAP2000, ending with an analysis and comparison between the numerical and experimental results.

Os avanços dos métodos de processamento das informações, utilizando computadores e programas que acompanham o progresso das pesquisas, são fruto de necessidades como baixo custo, rapidez e precisão, permitindo que surjam sistemas destinados a processar dados digitais georreferenciados. Estes sistemas são utilizados para etapas de aquisição das informações até sua saída em forma de mapas convencionais (base ou temáticos), relatórios, etc... A tarefa de elaborar mapas pela sobreposição de dois ou mais, em folhas transparentes deu lugar aos Sistemas de Informação Geográfica que, segundo FELGUEIRAS (1988) são "...bancos de dados capazes de capturar (adquirir), armazenar, recuperar e manipular informações digitais, georreferenciadas, provenientes de imagens, mapas e Modelos Numéricos do Terreno", sendo MNT uma forma de representação hipotética do terreno, na qual são generalizadas várias feições da superfície. Existem diversas metodologias desenvolvidas para a geração de um MNT utilizando ferramentas computacionais e diferentes interpoladores. Cada qual apresenta resultados compatíveis com a finalidade. Este trabalho tem como objetivo a geração de um Modelo Numérico do Terreno do Município de Porto Alegre, que servirá de base para diversas análises que envolvem o conhecimento e a manipulação do relevo.

El excelente comportamiento de las columnas tubulares rellenas de hormigón (en adelante columnas CFT) y el aumento del empleo de hormigón de alta resistencia (en adelante HAR), unido a que la normativa actual en algunos países y en especial en Europa, a través del Eurocódigo 4 (en adelante EC4), no recoge la posibilidad de diseño columnas CFT rellenas con este material, pone de manifiesto la necesidad de actualizar dicha normativa para incluir también la posibilidad de diseñar columnas CFT con HAR. Esta Tesis Doctoral nace, por tanto, con el objetivo de actualizar la formulación existente en el EC4 de manera que se puedan diseñar columnas CFT de sección circular rellenadas con HAR. La formulación para el diseño de las columnas CFT de sección circular, cuantifica el aumento de la resistencia que se produce en éstas por el efecto del confinamiento pasivo. Dicho confinamiento pasivo se produce al disponer en el exterior del núcleo de hormigón una camisa de acero que coarta las deformaciones laterales que en él se producen. Como consecuencia de ello, la resistencia que es capaz de soportar el hormigón aumenta significativamente, aumentando también la resistencia global de la columna CFT. Para reproducir adecuadamente la evolución de las deformaciones laterales del núcleo de hormigón durante el proceso de carga (aspecto clave en el estudio del confinamiento), se desarrolló un modelo de hormigón que tiene en cuenta las deformaciones laterales tanto elásticas, a través del coeficiente de Poisson, como plásticas, a través del ángulo de dilatancia. Para ello, fue necesario obtener las curvas de definición del ángulo de dilatancia que regula las deformaciones laterales plásticas en función de la presión lateral de confinamiento a la que está sometido el núcleo de hormigón y la resistencia de éste, así como unas nuevas curvas que regulan las relaciones entre tensión y deformación longitudinal adaptadas para hormigones confinados pasivamente. Una vez se dispuso del modelo, calibrado mediante un proceso iterativo en el que se utilizaron ensayos experimentales, se llevó a cabo una validación de éste comparándolo con numerosos casos experimentales de diferentes características y geometrías. Con el modelo numérico definido se realizó un estudio paramétrico que permitió proponer una formulación que completa a la que actualmente existe, abarcando hormigones de hasta 100 MPa., Lacuesta Carrión, CD. (2013). ESTUDIO DE LA RESISTENCIA DE PILARES TUBULARES CIRCULARES RELLENOS DE HORMIGÓN CON UN MODELO NUMÉRICO DE CONFINAMIENTO PASIVO VARIABLE [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. doi:10.4995/Thesis/10251/28587., Alfresco

En el trabajo se propone una formulación del problema sobre la capa límite mesometeorológica de la atmósfera, que evoluciona sobre una superficie con irregularidades térmicas y orográficas. Se describe la etapa inicial de adaptación de un modelo numérico a la costa norte de Colombia en general y a algunos sectores en particular. Se efectuaron experimentos numéricos para estimar la influencia de contraste térmico permanente mar - continente y del relieve sobre la circulación atmosférica, en caso de ausencia del gradiente externo del viento. Se observó que con la inclusión del relieve, la configuración del campo de viento varía en sectores locales, demostrándose así la interacción de los flujos de ladera y la brisa.

Se ha realizado una actualización hidrogeológica de los acuíferos carbonatados de las Tierras de Agreda (Soria) y del Macizo del Moncayo, y aplicado un modelo matemático de flujo subterráneo (código TRANSIN) que ha permitido identificar los sistemas de flujo, evaluar los parámetros hidrogeológicos de los acuíferos (método inverso) y establecer un balance hídrico consistente entre las recargas y descargas medidas en los principales manantiales. El modelo matemático de flujo ha permitido confirmar que el flujo subterráneo del Moncayo en su vertiente Sur se dirige principalmente hacia el manantial de Vozmediano. Las otras dos zonas de descarga (Agrada y Añavieja) reciben flujos que tiene su origen principal dentro de las cuencas hidrográficas de los ríos donde se encuentran. Con el modelo matemático de flujo se han simulado distinta condiciones iniciales (paleohidrogeología) que pudieran justificar el importante desarrollo y ubicación de los depósitos tobáceos ligados a las zonas de descarga de Agrada y Añavieja, The objectives of this work are to update the hydrogeology of the carbonate aquifers from Ágreda (Soria), and to establish a conceptual model of the relationship of these aquifers with the Moncayo Massif. The feasibility of the conceptual model has been tested with a numerical model. Firstly, the parameters of the model have been calibrated (inverse method) with the head measurements. Then, the predictions have been validated with the discharge of the main springs. The numerical model has confirmed that the origin of Vozmediano spring is the Moncayo Massif. Conversely, the Ágreda and Añavieja springs recharge in their own hydrological basins. Once validated, several paleohydrological scenarios have been simulated. The results justify the importance of the tuffs barriers associated to the Ágreda and Añavieja discharges

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil Os emissários submarinos são estruturas utilizadas como dispositivos terminais de rejeição de efluentes e, para o seu dimensionamento, é necessário conhecerem-se as forças que actuam sobre estas. A modelação numérica, embora promissora na determinação destas forças, não é utilizada em projecto por estar ainda pouco validada. Na presente dissertação valida-se o modelo numérico IH-2VOF aplicando-o ao estudo de emissários submarinos a diferentes distâncias do fundo e sujeitos à acção das ondas e comparando os resultados obtidos com os dados de ensaios físicos à escala reduzida disponíveis na literatura. As simulações foram efectuadas para um cilindro com 2 cm de diâmetro, sobre a acção de ondas regulares com uma altura de onda de 4.7 cm e um período de 1.08 s. Nestas condições o número de Keulegan-Carpenter foi de 4.9 e o número de Reynolds de 1800. Por forma a estudar a influência do fundo nos fenómenos de interacção onda-estrutura, foram simulados diferentes posicionamentos de cilindro face ao fundo variando entre 0.125 cm e 3 cm. A dimensão da malha utilizada resultou do estudo de sensibilidade da malha aos resultados do modelo realizado nesta dissertação, tendo-se verificado que são necessárias pelo menos entre 32 e 40 células por diâmetro de cilindro para obter um compromisso essencialmente entre precisão de resultados e duração total da simulação. Para a validação do modelo numérico analisaram-se várias grandezas, entre as quais os coeficientes que resultaram da adimensionalização das forças de arrasto, inércia e sustentação. Para os vários posicionamentos de cilindro simulados, obtiveram-se valores de coeficientes numéricos que apresentaram um andamento muito semelhante aos obtidos experimentalmente. Por forma a comparar os escoamentos em torno do cilindro obtidos experimentalmente e através da modelação numérica compararam-se as linhas de corrente tendo-se verificado que, de uma forma global, os escoamentos experimentais e numéricos também são bastante semelhantes entre si.

No presente trabalho apresenta-se um estudo numérico e experimental que visa a avaliação do comportamento dinâmico de uma ponte pedonal, o qual envolve o desenvolvimento de modelos numéricos e a realização de ensaios dinâmicos para identificar experimentalmente os parâmetros modais da ponte, frequências naturais e modos de vibração. Numa primeira parte do trabalho apresenta-se uma perspectiva histórica sobre a evolução na construção de pontes pedonais, abordam-se alguns critérios utilizados para definir a tipologia destas obras e introduz-se o tema da vibração excessiva, que usualmente afecta as obras mais esbeltas e consequentemente com menor massa. Segue-se uma abordagem à análise dinâmica em pontes pedonais que envolve uma revisão dos principais fundamentos da dinâmica de estruturas, nomeadamente para os sistemas estruturais com um grau de liberdade e para os sistemas com múltiplos graus de liberdade, no domínio do tempo e da frequência. Introduzem-se e discutem-se os principais aspectos relacionados com a acção dos peões em pontes pedonais e alguns dos requisitos regulamentares utilizados no projecto destas obras. São ainda aflorados alguns aspectos sobre o desenvolvimento de modelos numéricos e a realização de ensaios experimentais para caracterizar o comportamento dinâmico de pontes pedonais. O trabalho termina com a apresentação do estudo de caso referente à caracterização do comportamento dinâmico da ponte pedonal sobre a avenida Santo Condestável em Chelas, no qual se começa por apresentar as principais hipóteses assumidas para o desenvolvimento do modelo numérico, seguindo-se a descrição de um ensaio de vibração ambiental para avaliar os parâmetros modais da obra, terminando com a comparação entre os resultados experimentais e numéricos.

Based on a mathematical model of the human gait, a Matlab 2010a algorithm is presented to predict the reaction forces and moments in a particular point along the socket linked to the lower limb of a transfemoral amputee. The model takes the inertia developed due the swing of the limb during the gait into consideration. A validation of the results is made with the data obtained in a gait lab, and the model results are consistent with those obtained in the gait lab. Se presenta un algoritmo en Matlab 2010a basado en un modelo matemático para predecir los momentos y las fuerzas de reacción en un punto particular del socket vinculado al miembro inferior de un amputado transfemoral. El modelo tiene en cuenta las inercias desarrolladas durante el ciclo de la marcha. Se realiza una validación del modelo comparando los resultados con los datos obtenidos en un laboratorio de análisis de la marcha y se encuentra una buena correspondencia con los datos experimentales en las fases de apoyo y balanceo.

Os ensaios de macacos planos de grande área são utilizados para medir a deformabilidade de maciços rochosos e fornecem dados importantes para o projeto de grandes obras. Este ensaio consiste na abertura de um rasgo no maciço rochoso no qual é inserido um macaco plano de grande área. O macaco aplica pressão às paredes do rasgo através de óleo bombeado para o seu interior e são medidos os deslocamentos no maciço. A maior dificuldade na interpretação do ensaio reside no efeito provocado pela abertura de uma fenda de tração durante a aplicação de pressão pelo macaco plano. Para melhorar a compreensão sobre os efeitos da fenda de tração e assim melhorar a interpretação dos resultados do ensaio, desenvolveu-se um modelo numérico tridimensional do ensaio. O modelo permite estabelecer relações entre a tensão in situ perpendicular aos rasgos, a resistência à tração do maciço, as pressões aplicadas e a profundidade da fenda. 15 1 12 DBB/NFOS 2012 17 a 20 de Abril

Este artigo propõe a adoção de um modelo numérico prognóstico para estimar a variável "tempo de execução" para empreendimentos públicos de forma objetiva. O trabalho de campo consistiu na aplicação de métodos estatísticos para analisar dados de obras licitadas e executadas durante o período de 2006 a 2009 na Universidade Federal do Pará (UFPA). A análise de dados envolveu cálculos de regressões lineares e transformadas das funções. Após estratificação e tratamento inicial dos dados, os elementos adotados para construção do modelo final se restringiram a 102 obras de um total de 225 originariamente pesquisadas, resultando nos seguintes parâmetros estatísticos: coeficiente de correlação (R) de 0,899; coeficiente de determinação (R²) de 0,808; coeficiente de determinação ajustado (R² ajustado) de 0,796 e erro padrão (Se) de 0,41. Estes parâmetros indicam forte correlação linear entre as variáveis, indicando que 79,60% da variação do tempo para executar uma obra pública podem ser causadas pela variação, em conjunto, das variáveis área construída, custo orçado, capacidade técnica operacional do contratante, capacidade operacional da empresa, tipologia de serviço e estação do ano. This article proposes the adoption of a numerical prognosis model to estimate the variable "execution time" for public projects in an objective way. The field work consisted of the application of statistical methods for analyzing data from projects that were bid and contracted by the Federal University of Pará (UFPA) between 2006 and 2009.. Data analysis involved linear regression and transformed functions. After the stratification and initial treatment of the data, the evidence adopted for the construction of the final model was limited to 102 out of the 225 projects originally investigated, resulting in the following statistical parameters: correlation coefficient (R) of 0.899, coefficient of determination (R²) of 0.808, adjusted coefficient of determination (adjusted R²) of 0.796, and standard error (Se) of 0.41. These parameters show a strong linear correlation between the variables, indicating that 79.60% of the variability of the execution of a public project is jointly caused by variations in the gross floor area, the estimated cost, the operational technical capacity of the client organization; the operational capacity of the company; the type of service, and the season.

La retracción y agrietamiento de suelos cohesivos es un fenómeno complejo de caracterizar y estudiar. La simulación numérica es una herramienta potente que permite dilucidar y comprender cuales son los mecanismos básicos que intervienen en dichos procesos. El trabajo consiste en presentar resultados preliminares cualitativos de la formulación matemática propuesta, resuelta mediante el método de los elementos finitos, para comprobar la efectividad del modelo.

RESUMEN:Esta tesis estudia la utilización de los pavimentos de mezcla bituminosa como medio para captar y almacenar parte de la energía irradiada por el sol a modo de colector asfáltico termosolar. En primer lugar, se analiza experimentalmente el comportamiento térmico de tres tipos diferentes de mezclas bituminosas sometidas a la radiación solar. Con los resultados de estos ensayos se desarrolla y calibra un modelo numérico en diferencias finitas que permite llevar a cabo un análisis de sensibilidad de los parámetros más relevantes del sistema. A continuación, se lleva a cabo un estudio de la relación entre la degradación sufrida por el color de los pavimentos asfálticos y el cambio en su capacidad de almacenamiento de energía. Finalmente, se desarrolla y analiza en laboratorio un nuevo prototipo de colector asfáltico multicapa en el que se ha sustituído la red de tubos utilizada habitualmente como elemento conductor del fluido caloportador por una capa de mezcla asfáltica porosa. Los resultados muestran un excelente rendimiento térmico del prototipo. Sin embargo, estos buenos resultados contrastan con la obtención de unos valores de caudal pequeños que evidencian la necesidad de una mayor investigación en esta tecnología. ABSTRACT: This thesis studies the use of asphalt pavements for capturing and storing the thermal energy radiated by the sun as asphalt solar collectors. first of all, the thermal behaviour of three different type of asphalt mixtures subjected to solar radiation is analyzed. With the results obtained in those tests, afinite difference numerical model was developed and calibrated. This model allows the development of a sensitivity analysis of the most relevant parameters involved. Next, a study is carried out about the relationship between the balck colour degradation suffered by asphalt pavements and the change produced in their energy storage ability. Finally, a new asphalt solar collector prototype is developed in which the pipe network usually used as the heat transfer fluid conductiong element is replaced by a layer of a porous asphalt. Results show an excellent thermal performance of the prototype. However, these good performacne results are in contrast of the flow rates obtained, demonstrating the need for a further research on this technology.

Consulta en la Biblioteca ETSI Industriales (9233), [ES] El presente Proyecto Final de Carrera surge con el principal objetivo de obtener un modelo numérico capaz de predecir el fallo a cortante en losas alveolares pretensadas en situación de incendio, así como estudiar y predecir un posible fallo en el anclaje de las armaduras de las mismas. De esta forma se podrá obtener un modelo de cálculo en caso de incendio no predecible a partir de los métodos de verificación de los Eurocódigos. Para la realización del modelo numérico se ha empleado un programa de cálculo que utiliza el Método de los Elementos Finitos. Este programa permite caracterizar adecuadamente, tanto a temperatura ambiente como a altas temperaturas, las propiedades de los materiales involucrados en el problema así como los diferentes estados de carga, mecanismos de transmisión de calor, condiciones de contorno, etc. Para la obtención de dicho modelo ha sido necesario realizar una recopilación literaria de ensayos de cortante realizados por otros autores con anterioridad, con el fin de conseguir entender el problema de cortante y cómo estos autores lo resuelven, así como obtener una base de datos suficiente que permitiera establecer adecuadamente las características geométricas y mecánicas de las diferentes losas ensayadas, así como sus condiciones de contorno. Posteriormente, se ha comprobado la validez del modelo contrastando los resultados del mismo con los obtenidos experimentalmente por dichos autores.

Se presenta la evaluación de un concentrador parabólico compuesto (CPC) diseñado y construido en el Centro de Investigación en Energía de la Universidad Nacional Autónoma de México. El CPC tiene un área de apertura de 1.33 m2, una concentración real de 3.5 y ángulo medio de aceptación de 15°. Se utilizó un tubo receptor de acero al carbón con diámetro externo de 0.06 m cubierto con una superficie selectiva. En los resultados experimentales se presenta el incremento de temperatura, la curva de rendimiento térmico y la caída de presión que fueron obtenidos y comparados con un modelo numérico desarrollado. Los resultados experimentales del CPC muestran que puede aprovecharse en diversas aplicaciones que trabajen en rangos de baja y mediana temperatura con un buen desempeño térmico., An evaluation of a compound parabolic concentrator (CPC) designed and built at the Centro de Investigación en Energía of the Universidad Nacional Autónoma de México is presented. The CPC has an aperture area of 1.33 m2, a real concentration of 3.5 and acceptance half angle of 15 °. Tubular receiver with an outer diameter of 0.06 m and coated with a selective surface was used. In the experimental results the increment of temperature, the thermal performance curve and pressure drop were obtained and compared with a numerical simulation model developed. The experimental results of the CPC shows that it can be used in various applications that work in low and middle ranges of temperature with good thermal performance., Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES)

CORDEIRO, V.F. Modelamento numérico do fluxo subterrâneo atual e simulações de cenários futuros da mina de Morro Agudo, Paracatu-MG. 2012. 103 f. Dissertação (Mestrado em Geologia) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. The numerical modeling of underground flow of Morro Agudos´ mine, property of Votorantim Metais Zinco (VMZ), Paracatu-MG, used data from hydrometeorological monitoring campaigns to calibrate the actual scenario and simulate future pumping scenarios of this mine, using Visual MODFLOW 3.1 software. The study area is located in Paracatu-MG and in external portion of Brasília Fold Belt at west margin of São Francisco Craton, the mine is inside metasedimentary sequence of Vazante Group, composed by dolarenite, dolarenitics and dolomitics breccias of Morro do Calcário Formation. In June of 2011 was registered 255m³/h of water springs inside underground mine, this value is nearly the maximum capacity, 270m³/h, of Wastewater Treatment Plant. So, it was necessary make some simulations to predict the increase of this pumping rate until the year of 2017, following expansion plans, purposing take effective actions in the water treatment. Was used monitoring data given by technical team of VMZ to update the concept hydrogeological model and make a new calibration of numerical model. After calibration, those scenarios were simulated from 2012 until 2017. From those scenarios were obtained an increased pumping rate that will achieve to 530m³/h. Of this value was subtracted the pumping rate of "Projeto Água Limpa" (Clean Water Project) and added the inside flow, reaching the final pumping value of 504m³/h. This pumping rate will be considered in the planning of the new Wastewater Treatment Plant to supply necessities until 2017. This value can be decreased with rising of "Projeto Água Limpa", but depends of mutual efforts from Hydrogeology, Geology, Environmental and Operations sectors. Mine´s dewatering it´s not interfering in stream flows around the mine, because all water is pumped to surface and returns to original stream, without being prejudicial or causing environmental impacts. As is a fissural aquifer it´s impossible to affirm if galleries will cross an expressive fractural zone, increasing in a large way the pumping rate simulated by this work. O modelamento numérico do fluxo subterrâneo da Mina de Morro Agudo, de propriedade da Votorantim Metais Zinco (VMZ), Paracatu-MG, utilizou os dados do monitoramento hidrometeorológico para calibrar o cenário atual e realizar simulações de cenários futuros do bombeamento realizado na mina, utilizando o software Visual MODFLOW 3.1. A área de estudo localiza-se em Paracatu-MG e encontra-se na parte externa da Faixa de Dobramentos Brasília na margem oeste do Cráton do São Francisco, a mina está inserida na sequência metassedimentar do Grupo Vazante, composta por dolarenitos, brechas dolareníticas e dolomíticas pertencentes à Formação Morro do Calcário. Em Junho de 2011 foi registrado 255m³/h em surgências de água na mina subterrânea, valor próximo à capacidade máxima, 270m³/h, da Estação de Tratamento de Efluentes. Assim, se fez necessário realizar simulações do acréscimo desta vazão até o ano 2017, seguindo o plano de expansão da mina, com objetivo de subsidiar ações efetivas no tratamento de água da unidade. Foram utilizados os dados de monitoramento disponibilizados pela equipe técnica da VMZ para atualizar o modelo hidrogeológico conceitual e realizar nova calibração do modelo numérico. Após a calibração foram realizadas simulações a partir do ano 2012 até 2017. A partir dos cenários simulados foi obtido um acréscimo constante nas vazões atingindo patamares de 530m³/h. Deste valor foi subtraída a vazão bombeada pelo Projeto Água Limpa e somada a vazão aduzida para a mina, chegando ao valor final de bombeamento de 504m³/h. Esta é a vazão que será considerada no planejamento da construção da nova Estação de Tratamento de Efluentes para atender as necessidades até o ano 2017. Essa vazão pode ser reduzida com a ampliação do Projeto Água Limpa, dependendo de um esforço conjunto entre os setores de Hidrogeologia, Meio Ambiente, Geologia e Lavra. O desaguamento da mina não está interferindo na vazão dos vertedouros situados no Córrego Morro Agudo de maneira definitiva, pois a água que infiltra na mina subterrânea é bombeada para a superfície, tratada e devolvida ao Ribeirão Traíras, sem provocar prejuízo ou impactos ambientais. Por se tratar de um aquífero fissural, não se pode precisar se a lavra irá atingir uma zona aquífera fraturada de maior expressão, aumentando consideravelmente as vazões simuladas.

A deterioração das estruturas de betão armado, tais como, edifícios, pontes e viadutos resultante do envelhecimento dos materiais, da falta de controlo de qualidade durante a construção, da inexistência de planos adequados de inspeção e de manutenção da vida de serviço, bem como causas acidentais (ex:sismos) tem levado à degradação crescente das estruturas. A necessidade de reparação é frequentemente combinada com a necessidade de reforço das estruturas para que estas possam desempenhar com segurança as novas funções. No presente trabalho, faz-se inicialmente uma breve descrição das técnicas de reforço de estruturas de betão armado, convencionais e as técnicas de reforço por colagem de polímeros reforçados com fibras que reúnem um conjunto de propriedades que lhes garante alta resistência à tração, alto módulo de elasticidade, boa resistência à corrosão e principalmente aumento da capacidade de absorção de energia. Este estudo envolve uma revisão da literatura para o conhecimento do estado da arte no que concerne à aplicação de modelos analíticos para prever o desempenho de pilares de betão armado confinados com Polímeros Reforçados com Fibras de Carbono (CFRP), sujeitos a esforços de compressão. O aumento da capacidade de carga e de absorção de energia de elementos de betão confinados com sistemas de CFRP é influenciado por diversos parâmetros, nomeadamente, a resistência do betão, e a percentagem de CFRP. A avaliação qualitativa e quantitativa da influência dos parâmetros admitidos como mais significativos para o fenómeno em estudo foi efetuada pela aplicação dos modelos analíticos de confinamento, e validados com os resultados dos ensaios experimentais. Faz ainda parte deste trabalho o desenvolvimento de um modelo numérico para simular o comportamento à compressão monotónica de provetes de betão armado, de secção circular, confinados com CFRP, em que é demonstrado que uma análise numérica nos fornece ótimos resultados, apesar das limitações que a ferramenta de cálculo apresenta. The deterioration of reinforced concrete structures, such as buildings, bridges and overpasses resulting from the ageing of materials, lack of quality control during construction, by the missing of inappropriate plans of inspection and maintenance of service life, as well as accidental causes (example: earthquakes) has led to increase deterioration of the structures. The need to repair is often combined with the need to strengthen the structures so that they can safely perform new functions. The present study, begins with a brief description of reinforcement techniques of concrete structures, conventional and strengthening techniques with collage polymers reinforced with fiber that encounter a set of properties that guarantee them high tensile strength, high modulus of elasticity, good resistance to corrosion and mainly increase the capacity for energy absorption. This research involves a literature review to knowledge the state of the art regarding the application of analytical models to predict the performance of reinforced concrete columns confined with Carbon Fiber Reinforced Polymers (CFRP), submitted to compressive efforts. The increase load capacity and energy absorbing elements of concrete confined with CFRP systems is influenced by several parameters, including the strength of the concrete, and the percentage of CFRP. The qualitative and quantitative evaluation of the influence of the parameters accepted as more significant for the phenomenon under study was accomplished by applying the analytical models of confinement, and validated with experimental results. There was also the development of a numerical model to simulate monotonic compressive behavior of reinforced concrete test pieces, of circular cross-section, confined with CFRP, in which it is demonstrated that a numerical analysis provides excellent results, despite the limitations that the calculation tool displays.

11 páginas, 9 figuras, 2 tablas., [ES] Los yacimientos epitermales del sector Almagrera-Herrerías parecen originados por un sistema hidrotermal asociado a celdas convectivas superficiales alimentadas por aguas meteóricas/marinas y magmáticas. La simulación matemática de un teórico sistema hidrotermal convectivo muestra la coincidencia entre las zonas mineralizadas conocidas con las zonas de descarga y acumulación de masa predecidas por el modelo. Todo ello, y la existencia de un sistema hidrotermal aún en activo, explica el interés de localizar zonas de descarga del sistema hidrogeológico actual, con el fin de profundizar en la génesis de los yacimientos conocidos y localizar posibles nuevos depósitos., [EN] Epithermal mineralization of Almagrera-Herrerías area is related to a hydrothermal system wich is formed by superficial convective cells fed by meteoric marine and magmatic waters. Mathematical simulation of a theoretical hydrothermal convective system, shows a coincidence between ore deposits and mass discharge and accumulation areas, predicted by a numerical model. Previous conclusions, together with the existence of a hydrothermal system still active, explains the interest to localize discharge areas of the hydrogeological system, in order to Know the mineral deposits genesis, and to search for new mineralizations., Este trabajo forma parte del Proyecto de Investigación AMB92-0408 financiado por la CICYT y se ha realizado en cooperación con el Proyecto IGCP n.o 318 (lUGS/UNESCO).

As embocaduras de pequenas lagunas são frequentemente instáveis. Por razões ecológicas, estas embocaduras são muitas vezes abertas artificialmente, e deixadas evoluir até fecharem naturalmente. Este artigo apresenta a simulação da evolução natural da embocadura da Lagoa de Santo André após a sua abertura, através da aplicação de um modelo numérico morfodinâmico suportado por extensas campanhas de recolha de dados de campo. O comportamento da embocadura nos primeiros dias após a abertura é correctamente reproduzido, apesar de ter sido necessário introduzir no modelo processos físicos anteriormente negligenciados: as perdas de carga associadas aos ressaltos hidráulicos e o escorregamento de taludes laterais. Pelo contrário, o modelo subestima a colmatação da embocadura, não conseguindo, por isso, reproduzir correctamente o seu fecho. Causas possíveis para esta limitação incluem, entre outras, a não reprodução pelo modelo do transporte na zona de espraio. 341-353pp DHA/NEC Revista da Gestão Costeira Integrada

[Resumen]El principal objetivo de esta tesis es aplicar las ecuaciones de aguas someras bidimensionales a diferentes flujos en lámina libre, centrándose especialmente en aquellos problemas en los que o bien el tratamiento de la turbulencia o bien el tratamiento del frente seco-mojado son de especial relevancia. Para ello se ha desarrollado un código de volúmenes finitos que resuelve las ecuaciones de aguas someras acopladas con diferentes modelos de turbulencia. El código incluye un modelo parabólico de viscosidad turbulenta, un modelo algebraico de longitud de mezcla y 3 versiones del modelo k-ε para aguas someras. Al mismo tiempo se ha propuesto e incluido un modelo de tensiones algebraicas para aguas someras. El código desarrollado se ha utilizado para simular el flujo en 4 aplicaciones prácticas diferentes que incluyen el oleaje de onda larga, el flujo inducido por la marea en un estuario, el flujo en canal con un codo de 90º, y el flujo en escalas de peces de hendidura vertical. En todos los casos los resultados numéricos se han comparado con datos experimentales., [Resumo] O principal obxetivo de esta tese é aplicar as ecuacións de augas someras bidimensionais a diferentes fluxos en lámina libre, centrándose especialmente naqueles problemas nos que ou ben o tratamento da turbulencia ou ben o tratamento do frente seco-mollado son de especial relevancia. Desenvolveuse un código en volúmenes finitos que resolve as ecuacións de augas someras acopladas a diferentes modelos de turbulencia. O código inclúe un modelo parabólico de viscosidade turbulenta, un modelo alxebraico de lonxitude de mezcla e tres versións do modelo k-ε para augas someras. Ó mesmo tempo, proponse un modelo de tensións alxebraicas para augas someras. O código realizado utilizouse en 4 aplicacións prácticas diferentes que inclúen a oleaxe de onda larga, o fluxo de marea nun estuario, o fluxo en canal cun codo de 90º, e o fluxo en escalas de peixes de fendidura vertical. En todolos casos os resultados numéricos compáranse con datos experimentais., [Abstract]The main goal of this thesis is to apply the depth averaged shallow water equations to several free surface flows in which the turbulence modelling and the treatment of wet-dry fronts are of special interest. In this context, four different flows have been studied: the generation, propagation and reflection of shallow waves in a 1D flume, the tidal flow in a coastal estuary, the flow in an open channel with a 90º bend, and the flow in vertical slot fishways. The aim of this work is to investigate, for the considered applications, which flow features can be resolved by a depth averaged model and which features are beyond the capabilities of the equations. In order to do so, a finite volume solver for the 2D-SWE, coupled with several depth averaged RANS turbulence models, has been developed. A depth averaged mixing length model and a k-ε model for shallow waters have been included in the code, and a depth averaged algebraic stress model has been proposed. At the same time experimental data has been used to analyse the characteristics of the flow as well as to compare with the numerical results.

DESARROLLO DE LA MODELIZACIÓN NUMÉRICA DE UN DIGESTOR DE MEZCLA CONTINUA PARA LA PURIFICACIÓN DE AGUAS RESIDUALES CON OBJETO DE ANALIZAR EL COMPORTAMIENTO DEL FLUJO ESTABLECIDO EN SU INTERIOR Y LA INFLUENCIA SOBRE ÉSTE DE LAS CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA DE AGITACIÓN: POTENCIA, DISEÑO Y RÉGIMEN DE FUNCIONAMIENTO. - ACCIONA AGUA, que financió la realización del presente proyecto. - ESAMUR, que facilitó los datos experimentales del digestor estudiado. - Fundación Parque Científico de Murcia, en cuyas instalaciones (Centro de Supercomputación Ben Arabi) se desarrolló el cálculo numérico.

As tintas intumescentes são materiais reactivos utilizados na protecção ao fogo de elementos estruturais. Quando em contacto com os gases quentes provenientes de um incêndio, dá-se uma expansão volumétrica cuja camada carbonosa reduz a transferência de calor à camada virgem de tinta e ao substrato subjacente. Este processo é altamente não linear e geometricamente caracterizado por duas fronteiras móveis: a fronteira em contacto com o incêndio e a superfície que separa as camadas virgem e carbonosa, podendo ser caracterizado como um problema generalizado de Stefan. É apresentado um método numérico baseado no método das linhas (MOL), com uma malha espacial adaptativa e refinamento local, método r-h, cuja evolução temporal é determinada de forma desacoplada à discretização das equações diferenciais da energia e da conservação da massa. O método numérico é aplicado ao problema unidimensional de Stefan de duas fases e à equação víscida de Burger. As soluções apresentadas mostram a adaptação da malha à solução do problema, aumentando ou diminuindo o número de nós em função da estimativa de “erro” apresentada. O modelo numérico é aplicado ao estudo do comportamento de uma tinta intumescente exposta à curva de incêndio padrão ISO834. Os resultados numéricos são comparados com os obtidos em ensaios experimentais num forno de resistência ao fogo.

O método de sobrecarotagem é frequentemente utilizado para a determinação do estado de tensão em maciços rochosos. Nesta técnica de ensaio, a determinação do estado de tensão é feita partir das extensões medidas durante a sobrecarotagem e das constantes elásticas do tarolo que são determinadas, em regra, a partir dos resultados de um ensaio biaxial. Foi desenvolvido um modelo tridimensional de elementos finitos que permite considerar um comportamento tanto isotrópico como transverso isotrópico para a determinação do estado de tensão. Foram realizadas diversas simulações numéricas do ensaio biaxial para avaliar a influência de microfissuras normais ao eixo dos tarolos na determinação das constantes elásticas. O modelo foi também utilizado para analisar a influência da consideração da anisotropia na determinação do estado de tensão em maciços rochosos. 11 1 12 DBB/NFOS 2010