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A modelagem de vigas mistas de duas camadas de madeira utilizando o software comercial SAP90 é apresentada.A geração de elementos do tipo estado-plano para caracterizar as peças de madeira e do tipo barra para os conectores foi realizada. As vigas construídas em laboratório apresentam um vão teórico de, aproximadamente, 4400 mm e uma relação (vão/altura total) superior a 21.Foram determinados os módulos de elasticidade das peças e caracterizado o elemento de ligação. Foram traçados diagramas de deformações, curvas carga-deformação e curvas carga-deslocamento vertical para a seção do meio do vão além de curvas carga-escorregamento relativo para a seção no final das vigas. Na sequência, as vigas foram processadas no software FLOOR, específico para a análise de estruturas de duas camadas interligadas por conectores com recursos de não-linearidade. Finalmente, uma comparação dos resultados experimentais com os resultados computacionais (SAP90 e FLOOR) foi apresentada, alcançando uma boa precisão.

Com os avanços da engenharia estrutural e as diversas vantagens que os perfis de alma senoidal vêm apresentando, dentre elas a economia de material e a possibilidade de fabricação em grande escala e com baixo custo, acredita-se em um aumento de utilização e de investimentos na produção desses perfis em todo o mundo. A utilização viável de tais perfis resulta no interesse por maior conhecimento de seu desempenho em diversas situações de carregamentos, gerando assim a necessidade de mais pesquisas e publicações que complementem as já existentes. Este trabalho apresenta um estudo de perfis de alma senoidal usados como vigas de rolamento, sob o efeito de forças localizadas sobre trilhos. O estudo tem grande importância, pois esse tipo de aplicação ainda não está consolidado. Foram realizadas 230 análises numéricas parametrizadas por meio de modelos de elementos finitos, utilizando-se o programa ANSYS 10.0. Os valores dos parâmetros estabelecidos estão dentro dos limites dos perfis senoidais fabricados no Brasil. Os modelos permitem determinar os efeitos causados no perfil por uma força localizada sobre um determinado trilho e a interação dessa força com a força cortante. Os resultados foram utilizados para propor procedimentos de determinação da resistência a forças localizadas e da interação entre estas e a força cortante. Tais procedimentos foram baseados em ajuste de curvas aos resultados numéricos de todas as análises e, finalmente, foram comparados com formulações já apresentadas por outros pesquisadores.

O objetivo deste trabalho consiste na análise comparativa de alguns dos procedimetnos utilizados para avaliar integrais de domínio utilizando o Método dos Elementos de Contorno. Com este propósito foi elaborado um programa computacional em linguagem FORTRAN 77, considerando-se ações de domínio em análises elásticas lineares de problemas bidimensionais para o estado plano de tensão/deformação. As integrais de domínio analisadas se devem à consideração de força gravitacional e à presença de variações de temperatura em pontos em estudo. Para a consideração destes efeitos foram utilizados o procedimetno de discretização do domínio em células e dois métodos de transformação da integral de domínio em uma integral de contorno equivalente (o Método do Tensor de Galerkin e o Método da Múltipla Reciprocidade). A eficiência da aplicação destes procedimentos é demonstrada através da comparação dos resultados obtidos nos vários exemplos analisados. São também avaliadas as influências de alguns parâmetros nos procedimentos citados, como aquele devido à constante da solução fundamental ou à utilização de dados iniciais de temperatura interpolados ou campos de temperatura que não satisfazem a condição de equilíbrio de fluxo de Gauss. Estas avaliações permitem justificar as diferenças nas soluções obtidas com cada procedimento e indicam, para certas aplicações, o procedimento mais adequado a ser utilizado.

As vigas casteladas são fabricadas a partir de perfis laminados a quente e possuem vantagens como, rididez a flexão, passagem de dutos de utilidades pelas aberturas, são mais econômicas e bom aspecto estético. Mas devido à presença das aberturas na alma de viga, podem aparecer diversos modos de colapso, que dependem da geometria da viga, das dimensões das aberturas e das condições de contorno. Assim neste trabalho é proposto um procedimento para determinação do momento fletor resistente nominal de vigas casteladas, de padrão Peiner e anglo saxônico, para o estado-limite último de flambagem lateral com torção, para os casos em que as vigas possuem vínculo de garfo (empenamento livre e torção impedida) nas extremidades e estejam submetidas a momento uniforme, carga unifromemente distribuída e carga concentrada na seção central. Para tal foi projetada e aferida uma modelagem numérica pelo Método dos Elementos Finitos, para análise não-linear, prevendo comportamentos elástico e inelástico e a influência das tensões residuais, usando o programa ABAQUS. Os resultados foram comparados com valores de momento resistenet fornecidos pela norma brasileira ABNT NBR 8800:2008 para vigas de alma cheia com os perfis originais e com perfis hipotéticos de mesma altura das vigas casteladas. Também foram feitas comparações com os valores obtidos aplicando-se a formulação da norma brasileira vigas casteladas, com as propriedades geométricas da seção transversal considerada no centro das aberturas a fim de obter um procedimento de cálculo de fácil utilização prática. Também foram comparadas com a cura c da norma européia EN 1993-1-:2005.

As estruturas mistas de aço e concreto vêm sendo cada vez mais utilizadas no Brasil. Entretanto, são encontradas poucas referências sobre o comportamento das ligações mistas viga-pilar resistente a momento. Essas ligações são usadas em edifícios de média e grande altura, cujo sistema de estabilização é formado por pórticos mistos. As normas brasileiras de aço (ABNT NBR 8800:2008) e de concreto (ABNT NBR 6118:2007) e as normas internacionais não prevêem procedimentos específicos para projeto e cálculo de ligações mistas de pórtico. Na literatura existem metodologias para dimensionamento de ligações de pórtico misto que consistem na interrupção do pilar metálico embutido no concreto e na passagem contínua da viga através da ligação. Entretanto, essa prática possui algumas desvantagens, haja vista o aumento do número de peças para transporte e montagem e a necessidade de execução de soldas de campo. Frente a esse cenário, neste trabalho propõe-se realizar o estudo preliminar de uma ligação mista viga-pilar com chapa de extremidade parafusada na mesa do pilar metálico. Foram feitas simulações numéricas utilizando-se o Método dos Elementos Finitos, adotando-se o programa computacional ANSYS. As não linearidades físicas dos materiais foram consideradas, permitindo identificar os principais mecanismos de falha e quantificar o momento fletor resistente da ligação. Foram realizadas análises paramétricas visando avaliar a influência das principais variáveis geométricas e físicas na resistência da ligação. Por fim, foi proposto um modelo mecânico preliminar para determinação da resistência a momento da ligação, o qual deverá ser calibrado por ensaios experimentais sugeridos para trabalhos futuros.

Neste estudo é obtido o momento fletor resistente à flambagem lateral com torção de vigas celulares, duplamente simétricas, biapoiadas, através do método dos elementos finitos utilizando o programa ABAQUS/CAE versão 6.7, ano 2007. A análise numérica considera a não-linearidade do material, o efeito das tensões residuais e a não-linearidade geométrica do elemento estrutural. Os resultados da análise são comparados com os momentos fletores resistentes obtidos para as vigas originais de alma cheia (perfil I laminado) e com os obtidos de vigas hipotéticas de alma cheia de mesma altura das celulares. Além disso, os resultados são comparados com os obtidos por um método de cálculo em que se usa o procedimento da ABNT NBR 8800:2008 para vigas de alma cheia em conjunto com a recomendação da British Standard BS 5950-1:2000. Este método consiste na aplicação das expressões de cálculo para vigas de perfil I, porém considerando as propriedades geométricas da seção transversal da viga celular no centro da abertura da alma. A precisão do método é validada e algumas considerações práticas para determinação do momento resistente da viga celular são apresentadas.

O objetivo deste trabalho é apresentar um estudo da estabilidade de pórticos de aço considerando a aplicação do fator do comprimento efetivo e das forças nocionais na análise dessas estruturas. Para alcançar esse objetivo, são discutidas as características do método do comprimento efetivo mostrando as vantagens e desvantagens de sua aplicação. O conceito da flambagem do pavimento é apresentado, bem como as considerações para se determinar o fator K na fase inelástica. É apresentado o conceito da formulação baseada na aplicação da força nocional, para considerar as imperfeições geométricas e de material, a partir da aplicação de uma força horizontal fictícia correspondente a uma fração do somatório de todos os carregamentos verticais de cálculo atuantes no pavimento. Esses métodos são avaliados comparativamente tendo como base de referência para a calibração destes um programa escrito na linguagem FORTRAN 90, desenvolvido para realizar a análise inelástica avançada de pórticos planos de aço. Exemplos são apresentados ao final do trabalho para comparação das diversas metodologias, bem como avaliar os procedimentos da ABNT NBR 8800: 2008.

O presente trabalho apresenta o projeto de desenvolvimento de um sistema computacional, denominado TowerCAD, para automação da etapa de detalhamento do processo de fabricação de estruturas de torres metálicas através da integração das tecnologias CAE(Computer Aided Engineering), CAD (Computer Aided Design) e CAM (Computer Aided Manufacturing). O sistema TowerCAD,que é constituído de um aplicativo CAD e de um banco de dados, detalha uma parte da estrutura denominada perna e foi elaborado considerando o futuro desenvolvimento do detalhamento das outras partes da estrutura.Além da tecnologia CAD, o TowerCAD está sendo implementado com auxílio dos paradigmas da Programação Orientado a Objetos e das tecnologias de Banco de Dados. A tecnologia .NET, desenvolvida também para ser uma interface de programação (API) do AutoCAD, foi utilizada para desenvolver as interfaces para importação e exportação dedados, criação de comandos, gerenciamento, edição e manipulação dos dados no banco de dados. O banco de dados é acessado pelo aplicativo através das classes ADO.NET, a linguagem padrão para banco de dados SQL e a linguagem de programação C#. Aplataforma de representação gráfica utilizada é o software AutoCAD.Uma importante contribuição desse trabalho é a utilização de conceitos e fundamentos do padrão/arquitetura MVC (Modelo-Visualização-Controle) no desenvolvimento do sistemaTowerCAD. A arquitetura de três camadas do MVC para a interface do usuário permite separar a informação, o controle e a representação gráfica. O componente Modelo, que representa os dados e suas regras de acesso e a manipulação, está armazenado no banco de dados. O componente Visualização, nesse caso será representado pela plataforma gráfica AutoCAD, que apenas executa a apresentação dedados conforme solicitado pelo usuário. O Controlador interpreta as ações do usuário alterando ou não o estado do modelo e de visualização. O padrão MVC garante a independência entre dados e visualização e permite a flexibilização na escolha da plataforma gráfica. Assim, o mesmo Modelo (banco de dados) pode servir para aplicaçõesdesenvolvidas em diferentes plataformas gráficas. O banco de dados foi projetado para abstrair as informações oriundas das diversas etapas do processo de fabricação de torres metálicas. Outras informações essenciais para a fase de detalhamento do processo também são armazenados no banco de dados. Os dados armazenados no banco de dados podem realimentar as etapas do processo ou gerar a representação gráfica do detalhamento utilizando a plataforma gráfica escolhida. Os comandos personalizados criados pelo aplicativo CAD atuam de maneira idêntica aos comandos nativos do AutoCAD e podem ser acionados pela linha de comando, barra de ferramenta ou através do menu do AutoCAD. O sistema é ainda capaz de criar outrossubprodutos tais como: croquis para fabricação e arquivos de dados para máquinas CNC com controle numérico.

Neste trabalho desenvolve-se uma formulação geometricamente exata para a análise não-linear física e geométrica de pórticos planos de aço, via Método dos Elementos Finitos (MEF), utilizando-se os conceitos da plasticidade distribuída. Uma visão geral sobre a Análise Avançada é feita com o objetivo de caracterizar os atributos necessários para o desenvolvimento de um modelo de Análise Inelástica Avançada. Apresenta-se o desenvolvimento da teoria geral fundamentada em uma rigorosa formulação Lagrangiana atualizada, utilizando-se a técnica corrotacional para a obtenção da matriz de rigidez tangente do elemento. Para implementação desta formulação adiciona-se à versão original, apresentada por LAVALL (1996) e posteriormente modificada por ALMEIDA (2006), a capacidade de analisar problemas com ligações articuladas entre as barras da estrutura e, principalmente, de simular leis constitutivas variadas para o material, contemplando o processo de carga e descarga, possibilitando um estudo mais amplo sobre os efeitos das propriedades do material no comportamento e na resistência estruturais. O modelo de fatias permite o acompanhamento da plastificação ao longo da altura da seção, além de facilitar a consideração de vários modelos de distribuição das tensões residuais. São apresentados exemplos que comprovam a grande potencialidade da formulação desenvolvida, sobretudo com relação aos novos resultados propiciados pelas mais recentes atribuições do programa computacional. Finalmente, são apresentadas análises de vários modelos estruturais visando o estudo da influência do encruamento do aço e das tensões residuais dos perfis no comportamento inelástico de pórticos planos, cujos resultados mostraram uma boa correlação com aqueles apresentados por vários pesquisadores, comprovando a aplicação da formulação como um Método de Análise Avançada.

A analise convencional de estruturas de aco geralmente e realizada admitindo-se que as ligacoes viga-pilar sao perfeitamente rigidas ou idealmente rotuladas. No entanto, a maioria das ligacoes e do tipo semirrigida, cujo comportamento se situa entre esses dois casos extremos. As ligacoes semirrigidas, bem como as diversas nao linearidades, geometrica e do material, influenciam na distribuicao do momento fletor em vigas e pilares das estruturas. Uma forma de levar em conta todos esses efeitos no dimensionamento de porticos e atraves do uso de uma Analise Inelastica Avancada. O objetivo deste trabalho e apresentar um estudo do comportamento inelastico de porticos semirrigidos de aco utilizando a analise avancada, considerando-se as prescricoes da norma brasileira para analise quanto aos estados-limites ultimo e de servico. Para isso,desenvolve-se uma formulacao geometricamente exata, considerando-se ambas as nao linearidades, geometrica e do material. A nao linearidade geometrica inclui os efeitos P-¢ e P-Â e as deformacoes por cisalhamento nas barras atraves da teoria deTimoshenko. Para se considerar a nao linearidade do material utilizam-se os conceitos da plasticidade distribuida, que leva em conta o escoamento gradual do aco na secao transversal e ao longo do comprimento das barras e as tensoes residuais. Elementos demola nao lineares sao usados para incluir as ligacoes, cujo comportamento e modelado atraves de curvas momento x rotacao multilinearizadas. Visando adequar o programa desenvolvido, para a sua utilizacao como um metodo de analise inelastica avancada, saofeitas calibracoes com os parametros de dimensionamento da ABNT NBR 8800:2008.Os exemplos apresentados sao analisados com o objetivo de demonstrar como a Analise Inelastica Avancada proposta pode ser usada no dimensionamento de estruturas de porticos semirrigidos de aco.

Esta dissertacao trata de um estudo experimental de ligacoes em madeira laminada colada de Eucalipto Grandis, sob a acao de esforcos combinados de momento fletor e forca cortante, a fim de se determinar o nivel de rigidez destas ligacoes. Os ensaios a flexao foram realizados em corpos de prova em forma de L. Na regiao da ligacao foram utilizados oito tubos alvanizados (parafusos ocos) e instalados dois transdutores de deslocamento, um na posicao horizontal e outro na vertical, com o objetivo da determinacao do giro entre as pecas. Como previsto houve o esmagamento da madeira e não a flexao dos tubos durante a realizacao dos ensaios. A partir dos resultados obtidos foram traçados graficos momento x rotacao. Para definir a rigidez da ligacao foram tambem determinadas as caracteristicas mecanicas das laminas, atraves de ensaios não destrutivos via ultrassom. Foram tambem determinadas as resistencias de embutimento, nas direcoes normal e paralela as fibras. Na regiao da ligacao foram instalados dois transdutores de deslocamento, na posicao vertical, com o objetivo de se medir o deslocamento relativo entre o tubo e a extremidade do corpo de prova. A partir dos resultados obtidos foram tracados diagramas tensao x deformação especifica e determinada a resistencia ao embutimento nas direcoes normal e paralela as fibras, quando e utilizado este tipo de ligacao.

Esta Dissertação de Mestrado consiste no desenvolvimento de um Sistema CAD para automatizar a execução do detalhamento de algumas peças componentes de uma estrutura de concreto convencional. Aplicando os conceitos da programação orientada a objetos à tecnologia CAD,o sistema foi desenvolvido para funcionar como um aplicativo dentro da plataforma gráfica AutoCAD. O escopo conceitual do seudesenvolvimento foi baseado na aplicação dos conceitos da engenharia de software, valiosos quando se quer desenvolver programas com qualidade. Por se tratar de um trabalho pioneiro na área de detalhamento, um grande esforço foi despendido na descrição das técnicas e recursos utilizados, com o objetivo de subsidiar da melhor maneira possível os futuros desenvolvimentos. Finalmente foram destacadas as contribuições deste sistema para o avanço da engenharia estrutural, suas limitações, sugestões e propostas para futuros trabalhos na mesma área.

No trabalho desenvolvido foram analisados os deslocamentos, as acelerações e esforços em um edifício alto para o carregamento aleatório do vento, através de uma análise dinâmica no domínio do tempo. Para a simulação do efeito turbulento do vento foram consideradas as características estatísticas de sua natureza e os parâmetros que dependem da rugosidade superficial do terreno. Na avaliação das grandezas são feitas análises dinâmicas no domínio do tempo, utilizando solicitações obtidas por superposição de funções harmônicas consistentes com um espectro de vento adotado e é aplicada a técnica de Monte Claro para avaliação estatística das respostas, utilizando o programa computacional ANSYS baseado no método dos elementos finitos. Os resultados são comparados com os obtidos usando recomendações de normas brasileiras (NBR6123:1988), e são avaliados os níveis de conforto dos usuários baseados nos índices humanos de percepção de aceleração.

A alta competitividade entre as diversas alternativas energéticas sustentáveis implica na necessidade de minimizar os custos de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica. Dentro deste contexto, o aumento das distâncias entre os pontos de geração e distribuição, aliado ao fato de que o custo das fundações de linhas de transmissão (LTs) pode chegar a 50% do custo total das mesmas, vê-se que estes componentes têm um papel de destaque.A despeito da necessidade da redução dos custos de fundações, esta se depara com inúmeros desafios, a saber: (i) a identificação das incertezas associadas às diversas variáveis que afetam o comportamento das fundações de LTs; (ii) a consolidação demetodologia para determinação da capacidade de carga à tração destes elementos estruturais; (iii) o tratamento adequado das incertezas que afetam o comportamento das fundações de LTs a partir dos conceitos e métodos da confiabilidade estrutural; (iv) o desenvolvimento de projeto semi-probabilístico, ou seja, projeto baseado em confiabilidade.O método desenvolvido pela Universidade de Grenoble é o mais empregado para verificação de capacidade de carga à tração em linhas de transmissão no Brasil e também no exterior. Porém, estas metodologias não levam em consideração a presença de incertezas que afetam suas variáveis. A consolidação neste meio técnico de umametodologia que leve em consideração tratamento de incertezas sob enfoque probabilístico é um desafio. As variáveis que afetam o comportamento das fundações de LTs são, dentre outras, as propriedades mecânicas dos solos, os métodos de ensaios eanálise de resultados, os modelos de comportamento, a interação solo-estrutura, etc. Para este trabalho foram executados 738 testes de carga à tração em campo nas fundações de 246 torres (3 ensaios por torre). O acompanhamento e coordenação do autor desta tese na execução das fundações e dos ensaios bem como a escolha dos locaispermitiram uma avaliação mais completa dos resultados levando a conclusões mais consistentes. Não havia dúvidas em relação à qualidade da execução das fundações e dos ensaios. O objetivo principal deste trabalho é estudar o comportamento da resistência à tração de fundações com base em ensaios de protótipos em verdadeira grandeza executados em solo brasileiro com vistas à descrição probabilística para utilização no desenvolvimento de normas técnicas. A parcela de solicitação (S) e o fator de majoração do carregamento da equação de projeto do método semi-probabilístico não foram objeto deste estudo.

Esta tese apresenta um arcabouco teorico e computacional para modelos constitutivos baseados em degradacao elastica. Modelos classicos para tratar a degradacao do meio material sao abordados no contexto da estrutura teorica e computacional proposta. Alem disso, modelos de fssuracao distribuida sao reformulados, considerando-se multiplas funcoes de carregamento desacopladas e uma regra de degradacao generalizada. Para ilustrar a potencialidade do arcabouco teorico e computacional criado, alguns modelos de dano encontrados na literatura sao implementados bem como um modelo de plasticidade classica. Tambem e proposto um novo modelo de dano com multiplas funcoes de carregamento. O sistema computacional criado toma partido do paradigma de programacao orientada a objetos, possibilitando implementar a unificacao teorica proposta, independentemente do metodo numerico aplicado. Contudo, apenas o Metodo dos Elementos Finitos (MEF) e usado na validacao desta estrutura teorica e dos modelos constitutivos nela inseridos. Varios exemplos de aplicacao sao apresentados, visando ilustrar as possibilidades de modelagem proporcionada pela biblioteca de modelos constitutivos reunida neste trabalho. O novo modelo de dano proposto e validado por meio de exemplos que comparam os resultados do mesmo com resultados experimentais ou obtidos com outros modelos, disponiveis na literatura.

O objetivo deste trabalho é analisar o comportamento de paredes de alvenaria não estruturais reforçadas com armaduras nas juntas horizontais de assentamento. A pesquisa envolve análises experimentais, numéricas e paramétricas. No programa experimental, pequenas paredes de blocos cerâmicos de vedação foram submetidas ao esforço de flexão no seu plano. As pequenas paredes de blocos cerâmicos (denominadas, neste estudo, como mini-paredes) foram analisadas em duas situações: sem armadura (para referência) e reforçadas com armadura de junta. Durante os ensaios, foram medidas as flechas no meio do vão, o grau de fissuração e as deformações nas armaduras a fim de avaliar a melhora de desempenho estrutural com o reforço proposto. A fim de extrapolar os resultados para casos particulares e analisar alguns pontos singulares das paredes em escala real, foram realizadas simulações numéricas para aferir os valores obtidos pela via experimental. Na análise numérica utilizou-se o programa computacional DIANA (versão 9.1) que utiliza o Método dos Elementos Finitos (MEF), como estratégia para modelar a alvenaria utilizou-se a macromodelagem. Além disso, realizou-se um estudo paramétrico a fim de verificar a influência de algumas propriedades no comportamento da alvenaria de vedação reforçada com armadura de junta. Com os resultados destes estudos (experimentais, numéricos e paramétricos), tornou-se possível realizar uma análise de um método simplificado de cálculo utilizado para definir a taxa de armadura e a sua distribuição ao longo de paredes de alvenaria não estruturais submetidas à flexão em seu plano - esforço decorrente da deformação excessiva dos elementos estruturais.

This Master Thesis presents static and dynamic material tests conducted for different types of bricks and numerical simulations developed to model static tensile and compression tests conducted at the University of the Bundeswehr. Based on the results of the experimental investigations, a new material model for masonry bricks was developed. This model was implemented with a user subroutine developed in ANSYS AUTODYN. These material models, which are suitable for a detailed micro-model approach, consider the dynamic increase of the material strength and the degradation of the material properties due to fracture and material damage. In this Master Thesis, the analysis of the experimental investigations, the material model developed for bricks and its verification and validation for static tensile and compressive tests are presented.

Introdução: A otosclerose é uma doença hereditária, que atinge cerca de 0,5 a 1% da população, sendo bilateral na maioria dos casos. Um dos principais sintomas é a perda da audição, importante no processo de comunicação que constitui uma necessidade básica do ser humano. Estudos biomecânicos que simulam a otosclerose são pouco descritos na literatura científica. Objetivo: Simular a otosclerose usando um modelo massa-mola unidimensional e desenvolver um modelo geométrico tridimensional do ouvido. Metodologia: O modelo unidimensional massa-mola é formado por seis massas (volume de ar do conduto auditivo externo, tímpano, martelo, bigorna, estribo e fluidos cocleares), além de molas e amortecedos que simulam os ligamentos e músculos de sustentação. Simulou-se a otosclerose no modelo proposto a partir das características que a doença apresenta e com isso aumentou-se da rigidez de 10 e 100 vezes no ligamento anular do estribo e aumento da massa do estribo em 5 vezes. Para a construção do modelo tridimensional utilizou-se uma amostra de três ossos do ouvido, martelo, bigorna e estribo oriundo do Instituto de Ciências Biológicas da UFMG. Os ossos foram levados para o laboratório de Materiais e Cerâmicos da UFMG para realização de uma exame de imagem com a utilização do microtomógrafo de raios X SkyScan 1172. As imagens dos três ossos obtidas foram importadas para um programa de processamento de imagens Simpleware®, que reconstruiu digitalmente os três ossos do ouvido resultando em um modelo geométrico tridimensional para cada um deles. Os modelos geométricos dos ossos foram importados para o programa Rapidform XOR/Redesign que é capaz de gerar modelos sólidos, com uma menor quantidade de dados. A membrana timpânica e os ligamentos foram inseridos juntamente com os modelos geométricos dos ossos, no programa SolidWorks 19.4, software de desenho assistido por computador de acordo com os parâmetros anatômicos encontrados na literatura. Resultados: No modelo unidimensional houve uma diminuição do deslocamento do estribo nas freqüências graves com o aumento da rigidez do ligamento anular do estribo e uma redução do deslocamento do estribo nas freqüências agudas com aumento da sua massa. O aumento da rigidez do ligamento anular do estribo pode estar relacionado ao estágio inicial da doença, do ponto de vista audiométrico, enquanto que o aumento de tecido ósseo sugere um avanço da doença. No modelo tridimensional foi possível obter uma geometria compatível com a anatomia do ouvido médio e semelhante aos modelos já validados na literatura. Conclusão: Os resultados do modelo unidimensional vão ao encontro dos achados audiológicos da doença e sugerem a necessidade de obter um diagnóstico precoce do ligamento anular do estribo, a fim de detectar o quanto antes as perdas auditivas ocasionadas por suas alterações. O modelo geométrico tridimensional do ouvido poderá ser útil para posterior simulação do seu comportamento dinâmico usando o método dos elementos finitos em programas de engenharia assistida a fim de melhor compreender a audição normal e com otosclerose, simular patologias e possíveis formas de tratamento.

O comportamento fisicamente não linear do concreto tem sido objeto de inúmeras pesquisas que buscam, por meio da formulação de novos modelos ou do melhoramento daqueles já existentes, representar o meio material de maneira mais próxima de sua realidade constitutiva. Neste cenário, esta dissertação investiga os modelos em que o comportamento do material é descrito segundo os denominados Modelos de Microplanos. Para tanto, empregou-se o sistema computacional INSANE (INteractive Structural ANalysis Environment), cujo núcleo numérico contém o Ambiente Teórico-Computacional Unificado para Modelos Constitutivos proposto em Penna (2011). Preservando o caráter genérico deste ambiente, o modelo de Leukart e Ramm (2006) foi nele incorporado, considerando quatro medidas de deformação equivalente, quatro funções de evolução de dano, além de três aproximações do tensor constitutivo incremental. O projeto de software da referida incorporação foi concebido de modo a possibilitar a inclusão futura de quaisquer Modelos de Microplanos. Simulações numéricas permitiram avaliar a adequação dos parâmetros do material, a estabilidade numérica do modelo e a proximidade dos resultados com ensaios experimentais disponíveis na literatura.

As telhas zipadas são elementos estruturais e de vedação utilizados principalmente para cobertura de edificações. São normalmente fabricadas no canteiro de obras sem limites de comprimento e sua fixação é realizada por meio de clipes especiais encaixados nas emendas laterais das telhas sem perfurá-las. Por esses motivos, as coberturas executadas utilizando telhas zipadas oferecem maior proteção contra infiltração de água, mesmo com pequenas inclinações. Entretanto, devido à complexidade das emendas entre os perfis, é necessário um melhor entendimento sobre o comportamento desses telhados, principalmente quando submetidos à ação do vento (sucção).Neste trabalho foram desenvolvidos dois modelos numéricos para análise do comportamento desses perfis submetidos à ação de pressões similares à sucção provocada pela ação do vento. Esses modelos foram usados para a realização de trinta e duas análises considerando-se as dimensões de um perfil de telha zipada, com a variação dos espaçamentos entre apoios, espessura e duas diferentes propriedades mecânicas para o material. Os modelos foram desenvolvidos utilizando o método dos elementos finitos para análise não linear com o auxílio do programa comercial Abaqus. Os resultados foram comparados com resultados experimentais e também analíticos, encontrados na literatura de acordo com normas americanas e conforme relatórios do fabricante do perfil RW 65. Também foram realizadas comparações dos resultados obtidos aplicando-se as prescrições das normas técnicas brasileiras para o estado limite de serviço, neste caso, flecha máxima admissível. Os resultados das análises também foram comparados entre si para identificar a influência da variação do vão, espessura e material. Tal comparação mostrou que a variação dos parâmetros acima citados não gerou mudanças significativas nos resultados quando os modelos estavam carregados no regime elástico. Entretanto quando o modelo entra no regime plástico, a mudança das propriedades do material se torna mais expressiva. Comparações com estudos analíticos mostram grandes variações nos estados limites de utilização e último devido ás simplificações adotadas para as propriedades efetivas das seções dos modelos. No caso de comparações com modelo experimental, existem limitações para se afirmar uma relação entre experimental e numérico, uma vez que o modelo experimental considerado apresenta diferenças geométricas em relação ao numérico.