A multiscale procedure for solving nonlinear mechanical problems in heterogeneous media

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2019.Nesse trabalho é apresentado um procedimento multiescala para resolver problemas mecânicos em mídia heterogênea. Todos os materiais são intrinsecamente heterogêneos em uma escale. Nessa escala, fenômenos não-lineares geralmente ocorrem, como deformações plástico e movimentos de deslocamento. Esse fenômeno local afeta o comportamento de toda a estrutural. O procedimento implementado consiste em resolver um problema de valor de contorno (PVC) em um volume representativo que considera a microestrutura para cada ponto de integração na escala macro. Não há declaração explicita das relações constitutiva na escala macro. Na realidade, os parâmetros constitutivos da escala macro são obtidos através da homogenização dos campos da microestrutura. As não linearidades são tratadas apenas na escala micro. Os campos de deslocamento micro devem satisfazer as condições cinemáticas que geram diferentes abordagens para resolver o problema de valor de contorno. Esse trabalho trata das duas condições mais simples, a condição de Taylor e a condição de condição de contorno linear. Mostramos por meio de exemplos que a condição de Taylor produz um modelo mais rígido. A implementação foi realizada inteiramente utilizando a linguagem de programação Python, apenas a malha e o os gráficos de póos processamento foram feitos utilizando o programa livre Gmsh. Os módulos implementados foram verificados utilizando problemas de benchmark simples e dois exemplos mais complexos são apresentados. O primeiro de uma placa com entalhe circular e material perfurado e o segundo o modelo da parte proximal do fêmur humano. O exemplo do fêmur mostra que quanto maior a porcentagem de vaios mais flexível é o modelo. Ele ainda mostra que a configuração da microestrutrura afeta o resultado final consideravelmente.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).This work presents a multiscale procedure for solving mechanical problem in heterogeneous media. All materials are intrinsically heterogeneous at some scale. At this small scale nonlinear phenomena usually takes place, such as plastic flow and dislocations movements. This localized phenomena ultimately affects the behavior of the whole structure. The implemented procedure consists of solving a boundary value problem (BVP) in the representative volume element (RVE) that takes into account the microstructure for each integration point of the macro scale. There is no explicit declaration of the constitutive relation in the macro scale. In fact, the macro scale constitutive parameters are obtained via homogenization of the microstructure fields. Nonlinearities are also treated only in the micro scale. The micro scale displacement field must satisfy kinematical condition which generate multiple approaches to solve the BVP. This work deals with the two most simple ones, the Taylor and linear boundary condition assumptions. We show via examples that the Taylor assumption produces a stiffer model. The implementation was written using Python programming language and the mesh and post processing plots were done using the free software Gmsh. The solution modules were verified with simple benchmark problems and two more involved examples are provided, one of a perforated notched bar and the other of the proximal part of human femur. The femur example shows that a greater void ratio produces a more flexible model, as expected. It also shows that the microstructure configuration affects considerably the end result

O grupo Galpão e a preservação de acervos teatrais

Este artigo tem como objetivo apresentar reflexões e ações referentes aos desafios encontrados na preservação de acervos na contemporaneidade. Estas ações e reflexões foram levantadas a partir da observação da gestão do acervo teatral do Grupo Galpão e na projeção de uma nova proposta expositiva para a exposição permanente da companhia, sendo utilizadas como ponto de partida para a discussão das seguintes questões: a importância dos objetos e dos registros gerados nos espetáculos para a promoção dos grupos artísticos e o destino dado a eles ao fim das apresentações; a preservação da memória dos artistas, dos diretores, cenógrafos e figurinistas envolvidos; a definição das tipologias e características materiais destes acervos e a busca por propostas expositivas mais adequadas aos acervos tetrais

Comparative analysis of a transient heat flow and thermal stresses by analytical and numerical methods

The study of heat flow problems is of extreme importance in engineering, there is a need to know the temperatures imposed and generated, when appropriate, in the structural parts to be able to evaluate the stresses that can arise due to the thermal variations. These stresses arise due to imposed constraints, ie bodies can not move freely and consequently undesirable cracks may arise when the stresses are greater than the resistive capacity of the stressed parts. The analysis of these problems can be done in both analytical or numerical way, with the use of calculation methods, such as the Finite Difference Method (FDM) and the Finite Element Method (FEM), with aid of computational programs such as MATLAB, PYTHON and ANSYS, as used in this work. The results presented here show simple cases of transient thermal variation and thermomechanical coupling by two methods of analysis, aiming at the validation of the numerical methods and softwares used. The solutions were satisfactory, the temperatures and stresses were coincident for different methods, making possible to start studying more complex problems with confidence in the implemented code

Implementação computacional da solução de problemas térmicos e mecânicos pelo Método dos Elementos Finitos em Python

Trabalho de conclusão de curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016.Esse trabalho tem como objetivo a apresentação da metodologia de solução computacional utilizando o método dos elementos finitos para problemas em engenharia relacionados à transferência de calor e à mecânica. As soluções computacionais, ou aproximadas, são obtidas por ferramentas de discretização sendo o Método dos Elementos Finitos e o Método das Diferenças Finitas alguns exemplos destes. O Método dos Elementos Finitos atualmente representa o padrão na indústria padrão solução de modelos em mecânica e em outros ramos da engenharia, isso devido à sua simplicidade de implementação e versatilidade. O modelo matemático para descrever o comportamento elástico de sólidos, teoria de estruturas linear e transferência de calor são apresentados juntamente com os respectivos tratamentos para o procedimento numérico e posterior implementação computacional utilizando a linguagem de programação Python. Resultados dos programas implementados, elastopy, sapy e diffuspy, utilizando elementos planos de quatro nós são verificados pela solução de problemas simples com solução analítica. Alguns exemplos são mostrados para demonstrar as capacidades dos programas desenvolvidos. As rotinas de cálculo e o pós processamento são efetuados na linguagem de programação Python que é uma linguagem de alto nível, de simples sintaxe e de fácil utilização.This work aims to present a well known methodology for computational solutions using the Finite Element Method in engineering problems. Computational solutions, or approximations, are obtained by means of discretization which includes the Finite Element Method and the Finite Differences Method. The Finite Element Method represents the standard tool for solving problems in mechanics and other engineering fields, mainly due its simplicity approach and versatility. The mathematical model for linear elastic solids, linear elastic structures and heat transfer problems are presented together with their treatment for a numerical solution and also computational implementation using Python programming language. Results from the solvers implemented, elastopy, sapy and diffuspy, using plane quadrilateral and two dimensional frame elements are verified through comparisons with analytical solution for simple problems. Examples are presented to demonstrated the libraries capabilities. The computer programs and post processing of results are all made with the Python programming language which is a high level scripting language with a simple syntax and is easy to use

Plano BEPS

Divulgação dos SUMÁRIOS das obras recentemente incorporadas ao acervo da Biblioteca Ministro Oscar Saraiva do STJ. Em respeito à Lei de Direitos Autorais, não disponibilizamos a obra na íntegra.Localização na estante: 336.2:341 P712bCoordenado por: Alexandre Alkmim Teixeir

A divulgação científica e a educação não formal em projetos pedadógicos de cursos de licenciatura em química, física, ciências biológicas e matemática

This research aimed to identify and characterize the presence of popularization of scien ce PS ) and non formal education ( NFE ) in teacher education curricula from the areas of Physics, Chemistry, Biological Sciences and Mathematics. This research is of the documentary type, in which we set out as an outline the analysis of Pedagogical Course Projects (PCP) of licentiate degree in the aforementioned areas offered by federal universities in the State of Minas Gerais. As a methodology for data analysi s, we adopt Content Analysis, seeking to identify and characterize in PC P the form and objectives by which aspects of PS and NFE are proposed in teacher education. 59 PPC from 11 universities were analyzed. Data analysis showed the presence of aspects of P S and NFE in 44 PC P ( Among these, 36 presented elements inserted predominantly in mandatory curricular components (61%), as mandatory subjects and / or in supervised internships. In 8 PC P s, this approach of PS and NFE was proposed in optional subjects (13,55%) 13,55%). Some PCP (23) d idn’t include such elements in mandatory or optional curricular components, only mentioning them in other parts of the document (39%), such as course objectives, graduate profile, etc. We found 15 PCP (25.4%) that do not offer any type of mention regarding the inclusion of aspects of PS and NFE in the analyzed curricula. We identified in the PCP the following objectives associated with the insertion of aspects of PS and NFE in the teaching curriculum: to know concepts, characteristics and strategies of PS a nd NFE ; We identified in the PCP the following objectives associated with the insertion of aspects of PS and NFE in the teaching curriculum: to know concepts, characteristics and strategies of PS and NFE ; develop the ability to develop materials for PS and NFE; knowing how to articulate the PS and NFE tools or spaces with formal education; prepare the licensee for p rofessional performance in the PS and NFE spaces; promote PS and NFE activities for the community. The results showed that, in general, most PC P s in the areas of Physics, Chemistry, Biological Sciences and Mathematics analyzed in this study contemplate in some way the approach of aspects of PS and NFE in teacher education. However, in many cases, this issue was mentioned in a generic way or without much detail, not allowing to measure the breadth of this training in the courses , possibly explained by the po wer disputes embedded in the elaboration of the curriculum, they act as a formative plurality of the agents that work in the construction of these documents.E sta pesquisa te ve como objetivo identificar e caracterizar a presença da divulgação científica (DC) e da educação não formal (ENF) nos currículos licenciatura nas áreas de Física, Química, Ciências Biológicas e Matemática. Esta pesquisa é do tipo documental na qual estabelecemos como recorte a análise de Projetos Pedagógico s de Curso (PPC) de licenciatura das referidas áreas ofertados por universidades federais do Estado de Minas Gerais. Como metodologia de análise dos dados adotamos a Análise de Conteúdo , buscando identificar e caracterizar nos PPC a forma e os objetivos p elos quais aspectos de DC e da ENF são propostos na formação docente. Foram analisados 59 PPC de 11 universidades. A análise dos dados evidenciou a presença de aspectos da DC e da ENF em 44 PPC ( 74,6%). Dentre estes, 36 apresentaram elementos inseridos predominantemente em componentes curriculares obrigatórios 61 %), como d isciplinas obrigatórias e/ou nos estágios supervisionados. Em 8 PPC essa abordagem da DC e ENF foi proposta em disciplinas optativas 13,5 %). Alguns PPC 23 ) não inseriram tais elementos em componentes curriculares obrigatórios ou optativos, apenas mencionando os em outras partes do documento ( 39 %), como objetivos do curso, perfil do egresso E ncontramos 15 P P C ( que não oferecem nenhum tipo de menção relativa à inserção de aspectos da DC e da ENF nos currículos analisados. Identificamos nos PPC os seguintes objetivos associados à i nserção de aspectos da DC e da ENF no currículo docente : c onhecer conceitos, características e estratégias da DC e da ENF; desenvolver a capacidade de elaborar materiais para DC e ENF; s aber articular as ferramentas ou espaços de DC e ENF com a educação formal; p reparar o licenciando para atuação profissional nos espaços de DC e de ENF; promover atividades de DC e ENF para a comunidade. Os resultados evidenciaram que, em geral, a maioria dos PPC das áreas de Física, Química, Ciências Biológicas e Matemática analisados neste estudo contemplam de alguma forma a abordagem de aspectos d a DC e da ENF na formação docente. No entanto, em muitos casos, tal questão estava mencionada de forma genérica ou sem muito detalhamento, não possibilitando dimensionar a amplitude dessa formação nos cursos , possivelmente explicado pela s disputas de poder embebidas na elaboração do currículo, ass i m como pluralidade formativa dos agentes que atuam na construção desses documento

Controle de vibrações em turbina eólica utilizando absorvedor passivo de coluna de líquido sintonizado

Trabalho de conclusão de curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2015.Mecanismos de absorção de vibração se fazem necessários para reduzir níveis de vibração em diversas aplicações de engenharia como pontes, edifícios, aerogeradores, entre outros. Na literatura existem diversos estudos acerca dos vários tipos de absorvedores. Um dos dispositivos mais promissores para a absorção de energia são os absorvedores que utilizam líquidos devido principalmente a sua simplicidade e baixo custo. Em especial, os Absorvedores por Colunas de Líquido Sintonizado (ACLS) – do inglês Tuned Liquid Column Damper (TLCD) – são uma classe de controle passivo que utilizam líquidos em um reservatório em forma de “U” para controlar a vibração da estrutura primária. A energia é dissipada pela passagem de liquido por um orifício dentro do reservatório que possui perdas de cargas como características intrínsecas associadas a efeitos de turbulência e de fricção. A aplicação estudada no trabalho para esses tipos de dispositivos são as turbinas eólicas. Devido a sua geometria delgada e o alto custo associado a construção e manutenção dessas estruturas, dispositivos de absorção de vibração são aplicados para prolongar a vida útil dos aerogeradores e proteção contra a excitação proveniente das forças dos ventos. Esse trabalho apresenta uma revisão bibliográfica acerca do tema controle estrutural de vibração e seus diversos tipos de dispositivos estudados pela literatura bem como os avanços nas últimas décadas acerca do assunto. Conceitos teóricos básicos de vibrações mecânicas são apresentados como vibração em sistemas com um grau de liberdade, sistemas com dois graus de liberdade e absorvedores de vibração. Também são discutidos tópicos de vibração aleatória dando ênfase às ferramentas estocásticas e probabilística que fornecem conceitos essenciais como densidade espectral de potência e autocorrelação. Em seguida, é apresentado o modelo matemático proposto e os métodos utilizados para tratar a não-linearidade presente no sistema. Métodos de otimização desenvolvidos pela literatura foram usados para se determinar parâmetros otimizados do sistema e por fim uma análise comparativa é realizada considerando o sistema linearizado equivalente e o sistema não-linear utilizando tanto forçamento harmônico quanto forçamento aleatório. A objetivo da análise consiste em comparar o modelo não-linear com o seu equivalente linear. Para isso, utilizam-se os conceitos de linearização estatística que procuram minimizar o erro dessa aproximação. Em seguida são analisadas os métodos de solução utilizando dois tipos de forçamentos, o forçamento harmônico e o forçamento aleatório. iii Para o forçamento harmônico, primeiramente são feitas comparação apenas com o ACLS e depois o sistema integrado a estrutura variando parâmetros. Para a análise com forçamento aleatório, comparam-se os sistema linear e não-linear utilizando os conceitos de densidade espectral de potência. Os resultados apresentados para o forçamento harmônico mostram que o modelo linear apresenta boa acurácia embora a resposta apresente uma maior amplitude que para amortecimento não-linear. Para a análise com forçamento aleatório, primeiro se descreve o algoritmo utilizado e os dois métodos utilizados para a comparação. Nesse caso, o resultados obtidos são apresentados tanto utilizando ruído branco quanto espectro do tipo filtro de primeira ordem, este último apresenta resultados mais satisfatórios pois é um modelo fisicamente mais realista do que o ruído branco. O comparativo foi feito considerando os sistema não-linear e linearizado e obteve-se uma boa aproximação entre os dois.Vibration absorbing mechanisms are promising devices that help reducing vibration levels in many engineering applications such as bridges, buildings, wind turbines, among others. In the literature, there are several studies on a variety of absorbers. One of the most promising devices for the absorption of energy are those using liquid, mainly due to its simplicity and low cost. In particular, Tuned Liquid Column Damper (TLCD) is a class of passive control, which utilize liquid in a “U” shape reservoir to control structural vibration of the primary system. The energy is dissipated from the movement of the liquid passing through an orifice in the reservoir, which has head-losses associated with turbulent, and friction effects. The application of TLCDs in wind turbines presented in this work gain significant attention mainly due to its slender geometry, the high cost associated with building, manufacture and the maintenance of these structures. Vibration absorbers devices are applied to extend the life and safety of the wind turbines from the wind forces. This work presents a literature overview on the subject structural control describing the different types of devices studied by the literature as well as advances in recent years on the subject. Basic theoretical concepts are shown, for instance, vibration of single degree of freedom systems, vibration of two degree of freedom systems and vibration absorbers. In addition, topics of random vibration are discussed with an emphasis on stochastic and probabilistic tools providing the essential concepts such as power spectral density and autocorrelation. Then, the mathematical model and the methods used to overcome the nonlinearity present in the system are shown. Optimization methods developed by the literature are used to determine optimum parameters of the system and finally a comparative analysis is made considering the linearized system and the equivalent nonlinear system using both harmonic and random excitation. The objective of the analysis is to compare the nonlinear model with the linear equivalent. In order to accomplish this, the concepts of statistical linearization seeking to minimize the error between the nonlinear and equivalent linear system are used. Next, a variety of methods of solution are analyzed using two types of excitation, the harmonic and the random excitation. For harmonic excitation, comparisons are first made only with the TLCD and then the integrated system varying structural parameters. For the analysis of the random excitation, the linear and nonlinear system using the concepts of power v spectral density are compared . The results for the harmonic excitation show that the linear model has good accuracy although the response amplitude has been shown to be slightly higher than for the nonlinear system. For the random excitation analysis, first, the algorithm used and the two methods used for the comparison are described. In this case, the results are presented using both white noise and filters of the first order spectrum, the latter presents more satisfactory results since the excitation spectrum is physically more realistic than white noise spectrum model. The comparison are made with regards the nonlinear system and the linearized system where it has been shown satisfactory approximation between the two methods

Análise da eficácia da cobrança da dívida ativa nos estados brasileiros e a capacidade de cobertura das despesas na área de educação com esses recursos no período 2013-2016

Com o advento da Lei de Responsabilidade Fiscal, tornou-se necessário que os gestores públicos sejam eficazes na gestão da receita e das despesas públicas. A arrecadação das receitas auxilia os entes a fazerem uma melhor gestão fiscal, e a cobrança da Dívida Ativa representa uma importante ferramenta nesse sentido. Assim, o presente trabalho analisou a arrecadação da dívida ativa dos estados e a capacidade de aplicação destes créditos em gastos na Educação. O estudo utilizou para análise os balanços patrimoniais, as receitas orçamentárias e as despesas por função dos estados, no período de 2013 a 2016, avaliando a capacidade de aplicação dos recursos arrecadados com a dívida ativa nas despesas de educação, uma vez que o IPEA definiu, em estudo de 2011, que os investimentos em educação são os que mais impactam positivamente no PIB. A metodologia utilizada é descritiva e bibliográfica. Conforme levantamento feito em livros, legislação e sites governamentais, chegou-se ao resultado de que é necessário melhorar a arrecadação desses créditos, levando em consideração a necessidade de aplicação das receitas em despesas consideradas como essencial para a sociedade

Evidenciação dos requisitos do CPC 06 nas notas explicativas pelas arrendatárias de contratos de arrendamento mercantil financeiro das empresas listadas no novo mercado da BM&FBOVESPA

Trabalho de conclusão de curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Economia, Administração e Contabilidade, Departamento de Ciências Contábeis e Atuariais, Curso de Ciências Contábeis, 2014.Com a convergência das normas contábeis o Comitê de Pronunciamentos Contábeis - CPC desempenha papel essencial na normatização e regulamentação contábil no Brasil. Para o Leasing, o pronunciamento CPC 06 traz exigências que buscam aprimorar a evidenciação e suprir a divulgação de informações relevantes acerca do tema. Assim, esse estudo avaliou se as empresas listadas no segmento Novo Mercado da BM&FBOVESPA, que possuem contratos de arrendamento mercantil financeiro nos anos de 2010 a 2013, apresentaram em suas Notas Explicativas as informações previstas no CPC. Essa pesquisa teve como objetivo reaplicar o estudo de e Krüger e Borba (2013), o qual analisou o mesmo segmento para o ano de 2009. Os dados analisados foram obtidos através do portal da BM&FBOVESPA. Houve alterações no número de empresas listadas e de companhias que tiveram contratos de arrendamento mercantil no período estudado. Entretanto, no ano de 2013 o segmento Novo Mercado possuía 134 empresas das 524 listadas na Bolsa de Valores de São Paulo, dessas apenas 53 apresentaram operações de arrendamento mercantil financeiro, essas foram analisadas para realização desta pesquisa. Um Check List composto por oito itens foi utilizado para verificar se as empresas estudadas apresentaram os requisitos que o CPC 06 traz para serem evidenciados nas Notas Explicativas. Essa verificação demonstrou que nenhuma empresa evidenciou todos os itens corretamente. A empresa com a melhor evidenciação divulgou sete itens de maneira adequada, a segunda apresentou seis itens. A média de evidenciação para o ano de 2013 foi de 27.36%. Em comparação ao trabalho tomado como base para esse estudo, observou-se um avanço na divulgação dos itens como um todo, porém, em 2009 uma empresa evidenciou todos os itens adequadamente, fato que só se repetiu em 2010. Percebe-se que as empresas analisadas nessa pesquisa, em geral, ainda não evidenciam corretamente os itens previstos no CPC 06