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Validação experimental de um modelo teórico para cálculo de elevados gradientes térmicos em estruturas de parede fina
É apresentada uma formulação baseada no método dos elementos finitos para modelação de estruturas de parede fina para cálculo de temperaturas ao longo da espessura. Com base na teoria de condução de calor em corpos sólidos, foi possível desenvolver uma metodologia de cálculo simplificada para situações deste género. Pretende-se ainda validar o modelo teórico desenvolvido através da execução de ensaios como será demonstrado
Influência da pressão interna na rigidez de sistemas tubulares. Desenvolvimento numérico
Em engenharia o uso de elementos tubulares é frequente. Estas estruturas submetidas a
diversos carregamentos exigem uma análise cuidada do seu comportamento. No projecto de
sistemas tubulares é importante a análise do efeito da pressão interna, por diminuir a
flexibilidade dos elementos aumentando por isso a rigidez da estrutura. Apresenta-se o
desenvolvimento de uma formulação para a caracterização da deformação em sistemas
tubulares de parede fina usando o método dos elementos finitos. Desenvolveu-se um elemento
de 2 nós, com base num campo de deslocamentos para uma casca. Apresenta-se uma
formulação para obtenção da matriz rigidez de forma a poder considerar-se o efeito da
pressão interna. Apresentam-se casos numéricos para cálculo do factor flexibilidade e campo
de deslocamentos em estruturas submetidas a pressão interna
Fenómenos de instabilidade em elementos tubulares submetidos à compressão
Neste artigo estuda-se o fenómeno de encurvadura por varejamento em elementos
tubulares através dos resultados obtidos com um elemento finito de tubo, desenvolvido
para análise não linear e com um programa comercial utilizando um elemento de viga
com características não-lineares. Efectuaram-se ainda ensaios à temperatura ambiente
em elementos tubulares, observando-se experimentalmente que a carga de colapso e o
deslocamento lateral da estrutura apresentam comportamentos semelhantes aos
resultados numéricos obtidos
Desenvolvimento de novos modelos para a análise de tensões e de deformações em estruturas tubulares
Neste artigo apresentam-se vários modelos numéricos para análise de estruturas tubulares,
como uma alternativa aos elementos finitos de casca tradicionalmente utilizados em tais
aplicações. Os modelos baseiam-se em diferentes campos de deslocamentos, sendo
sumariamente apresentadas as formulações necessárias à sua definição. Mostram-se alguns casos de aplicação em estudo utilizando os modelos desenvolvidos e resultados comparativos experimentais
Análise termo-mecânica de sistemas tubulares submetidos a pressão interna e a elevadas temperaturas
Este artigo apresenta o desenvolvimento de um elemento finito tubular com dois
nós para análise térmica e mecânica de tubagens industriais. Apresenta-se o desenvolvimento
de uma formulação para a caracterização da deformação em sistemas tubulares de parede
fina, com base num campo de deslocamentos para uma casca e uma formulação adicional
para a obtenção da matriz rigidez de forma a considerar o efeito da pressão interna em
sistemas desta natureza, tal como refere Almeida (1982). No projecto de estruturas tubulares
é importante a análise do efeito da pressão interna, por diminuir a flexibilidade dos
elementos aumentando por isso a rigidez da estrutura, tal como referido por Fonseca et al
(2003). Contabiliza-se o efeito da temperatura, considerando uma axissimetria de
carregamento ao longo da secção recta tubular, verificando-se um aumento da flexibilidade e
consequente diminuição da rigidez da estrutura. Apresentam-se casos numéricos para
cálculo do factor flexibilidade em estruturas submetidas, simultaneamente, a pressão interna
e a variações de temperatura, comparando-se os resultados com outros elementos finitos
disponíveis e com as curvas de projecto ASME
A new finite element for generalized in-plane pipe loading. Experimental and numerical comparison
In structural engineering, the geometry of a large number of structural details
may involve the combination of straight and curved parts in order to meet
requirements of functionality and/or attractive design. Piping systems are
structural elements used in the chemical industry, aeronautical and aerospace
engineering, conventional and nuclear power plants and fluid transport in
general-purpose process equipment. This paper presents a new finite element
pipe with 19 degrees of freedom, where shape functions are set-up from the
displacement field parallel to a local reference system. A displacement-based
formulation was developed with Fourier series for increasing the structural
element distortion capabilities. A finite element pipe may be considered as a
part of a toroidal shell. The stress field distribution may be calculated for any
cylindrical section pipe. Experimental set-up will be presented for in-plane
piping system loading case and experimental stress measurement will be
compared with the numerical stresses results obtained with this formulation
and with other different commercial codes. The main advantage of this
formulation is associated with timeless mesh generation with low number of
elements and nodes. Considerable computational effort may be reduce with
the use of this finite element pipe
Second Order Gauge Theory
A gauge theory of second order in the derivatives of the auxiliary field is
constructed following Utiyama's program. A novel field strength arises besides the one of the first order treatment, . The associated conserved current is obtained. It has a new
feature: topological terms are determined from local invariance requirements.
Podolsky Generalized Eletrodynamics is derived as a particular case in which
the Lagrangian of the gauge field is . In this application
the photon mass is estimated. The SU(N) infrared regime is analysed by means of
Alekseev-Arbuzov-Baikov's Lagrangian.Comment: 27 pages. No figure. Final versio
Cosmic acceleration from second order gauge gravity
We construct a phenomenological theory of gravitation based on a second order
gauge formulation for the Lorentz group. The model presents a long-range
modification for the gravitational field leading to a cosmological model
provided with an accelerated expansion at recent times. We estimate the model
parameters using observational data and verify that our estimative for the age
of the Universe is of the same magnitude than the one predicted by the standard
model. The transition from the decelerated expansion regime to the accelerated
one occurs recently (at ).Comment: RevTex4 15 pages, 1 figure. Accepted for publication in Astrophysics
& Space Scienc
Gauge Formulation for Higher Order Gravity
This work is an application of the second order gauge theory for the Lorentz
group, where a description of the gravitational interaction is obtained which
includes derivatives of the curvature. We analyze the form of the second field
strenght, , in terms of geometrical variables. All possible
independent Lagrangians constructed with quadratic contractions of and
quadratic contractions of are analyzed. The equations of motion for a
particular Lagrangian, which is analogous to Podolsky's term of his Generalized
Electrodynamics, are calculated. The static isotropic solution in the linear
approximation was found, exhibiting the regular Newtonian behaviour at short
distances as well as a meso-large distance modification.Comment: Published versio