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- Comparação da solucão numérica de equações constitutivas para ligas com memória der formaPublication . Hilário, Jean César; Andrade, Carlos A.R.; Braz-César, Manuel; Borges, AdailtonA utilização de materiais inteligentes vêm se tornando essencial para o aperfeiçoamento de aplicações existentes e o desenvolvimento de novas tecnologias. As ligas com memória de forma fazem parte desta classe de materiais, onde as suas características ímpares possibilitam a aplicação como por exemplo: amortecedores, sensores e atuadores. Tendo como objetivo a aplicação destas ligas, será necessário a possibilidade de simular fielmente o comportamento destas, de forma a diminuir custos relacionados com produção de protótipos e o respectivo tempo necessário para produzi-los. O presente trabalho vem comparar as soluções apresentada por dois modelos constitutivos para a mesma liga de Níquel-Titânio, utilizando um algoritmo implementado em Matlab® e o software comercial Ansys® Workbench™. Os resultados apresentam as diferenças quantitativas nos modelos e a respectiva análise mostra os fenômenos que foram levados em conta durante a simulação. Pelo que são necessários ensaios experimentais para a validação dos fenômenos mencionados, calibração dos modelos e comparação para assim identificar o modelo mais representativo na representação do comportamento real da liga.
- Estudo numérico e experimental de uma liga com memória de formaPublication . Hilário, Jean César; Andrade, Carlos A.R.; Braz-César, Manuel; Borges, AntónioO trabalho desenvolvido no âmbito do Instituto Politécnico de Bragança engloba a caracterização do comportamento superelástico de uma liga com memória de forma (LMF) tendo maioritariamente em sua composição Níquel e Titânio. Através de estudos experimentais e calibração de modelos numéricos pretendemos simular o comportamento ímpar das ligas, com o intuito de possibilitar o desenvolvimento de dispositivos capazes de atenuar vibrações indesejadas de altas amplitudes, como em fenômenos de flutter ou sismos.
- Matlab® algorithm to simulate the dynamic behavior of an NiTi alloy through Ansys® APDL modelsPublication . Hilário, Jean César; Braz-César, Manuel; Andrade, Carlos A.R.; Borges, AdailtonIn recent years, technological advances related with the so-called intelligent materials have been exploited for problem solving in many engineering fields. In this regard, shape memory alloys (SMA) seem suitable for medical and engineering applications and many others. These alloys have the ability to return the original form after an apparently plastic deformation by applying heat and the also ability to perform phase changes with voltage variations under a specific temperature. These properties allow the development of a hysteretic loop with energy dissipation, which can be used as a damping element in a vibratory system. In this paper, a MATLAB® algorithm was developed to create an interface with the Ansys® APDL™ software that simulate the dynamic behavior of a SMA. The software is capable to obtain the cyclical behavior of a vibratory mechanical system based on the energy dissipation properties of the SMA. The results shown that the free vibration of a mass-damper (alloy) system presents the energy dissipation related in magnitude with the area of the hysteresis loop until the deformation caused by the motion which does not correspond to a voltage required to initiate the (direct) phase transformation of the material, thus reducing the displacement to a constant level.
- Simulação do comportamento dinâmico de uma liga com memória de forma utilizando um algoritmo adaptado para o software ANSYSPublication . Hilário, Jean César; Andrade, Carlos A.R.; Braz-César, Manuel; Borges, AdailtonDiversos fenômenos, como abalos sísmicos, necessitam de elementos capazes de reduzir a amplitude de vibrações induzidas em estruturas. Uma classe de materiais que podem ser aplicados em soluções passivas de amortecimento são os materiais inteligentes, onde o presente estudo traz um estudo da viabilidade de aplicação de uma subclasse destes sendo denominada Ligas com Memória de Forma (LMF). Estes materiais tem duas características principais, sendo o Efeito Memória de Forma (EMF), onde o material quando deformado até 8% de seu comprimento inicial é capaz de retornar a forma original pela aplicação de energia na forma de calor, e a Superelasticidade, caracterizada pela presença de um loop de histerese no diagrama tensão-deformação responsável pela dissipação de energia. Para que a aplicação destes obtenha sucesso, é necessário o conhecimento do comportamento da LMF quando sujeita a carregamentos cíclicos. O software comercial ANSYS possui um modelo para a simulação estrutural estática deste tipo de material, fornecendo dados do diagrama tensão-deformação. A pesquisa busca utilizar estes dados em conjunto com a teoria de vibrações para sistemas histereticamente amortecidos aprimorada com a alteração nas temperaturas características de transição da liga através de um algoritmo implementado em MATLAB, onde a vibração livre de um sistema massa-liga é utilizada para as análises iniciais. Os resultados do comportamneto obtidos foram comparados qualitativamente com a literatura para a validação do modelo, sendo que o comportamento dinâmico apresentado era o esperado pelos autores e condiz com o proposto, fornecendo assim um método inicial para futuras aplicações na análise dinâmica.
- Revisão de projeto de execução recuperação do armazém 43 do IVDP - Instituto dos vinhos do Douro e PortoPublication . Vaz, António Jorge Ferreira; Versos, Luisa Genésio Simão; Braz-César, Manuel; Paula, António Miguel; Bessa, Rogério; Pizarro, Luis Manuel Montenegro; Silva, Joaquim Tavares; Correia, LuísO presente estudo, visa a revisão do Projecto de Execução (Entrega 3 – Janeiro de 2015), designado por “Recuperação do Armazém 43 do IVDP” localizado na Rua Ferreirinha, Peso da Régua e cujo requerente é a organização IVDP - INSTITUTO DOS VINHOS DO DOURO E PORTO.
- Simulação do comportamento dinâmico de uma liga com memória de forma utilizando um algoritmo adaptado para o software ANSYSPublication . Hilário, Jean César; Andrade, Carlos A.R.; Braz-César, Manuel; Adailton, BorgesAs ligas com memória de forma são consideradas materiais inteligentes devido à sua propriedade onde alterações no campo de temperatura do material provocam alterações nas propriedades mecânicas. As suas principais características são o efeito memória de forma e a superelasticidade, sendo o primeira a capacidade de recuperar a forma original a partir de uma deformação aparentemente plástica e do aumento de temperatura a segunda indica a presenta de um laço de histerese no diagrama tensão deformação do material Para realizar a simulação do comportamento destes materiais, modelos matemáticos como proposto por Auricchio foram desenvolvidos e implementados em softwares, como Ansys ® APDL ™.
- Neuro-fuzzy control of structures with MR dampersPublication . Braz-César, Manuel; Barros, RuiOver the last decades, soft computing based controllers have being widely explored as an alternative to conventional control systems in many engineering applications. The ability of Intelligent and adaptive control systems to deal with uncertain systems and to change the controller behavior at different operating conditions constitute decisive advantages over conventional control systems that allows for the development of robust controllers for complex vibration engineering problems. In this regard, this paper aims to analyse the performance of a neuro-fuzzy controller in reducing seismic-induced vibrations in building structures a using a MR damper. The plant is a three degree-of-freedom system, which represent a three-story shear building structure. The semi-active control system is derived from an optimal controller. This controller is used to command a MR damper located between the ground and the first floor, i. e., in a non-collocated configuration. The data obtained from the optimal controller is used as a reference to train a fuzzy based controller via an Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS). The uncontrolled response is compared with passive and semi-active controlled responses in order to assess the effectiveness of the proposed neuro-fuzzy controller.
- Mechanical analysis of PDMS material using biaxial testPublication . Ribeiro, J.E.; Lopes, Hernani; Martins, Pedro; Braz-César, ManuelPolydimethylsiloxane (PDMS) materials are classified as a silicone and commonly present a hyperelastic behaviour. Many researchers have studied PDMS in recent years, motivated by its applications in the biomedical field. In the present manuscript, a biaxial tensile test performed at different speeds is described. The displacement field for the different experimental test conditions is measured using the digital image correlation technique. Numerical studies were also carried out using the most popular constitutive models, namely Mooney-Rivlin, Yeoh and Ogden, for comparison with the experimental measurements. From the experimental displacement profile taken along the central section of each sample, that this tensile test presents linear behaviour; it is an independent speed test. The same conclusion can be found from the numerical results. The results of the numerical simulation show that they are strongly dependent on the constitutive model of the material. The numerical simulations with the Yeoh model presented the most accurate results for PDMS behaviour. Another important conclusion is that the digital image correlation technique is well suited for the analysis of hyperelastic materials.
- Numerical modeling of magneto-rheological dampersPublication . Braz-César, Manuel; Barros, RuiEntre as diferentes estratégias disponíveis para controlar vibrações em engenharia, o controlo semi-activo com base em amortecedores magnetoreológico (MR) tornaram-se uma tecnologia promissora para ser utilizada em estruturas de engenharia civil. A capacidade destes dispositivos para alterar o comportamento estrutural, sem a necessidade de alimentação por grandes fontes de energia, é uma grande vantagem que pode ser usada para justificar o seu potencial de aplicação para este ramo de engenharia. Este trabalho aborda o conceito básico de fluidos MR e fornece uma visão do comportamento dinâmico de amortecedores MR, bem como dos procedimentos numéricos disponíveis para descrever a resposta do amortecedor. A partir de uma visão geral das propriedades básicas dos fluidos MR, é apresentado o comportamento do fluido sob regimes diferentes de fluxos. Em seguida, com base na literatura disponível, detalha-se a seleção de modelos numéricos para simular o comportamento de amortecedores MR.
- CONTROLO 2020: Proceedings of the 14th APCA International Conference on Automatic Control and Soft ComputingPublication . Gonçalves, José (Ed.); Braz-César, Manuel (Ed.); Coelho, João Paulo (Ed.)Going to a conference is always an opportunity to establish contacts with other researchers and to grow culturally. Often, from informal conversations fostered by the conference’s social programme, synergies are generated, leading to new ideas and partnerships. Indeed, networking is the fundamental reason for being present at any conference. Moreover, every time we visit a new country, distinct realities are observed and a kind of mild acculturation happens. Experiences gathered from travelling shape our vision of the world and promote cultural enrichment. The CONTROLO 2020 Conference was intended not only to be a scientific event, but also to give the opportunity for the control community to know Bragança, the Polytechnic Institute of Bragança, and to network face-to-face in friendly, safe, stimulating and international environment. The city was prepared to receive this scientific community, with a welcome reception at the Castle of Bragança and a gala dinner at the gardens of the Abade de Baçal Museum, providing all the participants to get in touch with some of the most important landmarks of the Bragança cultural heritage. The ideal situation would be to communicate in person but, due to the current pandemic situation, the CONTROLO 2020 Conference was forced to change to an online event. In spite of all these difficulties, the decision to maintain the date of this event has demonstrated the resilience of APCA in adapting to extreme conditions. In addition, it was also important in this decision-making, to ensure that the dissemination of the research and development works, submitted and accepted for publication, would be made public in due time. A total of 93 papers, originating from 39 different countries, were submitted for publication, from which 76 were accepted, after an evaluation process that totalled more than 300 reviews. Besides its six special sessions and a MATLAB course, the CONTROLO 2020 Conference had the honour of having five of the most relevant personalities in automatic control community in its five plenary sessions, namely professors André Preumont, Eduardo Camacho, Karl Johansson, Kevin Passino and Sebástian Dormido. We hope that all interested readers can benefit scientifically from this conference proceedings.