Repositório Institucional do Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
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Influência do tipo de amido e reticulação nas propriedades de blendas biodegradáveis contendo poli (butileno-adipato-co-tereftalato)
Get PDFA preocupação com questões ambientais na sociedade tem aumentado, principalmente, em relação aos resíduos plásticos e à poluição ambiental associada a eles. Esses resíduos podem ocasionar grandes impactos ao meio ambiente devido à contaminação do solo, dos recursos hídricos e dos danos aos ecossistemas. O desenvolvimento de materiais totalmente biodegradáveis tem sido motivado pela necessidade de minimizar os impactos ambientais desses resíduos. Uma alternativa em longo prazo para contornar esse problema é substituir polímeros convencionais por polímeros biodegradáveis na fabricação de embalagens descartáveis e materiais de curta vida útil. Portanto, pesquisas relacionadas ao desenvolvimento de materiais baseados em polímeros biodegradáveis têm sido crescentes. Um grupo extenso de materiais está sendo estudado para essa aplicação, e entre eles, os polímeros a base de amido tem apresentado um interesse crescente. Um exemplo disso, é a elaboração de blendas à base de amido e poli (butileno-adipato-co-tereftalato)-PBAT, no que se refere ao uso de polímeros biodegradáveis. No entanto, o amido em sua forma nativa apresenta várias limitações e baixa processabilidade, que podem ser superadas por meio de modificações, que possibilitam a conversão do amido em um material termoplástico. Porém, esse material é altamente hidrofílico e possui baixo desempenho mecânico. Para superar essas características, diversas técnicas têm sido empregadas, incluindo reações de reticulação, adição de carga e mistura com polímeros menos polares. Ademais, é importante compreender as diferenças entre fontes de amido distintas, a influência dos seus principais componentes, amilose e a amilopectina, e as alterações que estes e outros constituintes podem proporcionar nas suas propriedades e características. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo avaliar o efeito da origem do amido nas propriedades de blendas poliméricas à base de amido reticulado e PBAT, bem como seu impacto em algumas características morfológicas, estruturais, térmicas e mecânicas. As blendas foram produzidas por extrusão, variando-se o tipo de amido e a quantidade de PBAT. No sistema polimérico em questão, foram utilizadas fécula de mandioca e fécula de batata doce como fonte de amido. Destaca-se como vantagens do sistema proposto a compreensão do tipo de amido e a sua influência nas propriedades das blendas. As caracterizações dos materiais desenvolvidos foram realizadas por análise termogravimétrica, Espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), Espectroscopia UV-visível, difração de raios-X (DRX), ângulo de contato, ensaio de tração e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Em relação à análise comparativa dos grânulos de amido de mandioca e batata doce, os resultados revelaram diferenças significativas, incluindo o teor de amilose, tamanho e forma. A presença do ácido cítrico desencadeou uma reação de reticulação, como indicado pelas alterações observadas no espectro de FTIR do Amido Termoplástico Reticulado (TPSR) em comparação com o do Amido Termoplástico não reticulado (TPS). Além disso, os resultados obtidos forneceram informações importantes sobre a influência da fonte de amido nas propriedades das blendas de Amido termoplástico reticulado (TPSR) e poli (butilenoadipato-co-tereftalato)-PBAT. A adição de PBAT aumentou a estabilidade térmica, com exceção das amostras com 10% de PBAT, que mostraram comportamento distinto. As blendas TPSR apresentaram maior intumescimento em comparação com o TPS não reticulado, enquanto o aumento do teor de PBAT resultou em menor intumescimento e inchamento, sendo que as blendas elaboradas com amido de batata doce apresentam um menor grau de intumescimento quando comparadas com pares de blendas elaboradas com amido de mandioca com o mesmo teor de PBAT. A fonte de amido exerceu influência nas propriedades mecânicas, resultando em maior resistência à tração e rigidez nas blendas elaboradas com amido de batata doce. Em conclusão, os resultados obtidos neste estudo revelaram alterações nas propriedades das blendas TPSR/PBAT em relação à fonte de amido e o teor de PBAT. As blendas elaboradas com amido de batata doce, demonstraram melhores resultados em termos de absorção de água e propriedades mecânicas. Especialmente aquelas com 30%m/m de PBAT, exibiram menor grau de intumescimento e inchamento, além de maior rigidez e resistência em comparação às blendas TPSR-M/PBAT produzidas com 30 e 40%m/m de PBAT. Essas características tornam este material atrativo, considerando a influência direta do teor de PBAT no preço final e nas aplicações. Diante do interesse crescente em alternativas com menor teor desse componente, buscando equilibrar desempenho e viabilidade econômica das blendas biodegradáveis para aplicações na fabricação de embalagens descartáveis e materiais de curta vida útil.Concern about environmental issues in society has been increasing, particularly regarding plastic waste and the environmental pollution associated with it. These wastes can cause significant impacts on the environment due to soil contamination, water resource pollution, and damage to ecosystems. The development of fully biodegradable materials has been motivated by the need to minimize the environmental impacts of these wastes. A long-term alternative to tackle this problem is to replace conventional polymers with biodegradable polymers in the production of disposable packaging and materials with a short useful life. Therefore, research related to the development of materials based on biodegradable polymers has been increasing. An extensive group of materials is being studied for this application, and among them, starch-based polymers have been presenting growing interest. An example of this is the preparation of blends based on starch and poly(butylene adipate-coterephthalate)-PBAT, regarding the use of biodegradable polymers. However, native starch presents several limitations and low processability, which can be overcome through modifications that enable the conversion of starch into a thermoplastic material (TPS). However, this material is highly hydrophilic and has low mechanical performance. To overcome these characteristics, several techniques have been employed, including modification reactions, addition of fillers, and blending with less polar polymers. Furthermore, it is important to understand the differences between different sources of starch, the influence of their main components, amylose, and amylopectin, and the changes that these and other constituents can impart to their properties and characteristics. In this context, the present study aims to evaluate the effect of the origin of starch on the properties of polymeric blends based on modified starch and PBAT, as well as its impact on some morphological, physicochemical, and mechanical characteristics. The blends were produced by extrusion, varying the type of starch and the amount of PBAT. In the polymer system in question, cassava starch and sweet potato starch were used as sources of starch. It is highlighted as advantages of the proposed system the understanding of the type of starch and its influence on whether there is variation or not in the properties of the blends. The characterizations of the developed materials were carried out through thermogravimetric analysis, Infrared Absorption Spectroscopy (FTIR), UVvisible Spectroscopy, X-ray Diffraction (XRD), contact angle, tensile testing, and scanning electron microscopy (SEM). Regarding the comparative analysis of cassava and sweet potato starch granules, the results revealed significant differences, including amylose content, size, and shape. The presence of citric acid triggered a crosslinking reaction, as indicated by the changes observed in the FTIR spectrum of Crosslinked Thermoplastic Starch (TPSR) compared to Thermoplastic Starch (TPS). Furthermore, the obtained results provided important information about the influence of the starch source on the properties of Crosslinked Thermoplastic Starch (TPSR) and poly(butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) blends. The addition of PBAT increased thermal stability, with the exception of samples with 10% PBAT, which exhibited distinct behavior. TPSR blends showed greater swelling compared to non-crosslinked TPS, while the increase in PBAT content led to reduced swelling and expansion. Blends made with sweet potato starch demonstrated a lower degree of swelling when compared to pairs of blends made with cassava starch at the same PBAT content. The starch source exerted influence on mechanical properties, resulting in higher tensile strength and rigidity in blends formulated with sweet potato starch. In conclusion, the results obtained in this study revealed alterations in the properties of TPSR/PBAT blends concerning the starch source and PBAT content. Blends formulated with sweet potato starch demonstrated better results in terms of water absorption and mechanical properties. Especially those with 30% PBAT by mass showed a lower degree of swelling and expansion, as well as higher rigidity and resistance compared to TPSR-M/PBAT blends produced with 30% and 40% PBAT by mass. These characteristics make this material attractive, considering the direct influence of PBAT content on the final price and applications. Given the increasing interest in alternatives with a lower content of this component, aiming to balance the performance and economic viability of biodegradable blends for applications in the production of disposable packaging and materials with a short useful life
Estudo da fabricação de placa induzida acionado por bobina eletromagnética
Get PDFNo presente estudo, foi realizado o desenvolvimento uma placa induzida por meio do processo de sinterização visando a substituição da placa original nas bombas unitárias. Para avaliar a confiabilidade da placa sinterizada foi conduzido análises comparativas com diversas propriedades da placa original e da placa disponível no mercado paralelo. Essas análises incluíram testes de análise química, dureza superficial, resistência à corrosão e abrasão, bem como o teste funcional de volume de óleo em bancada e consumo de corrente elétrica. Os resultados revelaram notáveis semelhanças entre a placa produzida pelo processo de sinterização e a placa original. Em contraste, a placa disponível no mercado paralelo apresentou resultados discrepantes, sugerindo que seu uso pode comprometer a performance da bomba unitária e reduzir sua durabilidade. Este estudo destacou a viabilidade e a eficácia da placa sinterizada como uma alternativa confiável para substituir a placa original.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES)In this study, a sintered plate was developed to replace the original plate in unit pumps. To assess the reliability of the sintered plate, comparative analyses were carried out on various properties of the original plate and the plate available on the parallel market. Chemical analysis, surface hardness, corrosion and abrasion resistance tests were carried out, as well as functional tests on oil volume and current consumption. The results revealed remarkable similarities between the
plate produced by the sintering process and the original plate. In contrast, the plate available on the parallel market showed discrepant results, suggesting that its use may compromise the performance of the unit pump and reduce its durability. This study highlighted the viability and effectiveness of the sintered plate as a reliable alternative to replace the original plate
Desejo Trágico em Almodóvar
Get PDFO presente estudo propõe estabelecer um experimento, por intermédio de questões e problemas relativos ao desejo trágico, no filme de Pedro Almodóvar Caballero, La ley del deseo (Espanha, 1986). Para tanto utilizamos a filosofia, plano de imanência, e o cinema de Pedro Almodóvar, plano de composição. O que denominamos “desejo trágico” será explicado ao longo do texto, a partir dos conceitos de desejo e de trágico, mediados pelas perspectivas dos filósofos Baruch de Espinosa, Friedrich Nietzsche e Deleuze&Guattari, os quais notadamente, dialogam com as artes em seus textos. Nesse sentido, Almodóvar demonstra por meio de sua cinematografia conflitos que abrangem, por exemplo, o Estado e a Igreja, em suas repercussões mediante a diferença.Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET-MG), Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Este estudio propone hacer una experimentación, por el intermedio de problemas y preguntas relativos al deseo trágico, en la película La ley del deseo de Pedro Almodóvar Caballero (España, 1986). Para eso, utilizamos la filosofía, plano de inmanencia, y el cinema de Pedro Almodóvar, plano de composición. Pues, lo que llamamos “deseo trágico” será explicado en el desarrollo de la presente disertación de maestría, llevando en consideración las concepciones de deseo y de trágico de filósofos como Baruch de Espinosa, Friedrich Nietzsche y Deleuze&Guattari, sobre los temas. De esta manera, Almodóvar demuestra por el intermedio de su cinematografía conflictos relacionados con, por ejemplo, el Estado y la
Igreja, en sus repercusiones relativas a la diferencia
Boletim de Serviço e Pessoal nº 22, de 30 de maio de 2025
Get PDFO Boletim de Serviço e Pessoal nº 22, de 30 de maio de 2025, do CEFET-MG, divulga atos administrativos e de pessoal, incluindo autorizações para participação de servidores no Programa de Gestão e Desempenho em regime de teletrabalho, concessão de afastamentos do país para eventos e visitas técnicas internacionais, concessão de adicionais de periculosidade, reconhecimento de ações de desenvolvimento e qualificação, concessão de aposentadorias e abonos, designações e nomeações para funções gratificadas e comissões, além da prorrogação de prazos para conclusão de trabalhos de comissões institucionais. O documento detalha procedimentos e critérios para cada ato, visando a gestão eficiente das atividades administrativas, acadêmicas e de desenvolvimento institucional
Colocação pronominal: tendências da norma culta escrita brasileira
Get PDFO presente trabalho foi desenvolvido a partir da proposta de analisar as tendências da colocação pronominal na modalidade escrita culta do Português Brasileiro, por meio do confronto de textos escritos em situação de intenso monitoramento linguístico com compêndios gramaticais. Partindo-se da hipótese de que, no tocante à sínclise pronominal, o uso culto da língua portuguesa se afasta das regras gramaticais, buscou-se fazer um mapeamento das prescrições trazidas por onze obras didáticas, bem como sua comparação com o uso em textos de dois gêneros diferentes: acadêmico e jornalístico. Esse mapeamento demonstrou que se notam inconsistências na descrição e na prescrição das regras de colocação dos pronomes oblíquos átonos quando se comparam diferentes autores de obras didáticas. Integraram o corpus analisado seis artigos acadêmicos constantes da Revista da Faculdade da Universidade Federal de Minas Gerais e dez editoriais do jornal Folha de São Paulo, publicados no site do veículo. Os artigos acadêmicos apresentaram prevalência da próclise sobre a ênclise; os editoriais, que seguem as diretrizes estabelecidas pelo Manual de Redação do periódico, apresentaram maior equilíbrio entre as duas possibilidades de colocação. Os resultados encontrados sugerem que, embora a modalidade escrita culta do Português Brasileiro tenda para a próclise, de modo semelhante ao que acontece na fala, a existência de um paradigma claro, no qual autores possam se basear, tem a capacidade de atenuar essa inclinação.This study stems from the proposal to analyze pronominal placement tendencies in the written variety of Brazilian Portuguese, by means of the contrast between written texts produced in situations of intense linguistic monitoring and grammatical compendia. Starting from the hypothesis that, regarding pronoun placement, the cultured use of the Brazilian Portuguese language deviates from the grammatical prescriptions, we sought to map said prescriptions presented by eleven didactic books and to compare them with the use in texts belonging to two different genres: academic and journalistic. This mapping allowed us to notice inconsistencies in the description and prescription of the rules regarding pronoun placement when comparing the works of the different grammarians. The analyzed corpus included six academic papers published in Revista da Faculdade de Direito da Universidade Federal de Minas Gerais and ten editorials published online in Folha de São Paulo’s website. The academic papers presented a prevalence of proclysis over enclysis; editorials, which follow the guidelines established by the newspaper’s Writing Manual, presented a better balance between the two pronoun placement possibilities. The results suggest that, although the Brazilian Portuguese cultured writing tends, similarly to what happens in speech, towards proclysis, the existence of a clear paradigm, to which authors can refer, has the ability to attenuate this inclination
Desafios e potencialidades do uso de metodologias de aprendizagem ativa direcionadas a pessoas com transtorno do espectro autista
No full textEsta monografia investiga os desafios e as potencialidades do uso de metodologias de aprendizagem ativa na inclusão escolar de alunos com o Transtorno do Espectro Autista (TEA). A pesquisa destacou a relevância de práticas pedagógicas inovadoras que promovem o protagonismo do aluno, superando as limitações do ensino tradicional e atendendo às necessidades específicas do TEA, como dificuldades na interação social e dificuldades por rotinas estruturadas. Baseado em revisão bibliográfica e na Filosofia da Educação de Cipriano Carlos Luckesi, explora estratégias como Aprendizagem Baseada em Projetos, Gamificação e tecnologias assistivas, evidenciando seu potencial para fomentar autonomia, engajamento e habilidades socioemocionais. No entanto, aponta barreiras como a falta de capacitação docente, infraestrutura tecnológica e resistência institucional à inclusão efetiva. O estudo enfatiza que a inclusão transcende a matrícula, exigindo ambientes acolhedores, formação contínua de professores e colaboração entre escola, família e comunidade. Os resultados sugerem que, com suporte adequado, as metodologias ativas podem transformar a experiência educacional de alunos com TEA, promovendo equidade e desenvolvimento integral. A pesquisa contribui para o debate sobre educação inclusiva, oferecendo subsídios teóricos e práticos para educadores e gestores, e reforça a necessidade de políticas públicas que priorizem a diversidade e a humanização do ensino, fomentando uma sociedade mais justa e empática. Assim, propõe um repensar das práticas pedagógicas para que se tornem ferramentas de aprendizagem expressiva e transformadora.This monograph investigates the challenges and potentialities of the use of active learning methodologies in the school inclusion of students with Autism Spectrum Disorder (ASD). The research highlighted the relevance of innovative pedagogical practices that promote student protagonism, overcoming the limitations of traditional teaching and meeting the specific needs of ASD, such as difficulties in social interaction and difficulties with structured routines. Based on a literature review and on Cipriano Carlos Luckesi's Philosophy of Education, it explores strategies such as Project-Based Learning, Gamification and assistive technologies, highlighting their potential to foster autonomy, engagement and socio-emotional skills. However, it points out barriers such as the lack of teacher training, technological infrastructure and institutional resistance to effective inclusion. The study emphasizes that inclusion transcends enrollment, requiring welcoming environments, continuous teacher training, and collaboration between school, family, and community. The results suggest that, with adequate support, active methodologies can transform the educational experience of students with ASD, promoting equity and integral development. The research contributes to the debate on inclusive education, offering theoretical and practical subsidies for educators and managers, and reinforces the need for public policies that prioritize diversity and humanization of teaching, promoting a more just and empathetic society. Thus, it proposes a rethinking of pedagogical practices so that they become tools for expressive and transformative learning
Ensino de inglês como ferramenta de inclusão junto a aluno com transtorno do espectro autista em sala de aula
No full textA presente dissertação visa implementar o uso de Metodologias Ativas como instrumento motivador de inclusão do processo ensino e aprendizagem de alunos com Transtornos Globais de Desenvolvimento, mais especificamente, Transtorno do Espectro Autista, de uma turma de 6º ano nas aulas de inglês, através da abordagem do uso da Dinâmica Interacional Pedagógica Adaptativa Complexa (DIPAC). Utilizamos como fonte de dados uma sequência didática correspondente a um trimestre, porém com a culminância em cinco aulas, que foi produzida pela pesquisadora-professora com a diretriz de seu orientador. Trata-se de uma pesquisa qualitativa-participante e seu formato é um estudo de caso. A coleta de dados aconteceu via observação, que foi registrada em um diário de bordo da pesquisadora e um relato da atendente escolar e da professora da Sala de Atendimento Educacional Especializado ao término da pesquisa. Ocorreu também uma Avaliação de Satisfação dos próprios alunos participantes, de forma objetiva e clara, por um impresso próprio. Discutimos neste trabalho como a adaptação de metodologia pode contribuir para um melhor processo de ensino-aprendizagem e para a inclusão de alunos com deficiência de forma efetiva.This dissertation aims to implement the use of Active Methodologies as a motivating instrument for the inclusion of the teaching and learning process of students with Global Developmental Disorders, more specifically, autism spectrum disorder, in a 6th year class in English classes, through of the approach to using Complex Adaptive Pedagogical Interactional Dynamics (DIPAC). We used as a data source a didactic sequence corresponding to one quarter, but culminating in five lessons, which was produced by the researcherteacher with the guidance of her advisor. This is a qualitative-participant research and its format is a case study. Data collection took place via observation, which was recorded in the researcher's logbook and a report from the school attendant and the teacher from the Specialized Educational Service Room at the end of the research. There was also a Satisfaction Assessment of the participating students themselves in an objective and clear way using a specific form. We discuss in this work how adapting methodology can contribute to a better teaching-learning process and to the effective inclusion of students with disabilities
Cetalização do levulinato de etila com pentaeritritol usando catalisadores ácidos para produção de potenciais blocos de construção em síntese orgânica
Get PDFA intensificação da poluição ambiental causada pelo constante consumo de produtos de origem fóssil vem impulsionando o desenvolvimento de substitutos provenientes de fontes sustentáveis, como os derivados de biomassa lignocelulósica. O objetivo do presente trabalho foi sintetizar um composto orgânico com potencial para ser utilizado como bloco de construção em sínteses orgânicas a partir do derivado de biomassa levulinato de etila por meio da reação de cetalização utilizando o poliálcool pentaeritritol na presença de dois tipos de catalisadores, carboxilato de nióbio mesoporoso (CNbM), desenvolvido pelo nosso grupo de pesquisa e a resina catiônica comercial Amberlyst®15. O desenvolvimento e caracterização do CNbM foi objeto de estudo do nosso grupo de pesquisa, e uma vez que esse material demonstrou ser muito promissor como catalisador, foi escolhido para o ensaio em reações de cetalização dentro do escopo desta dissertação. Já a resina catiônica Amberlyst®15 foi utilizada como um catalisador modelo, visto que a literatura correlaciona seu uso a elevadas taxas de conversão e seletividade para a formação do grupo cetal, com isso serão comparados os resultados obtidos entre os dois catalisadores já descritos. O presente trabalho desenvolveu uma metodologia para a síntese do catalisador CNbM , e através das técnicas de caracterização por espectroscopia de absorção na região do infravermelho, termogravimetria e difração de raios X, foi possível observar evidências da ocorrência de coordenação do ligante ao metal e consequente obtenção do material, com base em dados da literatura. A medida de acidez do material à base de nióbio foi igual a 0,94 mmolH+ gsólido-1 que, quando comparada à Amberlyst®15 (4,42 mmolH+ gsólido-1) se mostra ser de natureza mais moderada.. A reação de cetalização entre o éster levulinato de etila e o álcool pentaeritritol ocorreu em sistema Dean Stark e segundo as análises de caracterização por espectroscopia de absorção na região do infravermelho e espectrometria de massas com ionização por electrospray, houve a formação do cetal de interesse.A Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)The intensification of environmental pollution caused by the constant consumption of products of fossil origin has been driving the development of substitutes from sustainable sources, such as those derived from lignocellulosic biomass. The objective of the present work was to synthesize an organic compound with the potential to be used as a building block in organic syntheses from the biomass derivative of ethyl levulinate through the ketalization reaction using the polyalcohol pentaerythritol in the presence of two types of catalysts, carboxylate of mesoporous niobium (CNbM), developed by our research group and the commercial cationic resin Amberlyst®15. The development and characterization of CNbM was the object of study of our research group. Since this material proved to be very promising as a catalyst, it was chosen for testing in ketalization reactions within the scope of this dissertation. The cationic resin (Amberlyst®15) was used as a model catalyst since the literature correlates its use with high conversion rates and selectivity for the formation of the ketal group; with this, the results obtained between the two catalysts already described will be compared.The present work developed a methodology for the synthesis of the CNbM catalyst. Through the characterization techniques by absorption spectroscopy in the infrared region, thermogravimetry, and X-ray diffraction, it was possible to observe evidence of the occurrence of coordination of the ligand to the metal and consequent obtaining material, based on literature data. The acidity measurement of the niobium-based material was equal to 0.94 mmolH+ gsol-1 which, compared to Amberlyst®15 (4.42 mmolH+ g-solid-1) appears to be of a more moderate nature.The ketalization reaction between ethyl levulinate ester and pentaerythritol alcohol took place in a Dean Stark system and according to the characterization analysis by infrared absorption spectroscopy and mass spectrometry with electrospray ionization, the ketal of interest was formed
Análise avançada de pórticos espaciais de aço considerando as teorias de Saint Venant e Vlasov: formulação e implementação computacional
Get PDFO projeto de estruturas de aço geralmente é realizado em duas etapas: análise estrutural e dimensionamento. A separação dessas etapas implica na necessidade de avaliar os esforços solicitantes, deslocamentos, estabilidade e resistência de cada elemento estrutural, o que dificulta o processo de obtenção de estruturas mais resistentes, otimizadas, econômicas e, consequentemente, mais sustentáveis. Além disso, ao analisar estruturas de aço com perfis abertos de parede fina submetidas a grandes carregamentos, é imprescindível considerar, além da não linearidade geométrica e do material, o empenamento da seção transversal, as tensões residuais e as imperfeições geométricas iniciais. Nesse contexto, o objetivo da presente pesquisa é apresentar o desenvolvimento teórico de uma formulação não linear para a análise estrutural avançada de pórticos espaciais de aço, considerando as teorias de torção de Saint Venant e Vlasov, bem como a sua implementação computacional por meio do método dos elementos finitos. O desenvolvimento teórico é realizado aplicando-se uma formulação Lagrangiana atualizada, que utiliza a abordagem corrotacional para a dedução da matriz de rigidez do elemento finito de pórtico espacial. As relações cinemáticas adotadas permitem a consideração de grandes translações e rotações de corpo rígido, acompanhadas de pequenas deformações. O comportamento plástico do material é considerado aplicando-se o conceito de plasticidade distribuída e relações constitutivas apropriadas para o material, permitindo-se, assim, o acompanhamento do escoamento ao longo da altura da seção transversal e do comprimento do elemento. Neste estudo, é assumido que as rigidezes à torção e ao empenamento não são influenciadas pela plastificação do elemento. A formulação desenvolvida foi implementada no programa ASTRAS, elaborado em linguagem Fortran 90. Por fim, exemplos numéricos são apresentados a fim de demonstrar a consistência e precisão dos resultados obtidos por meio da metodologia proposta. Verificou-se que a consideração da restrição ou não do empenamento nos nós é um aspecto importante na análise, especialmente em estruturas sujeitas a flambagem. O método da zona plástica permitiu avaliar melhor a redistribuição de tensões e identificar pontos de fragilidade que poderiam ser negligenciados pelo método da rótula plástica, além de incorporar a não linearidade geométrica e de material de maneira mais abrangente, resultando em uma representação mais fiel das respostas estruturais.The design of steel structures is generally carried out in two stages: structural analysis and design. The separation of these stages requires the evaluation of applied forces, displacements, stability, and the resistance of each structural element, making it challenging to achieve structures that are more resistant, optimized, economical, and consequently, more sustainable. Additionally, when analyzing steel structures with thin-walled open sections subjected to large loads, it is essential to consider not only geometric and material nonlinearity but also cross-sectional warping, residual stresses, and initial geometric imperfections. In this context, the aim of this research is to present the theoretical development of a nonlinear formulation for the advanced structural analysis of spatial steel frames, incorporating the Saint Venant and Vlasov torsion theories, as well as its computational implementation using the finite element method. The theoretical development is carried out using an updated Lagrangian formulation, which employs the corotational approach to derive the stiffness matrix for the spatial frame finite element. The adopted kinematic relations allow for the consideration of large rigid body translations and rotations accompanied by small deformations. The material's plastic behavior is considered through the application of distributed plasticity concepts and appropriate constitutive relations, enabling the tracking of material yielding throughout the cross-sectional height and element length. In this study, it is assumed that torsional and warping stiffnesses are not influenced by the element's plasticity. The developed formulation was implemented in the ASTRAS program, written in Fortran 90. Finally, numerical examples are presented to demonstrate the consistency and accuracy of the results obtained using the proposed methodology. It was found that considering or not the restriction of warping at the nodes is an important aspect in the analysis of thin-walled structures, especially in structures susceptible to buckling. The plastic zone method allowed for a better evaluation of stress redistribution and identification of weaknesses that could be overlooked by the plastic hinge method, in addition to incorporating geometric and material nonlinearity more comprehensively, resulting in a more accurate representation of structural responses
Exploring the dynamical state of Galactic open clusters using Gaia DR3 and observational parameters
No full textGalactic open clusters (OCs) are subject to internal and external destructive effects that gradually deplete their stellar content, leaving imprints on their structure. To investigate their dynamical state from an observational perspective, we employed Gaia DR3 data to perform a comprehensive analysis of 174 OCs (∼10% of Dias et al.’s 2021 catalogue). We employed radial density profiles and astrometrically decontaminated colour-magnitude diagrams to derive structural parameters, distance, mass and time-related quantities. We explored the parameters space and searched for connections relating the clusters’ structure with the internal evolutionary state and the external Galactic tidal field. Correlations were verified after segregating the sample according to the Galactocentric distance and half-light to Jacobi radius ratio (rh/RJ). This tidal filling ratio decreases with both the cluster mass and dynamical age. At a given evolutionary stage, OCs with larger rh/RJ tend to present larger fractions of mass loss due to dynamical effects. Regarding the impact of the external conditions, we identified different evaporation regimes: for ambient densities (ρamb) larger than ∼0.1M⊙/pc3, clusters tend to be more tidally filled as they are subject to weaker tidal stresses. For ρamb > 0.1M⊙/pc3, the opposite occurs: RJ increases for smaller ρamb, causing rh/RJ to decrease. In turn, two-body relaxation tends to compact the cluster core, which is less sensitive to variations of the external potential. The higher the degree of central concentration, the larger the number of relaxation times a cluster takes until its dissolution