Teses em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia (Doutorado) - PRODERNA/ITEC

URI Permanente para esta coleçãohttps://repositorio.ufpa.br/handle/2011/4045

O Doutorado Acadêmico inicou-se em 2006 e pertence ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia (PRODERNA) do Instituto de Tecnologia da UFPA (ITEC) da Universidade Federal do Pará (UFPA).

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Acesso aberto (Open Access)
Análise de vibrações mecânicas em estruturas esbeltas e flexíveis, como cordas e vigas, sujeitas à movimentação axial utilizando a técnica da transformada integral generalizada
(Universidade Federal do Pará, 2024-05-28) PORFÍRIO, Rogilson Nazaré da Silva; MACÊDO, Emanuel Negrão; http://lattes.cnpq.br/8718370108324505; QUARESMA, João Nazareno Nonato; http://lattes.cnpq.br/7826389991864785; https://orcid.org/0000-0001-9365-7498
A análise dinâmica das vibrações em estruturas flexíveis é de extrema importância na engenharia e representa um desafio significativo para sua resolução. Este estudo tem como objetivo investigar estruturas esbeltas e flexíveis, como cordas e vigas, que oscilam em apoios do tipo engastado-engastado e engastado-massa concentrada, os quais determinam as condições de contorno do problema em análise. Utilizando a Técnica da Transformada Integral Generalizada (GITT), para converter a equação diferencial parcial desenvolvida nessa pesquisa pelo método de Hamilton em uma equação diferencial ordinária, otimiza o processo numérico e controla eficientemente o erro relativo dos cálculos. Neste estudo, desenvolveu-se e aplicou-se um método inovador que trata as condições de contorno sem recorrer ao uso de filtros para homogeneizar a equação. A metodologia de cálculo estabelecida foi implementada em Fortran, utilizando a sub-rotina DIVPAG da IMSL. Uma análise abrangente da convergência e estabilidade do método foi conduzida, considerando o comportamento de quatro modelos de cordas e dois modelos de vigas como referência. A validação do método abordou aspectos funcionais, como deslocamento transversal, velocidades do sistema, frequências e amortecimento, comparando os resultados obtidos pela GITT com outros estudos anteriores que empregaram as mesmas condições de simulação. Os resultados foram satisfatórios, evidenciando a relevância da aplicação dessa técnica de análise. Além disso, avaliou-se a aplicabilidade do método em diferentes configurações vibracionais de cada modelo, demonstrando seu grande potencial como uma solução para problemas envolvendo as estruturas analisadas. Portanto, este estudo representa uma contribuição significativa para o avanço do conhecimento na modelagem dinâmica de estruturas esbeltas e flexíveis e destacar a influência das condições de contorno nas características vibracionais dessas estruturas. Além disso, introduz uma metodologia inovadora ao tratar as condições de contorno sem o uso de filtros, ampliando as possibilidades de análise e compreensão desse campo específico da engenharia.
Acesso aberto (Open Access)
Análise energética, exergética e tecnoeconômica de um sistema de condicionamento de ar baseado na regulação natural da energia solar em condições climáticas da Amazônia
(Universidade Federal do Pará, 2023-09-01) SANTOS, Elson Costa dos; MACÊDO, Wilson Negrão; http://lattes.cnpq.br/3386249951714088
Este trabalho investiga o comportamento de um sistema de condicionamento de ar fotovoltaico, sem baterias ou conexão à rede elétrica, operando de acordo com a regulação natural da energia solar, em condições climáticas da Amazônia, uma região com desafios energéticos significativos, onde em muitas localidades, crianças, adolescentes, adultos e idosos vivem sem um dos principais insumos para o desenvolvimento das atividades produtivas, educacionais, de lazer e até mesmo de subsistência. Os resultados da simulação indicam que um sistema alimentado por um gerador fotovoltaico de 1400 Wp pode manter condições de conforto térmico, com temperaturas entre 20 °C e 26 °C e umidade relativa entre 40% e 80%, por quase metade do tempo de operação e sem nenhum controle ativo. Análises exergéticas revelam variações de eficiência e irreversibilidade dos componentes ao longo do dia, com maior impacto no sistema fotovoltaico, seguido pelo compressor, condensador, evaporador e válvula de expansão. Além disso, a análise econômica mostra que a implementação desses sistemas em paralelo a sistemas alimentados pela rede elétrica convencional pode reduzir o consumo de energia da rede em 60,76%, e tem forte relação com o valor da tarifa praticada pela concessionária de energia. Por fim, a pesquisa demonstra o uso de sistemas de condicionamento de ar fotovoltaicos como uma solução sustentável para o resfriamento, mostrando sua eficácia com a regulação natural da energia solar e sua contribuição econômica na redução do consumo de energia não renovável.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo da incorporação de resíduos industriais, lama vermelha e caulim, nas propriedades de compósitos de matriz poliéster reforçados com fibras de juta e malva
(Universidade Federal do Pará, 2022-07-18) RIBEIRO, Maurício Maia; SILVA, Alisson Clay Rios da; http://lattes.cnpq.br/7389345867032737; https://orcid.org/0000-0001-9186-2287; CANDIDO, Verônica Scarpini; http://lattes.cnpq.br/8274665115727809; https://orcid.org/0000-0002-3926-0403
A região amazônica do Brasil é um grande produtor de bauxita e caulim, sendo o estado do Pará responsável por uma grande quota nacional da produção destes materiais. O processamento destas matérias-primas gera quantidades consideráveis de resíduos que são depois armazenados em tanques de sedimentação o que podem causar sérios danos ambientais, por conseguinte, é muito importante explorar métodos razoáveis de utilização da lama vermelha e do resíduo de caulim, e assim reduzir os seus volumes dos aterros. Muitos estudos recentes têm sido realizados e apresentados várias formas de utilização abrangente destes resíduos. Os compósitos reforçados com fibras naturais, com inserção destes resíduos industriais, têm recebido nas últimas décadas uma atenção crescente, pois boas propriedades mecânicas específicas podem ser alcançadas e os resíduos industriais podem ser reduzidos e utilizados numa forma útil. Neste trabalho, foram fabricados materiais compósitos de matriz poliéster reforçados por fibras de juta e malva na configuração continuas e alinhadas a 0° e a 90° na direção de carregamento, e materiais compósitos com inserção de resíduos industriais. A matriz poliéster utilizada foi a ortofitálica pré-acelerada e curada a temperatura ambiente com peróxido de metil etil-cetona 1,0% em massa. As fibras de juta e malva foram cortadas manualmente no comprimento de 300 mm e dispostas manualmente de forma contínua e alinhadas na direção de carregamento e sem tratamento superficial. Os compósitos com fibras foram produzidos por laminação manual assistido a vácuo / ensacamento a vácuo. As proporções da fração de volumétrica das fibras variaram em 5, 15 e 25%. Os compósitos com resíduos de caulim e lama vermelha foram confeccionados pelo processo manual na forma de silicone. Variaram-se as proporções das frações mássicas dos resíduos em 5, 10, 15, 20, 25 e 30 %. Os resíduos foram caracterizados quanto ao aspecto físico, morfológico e químico e as fibras quanto ao aspecto físico e mecânico e os valores experimentais são semelhantes aos apresentados em pesquisas anteriores. Assim como os compósitos fabricados tiveram suas massas específicas determinadas o que resultou no aumento no valor médio da massa especifica dos compósitos com inserção de resíduos de lama vermelha e caulim. No caso dos compósitos reforçados com fibras, de juta e malva, apresentaram uma redução no valor médio quando comparado com a matriz. As propriedades de tração e cisalhamento foram observadas para os compósitos com resíduos industriais, lama vermelha e caulim. O compósito 5RC exibiu valor de resistência a tração mais próximo a matriz, assim como para 5RLV, 10RLV e 15 RLV que exibiram mesmo comportamento. Para a resistência ao cisalhamento os compósitos 10RLV e 15 RLV foram mais próximo a matriz. Assim como os compósitos reforçados com fibras de juta 0° apresentaram a maior resistência a tração foram 0J5, 0J15 e 0J25, excedendo em 2%, 150% e 166% a resistência à tração do poliéster. Para os compósitos reforçados com fibras de malva 0º apresentaram a maior resistência a tração foram 0M15 e 0M25, excedendo em 67% e 96% a resistência à tração do poliéster. Para resistência ao cisalhamento os compósitos reforçados com fibras de juta (0J15 e 0J25) e malva (0M15 e 0M25) excederam a matriz em 201%, 206%, 71% e 144%, respectivamente. A resistência a tração dos compósitos trifásicos (0JRLV, 0JRC, 0MRLV e 0MRC) excederam a matriz em 129%, 100%,54% e 21%, respectivamente. Para resistência ao cisalhamento excederam em 49%, 47%, 63% e 52% a matriz. Os compósitos com fibras alinhadas a 0 apresentaram comportamento mecânico satisfatório para aplicação em materiais compósitos apresentando características de reforço.
Acesso aberto (Open Access)
Interações de ftalocianinas de Co, Cu e não metálicas com estruturas externas de SARS-CoV-2 utilizando docking e dinâmica molecular
(Universidade Federal do Pará, 2021-12-22) ALENCAR, Wilson Luna Machado; CHAVES NETO, Antonio Maia de Jesus; http://lattes.cnpq.br/3507474637884699; https://orcid.org/0000-0002-9730-3512

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