Navegação por assunto "photoelasticity"

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  • IPEN-DOC 08571

    QUINAN, M.A.D.; MATTAR NETO, M. ; GOMES, P.T.V.; CRUZ, J.R.B.; TERRA, J.L.. Analise de tensoes termicas em chapa de policarbonato submetida a gradiente de temperatura. In: CONGRESSO NACIONAL DE ENGENHARIA MECANICA, 2., 12-16 ago, 2002, Joao Pessoa, PB. Anais... 2002.

    Palavras-Chave: polycarbonates; sheets; photoelasticity; stress analysis; thermal stresses; experimental data; finite element method; computerized simulation; comparative evaluations

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  • IPEN-DOC 25454

    MOREIRA, GREGORI de A. . Análises da camada limite planetária a partir de sistemas de sensoriamento remoto / Analyses of planetary boundary layer from remote sensing systems . 2018. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 156 p. Orientador: Eduardo Landulfo. DOI: 10.11606/T.85.2018.tde-15052018-122950

    Abstract: A Camada Limite Planetária (PBL - Planetary Boundary Layer) é uma parte relevante da atmosfera com uma extensão variável e que claramente desempenha um papel importante em áreas de estudo, como: a qualidade do ar ou a previsão do tempo. Sistemas de sensoriamento remoto passivo e ativo têm sido amplamente utilizado para analisar as características da PBL. A combinação de diferentes técnicas de sensoriamento remoto permite obter uma imagem completa da dinâmica desta camada. Neste estudo, analisamos o comportamento da PBL utilizando quatro tipos de sistemas de sensoriamento remoto: Radiômetro de Micro-ondas (MWR), Lidar Elástico (EL), Lidar Doppler (DL) e Ceilômetro. As medições foram realizadas em duas cidades, Granada (Espanha) e São Paulo (Brasil). Primeiramente, em Granada, a altura da PBL (PBLH) obtida a partir dos dados do MWR foi validada pela PBLH gerada pela análise dos dados de radiossondas, mostrando uma boa concordância. Em um segundo estágio, sistemas ativos de sensoriamento remoto foram usados para a obtenção da PBLH. Assim, o método do filtro de Kalman foi aplicado aos dados do EL enquanto o método da variância da velocidade vertical do vento foi aplicado aos dados do DL. As PBLH derivadas dessas abordagens foram comparadas com o PBLH fornecida pelo MWR, sendo que os resultados mostram uma boa concordância na maioria dos casos, embora algumas discrepâncias apareçam nas situações de mudanças intensas da PBL (crescimento e/ou diminuição). Em seguida, é realizada a análise dos dados das medidas coletadas com um ceilômetro e um radiômetro de micro-ondas durante quatro e cinco anos, respectivamente, em Granada. As metodologias aplicadas para a detecção da PBLH (método de gradiente para o ceilômetro e a combinação do método de parcela e do método de gradiente de temperatura para o radiômetro de micro-ondas) forneceram uma descrição satisfatória da estrutura da PBL em casos simples. Além disso, o comportamento da PBL foi caracterizado por um estudo estatístico das PBLH convectiva e estável, as quais foram obtidas a partir das medidas do radiômetro de micro-ondas. A análise do estudo estatístico realizado para a PBLH mostra algumas coincidências com outros estudos já realizados para a mesma variável, como o padrão diário e os ciclos anuais. Mas também há algumas diferenças, as quais são causadas por latitudes, topografia e clima distintos. Foi realizada também uma análise combinada de longo prazo da Camada Residual (gerada pelos dados do Ceilômetro) e da Camada Estável e Convectiva (obtida pelos dados do radiômetro de micro-ondas), oferecendo assim um quadro completo da evolução da PBL por combinação sinérgica de técnicas de sensoriamento remoto. Essa é a razão pela qual sistemas com alta resolução temporal e espacial, como os lidars, têm sido cada vez mais aplicados em estudos sobre essa região atmosférica. Neste trabalho, também foi realizada, em São Paulo, uma análise do sinal retroespalhado em três comprimentos de onda (355, 532 e 1064 nm), o qual provê informações da turbulência através da análise dos momentos de alta ordem (variância, assimetria e curtose). O comprimento de onda de 355 nm apresenta pouca aplicabilidade na metodologia proposta, devido à sua baixa intensidade (por conta da predominância do retroespalhamento molecular) e grande presença de ruído, enquanto o comprimento de onda de 532 nm apresentou resultados semelhantes aos fornecidos pelo comprimento de onda de 1064 nm, o qual foi usado como referência. Em seguida, foram analisados dois estudos de caso utilizando os comprimentos de onda de 532 e 1064 nm (em separado). Essa abordagem forneceu informações sobre a altura da PBL (derivada pelo método de variância (Menut et al., 1999), deslocamento de camadas de aerossol (assimetria) e nível de mistura em várias alturas (curtose), mostrando a viabilidade da metodologia proposta, quando os comprimentos de onda de 532 e 1064 nm são usados para a descrição da PBL a partir dos momentos de alta ordem. Além disso, demonstrou-se, com dados de DL, EL e MWR obtidos em Granada, como algumas variáveis (temperatura do ar, concentração de aerossóis, vento vertical, umidade relativa e radiação líquida) podem influenciar a dinâmica da PBL. Os momentos de alta ordem das distribuições de velocidade vertical derivadas dos dados do DL e o sinal retroespalhado obtido a partir do EL foram corrigidos por duas metodologias (first lag e correção de -2/3). Os perfis corrigidos apresentam pequenas diferenças quando comparados com os perfis não corrigidos, mostrando baixa influência do ruído e a viabilidade da metodologia proposta. Foi realizada uma análise detalhada de dois estudos de casos, o primeiro correspondendo a uma PBL bem definida, enquanto o segundo corresponde a uma situação com a presença de uma camada de nuvens e poeira saariana. Em ambos os casos, os resultados fornecidos pelos diferentes instrumentos acabaram se complementando, de modo que o uso sinérgico dos diferentes sistemas nos permitiu um monitoramento detalhado da PBL.

    Palavras-Chave: layers; boundary layers; atmospheres; planetary atmospheres; controlled atmospheres; air samplers; air; monitoring; temperature gradients; quality control; sensors; remote sensing; measuring instruments; radiometers; microwave radiation; electromagnetic radiation; wavelengths; signal-to-noise ratio; scattering; backscattering; turbulence; optical radar; doppler effect; photoelasticity; laser radiation; lasers; spain; brazil

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  • IPEN-DOC 29711

    SILVA, SIDNEY L. da; PRADO, FELIPE M. ; TOFFOLI, DANIEL J.; WETTER, NIKLAUS U. . Characterization of the photoelastic dispersion coefficient using polarized digital holography. Journal of the Optical Society of America A, v. 40, n. 4, p. C108-C114, 2023. DOI: 10.1364/JOSAA.482543

    Abstract: The photoelastic dispersion coefficient represents the relationship between stress and the differences in refractive indices in a birefringent material. However, determining the coefficient using photoelasticity is challenging, as it is difficult to determine the refractive indices within photoelastic samples that are under tension. Here we present, for the first time, to our knowledge, the use of polarized digital holography to investigate the wavelength dependence of the dispersion coefficient in a photoelastic material. A digital method is proposed to analyze and correlate the differences in mean external stress with differences in mean phase. The results confirm the wavelength dependence of the dispersion coefficient, with an accuracy improvement of 25% compared to other photoelasticity methods.

    Palavras-Chave: photoelasticity; wavelengths; coefficient of performance; refraction; holography; lasers

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  • IPEN-DOC 05386

    SOARES, WELLINGTON A. . Determinacao de parametros da mecanica de fratura a partir de imagens fotoelasticas usando processamento digital. 1997. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, Sao Paulo. 166 p. Orientador: Arnaldo Homobono Paes de Andrade.

    Palavras-Chave: fracture mechanics; crack propagation; photoelasticity; image processing; digital computers

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  • IPEN-DOC 11047

    QUINAN, M.A.; MATTAR NETO, M. . Determination of stress intensity factors due to thermal stresses using isochromatic fringe patters. In: INTERNATIONAL CONGRESS OF MECHANICAL ENGINEERING, 18th, Nov. 6-11, 2005, Ouro Preto, MG. Proceedings... 2005.

    Abstract: Transmission photoelasticity was used to obtain an experimental solution for stress intensity factors, KI, due to thermal loads in photoelastic models. In a photoelastic plate, a slot to simulate a crack was introduced. Also, a tube to circulate a coolant was fixed in one of the edges of the plate. The photoelastic model was putted on a photoelastic oven and kept at 60 °C. Then, methyl alcohol at -15 °C circulated through the cooling tube. The thermal shock in the plate caused stress on it and, as a consequence, transient photoelastic fringe patterns appeared and were captured by an image acquisition system. For each captured photoelastic fringe pattern, the stress intensity factor KI was determined using a dedicated software, specially developed to do it, based on the Dally overdeterministic method. This results are compared with numerical analyses. Based on the obtained results, some conclusions and recommendations on the experimental techniques used were addressed. The paper present a alternative experimental methodology for evaluation of stress intensity factors due thermal loads. The construction of the models can be very simple, the used equipments can be of easy acquisition or manufacture. In this aspect, it should be noticed that in spite of the polariscope used in this work is quite sophisticated, it is necessary a rudimentary polariscope to conduct these type of experiments, just constituted of a light source and plane polarizers plates easily found.

    Palavras-Chave: stress intensity factors; thermal stresses; photoelasticity

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  • IPEN-DOC 29459

    PRADO, F.M. ; UTIYAMA, K.A.; TOFFOLI, D.J.; DA SILVA, S.L.. Dispositivo automático para melhoria do processo de coleta de dados com amostras fotoelásticas de pequenas dimensões em técnicas de fotoelasticidade. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 24., 6-10 de novembro, 2022, Águas de Lindóia, SP. Resumo... 2022.

    Abstract: Os materiais fotoelásticos possuem a propriedade da birrefringência e, devido principalmente à sua transparência e elasticidade, são largamente utilizados na indústria metalomecânica para determinação indireta de propriedades de materiais, por técnicas e métodos de Fotoelasticidade, uma sub área da Óptica que proporciona a investigação da relação entre os fenômenos de birrefringência temporária e elasticidade mecânica. No entanto, há dificuldades associadas às medições das variáveis envolvidas durante a interação da luz com a amostra quando uma tradicional máquina universal de ensaios é utilizada para efetuar os esforços, sem mencionar o fato de que amostras de pequenas dimensões não são bem aceitas em tais ensaios mecânicos. Neste contexto, foi construído um dispositivo automático que permite a compressão das amostras de pequenas dimensões por uma amplitude pré-determinada de cargas associado à captura de vídeos com informações fotoelásticas. Com isto, foi possível obter valores de propriedades dos materiais fotoelásticos, como módulo de elasticidade e coeficiente de Poisson, com acurácia em torno de 20% melhor, comparado a trabalhos da literatura, devido a maior resolução proporcionada pelo dispositivo e, também, pela elevada quantidade de dados obtidas, quando comparada a processos manuais.

    Palavras-Chave: photoelasticity; poisson ratio; automation

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  • IPEN-DOC 27336

    SILVA, SIDNEY L. da; PRADO, FELIPE M.; TOFFOLI, DANIEL J.; WETTER, NIKLAUS U. . Measuring photoelastic dispersion coefficients in material samples with digital holography. In: BJELKHAGEN, HANS I. (Ed.) SPIE PHOTONICS WEST; SPIE OPTO, February 1-6, 2020, San Francisco, USA. Proceedings... Washington, USA: SPIE, 2020. p. 113060P-1 - 113060P-7. (Proceedings SPIE 11306, Practical Holography XXXIV: Displays, Materials, and Applications). DOI: 10.1117/12.2544874

    Abstract: Polarized Digital Holography (PHD) is a fast and efficient tool for analyzing mechanical effects in materials. Especially when the task requires non-invasive techniques that do not damage the material in study, the use of PHD has great perspectives. The most common methods of digital reconstruction use the convolution theory to discretize the Huygens- Fresnel integral. When external stresses are applied to photoelastic materials, the relationship between these stresses and phase differences observed by polarization holography is an intrinsic characteristic of the material called the photoelastic dispersion coefficient. In photoelasticity, this coefficient depends on the wavelength. By using PHD the authors show in the present paper that the photoelastic dispersion coefficient also depends on the wavelength in Holography. A Mach- Zehnder interferometer, modified with the inclusion of linear polarizers, was built to verify this effect in a sample of photoelastic material. In this set-up, two coherent light sources with different wavelengths were used. For the analysis, a digital method was created that correlated the mean stresses differences on the photoelastic material sample and the mean phases differences at each distinct wavelength.

    Palavras-Chave: interferometry; holography; stresses; polarization; photoelasticity

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  • IPEN-DOC 10458

    QUINAN, MARCO A.D. . Uma metodologia para determinação do fator de intensidade de tensões causado por tensões térmicas utilizando a fotoelasticidade. 2005. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, Sao Paulo. p. Orientador: Miguel Mattar Neto.

    Palavras-Chave: stress intensity factors; thermal stresses; photoelasticity; fracture mechanics; stress analysis; finite element method; comparative evaluations

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  • IPEN-DOC 29458

    PRADO, F.M. ; UTIYAMA, K.A.; TOFFOLI, D.J.; OUTA, R.; DA SILVA, S.L.. Método computacional para determinação do coeficiente relativo de dispersão fotoelástica em amostras de materiais fotoelásticos a partir dos dados de fotoelasticidade por transmissão. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 24., 6-10 de novembro, 2022, Águas de Lindóia, SP. Resumo... 2022.

    Abstract: Segundo a Lei óptica das tensões, o coeficiente relativo de dispersão fotoelástico é o resultado da relação entre as diferenças de tensões internas e as diferenças de índices de refração, provocadas por esforços externos, em materiais fotoelásticos, que têm a propriedade da birrefringência temporária. Em geral o coeficiente relativo é uma propriedade do material e função do comprimento de onda da luz que o atravessa. Em Fotoelasticidade, há uma grande dificuldade em encontrar este coeficiente, pois as determinações dos parâmetros ópticos são muito complicadas e indiretas, levando a resultados com baixa acurácia. Este trabalho mostra que existe uma relação direta entre os esforços externos e as tensões internas e, também, entre as deformações internas e os índices de refração. Consequência disto, o coeficiente relativo de dispersão fotoelástica pôde ser determinado pela relação entre os esforços externos e as deformações estatísticas internas. Os resultados foram comparáveis à literatura com uma melhoria da acurácia da ordem de 15%, devido à utilização de um método computacional fundamentado em teoria de erros e um processamento que utilizou uma grande quantidade de informações cedidas por uma técnica de fotoelasticidade por transmissão que utilizou um dispositivo automático para compressão das amostras.

    Palavras-Chave: photoelasticity; computer calculations; accuracy; deformation

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  • IPEN-DOC 06537

    SOARES, W.A.; PAES de ANDRADE, A.H. . Simulacao de isocromaticas em ponta de trinca carregada no modo misto (Ksub(I) e Ksub(II)). In: 53o. CONGRESSO ANUAL DA ASSOCIACAO BRASILEIRA DE METALURGIA E MATERIAIS - TECNOLOGIA METALURGICA E MATERIAIS, 13-17 de setembro, 1998, Belo Horizonte, MG. 1998. p. 1279-1287.

    Palavras-Chave: fracture mechanics; photoelasticity; computerized simulation; f codes; image processing; cracks; stresses; stress intensity factors

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  • IPEN-DOC 05837

    SOARES, W.A.; PAES de ANDRADE, A.H. . Software for genneration and analysis of photoelastic fringes in plates with a single hole subjected to in-plane loads. In: 13th INTERNATIONAL CONFERENCE ON STRUCTURAL MECHANICS IN REACTOR TECHNOLOGY, August 13-18, 1995, Porto Alegre, RS. 1995. p. 863-868.

    Palavras-Chave: programming; plates; image processing; digital computers; stress intensity factors; fracture mechanics; photoelasticity

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  • IPEN-DOC 05385

    SOARES, W.A.; PAES de ANDRADE, A.H. . Software para geracao e analise de imagens fotoelasticas sinteticas. In: 49o. CONGRESSO INTERNACIONAL DE TECNOLOGIA E DE MATERIAIS, 9-14 de outubro, 1994, 1994. p. 335-343.

    Palavras-Chave: photoelasticity; programming; image processing; fracture mechanics

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  • IPEN-DOC 10855

    QUINAN, M.A.D.; MATTAR NETO, M. . Stress intensity factors evaluation due to thermal stresses using photoelasticity. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON STRUCTURAL MECHANICS IN REACTOR TECHNOLOGY, 18th, Aug. 7-12, 2005, Beijing, China. Proceedings... 2005.

    Palavras-Chave: stress intensity factors; thermal stresses; photoelasticity; fracture mechanics; stress analysis; finite element method; comparative evaluations

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.

O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

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