Navegando por Autor "Moraes, Anderson"

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Analysis of bookshelf mechanisms using the mechanics of Cosserat generalized continua.
(2004) Figueiredo, Rodrigo Peluci de; Vargas Júnior, Eurípedes do Amaral; Moraes, Anderson
Bookshelf type mechanisms are commonly used to explain antithetic accommodation of deformations caused by direct shear. Stress analysis of such mechanisms have been proposed, mainly through the use of classic Mohr circle graphical constructions. The present work introduces an alternative framework for analysis, the mechanics of generalized Cosserat continua, although maintaining the same tools (Mohr circle construction). In this type of mechanics, kinematics of the material points incorporates independent rotational degrees of freedom besides the classic translational ones. In the equilibrium equations, quantities involving moments are generated and the stress tensor is in the general case non-symmetric. Such characteristics of generalized Cosserat continua make it suitable for the analysis of Bookshelf mechanisms, as these are, in essence, rotational antithetic mechanisms induced by shear stresses having different magnitudes in perpendicular planes. The paper applies the mechanics of generalized continua to the analysis of a specific bookshelf mechanism, related to crustal extension. In the Appendices, a review of the generalized Cosserat continua and details of the graphical Mohr circle representation of stresses for such media are presented.
Estudo dos efeitos de Cosserat (microestruturais) acoplados à poroelasticidade de Biot na estabilidade de aberturas circulares em rochas.
(2016) Lopes, Diego Max Silva; Figueiredo, Rodrigo Peluci de; Figueiredo, Rodrigo Peluci de; Silva, José Margarida da; Moraes, Anderson
A mecânica dos meios contínuos generalizada, proposta pelos irmãos Cosserat & Cosserat (1909), considera que os pontos materiais possuem todos os graus de liberdade de um corpo rígido, ou seja, esses pontos além de sofrerem translações também sofrem rotações. Consequentemente aparece, na estática do meio, a relação entre tensões-momento e gradientes das rotações, que introduz implicitamente as dimensões e a forma das partículas nas relações constitutivas, o que permite contemplar efeitos de escala microestruturais no comportamento do meio. Por outro lado, Biot (1941) desenvolveu a sua conhecida teoria da poroelasticidade, que permite acoplar os efeitos de um fluxo interno de fluidos à resposta mecânica do sólido poroso. Na análise da estabilidade em poços e demais aberturas subterrâneas o modelo mais utilizado na prática é considerar-se a rocha como um sólido elástico, através da solução proposta por Kirsch em 1898. Alguns autores (p. ex., Alcure, 2013) têm pesquisado a importância de se considerar a poroelasticidade na definição da janela operacional de estabilidade do poço. Este trabalho propõe investigar a relevância dos efeitos de escala microestruturais em aberturas circulares em rochas, através da mecânica dos meios contínuos generalizada de Cosserat, tendo em vista a já constatada relevância dos efeitos poroelasticos sobre tais problemas. Pretende-se aqui, até onde é do nosso conhecimento, de maneira inédita, formular o acoplamento dos efeitos da poroelasticidade e os efeitos da mecânica dos meio contínuos generalizada de Cosserat na estabilidade mecânica de aberturas circulares em rochas. Uma solução analítica para o fator de concentração de tensão considerando o acoplamento dos efeitos microestruturais e poroelásticos foi obtida e os resultados demonstraram que ocorrem reduções significativas no fator de concentração de tensão, porém, menores que as reduções encontradas por Mindlin (1963) e Pal’mov (1964), a depender das propriedades hidromecânicas das rochas (se mais porosa, maior é o efeito em minorar a redução do fator e vice-versa).
Mechanics of Cosserat generalized continuum and modelling in structural geology.
(2020) Moraes, Anderson; Figueiredo, Rodrigo Peluci de; Vargas Júnior, Eurípedes do Amaral
A concepção e interpretação de modelos em geologia estrutural, especialmente os numéricos, são eminentemente baseadas nos princípios da mecânica do contínuo clássico, onde a formulação intrínseca possui alto grau de simetria em sua própria essência. No entanto, as estruturas geológicas apresentam em todas as escalas de observação um nível notável de assimetria. Por outro lado, a mecânica do contínuo generalizado de Cosserat, ao incorporar comprimentos característicos da estrutura da matéria em suas leis constitutivas e em seus critérios de ruptura, conduz naturalmente à assimetria e à heterogeneidade dos campos cinemáticos e dinâmicos responsáveis pela estruturação presente em rochas. Baseado na formulação intrínseca dos meios contínuos de Cosserat, o presente trabalho enfatiza modelos conceituais, analíticos e numéricos que sugerem uma ampliação na interpretação da gênese e do desenvolvimento de estruturas geológicas, em particular as encontradas em zonas de falhas.