Navegando por Autor "Zorzal, Caroline Belisário"

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Análise dinâmica via MEF das vibrações induzidas pelo desmonte de rochas.
(2019) Zorzal, Caroline Belisário; Nogueira, Christianne de Lyra; Lima, Hernani Mota de; Nogueira, Christianne de Lyra; Arroyo Ortiz, Carlos Enrique; Silva, Valdir Costa e
Desmonte de rochas por explosivos é a técnica mais usada na mineração para extração de rochas. Apesar de ser considerado um dos métodos mais rápidos e econômicos para se fragmentar e extrair rochas in situ, apenas uma parcela reduzida da energia gerada pelos explosivos é efetivamente utilizada na fragmentação. A energia remanescente é responsável pela geração de efeitos indesejáveis, tais como, as vibrações sísmicas do terreno. No que se refere à estabilidade e integridade do maciço rochoso e das estruturas adjacentes ao desmonte, esta vibração sísmica é o efeito mais crítico. A predição de velocidades de pico de partícula para desmontes de rocha por explosivos é fundamental para o entendimento e controle dos níveis de vibrações gerados e seus efeitos nas estruturas adjacentes. No entanto, a resposta de maciço rochoso aos esforços gerados por vibrações precisa ser melhor compreendida para que os níveis aceitáveis de vibrações sejam estimados com precisão. Esse estudo propõe avaliar as vibrações geradas por desmontes por meio de uma abordagem numérica. Com base numa formulação em deslocamento, foi implementado, dentro do programa ANLOG, um módulo de análise dinâmica tensão-deformação, via método dos elementos finitos, a fim de estimar as variações dos campos de deslocamento, velocidade e tensão induzidos por detonações. O módulo desenvolvido apresenta resultados satisfatórios para problemas de propagação de ondas elásticas quando comparados aos resultados obtidos analitica e numericamente disponíveis na literatura especializada. Os valores de velocidade de pico de partícula gerados a partir de desmonte de rochas por explosivos obtidos com o ANLOG apresentam boa concordância com valores estimados por meio de métodos empíricos e também com resultados numéricos disponíveis na literatura especializada.
Blast-induced ground vibrations : a dynamic analysis by FEM.
(2022) Zorzal, Caroline Belisário; Nogueira, Christianne de Lyra; Lima, Hernani Mota de
The peak particle velocities (PPV) are fundamental for understanding and managing the levels of blast-induced ground vibrations and their effects on adjacent structures. Given that numerical analysis of seismic vibrations has been demonstrated to be a method that can significantly contribute to predicting PPV, this study adopts a numerical approach using the finite element method (FEM) to assess blasting-induced ground vibration in rock masses. A dynamic module of the stress-strain analysis based on the FEM displacement formulation is developed in ANLOG software to estimate the variations of displacement, velocity, strain, and stress induced by blasting. The dynamic modulus implemented is verified using two verification examples. After, ANLOG is used in an application example to estimate seismic vibrations induced by blasting and to define the attenuation law for a limestone quarry near an urbanized area in Spain. The effect of Rayleigh damping coefficients (α and β) on the PPV levels estimated by ANLOG was investigated, and the most appropriate numerical attenuation law is then obtained. The numerical analysis presents satisfactory results for elastic-wave propagation induced by blasting and the peak particle velocity values obtained shows good agreement with field and the numerical results available in the specialized literature. The results indicate that ANLOG can perform personalized analysis of rock mass under blast-induced dynamic stress taking into consideration the geological and geomechanical characteristics particular to each medium as well as the blast parameters.
Depressores para dolomita na flotação de willemita.
(2011) Pereira, Carlos Alberto; Zorzal, Caroline Belisário; Coelho, Lucas Carvalho; Oliveira, Michelly dos Santos
Essa investigação avaliou o efeito de depressores para dolomita na flotação de zinco, a fim de aumentar tanto a recuperação quanto a seletividade. Os reagentes estudados foram: uma emulsão de amina (Clariant Flotigan 2835-2L), óleo diesel eMIBIC, nas proporções 1,0; 0,16 e 0,4 como coletor e espumante; solução de sulfeto de sódio e barrilha como agente ativador e modificador de pH, respectivamente; sili -cato de sódio como agente dispersante e como depressores: silicato de sódio, dextrina, dicromato de potássio, tanino, amido e carboximetilcelulose (CMC). As etapas de dispersão, sulfetização e flotação de willemita foram investigadas. Esse trabalho foi desenvolvido em escala de laboratório e apresentou, entre outros resultados, um bom desempenho da carboximetilcelulose e amido como depressores da ganga dolomítica na flotação do minério de zinco willemítico.
Predição de vibrações induzidas por desmontes de rochas por explosivos usando redes neurais artificiais.
(2022) Zorzal, Caroline Belisário; Santos, Francisco Lledo dos; Silva, José Margarida da; Souza, Rafael de Freitas
Na indústria mineral, o parâmetro mais utilizado para a quantificação e avaliação do potencial de danos das vibrações sísmicas geradas por desmonte de rochas é a velocidade de vibração de pico de partícula (VPP). Várias iniciativas foram tomadas, ao longo do tempo, com o intuito de estimar os níveis de VPP. Os rápidos avanços na tecnologia computacional fizeram com que sistemas inteligentes se tornassem ferramentas promissoras na estimativa dos resultados de desmonte de rochas. Nesse contexto, este estudo tem como objetivo avaliar as vibrações induzidas por desmontes de rochas por explosivos em uma mina do Quadrilátero Ferrífero por meio de redes neurais artificiais. O banco de dados foi dividido em amostras de treinamento (70%) e teste (30%) das redes. Considerando a importância da seleção de variáveis de entrada adequadas para o treinamento das redes, diferentes grupos de variáveis input foram analisados. A arquitetura que demonstrou melhor desempenho considerou a distância entre o ponto de monitoramento e detonação e a carga máxima por espera como variáveis input. A fim de comparar o desempenho da rede neural com o desempenho de modelos empíricos e de regressão múltipla, os mesmos dados foram utilizados. Por fim, o modelo de redes neurais se mostrou superior às equações empíricas e à regressão múltipla em termos do coeficiente de determinação (R²) e da raiz do erro quadrático médio (RMSE) para os dados medidos e preditos. Além disso, demonstrou-se a importância da seleção das variáveis de entrada adequadas para a estimação de VPP por meio de redes neurais.
Propagação de ondas mecânicas unidimensionais : uma análise numérica Via MDF.
(2020) Zorzal, Caroline Belisário; Pereira, Amanda de Barros; Flávio, Mayra Vitorino Freitas; Nogueira, Christianne de Lyra
As ondas mecânicas têm a capacidade de transportar energia através do meio em que se propagam e, em muitas situações, elas apresentam um grande potencial de dano. Daí a importância da previsão e controle de sua intensidade. O estudo do fenômeno da propagação de ondas mecânicas é de suma importância para diversas áreas da engenharia e constitui um problema de difícil solução inclusive para situações unidimensionais. Dessa forma, por meio da abordagem numérica, apresenta-se um modelo computacional com base na aproximação explícita do Método das Diferenças Finitas (MDF) para solução de problemas mecânicos unidimensionais de equilíbrio dinâmico. O modelo computacional é verificado através da análise da propagação de uma onda mecânica numa coluna, constituída por um material isotrópico com comportamento constitutivo linear elástico, engastada em uma extremidade e submetida a um carregamento periódico em sua extremidade livre. Os resultados numéricos são comparados com os resultados analíticos obtidos na literatura específica. Em seguida, o algoritmo é aplicado na análise da influência da intensidade do carregamento periódico, da geometria e das propriedades elásticas da haste, na amplitude dos movimentos. Pode-se concluir que a amplitude dos deslocamentos aumenta, como era esperado, com o aumento da amplitude do carregamento e da altura, e diminui com o aumento do módulo de Young. Observa-se também que a velocidade de propagação diminui com a diminuição do módulo de Young.