▼ Companies working in the health area are facing countless economic and financial difficulties, mainly during the last decade, generating studies concerning the cost management. Health companies generate high technological products and services. The focus, based on the cost management for these companies is relevant and a fundamental tool for the decision centers (managers and directors) because they must cope with planning necessities as well as performing and execution evaluation, to achieve sustainable results. This work was focused on cost management, verifying its applicability in a Medical Diagnostic Center. The methodology is based on a case study, containing documental and in-depth analysis of a company in the health area, where the evolutionary cycle of the organization and its systems was studied and a model for management and cost determination, as well as results and performance for business unities was done. These elements allow serving, at the same time, both the decision making by managers and senior management, giving support and evaluating their business strategies. Advisors/Committee Members: Pagnani, Eolo Marques (advisor), CPF:02180758804 (advisor), http://lattes.cnpq.br/9006230327811110 (advisor).

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A base deste trabalho visa analisar a capacidade de detecção de diferentes tipos de defeitos superficiais em barras trefiladas redondas, onde para o tal estudo do utilizado o equipamento com princípio ensaio de correntes parasitas (eddy current) – CIRCOGRAPH. Foram selecionadas aleatoriamente 13 barras com defeitos superficiais, sendo o tipo de defeito caracterizado a partir de analise metalográfica posterior ao ensaio. A avaliação da detecção, ou não, dos defeitos foi realizada por meio da variação de parâmetros operacionais, calibração e inspeção do equipamento, separação de amostras e correlação dos resultados do ensaio com a morfologia e tipo de defeito encontrado. A partir disso, buscou-se determinar o comportamento do equipamento quanto sua confiabilidade e assertividade da inspeção, relacionando a profundidade dos defeitos e morfologia, conseqüentemente à limitação de detecção do método de correntes parasitas. Por fim, foi realizado um estudo de capabilidade no equipamento para verificar a capacidade de detecção e rejeição por defeitos falsos, assim podendo estabelecer uma parametrização que garanta um ensaio mais adequado para o processo. Logo após definido qual a melhor calibração do equipamento com o estudo de capabilidade, foi realizado um MSA para analisar a interação entre os operadores. A meta do trabalho é garantir uma detecção mais assertiva, buscando evitar a alta incidência de indicações falsas, conhecendo a possibilidade de que o problema não seja eliminado, mas minimizado, principalmente devido a ruídos e vibrações existentes no processo e garantir uma confiabilidade na detecção dos defeitos, conhecendo as limitações do equipamento automático e dos defeitos existentes. Os resultados alcançados com o trabalho foram à garantia de uma inspeção com um índice de defeitos falsos aceitáveis e, uma assertividade na detecção de defeitos reais muito elevadas.

This work was carried out aiming to analyze the detection capacity of different kinds of superficial flaws on drawn bars using the eddy current method (Circograh). Thirteen bars with different types of flaws were collected. The bars had they flaws analyzed metallographically after the eddy current test. The detection of the test was evaluated, varying the process parameter, calibration and comparing the test results to the flaws morphology. Thus, this work aimed to determine the Circograph reliability and assertiveness with respect de flaws morphology and deepness. The equipment capability was evaluated to determine the capacity of detection and rejection of false flaws, thus establishing a group of parameters that ensures a more assertive test. A MSA (Measuring System Analysis) was also performed to find the best calibration for the process and to analyze the iteration of different operator. The target of these studies was to ensure a more assertive detection, avoid the detection of false flaws and find out the equipment limitations. The results were achieved with the work to ensure an inspection with an acceptable rate of false defects and…

Advisors/Committee Members: Clarke, Thomas Gabriel Rosauro.

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Este registo pertence ao Repositório Científico do LNEC

Recentemente têm sido utilizadas na constituição dos maciços estabilizadores de barragens de aterro misturas solo-enrocamento, as quais colocam novos desafios relativamente às técnicas de compactação e do respectivo controlo, bem como à determinação das características do aterro resultante do processo de compactação, uma vez que estas são bastantes variáveis com a percentagem relativa das fracções presentes. Na presente dissertação foi efectuado um estudo aprofundado sobre compactação de aterros de barragens, nomeadamente relativos i) a técnicas e a equipamentos de compactação, (ii) a ensaios de laboratório de referência, (iii) ao estabelecimento de expressões de extrapolação das propriedades obtidas com granulometrias truncadas para as propriedades de granulometrias integrais e (iv) a metodologias de controlo da compactação. São ainda apresentados novos métodos de controlo da compactação baseados, não nas propriedades físicas (grau de compactação e desvio do teor em água) mas no desempenho. Foram objecto de estudo as misturas solo-enrocamento provenientes das manchas de empréstimo da barragem de Odelouca, em fase de construção no Algarve. Tratando-se de uma barragem de grandes dimensões, de perfil zonado, constitui, pela sua importância, o objecto ideal para a investigação detalhada dos aspectos aqui considerados.

UNIVERSIDADE TÉCNICA DE LISBOA INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO

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O pré-tratamento de superfícies metálicas é utilizado para aumentar o desempenho contra a corrosão. Muitas peças, de diversos tamanhos, são cromatizadas, resultando em uma grande quantidade de efluentes e resíduos sólidos gerados desde o desengraxe inicial até a lavagem final. O cromo hexavalente é tóxico e cancerígeno. Isso vai contra a grande preocupação mundial da atualidade: sustentabilidade e redução do impacto ambiental. Novos processos sustentáveis têm sido estudados para reduzir os impactos ambientais. Portanto, este trabalho apresenta o desempenho de revestimentos nanocerâmicos à base de zircônio sobre substratos de zinco obtidos por eletrodeposição em meio ácido e meio alcalino. Um revestimento de nanocerâmico e posterior aplicação de revestimento tanino como potencial corante amarelo, foi avaliado, em relação aos revestimentos de cromato (CrIII e CrVI). O revestimento “nano Zr” é obtido através de solução de conversão à base de ácido hexafluorzircônio, formando camadas nanoestruturadas de óxido de zircônio na superfície. A utilização do revestimento à base de Zr melhora a resistência à corrosão do aço zincado. A adição de um tanino possibilita a visualização do revestimento “nano Zr” sobre as peças zincadas, visto que sua camada é, originalmente, transparente. Os ensaios de EIE e polarização demonstraram um desempenho equivalente do revestimento “nano Zr” com posterior aplicação de revestimento tanino ao revestimento de CrIII para as peças zincadas alcalina e ácida. Foi conseguida a cor amarela esperada para estas amostras, com a aplicação dos revestimentos em duas etapas. Os resultados demonstraram que o uso deste tipo de revestimento é promissor na substituição do processo de cromatização.

Pre-treatment of metal surfaces is used to increase the performance against corrosion. Many pieces of different sizes are chromatid, resulting in a large amount of wastewater and solid waste generated from the initial to the final stages of the process. Hexavalent chromium is toxic and carcinogenic. This goes against the great global concern today: sustainability and reducing environmental impact. New sustainable processes have been studied to reduce environmental impacts. Therefore, this paper presents the performance of zirconium nanoceramic based coatings on zinc substrates obtained by electrodeposition in acidic and alkaline baths. A nanoceramic coating and subsequent application of a potential tannin yellow dye was evaluated in relation to the chromate coatings (CrIII and CrVI). The coating "nano Zr" is obtained through conversion based solution hexafluorzirconic acid forming nanostructured layers of zirconium oxide on the surface. The use of Zr based coating improves the corrosion resistance of galvanized steel. The addition of a tannin allows visualization of the coating "nano Zr" on galvanized parts, because its layer is originally transparent. The EIS and polarization tests showed an equivalent coating performance "nano Zr" with further application of the coating tannin CrIII for alkaline and acidic parts…

Advisors/Committee Members: Ferreira, Jane Zoppas.

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O presente estudo propõe uma metodologia para caracterizar o comportamento eletroforético e reológico de argilas em meio aquoso para visando ao processamento eletroforético de barbotinas. Para tanto, foram utilizadas seis argilas com características cauliníticas, caulinítica-esmectítica e esmectíticas de diferentes procedências. Foram desenvolvidos três dispositivos que permitiram analisar suspensões aquosas dessas argilas, obtendo-se informações que dizem respeito à corrente elétrica, viscosidade relativa e mobilidade eletroforética de barbotinas em fluxo, além de dispositivos de conformação eletroforética de amostras de argilas. As suspensões de argilas, com e sem adição de silicato de sódio, foram feitas em água deionizada. Foram determinados ainda o potencial zeta, a viscosidade aparente e o índice de azul de metileno dessas suspensões. O principal resultado em destaque, no presente trabalho, foi o comportamento singular da variação da corrente elétrica quando da adição de silicato de sódio às suspensões aquosas de argila. A quantidade relativa de silicato de sódio e argila determinada por essa singularidade levou à realização de experimentos associados à viscosidade e mobilidade eletroforética. Os resultados obtidos para a corrente elétrica, viscosidade relativa e mobilidade eletroforética a partir de experimentos com suspensões aquosas de argila sem e com silicato de sódio foram analisados e correlacionados sob o enfoque do fenômeno eletroforético. A metodologia desenvolvida apresenta as correlações das três propriedades eletroforéticas citadas, além do potencial zeta e índice de azul de metileno (que é uma medida da capacidade de troca catiônica da argila), com as análises das propriedades físicas, como área superficial e distribuição do tamanho de partícula. O método mostrou-se eficaz na interpretação dessas correlações, determinando com precisão o ponto em que a suspensão aquosa de argila atinge sua melhor estabilidade pela adição de silicato de sódio. O conhecimento exato desta estabilidade é de suma importância nos processos de conformação eletroforética de barbotinas.

The present study shows experiments with aqueous suspensions of clays. It was studied six kaolinitics clays from different sources, but mainly a kaolinite-smectite and smectite clay. Three devices have been developed that allowed the analysis of aqueous suspensions of these clays, obtaining information concerning the electrical conductance, viscosity and electrophoretic mobility of the slips in flow. It was also built a device for electrophoretic conformation of pieces. Aqueous suspensions and solution of sodium silicate were made with deionized water. Laboratory tests were also performed of zeta potential, viscosity and methylene blue index. The main result highlighted in this study, was the singular behavior of the variation of the electric current when the addition of sodium silicate to an aqueous suspensions of clay. The relative amounts of sodium silicate and clay determined by of the uniqueness of the performed experiments were…

Advisors/Committee Members: Bergmann, Carlos Perez.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em Construções). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009 Advisors/Committee Members: Ramos, Nuno Manuel Monteiro, Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia.

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Este trabalho analisa, através da utilização de simulador físico, o perfil de deformação imposto ao material durante a realização de ensaios de compressão planar de um aço AISI 1141. Para este estudo foi utilizada a temperatura de encharque de 1000°C, uma taxa de deformação de 2/s e três valores de deformações de 20%, 30%, 40%. Após a aplicação da deformação nominal desejada os corpos de prova foram temperados para facilitar a visualização do bandeamento microestrutural. Depois de obtidos os resultados das deformações dos corpos de prova ensaiados foi feito o comparativo dos mesmos com o modelamento computacional realizado via elementos finitos, a fim de comparar comportamento real de deformação com comportamento ideal. Os resultados indicaram comportamentos semelhantes, ou seja, ocorre ausência de deformação na superfície de contato com as bigornas do simulador e valores irrelevantes nas regiões subsuperficiais até máximos valores no centro dos corpos de prova. Esses máximos valores de deformação no centro, chegando a valores mais altos que os programados inicialmente no simulador ocorrem para compensar a ausência de deformação na superfície, ocasionando um equilíbrio ao longo das regiões que recebem solicitações do simulador. Por isso foram feitos imagens no software ABAQUS no intuito de desenvolver e um “mapa de deformações”, a fim de localizar os valores de deformação programados via simulador Gleeble nos corpos de prova envolvidos nos ensaios.

This work analyses, through of the utilization of a Gleeble physical simulator, the deformation profile of a planar compression test of an AISI 1141 steel. During the study a soaking temperature of 1000°C, deformation rate on 2/s and three deformations of 20%, 30% and 40% were utilized. Afterwards the application of the nominal deformation desired the samples were quenched to facilitate analysis of the deformation along segregation lines preset in the material. The deformations results from samples were compared with Finite Element modeling techniques in order to compare the real behavior with ideal deformation behavior. The results showed up similar behaviors, in other words, the absence of deformation at contact surface against to anvils of the Gleeble machine and values not relevant on subsurface up to maximum values at samples center. Such maximum values at the center reaching to higher than those programmed occurs to compensate the absence of deformation at surface.

Advisors/Committee Members: Reguly, Afonso.

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Um dos principais fatores limitantes da vida útil de uma prótese total de articulação de quadril (PTAQ) é sua baixa resistência ao desgaste. O tempo de vida útil de uma prótese atualmente é em média dez anos. Tanto para o desenvolvimento de novas próteses de quadril, como para o registro destas junto à ANVISA, o ensaio de desgaste tem se apresentado extremamente importante. Em função disso, desenvolveu-se uma máquina capaz de realizar o ensaio de desgaste em PTAQ normalizado segundo norma ABNT NBR ISO 14242-1, observando os quatro graus de liberdade (força, movimentos de flexão/extensão, adução/abdução e rotação interna/externa). Em seguida, foram realizados ensaios de desgaste em uma amostra composta de uma cabeça femoral de 28 mm de diâmetro de aço inox ASTM F138 (classe especial do aço AISI 316L para aplicações ortopédicas) e acetábulo de polietileno de ultra-alto peso molecular. Durante o ensaio foram realizadas as avaliações de perda de massa, de volume e de rugosidade, com intervalos predefinidos de 0,75, 1,5, 3 e 5 milhões de ciclos. Durante os intervalos, o equipamento sofreu os ajustes necessários para validação dos graus de liberdade aplicados na amostra. Observou-se no acetábulo redução da rugosidade logo nos primeiros ciclos de ensaio, estabilizando em 0,13μm a partir de 1,5Mc. Situação inversa foi encontrada para a cabeça femoral, que apresentou um aumento da rugosidade durante o ensaio, finalizando em 0,05 μm. A taxa de desgaste encontrada foi de 33,34mg/Mc na leitura gravimétrica foi de 27,37mm3 /Mc na digitalização 3D. O fator de desgaste foi de 0,9x10-6 mm3 /Nm e o desgaste linear foi de 0,12mm/Mc. O equipamento construído apresenta reprodutibilidade dos ensaios e concordância com os resultados de diferentes fontes de referência. Com baixo custo relativo, o equipamento ainda mostrou-se estável quanto aos graus de liberdade durante todo o ensaio, garantindo a sua reprodutibilidade.

One of the major limiting factors for the endurance of a total hip prosthesis (THP) is its low wearing strength. The endurance of such prosthesis is about ten years. Both for the development of new hip prostheses and for their registration by the Brazilian National Board ANVISA, the wearing tests are of extreme relevance. The developed equipment is able to perform wearing tests in THP standardized by the ABNT NBR ISO 14242-1, observing the four degrees of freedom (strength, flexion-extension, adduction-abduction movements and internal-external rotation). After development, wearing tests were carried out in a sample consisting of a femoral head (28mm diameter) made of stainless steel ASTM F138 (special class of AISI 316L steel for orthopedic applications) and an ultra-high molecular weight polyethylene acetabulum. Assessments of mass loss, volume and roughness were performed during testsfor the intervals of 0.75, 1.5, 3 and 5 million of cycles. Some adjustments were necessary to fit specifications during the procedure. It was observed a reduction in roughness in the acetabulum during the first cycles of tests,…

Advisors/Committee Members: Strohaecker, Telmo Roberto.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (especialização em Construções). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008 Advisors/Committee Members: Sousa, Hipólito José Campos de, Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia.

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Os risers rígidos, utilizados na indústria offshore para a exploração e transporte de óleo e gás, estão sujeitos a diversus fenômenos de degradação. A fadiga e a corrosãofadiga são uma das causas mais comuns de falhas em serviço destas tubulações. Estas falhas geralmente são encontradas nas regiões submetidas a processos de soldagem. Para uma operação que alie produtividade e segurança os fenômenos de fadiga e corrosão-fadiga devem ser estudados e entendidos a fim de evitá-los ou minimizá-los. Na indústria de exploração de óleo e gás, os ensaios de fadiga e corrosão-fadiga tornam-se necessários para a obtenção de dados que auxiliem no projeto das estruturas de produção. Aliado a isto, com a descoberta de novos campos de exploração de óleo e gás, novas condições operacionais são encontradas e carecem de dados. Deste modo, este trabalho tem o objetivo de determinar o comportamento frente aos fenômenos de fadiga e corrosão-fadiga do aço API 5L X60, para uma condição com elevada pressão de CO2, na presença de água com alta concentração de cloretos, inovando na aplicação de pressão elevada e abrindo caminho para a obtenção de resultados em altíssimas pressões, as quais frequentemente são encontradas em campo. Para a obtenção dos resultados esperados, foi construído um sistema específico para o controle dos parâmetros do ensaio, sendo destacável a robustez do sistema e o baixo custo, quando comparado aos tradicionais equipamentos servomecânicos. Foram realizados ensaios de fadiga e corrosão-fadiga ao ar e no meio agressivo, respectivamente. Os ensaios foram realizados em flexão a quatro pontos em uma frequência de 1 Hz, sob razão de carregamento de R=0,1. Os dados finais são apresentados em uma curva de Wöhler. Como resultado do trabalho, foi sugerida a existência de uma competição entre os fatores de dissolução do material pela corrosão e o mecanismo de propagação de trincas, levando o material a exibir, para alguns casos, um comportamento em corrosão-fadiga até seis vezes maior do que somente em fadiga, ou seja, no meio agressivo para algumas condições o material resistiu até seis vezes mais ciclos do que nos ensaios realizados ao ar. Com isso, o trabalho fornece indícios de que, no meio/material estudados em escala laboratorial, a abordagem tradicional para o fenômeno de corrosão-fadiga pode levar a erros, sendo que em alguns casos o meio não age reduzindo a vida do material e pelo contrário sendo até benéfico para as características de fadiga em algumas situações.

Steel rigid risers applied for oil exploration and transportation on offshore industry are subjected to several degradation phenomena. Fatigue and corrosion are the most commons in service pipeline failure sources, mainly for the welded risers. In order to achieve productive and safety operation conditions, fatigue and corrosion fatigue phenomena shall be well studied in order to minimize or even avoid them. In oil and gas industry fatigue and corrosion fatigue testing become necessary to provide helpful data for production structure design. Besides,…

Advisors/Committee Members: Kwietniewski, Carlos Eduardo Fortis.

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La thèse porte sur deux enjeux importants de sécurité. Le premier concerne l’amélioration de la sécurité des systèmes Linux présents dans le calcul intensif et le second la protection des postes de travail Windows. Elle propose une méthode commune pour l’observation des appels système et la répartition d’observateurs afin de renforcer la sécurité et mesurer les performances obtenues. Elle vise des observateurs du type moniteur de référence afin de garantir de la confidentialité et de l’intégrité. Une solution utilisant une méthode de calcul intensif est mise en oeuvre pour réduire les surcoûts de communication entre les deux moniteurs de référence SELinux et PIGA. L’évaluation des performances montre les surcoûts engendrés par les moniteurs répartis et analyse la faisabilité pour les différents noeuds d’environnements de calcul intensif. Concernant la sécurité des postes de travail, un moniteur de référence est proposé pour Windows. Il repose sur les meilleures protections obligatoires issues des systèmes Linux et simplifie l’administration. Nous présentons une utilisation de ce nouveau moniteur pour analyser le fonctionnement de logiciels malveillants. L’analyse permet une protection avancée qui contrôle l’ensemble du scénario d’attaque de façon optimiste. Ainsi, la sécurité est renforcée sans nuire aux activités légitimes.

This thesis deals with two major issues in the computer security field. The first is enhancing the security of Linux systems for scientific computation, the second is the protection of Windows workstations. In order to strengthen the security and measure the performances, we offer a common method for the distributed observation of system calls. It relies on reference monitors to ensure confidentiality and integrity. Our solution uses specific high performance computing technologies to lower the communication latencies between the SELinux and PIGA monitors. Benchmarks study the integration of these distributed monitors in the scientific computation. Regarding workstation security, we propose a new reference monitor implementing state of the art protection models from Linux and simplifying administration. We present how to use our monitor to analyze the behavior of malware. This analysis enables an advanced protection to prevent attack scenarii in an optimistic manner. Thus, security is enforced while allowing legitimate activities.

Advisors/Committee Members: Toinard, Christian (thesis director).

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em Geotecnia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009 Advisors/Committee Members: Fonseca, António Joaquim Pereira Viana da, Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia.

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Esta tese de doutorado apresenta o desenvolvimento de um equipamento de ensaios de laboratório do tipo simple shear, montado no Laboratório de Geotecnologia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (LAGEO/UFRGS). Neste trabalho é apresentada a revisão bibliográfica que embasou o projeto do equipamento simple shear. O projeto completo deste equipamento é apresentado no Anexo I. No texto são comentadas as características especiais deste equipamento e a aplicabilidade do ensaio simple shear, além dos procedimentos utilizados nos ensaios simple shear. Dois solos arenosos foram selecionados para ensaio neste equipamento; são feitas considerações sobre parâmetros de resistência ao cisalhamento e de deformabilidade de solos arenosos, e é apresentada uma caracterização destes materiais. Em seguida são apresentados os resultados dos ensaios simple shear realizados nos dois solos, denominados de Areia Clara e Areia Escura. Foram realizados nestes solos ensaios simple shear drenados em corpos de prova secos e inundados. Os resultados dos ensaios simple shear foram discutidos e comparados com resultados de ensaios de cisalhamento direto e triaxial, previamente realizados nos mesmos solos. A comparação entre os parâmetros de resistência ao cisalhamento obtidos com resultados destes ensaios mostrou valores similares entre os ensaios de cisalhamento direto e simple shear, entretanto, a comparação com os ensaios triaxiais apresentou maiores diferenças.

This doctoral thesis presents the development of a simple shear laboratory testing equipment. This equipment was built in the Geotechnology Laboratory of Federal University of Rio Grande do Sul (LAGEO/UFRGS). This work presents a literature review about simple shear equipments, which was the basis for the design. The full design of this equipment is shown in Annex I. The special features of this device are commented in the text, together with the applicability of the test and testing procedures. Some considerations about shear strength and the deformability parameters of sandy soils have been made. Two sandy soils, named Light Sand and Dark Sand, are then described. Results of simple shear tests performed with both sandy soils are shown and compared with results of other tests, such as triaxial and direct shear tests, performed with the same soils. With regard to shear strength, the results of simple shear tests in comparison with the results of direct shear tests are similar. However, the same comparison with de triaxial results showed larger disparity.

Advisors/Committee Members: Bica, Adriano Virgilio Damiani, Bressani, Luiz Antonio.

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A crescente preocupação ambiental despertou grande interesse na reutilização e reciclagem de materiais. Este fato impulsionou novas pesquisas relacionadas à porcelana de ossos, pois esta utiliza em sua composição aproximadamente 50% de matéria-prima renovável, os ossos bovinos. A ampla produção de rebanho de corte torna o Brasil um país com alta oferta de ossos bovinos. Atualmente, esta matéria-prima é utilizada em rações para animais e na produção de artefatos. No entanto, ela poderia ser utilizada de forma mais valorizada como, por exemplo, na fabricação da porcelana de ossos. Este fato foi um grande incentivo ao presente estudo. O comportamento reológico de formulações de porcelana de ossos, nas quais o fundente feldspato foi parcialmente substituído por um fundente alternativo (espodumênio, wollastonita ou vidro reciclado), foi estudado de forma criteriosa. Esses fundentes foram escolhidos como forma de otimizar a queima da referida porcelana. A escolha do vidro reciclado torna a porcelana de ossos ainda mais interessante sob o ponto de vista ambiental. Avaliou-se também o efeito da temperatura de calcinação sobre a reologia de uma suspensão contendo somente pó de ossos. O desenvolvimento da presente pesquisa foi realizado em duas etapas. Na primeira parte, foi realizada a caracterização físico-química do pó de ossos calcinados, nas temperaturas de 800 e 1000°C, e da influência do tipo de dispersante e da concentração de sólidos sobre a viscosidade aparente de uma suspensão de ossos. Na segunda etapa, avaliou-se o comportamento reológico de formulações de porcelana de ossos com os diferentes fundentes. Este estudo foi realizado utilizando-se um viscosímetro Brookfield. As peças coladas foram avaliadas em relação à resistência mecânica, espessura de parede e qualidade visual do colado. Os resultados obtidos mostram que a temperatura de calcinação dos ossos afeta diretamente a área específica das partículas, influenciando a viscosidade aparente das suspensões. As propriedades reológicas das diferentes formulações da porcelana de ossos foram avaliadas em relação à substituição parcial do fundente feldspato, e os resultados mostraram que a reologia das massas de porcelana é afetada mais pelo tamanho, formato, área específica e distribuição granulométrica das partículas, do que pelo tipo de fundente. No entanto, o fundente vidro foi o que mais alterou as propriedades reológicas, devido liberação de seus íons constituintes.

The great concern about the environment showed in last years has brought a great interest to recycle materials. This issue has made the researches with bone china increase because this material has about 50% of renewable material in its composition, bovine bones. Brazil has a high supply of cattle bone due to high herd of cattle around the country. Nowadays, this material has been used to make handcraft and as part of food to animals. However, it could be used to produce bone china adding value in the final product. In this work, it was carefully studied the rheological behavior of porcelain…

Advisors/Committee Members: Braganca, Saulo Roca.

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Neste trabalho, as relações entre os componentes da madeira, cristalinidade da celulose, influência do teor de extrativos na degradação térmica da madeira, correlação entre a composição química e as propriedades físicas de quatro espécies de madeira foram investigadas através de análises químicas, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), difração de raios-X e termogravimetria. A influência dos componentes da madeira e da cristalinidade da celulose na degradação térmica da madeira foi também investigada utilizando os métodos de Flynn-Wall-Ozawa e Criado. As espécies estudadas foram Pinus elliottii (PIE), Eucalyptus grandis (EUG), Mezilaurus itauba (ITA) e Dipteryx odorata (DIP). As análises químicas mostraram que as espécies DIP e ITA contêm uma quantidade maior de extrativos associadas a menores quantidades de holocelulose e lignina que as espécies PIE e EUG. A espectroscopia no infravermelho demonstrou que a maior quantidade de extrativos na espécie ITA pode estar associada a bandas mais intensas em 2920, 2850 e 1510 cm-1. Os resultados das análises termogravimétricas demonstraram que elevadas quantidades de extrativos associadas com baixa cristalinidade e menor tamanho de cristalito da celulose podem acelerar o processo de degradação e reduzir a estabilidade térmica da madeira. Por outro lado, os resultados indicaram que a cristalinidade da celulose inibe a degradação da madeira, uma vez que as regiões de celulose organizada retardam o processo de degradação porque as cadeias de celulose mais organizadas impedem a difusão o que aumenta a estabilidade térmica da madeira. O método de Criado mostrou que o mecanismo de degradação da madeira ocorre por processos de difusão quando a conversão é inferior a 40%. Quando a conversão ultrapassa 50% o processo de degradação da madeira é o resultado de uma nucleação aleatória com um núcleo de degradação em cada partícula. Os resultados obtidos indicam que a cristalinidade da celulose afeta a temperatura de degradação térmica e consequentemente a cinética de degradação da madeira.

In this work, the relationship between wood components, wood cellulose crystallinity, influence of extractives on wood thermal degradation, correlation between chemical composition, and physical properties of four wood species were investigated by chemical analysis, Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, X-ray diffraction, and thermogravimetry. In addition, the influences of wood components and cellulose crystallinity on the wood kinetic degradation were also investigated by using Flynn-Wall-Ozawa and Criado methods. The species studied were Pinus elliottii (PIE), Eucalyptus grandis (EUG), Mezilaurus itauba (ITA) and Dipteryx odorata (DIP). The chemical analysis showed that DIP and ITA contain a higher quantity of extractives and lower quantities of holocellulose and lignin than PIE and EUG. FTIR spectroscopy demonstrated that higher extractives content in ITA might be associated with more intense bands at 2920, 2850 and 1510 cm-1. The thermogravimetric results…

Advisors/Committee Members: Santana, Ruth Marlene Campomanes.

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Este trabalho teve como objetivo avaliar e analisar comparativamente, a partir do ensaio de resistência ao calor, a performance das formas construtivas de 1 camada e 3 camadas dos defletores de calor, bem como o desempenho dos diferentes materiais utilizados em sua produção. Neste estudo foram utilizados três diferentes materiais metálicos e dois distintos isolantes térmicos. Os materiais metálicos avaliados nas camadas externas dos sistemas ensaiados foram: i) aço revestido com Al-Si, comercialmente chamado de aço aluminizado; ii) aço revestido com Zn-55Al, comercialmente chamado de Galvalume®; e iii) alumínio liso, chamado comercialmente de alumínio puro. Os isolantes térmicos cerâmicos avaliados na camada intermediária da configuração de 3 camadas foram: o isolante térmico Protec® e o papel Fiberfrax® 970A. Com o ensaio de resistência ao calor avaliou-se a condutividade térmica das diferentes formas construtivas de defletores de calor, considerando-se o modo de condução, o qual é o principal modo de transmissão de calor atuante nos defletores. O fenômeno de convecção não foi considerado. Foi proposto um fator de eficiência que se mostrou um parâmetro eficaz de correlação entre as temperaturas interna e externa desenvolvidas no ensaio de resistência ao calor, permitindo a análise comparativa entre as formas construtivas e os materiais testados. Os resultados obtidos mostraram um desempenho superior da forma construtiva de 3 camadas quando comparada com a forma construtiva de 1 camada, para todos os materiais testados. O revestimento de Al-Si e o a superfície do alumínio não apresentaram alterações morfológicas superficiais após o ensaio de resistência ao calor, não ocorrendo um comprometimento das suas propriedades nas temperaturas estudadas. O revestimento de Zn- 55Al apresentou alteração morfológica superficial após o ensaio de resistência ao calor, indicando um comprometimento das suas propriedades nas temperaturas estudadas. Ambos os isolantes térmicos estudados, Protec® e Fiberfrax®, apresentaram um desempenho térmico similar, sem diferenças significativas em suas performances.

The aim of this study was to analyze and evaluate comparatively, with the heat resistance test, the performance of 1 layer and 3 layers of constructive systems of thermal acoustic protective shields, as well as the performance of different materials applied in their production. In this study both three different metallic materials and two different insulators were used. The metallic materials evaluated in the outer layers of the tested systems were the following: i) steel coated with Al-Si, commercially called aluminized steel ii) steel coated with Zn-55Al, commercially known as Galvalume®, and iii) smooth aluminum, commercially called pure aluminum. The ceramic insulators evaluated in the intermediate layer of 3 layer constructive system were the insulator Protec® and paper insulator Fiberfrax® 970 A. The thermal conductivity of different constructive systems of heat shields was evaluated with the heat resistance test, considering…

Advisors/Committee Members: Bergmann, Carlos Perez.

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Os ensaios de propagação de trinca por fadiga em meios corrosivos apresentam um desafio para os laboratórios, onde os métodos de medição mais utilizados (e.g. Medidor de Propagação de Trinca e Clip Gauge) para a medição do comprimento da trinca, se deterioram. O método de Queda de Potencial (QP) pode ser uma alternativa viável e de boa precisão para este propósito, porém deve ser demonstrado que o laboratório tem capacidade de obter elevada precisão e acurácia através do método. Este trabalho tem o objetivo principal de avaliar uma metodologia para a determinação do comprimento de trinca curta durante ensaios de fadiga para caracterização das propriedades de materiais utilizados como dutos de coleta na indústria do petróleo em ambientes corrosivos. Os demais objetivos são: · Consolidar o método de QP para o monitoramento do comprimento da trinca em Corpo de Prova (CP) tipo SENB com trinca curta; · Apresentar as curvas ao ar de propagação de trinca da/dN x ΔK obtidas em ensaios nos materiais 13Cr5Ni2Mo, 25Cr7Ni e API 5L X60; · Identificar melhorias no procedimento dos ensaios para elevar a precisão e acurácia das curvas de taxa de propagação de trinca. Foram realizados ensaios de propagação de trinca em três aços diferentes, isto é, inoxidáveis Supermartensítico e superdúplex e Aço Carbono, sendo registrados os dados do Medidor de Propagação de Trinca (gabarito) e da técnica de QP (método a ser avaliado). Foram validadas as equações necessárias para determinar o tamanho de trinca do CP em função da diferença de potencial transversalmente à trinca com o Medidor de Propagação de Trinca e foram apresentadas as curvas ao ar de taxa de propagação de trinca x ΔK dos materiais estudados. Foi observada uma forte correlação entre os dois métodos de medição de trinca. Acreditamos que as pequenas diferenças observadas nos valores de tamanho de trinca entre as duas técnicas se devem, principalmente à: · Efeito de tunelamento na frente da trinca, já que cada método mede a trinca em diferentes regiões do CP; · Imprecisões na distância do ponto na soldagem dos fios do multímetro (que mede o potencial para técnica de QP) à trinca. As curvas de propagação de trinca foram similares à curva de dois estágios para aços da norma BS 7910 (R ≥ 0,5) na maior parte da curva. Entretanto, em ΔK próximos a 15 MPa.m1/2 (faixa inicial de ΔK aplicado), os aços apresentaram taxas de propagação significativamente inferiores à curva da norma. Foram indicados possíveis motivos para os desvios da curva e sugeridas melhorias nos procedimentos dos ensaios para elevar a precisão e acurácia na obtenção das curvas da/dN x ΔK.

Fatigue crack growth rate (FCGR) tests in corrosive environments are a challenge for laboratories, where the most used techniques (e.g. Clip Gage and Crack Propagation Sensor) for crack size measurements, deteriorate. Potential Drop (PD) technique is a high precision viable alternative, however, it must be demonstrated that the laboratory has capacity to obtain high precision and accuracy through the method. This study has the main…

Advisors/Committee Members: Kwietniewski, Carlos Eduardo Fortis.

▼ Na construção soldada, devido ao contínuo aumento dos custos envolvidos com a mão-de-obra e consumíveis, há cada vez mais necessidade, por parte das empresas e dos seus responsáveis, de se poder determinar, com o máximo rigor possível, qual a técnica mais adequada, com o menor custo associado. Ajustando convenientemente os parâmetros e consumíveis de soldadura ao trabalho a realizar, conseguem-se consideráveis reduções dos montantes envolvidos. A competitividade entre empresas é grande e, na maioria dos casos, a diminuição desses custos conduz a um maior sucesso comercial, traduzindo-se numa actualização e optimização dos recursos disponíveis. Teve-se como objectivo, comparando dois processos de soldadura semi-automática MAG (GMAW) e soldadura por fios fluxados (FCAW), determinar qual o mais vantajoso do ponto de vista económico-produtivo. No caso do presente trabalho, efectuaram-se diversos ensaios de soldadura, utilizando materiais nas qualidades e espessuras características da média/pesada construção metalomecânica. Recorreu-se aos processos de soldadura GMAW e FCAW, ou seja, empregando fio consumível sólido e fio consumível fluxado, protecção por gás activo de uma mistura de árgon e dióxido de carbono e efectuando uma soldadura de canto na posição ao baixo nos diversos ensaios através da técnica passe simples e passes múltiplos. Concluiu-se que quando se pretende utilizar técnicas de passe múltiplo onde uma elevada velocidade de soldadura é requerida, o processo FCAW é o mais indicado.

▼ Estruturas aeronáuticas e aeroespaciais, por limitações de tamanho, acesso e manufatura dentre outros, são compostas em muitas de suas partes por juntas mecânicas que dão integridade ao conjunto. Em geral, há juntas do tipo metal/metal, metal/compósito e compósito/compósito. Quando sob esforço mecânico de tração pode ocorrer falha por esmagamento na região do orifício de fixação, ou por cisalhamentos, até ruptura de partes da junta. Os fatores que afetam o comportamento das juntas são geométricos, como diâmetro do orifício e distância de borda, e intrínsecos ao compósito, como o tipo de reforço (tecido ou fita), quantidade e orientações das camadas. Há ainda fatores de processo, como furação, e o ambiente, como umidade e temperatura. Assim, um dos meios de certificar uma junta estrutural é por meio de testes de esmagamento. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o comportamento de esmagamento em juntas do tipo compósito/compósito e compósito/metal quando submetidas à tração. Nas configurações de juntas do tipo compósito/metal, a parte metálica corresponde a uma chapa de alumínio. Primeiramente foram avaliadas juntas obtidas a partir de compósitos de tecido e de compósitos de fita, com os reforços de fibras de carbono orientados a 0, 30, 45, 60 e 90 em relação à direção do carregamento (configurações de referência). A partir dos resultados da carga de esmagamento das configurações de referência, foram calculadas as cargas de esmagamento para outras configurações de junta, envolvendo arranjos de tecidos e/ou fitas. Valores estimados para juntas com os compósitos obtidos com tecidos atingiram valores de carga de esmagamento equivalentes a 90% dos valores experimentais ( 5000 N para prendedor de 5/32 e 6000 N para prendedor de 3/16). Por outro lado, os valores estimados para juntas com os compósitos obtidos com fita atingiram valores de carga de esmagamento equivalentes a no máximo 60% dos valores experimentais ( 1700 N para prendedor de 5/32 e 2200 N para prendedor de 3/16). Compósitos obtidos exclusivamente com fitas orientadas a 0 ou exclusivamente a 90 não são adequados para uso em juntas porque o modo de falha tende a ser por cisalhamento ou por tração simples, resultando em baixa carga de ruptura. Compósitos obtidos com combinações de tecidos e fitas não resultam em estimativas precisas de carga ao esmagamento, se as fitas são posicionadas com orientações a 0 e/ou a 90. Advisors/Committee Members: Luiz Claudio Pardini.

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Esta pesquisa visa aspectos econômicos e ambientais, como, reciclagem de garrafas PET, recarga de aqüíferos e redução do risco de inundações próximas aos centros urbanos, investigando a possibilidade de substituir parte dos agregados granulares usados em trincheiras de infiltração, por garrafas recicladas PET. A proposta tenta mitigar riscos técnicos e problemas ambientais, utilizando alternativas de baixo custo quando se comparado à sistemas de drenagem convencionais. O material PET além de ser abundante, barato e reciclável, devido seu peso, pode prevenir a perda da capacidade escoamento proveniente do colapso do solo natural subjacente a trincheira e da erosão interna ocasionada pelo aumento do volume da água captada. Isto é possível, devido a diminuição do peso aplicado pelas garrafas quando comparando-se ao peso próprio dos agregados no interior das mesmas, reduzindo assim a sobrecarga sob o solo colapsível de fundação, típico da região de Distrito Federal. Construíram-se 4 trincheiras; com 0%, 21%, 40% e 73 % de garrafas PET, completando o volume de enchimento com brita 2. Ensaiaram-se três tipos de garrafas para a determinação de suas resistências a compressão caracterizando boa capacidade de suporte em ambas as amostras, no entanto apenas uma pôde ser selecionada devido a geometria de acomodação no interior da trincheira, o tipo escolhido foi a garrafa verde. As garrafas foram cortadas ao meio, a parte superior inserida na parte inferior com furos na face inferior. Estes elementos foram empilhados com finalidade de se formar colunas para o escoamento da água captada. Avaliaram-se os resultados por meio de ensaios oedométricos, índices físicos, sucção e do pinhole test no solo de fundação. Para os modelos adotados, as substituições dos agregados por garrafas PET, resultaram em uma redução da sobrecarga e do colapso esperado no solo de fundação de 4,4% até 2,0%, com reduções mais altas para maiores porcentagens de garrafas usadas nas trincheiras. Porém, o uso de garrafas PET aumentou os custos de construção das trincheiras de infiltração. Este aumento de custos é relacionado principalmente ao processamento manual das garrafas PET. Espera-se que estes custos sejam reduzidos significativamente com a mecanização do processo. Além disso, não foram avaliados os benefícios ambientais gerados pela retirada das garrafas PET do meio ambiente, o que com certeza diminuiria os custos finais da implantação da trincheira.

Therefore this research targets both economical and environmental aspects, such as, recycling of PET bottles, recharge of aquifers and reduction of the risk of floods near urban centers, investigating the possibility of substitute part of the granular aggregates used in infiltration trenches, by recycled PET bottles. The proposal tries to mitigate both technical risks and environmental problems, using a low cost solution when compared to conventional drainage systems. Besides being abundant, recyclable and cheap, PET bottles may be used in infiltration trenches to help preventing the loss of draining…

Advisors/Committee Members: Manoel Porfirio Cordão Neto, Maria Eugenia Gimenez Boscov, Jose Camapum de Carvalho.

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Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil - Ramo de Estruturas e Geotecnia

Os ensaios de carga são a ferramenta mais eficaz para avaliar a capacidade resistente última de estacas e a resposta destas em tensão/deformação mas, por razões de custo, tempo e, muitas vezes, por limitações dos equipamentos, não são levados até à rotura. O presente trabalho tem por base 10 ensaios de carga de estacas em compressão que não atingiram a rotura em três locais diferentes, envolvendo estacas com 0,80 m de diâmetro, diferentes comprimentos e tecnologias de execução e terrenos com diferentes características geológico/geotécnicas. O desenvolvimento dos estudos efectuados para avaliar a carga última em cada caso foi realizado à custa de dois tipos de abordagens. A primeira foi baseada em métodos de extrapolação aplicados às curvas carga vs assentamentos experimentais e a segunda, para aferir a ordem de grandeza desses resultados, foi realizada a partir de métodos de avaliação tendo por base resultados de ensaios de campo (SPT e CPT). Em cada caso, e sempre que possível, procurou-se ainda estimar a carga última com base em critérios de rotura disponíveis na bibliografia.

Advisors/Committee Members: Varatojo, Ana.

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O presente trabalho apresenta a avaliação comparativa do comportamento ao desgaste adesivo das ligas metálicas Stellite 6 e Colmonoy 56, aplicadas como revestimento resistente ao desgaste em diferentes combinações nos pares de corpos-de-prova ensaiados em laboratório segundo a norma técnica ASTM G-77. Procurou-se assim simular a condição mais crítica de operação, a qual um mancal dianteiro de deslizamento instalado internamente em uma extrusora monorosca está submetido, ou seja, contato metal-metal sem lubrificação. Uma vez que os resultados obtidos em laboratório indicaram o par com melhor desempenho em resposta às solicitações de desgaste adesivo, foram então, revestidas as superfícies das peças de um mancal de deslizamento e instaladas em uma extrusora monorosca para execução do teste de campo em condições normais de operação. A liga Colmonoy 56 utilizada em conjunto com a liga Stellite 6 mostrou ter uma vida útil maior ao desgaste por deslizamento do que o par de ligas Stellite 6 / Stellite 6. Os resultados indicaram ainda que quando o mecanismo predominante de desgaste por deslizamento é o adesivo, a compatibilidade metalúrgica entre as ligas metálicas que se atritam é um fator que influencia fortemente a resistência ao desgaste das superfícies em contato. Assim sendo, o par Colmonoy 56 / Stellite 6 apresentou uma menor compatibilidade metalúrgica (menor solubilidade mútua) melhorando o deslizamento devido a menor adesão entre as ligas. Outro fator que pôde ser constatado como de influência para a diminuição da taxa de desgaste foi à presença de alta concentração de cristais de boretos de cromo, que possuem dureza semelhante à do diamante, e também a presença de outros constituintes duros como carbonetos de cromo distribuídos na microestrutura do Colmonoy 56. Nos testes de campo, foi confirmado um significativo aumento da durabilidade do mancal em operação substituindo o par tribológico Stellite 6 / Stellite 6 pelo par Colmonoy 56 / Stellite 6.

This work shows a comparative evaluation of the adhesive wear behavior of metallic alloys Stellite 6 and Colmonoy 56 applied as a wear resistant coating in different combinations in pairs of specimens tested in the laboratory according to technical standard ASTM G-77. We attempted to simulate then the most critical operating condition to which a sliding front bearing installed internally in a single screw extruder is subjected, i.e., metal to metal contact without lubrication. Since the results obtained in the laboratory indicated the par with the best performance in terms of response to adhesive wear were then coated surfaces of the parts of a sliding front bearing and after they were installed in a single screw extruder for run the field test in normal operation. The alloy Colmonoy 56 used in conjunction with alloy Stellite 6 proved to have a longer life than the pair of alloy Stellite 6 / Stellite 6 to sliding wear. The results also indicated that when the predominant mechanism of sliding wear is the adhesive, the metallurgical compatibility between the metal…

Advisors/Committee Members: Bergmann, Carlos Perez.

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Os aspectos relacionados com a segurança dos usuários de veículos automotores são primordiais na indústria automobilística. Por isto, os testes de validação dos componentes de um sistema de direção estão sendo alterados para condições mais severas que garantam sua funcionalidade em condições críticas, tais como: colisões e uso inadequado. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é aumentar a capacidade de carga torcional do fusível do sistema de direção que é o pinhão através da otimização de materiais e tratamentos térmicos. As melhorias devem ser confirmadas através do teste “torque de quebra do pinhão”, requisito que é mandatório para liberação do produto no mercado e confirma sua capacidade de suportar condições severas de utilização. Foram experimentados tratamentos térmicos como têmpera por indução, cementação, assim como, diferentes camadas cementadas e temperaturas de revenido, além de aços das famílias SAE 51XX, SAE 43XX e SAE 86XX. Foi verificado que pinhões de aço SAE 4320, cementado com camadas próximas de 0,4mm, apresentaram os melhores resultados.

The aspects related to security for a steering system are priority. Therefore, the validation of these systems and its components are being changed to be stricter to ensure its functionality in critical condition, such as: collisions and inappropriate use. In this context, the goal is to increase the torsional load capacity of the steering system fuse that is the pinion, thru optimizing of materials and heat treatments. Improvements should be confirmed by testing on pinion breaking torque test, which is a mandatory requirement to release the product on the market and confirmed its ability to withstand stricter conditions of use. Different variables such as induction hardening, carburizing, different thickness of case hardened, temper temperature and steels families: SAE 51XX, SAE 43XX and SAE 86XX were tested. It was found that the pinions of steel SAE 4320 with carburized case around 0.4mm had the best performance and reached the test requirement.

Advisors/Committee Members: Strohaecker, Telmo Roberto.

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O presente trabalho buscou verificar a viabilidade técnica de utilização de aço Z2 para fabricação de brocas DIN 338, com e sem revestimento de TiN produzidos por PVD quando comparado com o desempenho em furação de brocas de AISI M2 revestidas pelo mesmo filme. A caracterização do material foi realizada em conformidade com a norma SEP 1615 e a identificação do tamanho de grão foi realizada pelo método Snyder-Graff. Nos ensaios de furação, foi utilizada um centro de usinagem CNC MAZAK VCS 430A. A aderência dos filmes finos de TiN foi verificada pelo teste de indentação VDI 3198. Para o material Z2, aço alternativo que foi objeto de estudo neste trabalho, foi necessária a realização de um pré-teste para a definição dos parâmetros de tratamento térmico. As variáveis significativas para os ensaios foram o material do substrato (Z2 e AISI M2), o revestimento da ferramenta (com e sem), a velocidade de corte (20 m/min e 30 m/min) e o avanço de corte (0,110 mm/rot e 0,075 mm/rot). As variáveis de resposta analisadas foram o desgaste da ferramenta, o número de furos produzidos, o diâmetro de furação e a rugosidade superficial dos furos. Em algumas situações, o Z2 pode ser considerado como substituto ao AISI M2, como na furação em baixas velocidades de corte, quando o desgaste das ferramentas em Z2 foi menor. Em relação à rugosidade dos furos com as brocas sem o revestimento de TiN, o Z2 pode ser considerado equivalente ao AISI M2. Já quanto ao diâmetro de furação, somente a condição de Z2 com TiN pode ser considerada equivalente ao AISI M2. Porém, na análise geral dos resultados, foi possível constatar que o material Z2 não pode ser recomendado como substituto para o AISI M2 para a fabricação de brocas helicoidais de aço rápido. Isso ocorre porque esse aço normalmente é empregado em uma ampla faixa de parâmetros de usinagem, desde baixas até altas velocidades e avanços de corte, sendo que no conjunto global dos resultados foi constatado o melhor desempenho do AISI M2 quando comparado ao Z2, tanto em baixas quanto em altas velocidades de corte.

The present study sought to verify the technical feasibility of using Z2 steel for the manufacture of drills DIN 338, with and without TiN coating produced by PVD compared with performance in drilling drills AISI M2 coated with the same film. The characterization of the material was carried out in accordance with standard SEP 1615, and identifying the grain size was performed by Snyder-Graff method. In the drilling tests, a machining center CNC MAZAK VCS 430A was used. The adherence of TiN thin films was measured by indentation test VDI 3198. For Z2 material, alternate steel that was the object of the present study, it was necessary to perform a pre-test to define the parameters of heat treatment. The significant variables were the tests for the material of the substrate (Z2 and AISI M2), the coating of the tool (with or without), cutting speed (20 m / min and 30 m / min) and the cutting feed (0.110 mm / rev and 0.075 mm / rev). The response variables analyzed were the tool wear,…

Advisors/Committee Members: Kwietniewski, Carlos Eduardo Fortis.

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A manutenção da qualidade do processo com o uso da inspeção não destrutiva em equipamentos é vital para produção, seja em plantas de processo em terra ou em plataformas marinhas. Deve-se destacar a inspeção em permutadores de calor que são responsáveis pela troca térmica entre fluidos durante o processo, representando uma grande economia de energia. A inspeção de tubos de permutadores de calor pode ser realizada por diversas técnicas, cada uma apresentando suas vantagens e desvantagens, entre elas, pode-se destacar a técnica de inspeção por correntes parasitas. Tendo em vista a aplicabilidade desta técnica, este trabalho teve como objetivo estudar suas características, fazendo um detalhamento dos principais fatores que afetam sua realização e, por conseguinte, uma análise da resposta que cada tipo de descontinuidade fornece na inspeção. Permitindo com isso, uma avaliação mais detalhada da viabilidade da inspeção de tubos de permutadores de calor com essa técnica. Sua melhor aplicação encontra-se em matériais não ferromagnéticos e, para os materiais ferromagnéticos, pode-se utilizar outras técnicas que se utilizam das propriedades das correntes parasitas, apresentando bons resultados.

Maintaining the process quality with the use of non destructive inspection is vital to production, either on shore or off shore process plants. Of notice is the inspection of heat exchangers which are responsible for heat exchange between fluids in the process, representing in great energy saving. The inspection of tubes of heat exchangers can be performed by several techniques, each presenting its advantages and disadvantages, among them, one can highlight the Eddy current inspection. Focused in the application of this technique, this work aims to study its characteristics, analyze the main factors affecting its performance and, therefore, understand the response to each type of discontinuity during inspection. This work provides a more detailed assessment of the feasibility of non destructive inspection of heat exchanger tubes with this technique. Its best application is with nonferromagnetic materials while for ferromagnetic materials, one can use other techniques that use the eddy current properties with good results.

Advisors/Committee Members: Reguly, Afonso.

Estágio realizado na HUF - Portuguesa e orientado pelo Eng.º Fernando Ramos

Tese de mestrado integrado. Engenharia Metalúrgica e de Materiais. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Advisors/Committee Members: Fonseca, José Carlos Magalhães Duque da, Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia.

Tese de mestrado. Automação, Instrumentação e Controlo. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009 Advisors/Committee Members: Mendes, Joaquim Gabriel Magalhães, Fonseca, António Joaquim Pereira Viana da, Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia.

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Neste trabalho foi avaliado o método de intercalação via co-coagulação na preparação de nanocompósitos de SBR com uma montmorilonita organicamente modificada (OMMT) com o objetivo de desenvolver nanocompósitos com propriedade de barreira a gases superior aos compostos elastoméricos convencionais. Foram preparados nanocompósitos de SBR com enxofre e MBTS contendo 3, 6 e 9 phr de OMMT avaliando-se as melhores condições de incorporação da OMMT in-situ durante a co-coagulação. Também foi avaliada a influência da nanoargila na cura e nas propriedades do SBR. Os compósitos foram caracterizados por calorimetria diferencial de varredura (DSC), termogravimetria (TGA) e difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão (MET), análise dinâmico-mecânica (DMA) e ensaios físicos (tração e dureza). O processo com maior tempo (168 h) de intumescimento da OMMT no látex de SBR e a co-coagulação rápida foi a melhor condição de processo para a obtenção de nanocompósitos com morfologia intercalada. A avaliação da cura dos nanocompósitos por DSC e pela curva reométrica permitiu verificar que a OMMT acelera a reação de reticulação do SBR por enxofre. A avaliação dos nanocompósitos não vulcanizados por DRX mostrou que houve intercalação de SBR nas nanocamadas da OMMT independente do teor desta e das condições utilizadas na co-coagulação do látex. A morfologia dos nanocompósitos vulcanizados, avaliada por DRX e MET, revelou que houve esfoliação parcial e intercalação da OMMT para os três teores de nanoargila utilizados. Os nanocompósitos avaliados apresentaram pequenas variações na Tg em relação ao composto de SBR sem nanoargila. O coeficiente de permeabilidade ao oxigênio avaliado em filmes dos nanocompósitos decresceu com o aumento do teor de OMMT incorporada nestes, sendo para o nanocompósito de SBR com 9 phr, 44% menor que o observado para o filme sem OMMT. As propriedades mecânicas dos nanocompósitos com 6 e 9 phr de OMMT foram significativamente superiores ao composto sem OMMT. Verificou-se que o método de incorporação da OMMT in-situ durante a co-coagulação látex de SBR foi eficiente, embora ainda possa ser otimizado.

In this study, the preparation method of SBR-clay nanocompósitos by cocoagulating both the latex and the organically modified montmorillonite (OMMT) were investigated in order to achieve nanocomposites with good gas barrier property. SBR-clay nanocomposites prepared with 3, 6 and 9 phr of OMMT were cured with MBTS and sulfur evaluating the best conditions for OMMT incorporation during insitu co-coagulation. The nanoclay influence on the SBR reaction cure and the nanocomposite properties was evaluated. The composites were characterized by differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry (TGA), X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), dynamic mechanical analysis (DMA) and physical tests. The process with the longest OMMT swelling (168 h) in the SBR latex and the fastest co-coagulation rate was the best option for the production of intercalated nanocomposites. The…

Advisors/Committee Members: Forte, Maria Madalena de Camargo.

▼ O presente trabalho consiste de uma análise da influência de parâmetros empregados na etapa de recozimento ultra-rápido contínuo em chapas de aço elétrico de grão nãoorientado totalmente processado, sobre as propriedades magnéticas e metalúrgicas. Os parâmetros estudados foram: taxa de aquecimento e resfriamento, bem como tempo e temperatura de encharque. Foram utilizados três tipos de materiais, com diferentes porcentagens em peso de silício e em duas espessuras distintas de chapas. Corpos-de-prova foram confeccionados para ensaios de simulação de recozimento ultra-rápido contínuo em um simulador termomecânico Gleeble. Os ensaios foram separados em oito grupos para facilitar a análise dos resultados. Para cada grupo, apenas um único parâmetro era variado, mantendo os demais constantes com o objetivo de avaliar a influência de cada parâmetro individualmente no comportamento dos resultados. A caracterização das propriedades consistiu em análise de perdas magnéticas, análise metalográfica e de textura. Por fim, foi realizado um modelamento estatístico para chapas de mesmo material e espessura, no caso 3,22 % de silício e 0,35 mm. As simulações foram realizadas com êxito, onde os ciclos térmicos propostos foram devidamente reproduzidos pelo simulador. As chapas apresentaram microestrutura ferrítica com grãos totalmente recristalizados e de tamanho heterogêneo. A temperatura de encharque foi o parâmetro que exerceu maior influência no tamanho de grão, com grãos crescendo acentuadamente com o aumento da temperatura. Quando ensaiadas com taxas de aquecimento mais rápidas e/ ou tempos de encharque mais longos, as chapas também apresentaram grãos crescentes, porém de maneira menos acentuada. Para taxas de resfriamento de 1 até 25 °C/s, as amostras apresentaram grãos ligeiramente maiores que o tamanho médio encontrado para as resfriadas mais rapidamente. Para os três tipos de aços utilizados, as perdas magnéticas apresentaram comportamento semelhante em relação ao parâmetro temperatura de encharque, com a presença de um valor ótimo para temperaturas em torno de 1040 °C, para as chapas 3,22 % Si e acima de 1060 °C para os demais (2,9 e 3,19 % Si). Tal comportamento foi observado para o material 3,22 % Si em relação ao tempo de encharque, com o valor mínimo de perda magnética quando as chapas foram encharcadas entre 80 e 120 s. Ainda para o mesmo material, a taxa de aquecimento que apresentou menor valor de perda magnética foi a de 400 °C/s, porém seu comportamento não é decisivo. Para taxas de resfriamento inferiores a 25 °C/s, observaram-se os menores valores de perdas magnéticas. Os resultados de textura encontrados nesse trabalho não foram conclusivos. As Funções Orientação Distribuição obtidas (apenas para as chapas de 3,22 % Si e 0,5 mm) indicam texturas de recristalização com a presença de componentes das fibras θ e γ conforme esperado, porém em baixas intensidades. Tal comportamento indica que estes aços possuem a orientação de seus cristais praticamente de maneira aleatória, não exercendo forte relação com as perdas… Advisors/Committee Members: Strohaecker, Telmo Roberto.

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A técnica de oxinitrocarbonetação combina dois processos o de nitretação e de oxidação com a formação sobre a camada de compostos óxidos como a magnetita, hematita e wüstita, buscando aumentar a resistência a corrosão e desgaste devido à camada de nitretos. E em muitas aplicações este processo vem substituindo o processo de cromo duro. O presente trabalho tem como objetivo mostrar a viabilidade técnica de substituir o processo de cromo duro pela oxinitrocarbonetação em componentes hidráulicos. Neste estudo foi utilizado um componente de válvula hidráulica chamado de comando de válvula. Para avaliar seu comportamento realizamos diversos ensaios como difração de raios-X, ensaios de microdureza, análises metalográficas e ensaios de corrosão acelerada, além de testes práticos avaliando o seu funcionamento. Também foram realizados estudos estatísticos, comparando o diâmetro dos comandos de válvula antes e após o processo de oxinitrocarbonetação. Com a utilização do processo oxinitrocarbonetação foi possível viabilizar uma significativa redução nas etapas de usinagem que eram necessárias no processo convencional sem perda de qualidade e desempenho do componente. Isto é, houveram ganhos principalmente do ponto de vista ambiental pela não utilização de processo que contenha o Cr+3.

The techniques of oxi-nitrocarburizing combine two types of nitriding processes and oxidation to produce on the white layer oxides such as hematite, wustite and magnetite to increase the corrosion and wear resistance due to nitride layer. In many applications replace the hard-chrome. The present work aims to show the technical feasibility of replace the hard-chrome with oxi-nitrocarburizing in hydraulic parts. In this study was used an element of the hydraulic system called control valve. To evaluate the performance of control valve was made several tests with x-ray diffraction, micro hardness, metallographic analysis and salt spray as well as practical test. The statistical studies were also conducted to comparing the valve command diameter before and after the oxi-nitrocarburizing process. The use of oxi-nitrocarburizing process promotes a reduction of machining steps that were necessary in the conventional process without loss of quality and performance. Environmentally was obtained gain because this new process does not have Cr+3 in the composition.

Advisors/Committee Members: Strohaecker, Telmo Roberto.