[pt] Os laboratórios analíticos de universidades e instituições de pesquisa privadas sem fins lucrativos estão expostos a um ambiente competitivo bem como à descontinuidade e contingenciamento de recursos financeiros oferecidos pelos órgãos de fomento. Objetivando a auto-sustentabilidade operacional, esses laboratórios estão buscando fontes de recursos próprios com a oferta crescente de prestação de serviços especializados a diferentes setores industriais. Contudo, as atividades de prestação de serviço são distintas quando comparadas às atividades de P&D&I, pois as primeiras são caracterizadas pela necessidade imediata ou de curto prazo e as últimas são caracterizadas pelo longo prazo. Neste contexto, torna-se necessário avaliar o trade-off entre ambientes competitivos e cooperativos (serviços e pesquisa) e estabelecer estratégias competitivas sustentáveis, além de práticas e técnicas de gestão que garantam a eficiência operacional sem prejuízo da qualidade e do nível de atendimento do laboratório analisado. O objetivo geral deste trabalho é, portando, analisar o desempenho do LabDRX da PUC-Rio em um cenário auto-sustentável através de um modelo de simulação de eventos discretos. Conclui-se que em tal cenário o desempenho do Laboratório atende a política de atendimento acordada com as categorias de clientes, desde que se faça a implementação conjunta de limitação dos pedidos de urgência na disciplina de fila do sistema e do aumento de capacidade com uma proposta de inovação em processo, o Distance Rietveld. A metodologia apresentada neste trabalho pode ser adaptada para outros laboratórios semelhantes que procurem sustentabilidade operacional através de prestação de serviços tecnológico para indústria. / [en] Private non-profit universities and research institutes have their analytical laboratories exposed to a competitive environment, as well as to discontinuity and limitation of financial resources offered by funding agencies. Aiming to operational self-sustainability, these laboratories are searching complementary resources by increasing the offer of specialized services to different industrial sectors. However, service activities are distinct from R&D&I activities, because the former are characterized by immediate or short-term need and the latter, by long-term need. In this context, it becomes necessary to evaluate the trade-off between competitive and cooperative environments (services and research), and to establish sustainable competitive strategies, as well as management practices and techniques that assure operational efficiency without quality losses or decrease in the service level. The objective of this work is, therefore, to analyze the performance of LabDRX at PUC-Rio in a self-sustainable scenario through discrete-event simulation. It was found that, in the self- sustainable scenario considered, the performance of the Laboratory satisfies the contracting policy agreed with the customer categories, as long as one makes simultaneous implementation of a limited urgent queue discipline and a capacity increase through an innovation proposal: Distance Rietveld. The methodology presented in this work can be adapted for many other similar laboratories searching for operational sustainability by offering technological services to industry.

[pt] A soldagem é um processo de união de materiais que possui grande aplicação em diversos setores da indústria, como automotiva, óleo e gás, nuclear, naval, dentre outros. Dentre os fatores responsáveis pelo comprometimento da vida útil pós-soldagem de componentes mecânicos e estruturais se destacam as tensões residuais, cuja análise qualitativa e quantitativa é de extrema importância no projeto, na garantia da qualidade e prevenção de falhas de estruturas soldadas. No presente trabalho aplicou-se uma metodologia composta por análise numérica e experimental, que se complementaram. Chapas do aço AISI 1020 foram soldadas pelo processo Metal Active Gas (MAG), em um único passe. Os experimentos foram conduzidos com duas velocidades, visando avaliar a influência deste parâmetro sobre o nível das tensões residuais geradas. Na sequência, as tensões residuais foram analisadas por difração de raios-X. Simultaneamente, procedeu-se a análise numérica das tensões residuais, com o emprego do código comercial de elementos finitos ANSYS, através de um modelo sólido 3D, em análise não linear termo-elastoplástica, utilizando-se a técnica Birth and Death, ativando e desativando os elementos, à medida que o cordão de solda foi depositado. Parâmetros experimentais da soldagem, geometria das amostras, coeficiente de transmissão de calor, propriedades térmicas e mecânicas do material, que variam com a temperatura, foram utilizados como dados de entrada no modelo numérico. Por fim, realizou-se a comparação entre as tensões residuais determinadas experimentalmente por difração de raios-X e as calculadas numericamente pelo método de elementos finitos, observando-se uma boa concordância entre os resultados obtidos pelas duas metodologias. / [en] Welding is a process of joining materials that have wide application in various industry sectors such as automotive, oil and gas, nuclear, naval, among others. Residual Stresses is often a cause of premature failure of critical components. The qualitative and quantitative analysis of residual stresses is extremely important in the design, on quality assurance and prevention of weldment failures. The objective of this study was developing a methodology that includes numerical and experimental analyses that are complementary. AISI 1020 steel samples were butt welded by GMAW process with weld metal in a single pass. Experiments were conducted at different heat source speeds in order to evaluate the influence of this parameter on the level of residual stresses generated. Subsequently, the samples were subjected to measurement of residual stress by diffraction X-ray method. Simultaneously, a numerical analysis of the residual stresses was performed with a commercial finite element software called ANSYS (17.0), and a 3D solid model for a nonlinear thermo-elastic-plastic analysis using the Birth and Death technique, where the elements are enabled and disabled along weld metal deposition. Experimental welding parameters such as geometry of the samples, heat transfer coefficients, thermal and mechanical properties which vary with temperature were used as input data in the numerical model. Finally, there was a comparison between the residual stresses determined experimentally by diffraction of X-rays and computed data by finite element method. A good agreement was observed between the two methods.

[pt] Fibras naturais vêm sendo utilizadas desde a antiguidade, mas, a partir do século XX, foram amplamente substituídas por fibras sintéticas, que apresentam diversas vantagens, tais como grande uniformidade de suas propriedades. Com a preocupação de se ter um desenvolvimento sustentável, voltou-se a substituir os materiais sintéticos por materiais naturais. Algumas das vantagens de utilizar fibras ligno-celulósicas incluem biodegrabilidade, a fixação de carbono, baixo custo e baixa abrasividade. Nos últimos anos, entre diversas aplicações, os setores de construção civil e automobilística estão utilizando fibras naturais como reforço de compósitos termoplásticos, assim como para interiores de cabines de automóveis e caminhões e em capacetes usados em EPI. Este trabalho visa realizar uma caracterização de fibras naturais existentes no mercado brasileiro, a saber: Bastão do Imperador, Costus e Helicônia bihai. O principal uso dessas três espécies se dá como flores ornamentais e como plantas medicinais, mas há um grande potencial no reaproveitamento dos rejeitos dos caules dessas plantas. Para isto foi realizada uma caracterização das fibras, visando medir a verdadeira seção transversal destas utilizando microscopia digital e análise de imagens. Alem disto foi desenvolvida uma metodologia própria para a preparação de amostras de fibras naturais. Foi realizado caracterização por MEV, DRX e TGA. / [en] Natural fibers have been used since ancient times, but since the 20th century they have been largely substituted by synthetic fibers, which offer several advantages such as their homogeneous properties. However, in light of the growing concerns about sustainable development, natural materials have once again started to substitute synthetic ones. A few of the advantages of utilizing lignocellulosic fibers include biodegradability, low cost, and low abrasiveness. In recent years, among many applications, the civil construction and automotive industries are using natural fibers as reinforcement in thermoplastic composites, as well as interior cabins of cars and trucks and helmets used in PPE. Over the past years, areas such as civil construction and the automotive industry have used natural fiber-reinforced thermoplastic composites in car and truck interiors, as well as in helmets used in constructions. This work intends to characterize fibers available in the brazilian market, in particular: Etlingera elatior, Costus, Helicônia bihai. These three species are mainly used as medicinal plants or ornamental flowers, but there is a great potential to reutilize the discarded stems of these plants. Furthermore, these fibers will be characterized using digital microscopy and image analysis, aiming to measure their real transversal section. A method for preparing natural fiber samples will be developed for this purpose. For this was a characterization of the fibers was done in order to measure the true cross section of these using digital microscopy and image analysis. Besides it has been developed a methodology for the preparation of samples of natural fibers. Characterization was performed by SEM, XRD and TGA.