[pt] Um estudo experimental é realizado para investigar o fenômeno de fratura num fluido não Newtoniano viscoplástico através de expansão abrupta com simetria axial. Uma visualização foi, então, efetuada usando uma técnica simples, com adição de pequenas partículas esféricas ao fluido de teste. Neste trabalho três soluções de Carbopol 676, que representou o fluido viscoplástico, foram preparadas e submetidas ao escoamento laminar e lento, com número de Reynolds no tubo a jusante abaixo de 0,1. Três razões de aspecto, a saber, de 2,0 6,0 e 12,5, foram estudadas nesta estreita faixa de regime laminar. Perdas de carga na expansão foram determinadas a partir de medidas experimentais de pressões diferenciais num determinado trecho (antes e após a expansão) para três vazões volumétricas diferentes. Um modelo de um fluido Newtoniano Generalizado foi emprego para descrever o comportamento mecânico do material, com a função da viscosidade de Herschel-Bulkley, que envolve três parâmetros reológicos: tensão limite de escoamento (T0), índice de consistência (K) e índice de comportamento (n). / [en] An experimental study is accomplished to investigate the fracture phenomenon in a non Newtonian viscoplastic material trhougth and abrupt expansion with axial symmetry. A visualization was then performed using a simple technique, with addition of small spherical particles to the test fluid. Aqueous solutions of carbopol 676 at three different concentrations were prepared and submited to creeping flow, with Reynolds number at the larger tube below than 0,1. Three expansion ratios, namely, 2,0 6,0 and 12,5, were studied in this narrow range of laminar flow. Pressure losses ar the expansion plane were determined from experimental measurement of everall pressure differentials along the tubing, for three different flow rates. The generalized Newtonian fluid model was used to describe the mechanical behavior of the material, with the viscosity of the Herschel-Bulkley type, which involves three rheological parameters the yield stress (T0), consistency index (K) and the behaviour index (n).

[pt] O escoamento cisalhante oscilatório de grande amplitude (large amplitude oscillatory shear - LAOS) é considerado atualmente uma das metodologias mais promissoras para caracterização de materiais complexos. Como uma grande faixa de processos industriais envolve grandes deformações é de extrema importância entender como esses materiais se comportam mecanicamente sob essas circunstâncias para o correto projeto e operação. Através de uma caracterização reológica completa de um material elastoviscoplástico mostramos que o modelo de Jeffreys é adequado para interpretar fisicamente os resultados em LAOS de materiais complexos. Conforme a amplitude de tesão e frequência são variados independentemente, dois tipos de movimento, caracterizados por respostas não senoidais e senoidais, foram observados respectivamente: i) movimentos a estrutura variável, quando a amplitude de tensão é maior que a tensão limite de escoamento do material, e ii)movimentos a estrutura constante, para casos onde a amplitude de tensão é menor que a tensão limite ou onde a frequência é muito maior que o inverso do tempo característico do material. Assim, uma nova metodologia, a quasi-linear LAOS (QL-LAOS) foi desenvolvida para a caracterização reológica e interpretação de resultados em LAOS. Ademais, foi obtida excelente concordância entre as previsões teóricas e os resultados experimentais. / [en] Large amplitude oscillatory shear flow (LAOS) is presently considered one of the most promising methodologies to investigate the behavior of complex materials. Since a wide range of industrial processes involves large deformations, understanding how complex materials behave under these conditions is fundamental for operation and design purposes. By performing a thorough rheological characterization of a commercially available hair gel, it was shown that a Jeffreys framework is suitable to interpret physically LAOS rheology data of complex materials. As the stress amplitude and frequency are independently varied, two classes of motion are observed, characterized by a non-sinusoidal and a sinusoidal response, respectively: structure-changing motions, when the stress amplitude is above the yield stress and the frequency is of the order of the reciprocal of the thixotropic characteristic time; and constant-structure motions, when either the stress amplitude is below the yield stress or the frequency is much larger than the reciprocal of the thixotropic characteristic time. Thus, a novel methodology, the quasi-linear LAOS (QL-LAOS) methodology, is suggested for rheological characterization and interpretation of LAOS results. Moreover, a remarkable agreement between the theoretical predictions and experimental results was obtained.

[pt] A necessidade de previsões de demanda é comum no processo de planejamento e controle. As previsões representam fator chave na gestão das diversas áreas das organizações e são fundamentais no gerenciamento da cadeia logística, especialmente, na gestão de estoques, níveis de serviço ao cliente e planejamento de compras. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo propor melhorias na cadeia de suprimentos de material de saúde da Marinha do Brasil (MB), através da implementação de um método de previsão de demanda que melhor se adapte com as características das séries temporais. Na MB, as séries temporais dos itens de saúde apresentam demandas intermitentes, tornando a modelagem e previsão uma tarefa difícil. Os métodos testados e avaliados são simples, práticos e de baixo custo de implantação. São eles: Amortecimento Exponencial, Croston e Poisson, além do próprio método utilizado pela MB. O produto gerado por esta dissertação possibilitou uma melhoria de 40 por cento nas previsões de demanda dos principais itens de saúde. Sua implementação proporcionará significativa economia de recursos financeiros e aumento do nível de serviço dos itens de saúde. Este trabalho serve de base para utilização em outras cadeias de suprimentos da MB (sobressalentes, combustíveis, munições, gêneros alimentícios e fardamentos), podendo ser implementado tanto na MB, quanto em outras Forças Armadas. / [en] The need for demand forecasts is common in the planning and control processes. Such predictions represent a key factor for managing the various organizational departments, especially those related to logistics and supply chain such as stock management, service level and purchasing. In this context, this study s objective was to propose improvements in Brazilian Navy s health material through the implementation of more effective demand forecasting methods. In the Brazilian Navy, the demand data series for essential health items have an erratic pattern, making the mathematical modeling for demand forecasting a complex task. The methods tested and evaluated are simple, practical, and low-cost deployment. Are they: Exponential Smoothing, Croston method and Poisson Distribution, besides the current demand forecasting currently applied by the Brazilian Navy itself. The results found in this dissertation showed a 40 percent improvement in the main items demand forecast when compared to the current method, It s implementation will provide significant savings of financial resources and increase the level of service of health items This work serves as a basis for use in other supply chains in Brazilian Navy (spare parts, fuels, ammunition, foodstuffs and uniforms), and can be implemented in both MB and other Armed Forces.

[pt] Simula-se numericamente o fenômeno de estricção em um bloco sob tração. Supõe-se que o material seja hiperelástico, isotrópico e que tenha uma lei de comportamento descrita pelo modelo de Blatz e Ko para espuma de borracha de poliuretano. Discretiza-se o problema de problema de equilíbio utilizando o Método dos Elementos Finitos clássico. A pesquisa das soluções é realizada por meio da implementação de uma Técnica de Continuação de Euler-Newton, que permite abordar situações onde instabilidades mecânicas, tais como a localização de deformações e o amolecimento, estejam presentes. Finalmente, identifica-se as regiões do material onde estas instabilidades ocorrem. / [en] The phenomenon of necking is numerically simulated for a block under traction tensile test. A hyperelastic, isotropic constitutive model, developed by Blatz and Ko for the description of some foamed polyurethane elastomers, is considered. An Euler-Newton Continuation Algorithm is employed in the search for solutions of the equilibrium problem, which is discretized by means of a classical Finite Element Method. This algorithm makes possible tha treatment of situations where mechanical instabilities, such as localization and strain-softening behaviors, are present. Finally, the regions of material, where these instabilities appear, are identified.

[pt] Desde o surgimento da ferrovia, por suas características físicas, a madeira foi o material de comportamento mais satisfatório, cumprindo as funções principais do dormente de ser o elemento de transferência de carga do trilho para o lastro. Visando a substituição da madeira, tanto por razões econômicas como ambientais, tem-se adotado e pesquisado dormentes de outros materiais, tais como concreto, aço, e polímero. O objetivo deste trabalho é conhecer as características mecânicas dos dormentes de madeira plástica composta de um polímero reforçado com fibras. A fim de verificar e avaliar os resultados, o dormente foi submetido a ensaios de fluência, flexão e de impacto, segundo as especificações dos relatórios do Instituto de Engenheira Civil de vias Férreas da Índia PUNE feitos por Gupta(2003), o relatório TRL Limit proposto por R W Jordan e G Morris, e os resultados obtidos pelo professor Ney Augusto Dumont 2006 no seu relatório de instrumentação de laboratório de um Protótipo de Dormente de Polímero. Todos os ensaios foram feitos com dormentes da empresa Wisewood Soluções Ecológicas S.A. apresentando resultados que descrevem que os dormentes atuam como vigas que suportam cargas de cisalhamento muito grandes, e uma resistência muito menor à flexão em um material não homogêneo com um comportamento viscoelástico. Uma propriedade muito importante para um dormente é a capacidade de absorção de energia. Em um carregamento de impacto a resposta estrutural depende não somente da energia de impacto, mas também da rigidez da estrutura, da rigidez do contato, e das propriedades mecânicas dos materiais. / [en] Since the beginning of railroad constructions, wood has been the most useful material to fulfil the sleeper s main function of transfering actions from the rail to the track ballast. Aiming to replace the wood for both economic and environmental reasons, sleepers of other materials such as concrete, steel, and polymer have also been adopted. The objective of this study is to understand the mechanical properties of a plastic sleeper prototype. In order to verify and evaluate the results, the sleepers were subjected to creep, bending, and impact tests, according to specifications of reports from the Indian Railway Institute of Civil Engineering in Pune, the TRL Limit report proposed by R. W. Jordan and G. Morris, and the results obtained by Professor N. A. Dumont in his 2006 Laboratory Instrumentation of a Polymer Rail Sleeper Prototype report. All tests were conducted in sleepers delivered by the company Wisewood Ecological Solutions S.A. and the results describe that the sleepers act as beams that support very large shear loads. However, they present a much lower resistance to bending, high inhomogeneity and remarkable viscoelastic behavior. A very important property of a sleeper is the ability to absorb energy. In a loading impact, the structural response depends not only on the shock absorption, but also on the rigidity of the structure, the contact stiffness, and the mechanical properties of the materials.

[pt] No contexto escolar no Brasil, destaca-se a compreensão leitora como um objetivo de ensino. No processo de ensino-aprendizagem, essa habilidade vem sendo identificada com a noção de que o aluno se apropria de gêneros textuais encontrados no material didático utilizado. Em muitas situações de ensino, por falta de livro didático adequado, o material é elaborado por professores da instituição, e toma a forma de apostilas, nas quais é comum utilizar gêneros textuais. As decisões sobre o uso de gêneros nesses casos dependem da visão que o autor do material tem sobre o alunado e sobre a natureza do processo de ensino-aprendizagem. O objetivo do presente trabalho é investigar uma série de apostilas destinadas ao ensino de leitura em língua inglesa para alunos do terceiro ano do ensino médio em um colégio da rede pública, enfocando a presença de gêneros, e mais especificamente, o gênero artigo de jornal, sendo este o mais presente nas apostilas examinadas. O estudo procura identificar de que forma o conceito de gêneros é abordado pelo autor e qual o papel dos gêneros na proposta de ensino. Para atingir este objetivo, faço a revisão da literatura sobre gêneros, especialmente, a noção adotada por Dolz & Schneuwly (2004), e sobre a abordagem instrumental à leitura. O estudo se detém nos enunciados propostos pelo autor do material, sendo que se pressupõe que os enunciados assinalam a direção da tarefa, seja para conteúdo, estrutura ou outro aspecto do trabalho com gêneros. A metodologia de pesquisa se desenvolve em duas partes. Uma é a análise dos conteúdos, na proposta de Ramos (2004), da formatação das apostilas, e dos enunciados nas tarefas. A segunda parte da metodologia é constituída de duas entrevistas com o autor das apostilas, sobre o processo de elaboração do material, os objetivos pedagógicos e a metodologia do autor, além de sua visão de gêneros como norte para a confecção de material didático. Pela análise das entrevistas, pode-se dizer que a noção de gênero é vista como oferecendo pouca base para o ensino. Pela análise das apostilas, pode-se observar que o material destaca a fase do detalhamento dos tópicos. Porém, a fase de aplicação (Ramos, 2004), onde o aluno poderia se apropria do gênero estudado, não é recorrente nas tarefas elaboradas pelo autor. / [en] In the school system in Brazil, reading comprehension is an important objective. In the teaching-learning process, this skill has been identified closely with the notion that the learner appropriates genres from the teaching materials used in the classroom. In a number of school situations, the lack of an appropriate course book has led to the use of teacher-generated materials, which often include genres. The decisions concerning the use of genres in these materials depend largely on the view that the materials author has about the learners and about the nature of the teaching-learning process. The aim of this study is to investigate a series of teacher-generated materials for the teaching of reading in English (EFL) for third-year high school students in a public school. The study focuses on genres and more specifically on the newspaper article, which is the most recurrent genre in the material. The study attempts to identify how the concept of genres is treated by the author and what the role of genres is in the teaching process, as he sees it. For this purpose, I review the literature on genres, in particular, the work of Dolz and Schneuwly (2004), and the literature on reading for specific purposes. The study concentrates on the prompts that introduce each task, since they might show whether the author wants to highlight content, structure, or other aspects of genre. The method used in the research is in two parts. One is the analysis of the content (Ramos, 2004), the format of the materials, and the prompts. The second part is two interviews with the author, concerning the process of designing the material, the teaching objectives, the method, and the author’s view of genre as a guide for materials design. From the analysis of the interviews, the notion of genre is seen as having a complementary role in ESP teaching. From the analysis of the materials, there is an emphasis on the detail phase of Ramos’ (2004) model. However, the application phase (Ramos, 2004), where the learner would be able to appropriate the genre, is rarely included.

[pt] Os processos industriais de uma maneira geral são compostos de várias etapas que promovem a transformação de materiais, seja na sua forma primária, ou na forma de subprodutos, que vão posteriormente formar o produto final. Neste contexto, na indústria fabricação de pneus, existe uma etapa bastante específica que é o corte de borracha, etapa esta, que pode ser realizada de várias formas e técnicas sendo que uma delas, é o corte por ultrassom. Apesar do corte por ultrassom ser eficiente e proporcionar ao material um acabamento nas superfícies superior aos demais, os sistemas de corte por este método apresentam fraturas excessivas do componente que realiza o corte, chamado de sonotrodo. Neste trabalho, foram investigadas algumas das causas possíveis (causas raízes) para as falhas apresentadas pelos sonotrodos. O estudo envolveu a análise química qualitativa do material, a análise de tensões utilizando o método de elementos finitos, ensaios mecanográficos e caracterização mecânica do material. Os resultados obtidos permitiram a identificação do mecanismo de dano acumulado no componente durante sua vida em serviço, permitindo a indicação de possíveis causas raiz que levam o sonotrodo a falhar de maneira prematura. / [en] Industrial processes generally are comprised of several steps that promote the transformation of materials, whether in their primary form, or as by-products, which will subsequently form the final product. In this context, the tire manufacturing industry, there is a very specific step is the cutting of rubber; this step can be performed in various ways and techniques one of which is the cutting by ultrasound. Although efficient cutting and the cut material presenting a finish of the cut surfaces higher than the other cutting systems ultrasound have excessive fractures component that performs cutting, called sonotrode. In this study, we investigated some of the possible (root cause) for failures made by sonotrode. The study involved a qualitative chemical analysis of the material, stress analysis using the finite element method, metallographic tests and mechanical characterization of the material. The results obtained allowed the identification of the accumulated damage mechanism in the component during its service life, allowing indication of possible root because that lead the sonotrode to fail prematurely.

[pt] Neste trabalho foi feita a quantificação e a caracterização química de material particulado (PM, do inglês particulate matter), com foco no material particulado grosso (PM10) coletado em quatro diferentes locais da região metropolitana do Rio de Janeiro (Gericinó, Zona Oeste; Duque de Caxias, Baixada Fluminense; Bonsucesso, Zona Norte e Centro- região central da cidade), utilizando amostradores de grande volume e filtros de fibra de vidro fornecidos pelo Instituto Estadual do Ambiente (INEA). Utilizando filtros ao longo do ano de 2019, foram feitas análises em Cromatógrafo de íons (CI) e espectrometria de massas com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS) para a caracterização das amostras e quantificação de íons e metais. Também foi feita avaliação de concentração de PM10 sob influência da precipitação ao longo de 10 anos de estudo (2010 a 2019) e os níveis comparados com os valores recomendados pelo CONAMA. Para complementar o estudo foi realizado um levantamento bibliográfico sobre poluição veicular relacionada ao PM10 no Brasil. Os resultados apontam para um aumento nos níveis de PM10 ao longo da década avaliada, principalmente na região de Bonsucesso, com concentrações médias de 62 (micro)g m-3 , em alguns casos ultrapassando os limites do CONAMA. Com relação á precipitação, houve diferença significativa estatisticamente em dias sob ocorrência de chuva e dias sob ausência de chuva. Os íons que apresentaram as maiores concentrações foram NO3 - , SO4 2- e Na+ com concentrações médias variando de 2,6-3,4; 3,0- 3,3; 2,4- 3,0 (micro)g m-3, respectivamente, em todas as estações do estudo. A análise dos metais definiu Fe e Cu como os metais em maior concentração nas amostras, com concentrações médias variando de 0,54 a 0,73 e de 0,023 a 0,047 (micro)g m-3 , respectivamente. Tais resultados são reforçados pela análise de Black carbon através de absorção ótica, que reportou uma concentração média variando de 3,6 a 6,0 (micro)g m-3 . A região de Bonsucesso revelou ser a que apresentou as maiores concentrações para os parâmetros supracitados, confirmando a influência do maior tráfego veicular reportado para a região. / [en] In this work, the quantification and chemical characterization of particulate matter (PM) was carried out, focusing on coarse particulate matter (PM10) collected in four different locations in the metropolitan region of Rio de Janeiro (Gericinó, West Zone; Duque de Caxias, Baixada Fluminense; Bonsucesso, North Zone and Center-central region of the city), employing large volume samplers and fiberglass filters, supplied by the State Institute of the Environment (INEA). Using filters throughout 2019, analyzes were carried out in Ion Chromatograph (IC) and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) for the characterization of the samples and quantification of ions and metals. An evaluation of PM10 concentration under the precipitation influence was also carried out over 10 years of study (2010 to 2019) and the levels compared with the values recommended by CONAMA. To complete the study, a bibliographic study on vehicular pollution related to PM10 in Brazil was implemented. The results point to an increase in PM10 levels over the evaluated decade, mainly in the Bonsucesso region, with average concentrations of 62 (micro)g m-3 , in some cases overreaching the limits of CONAMA. Concerning the precipitation, there was a statistically significant discrepancy in days with rain and days without rain. The ions that showed the highest concentrations were NO3 - , SO4 2- and Na+ with mean concentrations ranging from 2.6-3.4; 3.0-3.3; 2.4-3.0 (micro)g m-3 , respectively, in all groups of the study. The metal analysis defined Fe and Cu as the most represented metals in the samples, with mean concentrations ranging from 0.54 to 0.73 and from 0.023 to 0.047 (micro)g m3 , respectively. Such results are strengthened by the analysis of Black carbon through optical absorption, which reported an average concentration ranging from 3.6 to 6.0 (micro)g m-3 . The Bonsucesso region showed to be the one with the highest concentrations for the aforementioned parameters, confirming the influence of the greater vehicular traffic reported for the region.

[pt] O Réveillon em Copacabana, no Rio de Janeiro, na virada do dia 31/12 para o dia 01/01, ocorre com a queima de 17 a 25 t de fogos de artifícios com duração entre 12 a 17 minutos. Estudos realizados em outros países durante comemorações com queima de fogos mostram um aumento significativo de alguns poluentes no ar. Este estudo avaliou a qualidade do ar em Copacabana durante as comemorações do ano novo de 2015 a 2020, considerando as concentrações do MP10, SO2, CO e O3 amostrados na estação automática. Pelo teste de Shapiro-Wilk, uma distribuição assimétrica no banco de dados foi observada, e através do teste não paramétrico as concentrações diárias entre os dias 31 de dezembro e 01 de janeiro foram testadas. A composição química MP2,5 amostrado na estação semiautomática de Copacabana em 2019, foi realizada através das técnicas analíticas de cromatografia de íons (CI) e espectrometria de massa por plasma acoplado indutivamente (ICP-MS), traduzido do inglês, inductively coupled plasma mass spectrometry. Durante o ano de 2019, as concentrações diária e anual do MP(2,5) não ultrapassaram os padrões nacionais de qualidade do ar, mas segundo os padrões recomendados pela OMS, a qualidade do ar esteve inapropriada. As concentrações elementares e iônicas determinadas por ICP-MS e CI indicaram espécies características de fontes veiculares e naturais. Em 01 de janeiro de 2020 a concentração dos íons Cl(-) e Na(+), foi atribuída ao spray marinho, e a ausência dos ânions C2H3COO(-), CH2(COO)2(2-) CHOO(-) e C2O4(2-) foi atribuída à diminuição da circulação urbana. / [en] New Year s Eve in Copacabana, Rio de Janeiro, at the turn of 12/31 to 01/01, takes place with the burning of 17 to 25 t of fireworks lasting between 12 and 17 minutes. Studies carried out in other countries during celebrations with fireworks show a significant increase in some pollutants in the air. This study evaluated the air quality in Copacabana during the New Year celebrations from 2015 to 2020, considering the concentrations of PM10, SO2, CO and O3 sampled at the automatic station. By the Shapiro-Wilk test, an asymmetry distribution in the database was observed, and through the non-parametric test the daily concentrations between December 31st and January 1st were tested. The chemical composition PM2.5 sampled at the semi-automatic station in Copacabana in 2019 was performed using analytical techniques of ion chromatography (IC) and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). During the year 2019 concentrations of PM2.5 not exceeded to national air quality standards, but according to the standards recommended by the WHO, the air quality was inappropriate. The elemental and ionic concentrations determined by ICP-MS and CI indicated species characterized from vehicular and natural sources. On January 1, 2020, the concentration ions of Cl(-)and Na(+) was attributed to marine spray, and the absence of the anions C2H3COO(-), CH2(COO)2(2-) CHOO(-) e C2O4(2-) was attributed to the lowest urban circulation.

[pt] A magnetostricção é a propriedade dos materiais ferromagnéticos de se deformarem pela presença de um campo magnético externo. Trata-se de uma propriedade inerente ao material, que não muda com o tempo. Materiais que apresentam deformações da ordem de 10-3 são conhecidos como materiais de magnetostricção gigante (GMM). Esta dissertação de mestrado estuda a aplicação destes materiais em sensores de deslocamento onde não há contacto entre o elemento cursor (um ímã) e o elemento sensor (GMM). O princípio de funcionamento consiste em aplicar um gradiente de campo magnético ao GMM que está fixo. O gradiente de campo magnético é gerado por um ímã preso ao componente ou estrutura na qual se quer medir o deslocamento. As variações no campo magnético no material GMM originados pelo deslocamento do ímã (estrutura), provocam uma deformação no GMM, que é detectada com extensômetros do tipo Strain Gauge ou Redes de Bragg. Neste trabalho apresenta-se a caracterização da deformação de GMM em relação a um campo constante aplicado, e análises do seu comportamento para diferentes geometrias. Efeitos de pressão, polarização com um segundo ímã, e diferentes gradientes de campo magnético são também estudados. É observado um comportamento local para a deformação quando a medida é realizada em diferentes regiões do GMM. Os resultados obtidos permitiram a medição de deslocamentos de alguns micra estando o elemento sensor a até 10 mm de distância do elemento cursor. / [en] Magnetostriction is a property of ferromagnetic materials to deform in the presence of a magnetic field. Magnetostriction is an inherent property of magnetic materials, which is unchangeable with time. Materials exhibiting strains in the order of 10-3 are known as giant magnetostrictive materials (GMM).In this dissertation we study the application of these materials in displacement sensors where there is not contact between the cursor element (magnet) and sensor element (GMM). Its principle of operation consists of applying a magnetic field gradient to a GMM located at a fixed position. The magnetic field gradient is produced by a magnet attached to the component or structure in which the displacement will be measured.The variation on the magnetic field in the GMM position originated from the displacement of the magnet, results in a strain in the GMM that can be detected with a Strain Gauge or Bragg Grating extensometers. In this work is presented the characterization of the strain on GMM cuboids against a constant magnetic field and the analysis of its behavior for different geometries. Effects of pressure, polarization with a second magnet, and different gradients of magnetic field are also studied. It is observed a local behavior for strains when it is measured in different regions of GMM cuboid. The results obtained allow us to measure displacements of about few micra when the sensor is at a distance of 10 mm from the cursor element.