Orientador: Michelle Leali Costa / Coorientador: Edson Cocchieri Botelho / Banca: Mirabel Cerqueira Rezende / Banca: Luis Rogério de Oliveira Hein / Banca: Antonio Carlos Ancelot Junior / Banca: José Maria Fernandes Malet / Resumo: Ao encontro das necessidades de um mercado cada vez mais exigente, uma série de novas resinas vem sendo desenvolvidas; dentre estas as resinas polibenzoxazinas, que constituem uma nova classe de resinas fenólicas termorrígidas, que vem superando as propriedades das tradicionais resinas epóxi e fenólica, quando aplicadas na indústria aeroespacial. Com isto, o presente trabalho tem como objetivo sintetizar a resina benzoxazina de alto desempenho denominadas oAI-a (benzoxazina orto-amida-imida), processar compósitos de benzoxazina/fibra de carbono via'Hand lay up', utilizando as resinas benzoxazina fenol-diamino difenil metano (P-DDM), a resina oAI-a e a resina benzoxazina comercialmente disponível (Epsilon 99100 RTM), via moldagem por compressão a quente, e caracterizar suas propriedades físico-químicas, tanto em condições secas como expostas a radiação ultravioleta, umidade e calor e querosene de aviação, dando subsídios para o domínio da produção e caracterização de novos materiais com aplicações aeroespaciais. Os resultados obtidos a partir deste trabalho foram comparados entre si e com as propriedades mecânicas e térmicas das tradicionais resinas epóxi e fenólica disponíveis na literatura. Os resultados mostram que os compósitos de resina benzoxazina Epsilon 99100 RTM e P-DDM apresentam boa consolidação, temperatura de transição vítrea em torno de 162°C, para a resina Epsilon 99100 RTM e 168°C para a resina P-DDM e boa estabilidade térmica. No caso dos compósitos obtidos com a resina Epsilon 99100 RTM, o condicionamento por imersão em água reduziu sua Tg em 12%, e até 4,5% para as amostras condicionadas em UV, quando comparadas com as amostras não condicionadas. Foi também observado que para as amostras expostas ao querosene de aviação houve um aumento do valor da Tg de até 3,5%, quando comparado com os ... (Resumo completo, clicar acesso eletronico abaixo) / Abstract: A series of new resins have been developed meeting the needs of an increasingly demanding market, among these the polibenzoxazin resins which constitute a new class of thermoset phenolic resin, which is overcoming the properties of traditional epoxy and phenolic resins when applied in the aerospace industry. With this, the present work aims to synthesize high performance benzoxazine resin called oAI-a (ortho-amide-imide benzoxazin), process composite benzoxazin/carbon fiber via'Hand lay up'using the benzoxazin phenol resins diamino diphenyl methane (P-DDM), the resin oAI-a and the benzoxazine resin commercially available (Epsilon 99100 RTM) via compression hot molding and characterize their physical and chemical properties both under dry conditions and exposed to ultraviolet radiation, humidity and heat and jet fuel, helping it to control production and characterization of new materials with aerospace applications. The results obtained from this study were compared between themselves and with the mechanical and thermal properties of traditional epoxy and phenolic resins available in the literature. The results show that benzoxazine resin composites Epsilon 99100 RTM and P-DDM exhibit good consolidation glass transition temperature around 162°C to the resin Epsilon 99100 RTM and 168°C to the resin P-DDM and good thermal stability. In the case of the composites obtained with Epsilon 99100 RTM resin the conditioning by immersion in water its Tg was reduced 12%, and up to 4.5% for samples UV conditioned when compared to nonconditioned samples. It was also observed that for the samples exposed to aviation kerosene was an increase in the Tg value of up to 3.5% compared with the results obtained in nonconditioned samples. In addition, samples conditioned in water showed an increase of interlaminar shear strength(22%) compared to non-conditioned samples; while the samples immersed in jet fuel showed no significant variation in their performance / Doutor

Orientadora: Michelle Leali Costa / Coorientador: Edson Cocchieri Botelho / Banca: Mirabel Cerqueira Rezende / Banca: Koshun Iha / Resumo: As resinas fenólica e furfurílica possuem elevada densidade de ligações cruzadas e alto teor de carbono fixo, sendo, portanto, amplamente aplicadas na área aeroespacial, principalmente na obtenção de carbono vítreo. Apesar do domínio da produção de resinas fenol-furfurílica (FF) já se encontrar disponível em literatura, poucos dados a respeito de suas propriedades são publicados. Além disso, quase nenhuma informação pode ser encontrada a respeito da produção de compósitos nanoestruturados de resina fenol-furfurílica reforçada com nanotubos de carbono. Desta forma, o objetivo do presente trabalho é a obtenção de resina fenol-furfurílica e seus compósitos nanoestruturados com diferentes concentrações de nanotubos de carbono (0,1; 0,5 e 1,0 % m/m) e a caracterização térmica dos mesmos. Durante o desenvolvimento deste trabalho, as amostras foram avaliadas via calorimetria exploratória diferencial (DSC), visando obter informações a respeito do seu calor específico (cp); análise termomecânica (TMA) para obtenção do coeficiente de expansão térmica linear (α) e termogravimetria (TGA) para o conhecimento da temperatura de degradação térmica, tanto via análises reais como simuladas por software, conhecido como Highway Simulation. As análises de DSC mostram que os valores de cp tendem a aumentar com a temperatura até aproximadamente 150°C, a partir da qual tendem a decrescer. Além disso, a introdução dos CNT na resina FF aumenta o valor de cp até a concentração de 0,5%. O coeficiente de expansão térmica linear obtido pela técnica de TMA para a amostra de FF foi 33.10-6 °C-1. A introdução de CNT nas amostras de FF não afeta significativamente sua estabilidade térmica. Os valores encontrados de cp, α e temperatura inicial de degradação térmica para a resina FF são próximos aos valores da resina fenólica encontrados na literatura / Abstract: Phenolic and furfuryl alcohol resins have a high density of cross-links and high carbon yield, and thus widely applied in the aerospace area, mainly in the vitreous carbon processing. The production of phenol-furfuryl alcohol resin (FF) is already available in the literature, however, few works report its properties. Furthermore, almost no information can be found regarding the production of nanostructured composites of FF/carbon nanotubes (CNT). In this way, the aim of this work is to obtain nanostructured composites of FF/CNT with different concentrations of carbon nanotubes (0.1, 0.5 and 1.0% w/w) and thermal characterization. The specimens were evaluated by differential scanning calorimetry (DSC), in order to obtain information regarding your specific heat (cp); thermo-mechanical analysis (TMA) for obtaining the linear thermal expansion coefficient (α) and thermogravimetry (TGA) to knowledge of the temperature of thermal degradation, either by actual analyses as simulated by software known as Highway Simulation. The DSC analysis shows that the samples studied show that cp values tend to increase with the increase of temperature up to 150°C. Furthermore, the introduction of the CNT in FF resin increases the value of cp up to a concentration of 0.5%. The coefficient of linear thermal expansion obtained by the TMA technique for sample FF was 33.10-6 °C-1. The introduction of the CNT samples FF does not affect its thermal stability. The values found in the analyses are close to the values of the phenolic resin in the literature / Mestre

Orientador: Michelle Leali Costa / Coorientadora: Cirlene Fourquet Bandeira / Banca: Edson Cocchieri Botelho / Banca: Bruno Ribeiro / Resumo: Com os avanços tecnológicos na engenharia, em particular na engenharia de materiais, materiais híbridos e materiais compósitos são desenvolvidos a cada ano. A busca do material adequado (alta resistência aliado ao baixo peso), novas oportunidades para estruturas de alto desempenho e com baixa massa específica, vem favorecendo o desenvolvimento em diversos setores, dentre estes o setor aeroespacial. Dando continuidade a esses avanços, o presente trabalho tem como um dos objetivos a caracterização de uma resina benzoxazina comercial XU 35610, via técnicas de infravermelho (FT-IR), termogravimetria (TGA) e calorimetria exploratória diferencial (DSC), e posteriormente estabelecer um ciclo de cura para a mesma utilizando técnicas de análise térmica. Com o ciclo de cura definido processou-se a resina junto com fibra de carbono via moldagem por compressão a quente com o objetivo de produzir um compósito de fibra de carbono/resina benzoxazina. Este compósito foi caracterizado por técnicas de análise térmica (TGA e DSC), inspeção visual, avaliação por ultrassom e microscopia óptica. De posse deste compósito, estudou-se o comportamento da mecânica da fratura via ensaios de ILSS (Interlaminar Shear Strenght) e ENF (End-notched Flexure - Mode II), bem como por análise dinâmico-mecânica (DMA). Para os compósitos produzidos, observou-se por inspeção visual, que o laminado apresenta-se sem trincas e delaminações. Os resultados mostram que os compósitos de fibra de carbono/resina benzoxazina... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The technological advancements in engineering, particularly in materials engineering, hybrid materials and composite materials have been developed every year. The search for suitable material (high resistance combined with low weight), new opportunities for high performance structures with low specific weight, has favored the development in several sectors, among them the aerospace sector. The present work has as one of the objectives the characterization of a commercial benzoxazine resin XU 35610, via infrared techniques (FT-IR), thermogravimetry (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC) and subsequently establishes a cure cycle for the polymer matrix using thermal analysis techniques. Since the curing cycle has defined the resin was processed along with carbon fiber by hot compression molding with the objective of producing a carbon fiber / benzoxazine resin composite. This composite was characterized by thermal analyses (TGA and DSC), visual inspection, ultrasonic evaluation and optical microscopy. In possession of this composite, the behavior of fracture mechanics was studied by ILSS (Interlaminar Shear Strenght) and ENF (End-notched Flexure - Mode II) as well as dynamic-mechanical analysis (DMA). The laminated was evaluated by visual inspection, in order to identify cracks and delaminations. The results show that carbon fiber/benzoxazine composites showed good consolidation, a glass transition temperature of 158°C and good thermal stability (measured by TGA) at a... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Resumo: Neste trabalho foi analisado o efeito de adições de 4, 6, 8 e 10% de Ag (m/m) na cinética não-isotérmica da reação eutetóide em ligas de Cu-Al contendo 9, 10 e 11%Al (m/m), utilizando-se calorimetria exploratória diferencial (DSC), microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raios X (DRX). Foram considerados dois caminhos reacionais distintos, um partindo das ligas inicialmente submetidas a recozimento e outro das ligas inicialmente submetidas a têmpera. Os resultados indicaram que os valores da energia de ativação (Ea) obtidos para a reação eutetóide reversa pelos métodos de Kissinger e de Ozawa foram bastante semelhantes. Para as ligas submetidas a têmpera, os valores de Ea obtidos foram maiores do que para as ligas inicialmente recozidas. Esse aumento no valor da energia de ativação deve estar relacionado com o caminho de reação de formação da fase β a partir da fase complexa (α+g1). Para as amostras submetidas a recozimento prolongado o caminho reacional segue uma seqüência de transformações mais simples (a+a2) ® (a+g1) ® b e para as amostras submetidas a têmpera o caminho reacional é mais complexo, b' (ou b'1) ® b1 ® (a+g1) ® b. As adições de Ag, em ligas do sistema Cu-Al, interferem nos valores da energia de ativação da reação eutetóide reversa. As alterações dos valores de energia de ativação podem também ser atribuídas às mudanças do comportamento do soluto da reação e da solubilidade da prata devido ao aumento do teor de alumínio na composição das ligas. A análise da variação da energia de ativação Ey com a fração transformada (y) na reação (a+g1) ® b, foi feita aplicando-se o método isoconversional ("model-free"). Os resultados mostraram que os valores... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work, the effect of additions of 4, 6, 8 and 10wt.% Ag on the nonisothermal kinetics of the eutectoid reaction in alloys of the Cu-Al system containing 9, 10 and 11wt.%Al, was studied using differential scanning calorimetry (DSC), optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffractometry (XRD) and considering two different reaction paths, one starting from annealed and other from quenched alloys. The results indicated that the activation energy values obtained for the reverse eutectoid reaction using the Kissinger and Ozawa methods were very similar. The values obtained for the quenched alloys were higher than those obtained for the annealed alloys. This increase in the activation energy values must be related to the reaction path for the β phase formation from the (a+g1) complex phase. The reaction paths for the β phase formation could be as follows: (a+a2)®(a+g1)®b for annealed alloys and b'(or b'1)®b1®(a+g1)®b for quenched alloys. The results indicated that Ag additions to Cu-Al alloys interfere on the reverse eutectoid reaction. The changes in the activation energy were attributed to changes in the reaction solute and in Ag solubility due to the increase in Al concentration. The isoconversional method was used to obtain a variation of the activation energy Ey with y, the conversion factor, for the (a+g1)®b reverse eutectoid reaction. The results showed that the activation energy for the reaction changes with Al concentration and strongly depends on the reaction path. The conversion dependence of the activation energy indicates a complex process comprising consecutive... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Antonio Tallarico Vicente Adorno / Banca: Dimas Roberto Vollet / Banca: Tomaz Toshimi Ishikawa / Banca: Salvador Claro Neto / Banca: Dilermando Nagle Travessa / Doutor

Orientador: Clóvis Augusto Ribeiro / Banca: Jorge Manuel Vieira Capela / Banca: Diógenes dos Santos Dias / Resumo: O presente projeto de mestrado teve como objetivo a extração de ácidos graxos insaturados do óleo de girassol e a partir desses ácidos foram formados adutos com a meglumina, esses adutos foram caracterizados visando o estudo da reação ácido-base de formação desses compostos carboxilato-meglumina. Inicialmente foi realizada a extração e purificação dos ácidos graxos presentes no óleo de girassol, seguido de caracterizações por meio de técnicas de Espectroscopia Vibracional na Região do Infravermelho (IV) e Ressonância Magnética Nuclear (RMN), bem como o estudo do comportamento térmico dessa substância a partir das técnicas termoanalíticas Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) e Termogravimetria (TG). Após a caracterização dos ácidos extraídos deu-se a formação dos adutos com a meglumina seguida também de caracterizações utilizando as mesmas técnicas usadas para caracterização dos ácidos. A caracterização estrutural dos adutos confirmou que a transferência de próton mediante reação ácido-base é primordial para o processo de formação dos mesmos. A caracterização térmica mostrou o processo de decomposição das amostras em estudo. Por fim, a análise de sistemas adutos-água através de microscopia de luz polarizada demonstrou diferentes tipos de arranjos microestruturais dependendo da composição do sistema e evidenciou mesofases liquido-cristalinas hexagonal e lamelar para os sistemas estudados. / Abstract: This project had as objective the extraction of unsaturated fatty acids from sunflower oil and from these acids were formed adducts with meglumine, these adducts were characterized for the study of acid-base reaction formation of these carboxylate-meglumine compounds. It was initially performed the extraction and purification of fatty acids present in sunflower oil, followed by characterization by means of Vibrational Spectroscopy techniques in the infrared (IR) and Nuclear Magnetic Resonance (NMR) as well as to study the thermal behavior of this substance from thermoanalytical techniques Differential Scanning Calorimetry (DSC) and thermogravimetry (TG). After the characterization of the extracted acid gave the formation of adducts with meglumine also followed characterizations using the same techniques used for characterization of the acids. Structural characterization of adducts confirmed that the proton transfer through acid-base reaction is key to the process of forming the same. The thermal characterization showed the decomposition process of the samples under study. Finally, analysis of adducts - water systems using polarized light microscopy showed different microstructural arrangements depending on the system composition and showed hexagonal liquid -crystalline and lamellar mesophases in the studied systems. / Mestre

Orientador: Massao Ionashiro / Coorientador: Flávio Junior Caires / Banca: Rodrigo Fernando Costa Marques / Banca: Gilbert Bannach / Banca: Salvador Claro Neto / Banca: Adriano Buzutti de Siqueira / Resumo: O estudo da interação de compostos orgânicos e íons metálicos se apresenta como ferramenta importante para a confecção de novos compostos. Uma vez preparados, as propriedades físico-químicas desses compostos são diversas e devem ser conhecidas, portanto, é importante que se realize uma pesquisa básica destes complexos. Neste contexto, foram realizadas as sínteses, caracterizações e estudos termoanalíticos dos compostos sólidos obtidos através da coordenação do ácido p-aminobenzoico com os íons lantanídeos trivalentes e ítrio (III), exceto promécio. Tal estudo teve o intuito de adquirir conhecimento das propriedades físico-químicas e estruturais dos produtos obtidos. Os compostos sólidos foram preparados por meio de duas vias de síntese diferentes. Do La ao Gd os compostos foram obtidos reagindo os respectivos cloretos ou nitratos destes metais com uma solução de p-aminobenzoato de sódio previamente preparada pela neutralização do ácido p-aminobenzoico com NaOH. Enquanto que, os compostos do Tb ao Lu e Y foram obtidos reagindo o ácido p-aminobenzoico com os respectivos carbonatos desses metais. Após serem filtrados, lavados e secos os compostos foram caracterizados por espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), termogravimetria-análise térmica diferencial simultânea (TG-DTA), análise dos gases liberados (EGA por TG-FTIR), calorimetria exploratória diferencial (DSC), calorimetria exploratória diferencial acoplada a sistema foto-vis... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The study of the interaction of organic compounds and metallic ions is an important tool for making new compounds. Once the prepared, the physicochemical properties of these compounds are diverse and must be known should be known, therefore is important to carry out a basic research of these complexes. In this context, the syntheses, characterizations and thermoanalytical studies of the solid compounds obtained by the coordination of p - aminobenzoic acid with trivale nt lanthanides and yttrium (III), except promethium, was performed. This study aimed to acquire knowledge of the physical - chemical and structural properties of the products obtained. Solid compounds were prepared by two different synthetic routes. From La to Gd the compounds were obtained by reacting the respective chlorides or nitrates of these metals with a solution of sodium p - aminobenzoate previously prepared for the neutralization of p - aminobenzoic acid with NaOH. While the compounds of Tb to Lu and Y were obtained by reacting p - aminobenzoic acid with the respective carbonates of these metals. After being filtered, washed and dried the compounds were characterized by Infrared absorption spectroscopy (FTIR), simultaneous thermogravimetry and differential thermal analysis (TG - DTA), evolved gas analysis (EGA) by TG/DSC - FTIR, differential scanning calorimetry (DSC), DSC - photovisual system (DSC - Photo v is ual ), X - ray powder diffractometry ( X R P D) and complexometry with EDTA . From the resul... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-17T00:13:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T21:24:37Z : No. of bitstreams: 1 107032.pdf: 7478746 bytes, checksum: ab70837854493f4d2a79dc67491f2c9e (MD5) / Em contato com a umidade, peças cerâmicas adsorvem água, resultando em um aumento de suas dimensões. Este fenômeno, conhecido como expansão por umidade, é influenciado por quaisquer fatores que determinem a constituição mineralógica da peça, entre eles: composição e temperatura de queima. Sendo os carbonatos aditivos comumente utilizados na formulação de massas cerâmicas, procurou-se avaliar o efeito do conteúdo de carbonatos de cálcio, magnésio e litio, bem como o efeito do ciclo de queima, no fenômeno de expansão por umidade em materiais cerâmicos para revestimento. Para isso, utilizou-se como referência uma composição básica de revestimento poroso para produção em processo de monoqueima, com adições controladas de carbonato e sinterização em três diferentes temperaturas. A determinação da expansão foi realizada através de ensaios em autoclave e para caracterização térmica, mineralógica e microestrutural foram utilizadas as técnicas de Análise Térmica Diferencial, Difratometria de Raios-X e Microscopia Eletrônica de Varredura. A adição de carbonato de cálcio provocou uma redução da expansão por umidade, o carbonato de magnésio apresentou o efeito de aumentar a expansão, enquanto que, para os corpos de prova contendo carbonato de lítio, verificou-se uma expansão por umidade muito menor, quando comparados com os corpos de prova de outras formulações.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-24T14:13:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 263324.pdf: 26482312 bytes, checksum: f09a6972025de92503d439435e798ec8 (MD5) / Com o desenvolvimento de tecnologias de reducao de energia, vem surgindo no mercado diferentes tipos de fornos em substituicao aos fornos a lenha e de lastro eletrico, como medida da adocao de politicas ambientalmente mais corretas e mais economicas. A aplicacao destas tecnologias assiste a industria alimenticia no desenvolvimento de produtos de melhor qualidade, bem como, no estabelecimento de processos mais eficientes e no melhor controle dos processos existentes. Assim, o entendimento do impacto das diferentes condicoes de coccao sobre as transformacoes ocorridas no produto, associadas as suas propriedades sensoriais (textura, cor, sabor), torna-se uma ferramenta indispensavel para o desenvolvimento de novas tecnologias nesse setor. Alem disto, para o projeto de fornos de coccao, e necessario o conhecimento das propriedades termofisicas do produto. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo estudar o impacto das diferentes configuracoes de um forno na qualidade da pizza, estabelecendo-se as melhores condicoes para a sua coccao e caracterizando-se os mecanismos de transferencia de calor predominantes e, ainda, determinar a condutividade e difusividade termica da massa da pizza durante a coccao. Para a realizacao deste estudo, foi construido o prototipo de um forno, consistindo em uma camara retangular (50 cm x 50 cm x 25 cm), cujas superficies tem suas temperaturas controladas independentemente, com um ventilador acoplado na sua parte superior. O impacto das diferentes configuracoes de um forno na qualidade da pizza foi estudado com base em 4 fatores: presenca ou ausencia de calor transferido por radiacao pelas superficies laterais do forno, presenca ou ausencia de calor transferido por radiacao pela superficie superior, presenca ou nao de conveccao forcada e dois materiais utilizados na base do forno, aluminio e pedra. Os parametros de qualidade avaliados para a pizza foram: textura da borda, cor, fator de seguranca em processos de aquecimento de alimentos e perda de agua. As superficies do forno foram fixadas a temperatura de 250C e o tempo de coccao, 10 minutos. O ventilador, quando ligado, foi fixado a uma frequencia de 35 Hz. A conveccao forcada contribuiu fortemente para o aumento de todos os parametros de qualidade avaliados: a cor, avaliada atraves de uma escala construida propriamente para este fim, teve um aumento 92%. A textura aumentou em 37%, a perda de agua, em 98% e o fator de seguranca, em 934%, em relacao aquelas pizzas assadas sem conveccao forcada. A radiacao pelo teto e a radiacao pelas paredes laterais tiveram efeitos estatisticamente iguais (¿=0,05) tanto para a textura da borda, quanto para a perda de agua e para o fator de seguranca. O tipo de forma utilizada teve influencia apenas no fator de seguranca, vii aumentando seu valor em 8%. Baseado nesses resultados definiu-se a seguinte configuracao para o forno: radiacao proveniente de todas as superficies, ventilacao no interior da camara e uso de pedra na base do forno, em contato com a pizza. Com esta configuracao foram ainda estudados tres niveis para a frequencia do ventilador (5, 20 e 35 Hz), para a temperatura (150, 250 e 350C) e para o tempo de coccao (3, 5 e 10 minutos). As pizzas assadas a 250C, por 5 minutos e com o ve ntilador a 20 Hz e as assadas a 250C, por 10 minutos e com ventilador a 5 Hz foram as que apresentaram melhores resultados em relacao a todos os parametros de qualidade. O mecanismo de transferencia de calor predominante sobre estas condicoes foi a radiacao, seguido da conveccao e da conducao. A difusividade termica da massa da pizza foi determinada pelas curvas de penetracao de calor, para diferentes tempos de coccao obtendo-se um valor medio de 2,1.10-7 m2/s para a massa assada ate o terceiro minuto e um valor medio de 3,0.10-7 m2/s para as assadas entre o terceiro e quinto minuto. A condutividade termica, determinada pelo metodo da sonda linear de aquecimento foi de 0,092W/mC para massas assadas em ate cinco minutos.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-23T08:11:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 240534.pdf: 1528863 bytes, checksum: e28484c71f2bd23ed9cb2c651a852e0a (MD5) / O objetivo principal desta tese de doutorado é desenvolver uma metodologia de apoio à calibração de modelos de simulação do desempenho térmico e energético de edificações. Atualmente, existem diversas ferramentas computacionais destinadas à análise energética de edificações. Através de simulação computacional, engenheiros e arquitetos podem avaliar o impacto de determinadas alternativas de projeto no consumo de energia de edificações novas ou existentes. Porém, o uso de tais ferramentas nos escritórios de projeto ainda é pouco expressivo. Um dos principais fatores que contribuem para este cenário é a alta complexidade dos programas existentes, que acabam exigindo muitas horas de dedicação do usuário para sua utilização com precisão. Para minimizar esse problema, metodologias de calibração de modelos computacionais têm sido desenvolvidas nas últimas décadas. De maneira geral, a calibração consiste no processo iterativo no qual o usuário procura ajustar os dados de entrada do seu modelo para obter uma representação adequada do comportamento energético da edificação em análise. Esta tarefa envolve a manipulação de centenas de variáveis de entrada em uma ferramenta de simulação detalhada. No presente trabalho, técnicas de análise de incertezas e sensibilidade sobre modelos computacionais são utilizadas para estabelecer uma metodologia de apoio ao processo de calibração. A estrutura geral da metodologia foi estabelecida em duas etapas. Na primeira etapa é feita uma análise de sensibilidade sobre o modelo básico da edificação. Nessa análise, equações obtidas por meio de regressão do consumo de energia de modelos simulados são utilizadas como um método de cálculo expedito. Identificados e ajustados os parâmetros mais influentes do modelo, por meio de iterações, parte-se para a segunda etapa da metodologia na qual a análise de sensibilidade é aplicada sobre o modelo de simulação detalhada, representado na ferramenta de simulação em uso. Ferramentas estatísticas de amostragem aleatória foram utilizadas na obtenção das equações de regressão do consumo e na metodologia de análise de sensibilidade. O método foi aplicado na simulação de um edifício de escritórios no programa EnergyPlus. Sobre o modelo base do edifício identificou-se que a densidade de cargas internas, os padrões de uso e o Coeficiente de Performance do sistema de condicionamento de ar seriam os parâmetros de maior impacto no consumo. A análise de sensibilidade sobre o modelo detalhado revelou características do sistema de condicionamento de ar como as mais significativas. Com as incertezas remanescentes sobre esses parâmetros, obteve-se um modelo com consumo anual médio de 145 MWh ± 11%, ao nível de 95% de confiabilidade, quando o consumo real da edificação é de 149 MWh. The main objective of this thesis is the development of a methodology to support the calibration procedure of building models, for thermal and energy performance simulation. Nowadays, several computational tools are available to analyze the energy consumption of buildings. Through computer simulation, engineers and architects can evaluate the impact of design alternatives on the energy consumption of existing or new buildings. Nevertheless, the use of such tools in design offices is not expressive. One of the main factors, which contribute to this scenario, is the high level of complexity detected in these programmes. As a result, a lot of hours are spent by users to manipulate this kind of tools accurately. In the last decades, this issue has been mitigated through the development of methodologies for calibration of building models. Generally, the calibration task consists of an iterative process where the user adjusts input data, in order to achieve an adequate representation of the building performance. This task implies on the manipulation of hundreds of input variables in a detailed simulation tool. In the present work, uncertainty and sensitivity analyses over computer models are used to establish a methodology to support the calibration procedure. Such a method was divided into parts. In the first one, a sensitivity analysis is carried out over the basic building model. In this analysis, equations obtained by regression analysis are used to speed up the calculation. After identification and adjustment of the most predominant parameters, using an iterative procedure, the second part of the method is evaluated, and a new sensitivity analysis is carried out, but over the detailed model, constructed in the simulation programme. Statistical tools for random sampling were used to obtain regression equations of the energy consumption and in the sensitivity analysis. The method was applied to the simulation of an office building in the EnergyPlus programme. Over the base model of the building, the internal load density, schedules and the Coefficient of Performance (COP) of the air conditioning system were identified as significant parameters. The sensitivity analysis over the detailed building revealed that some characteristics of the air conditioning system were the most significant. With the uncertainties remained about these parameters, a virtual model was established, with an estimated annual energy consumption of 145 MWh ± 11%, at the 95% of confidence level, while the real consumption of the building was about 149 MWh.

Orientador: Gilbert Bannach / Co-orientador: Alexandre Oliveira Legendre / Banca: Luiz Carlos da Silva Filho / Banca: Egon Schnitzler / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Resumo: Nos anos sessenta o ibuprofeno foi desenvolvido e introduzido no mercado como um fármaco do grupo do AINESs (anti-inflamatórios não-esteróides) para o tratamento de uma ampla variedade de enfermidades. Diversas pesquisas estão sendo realizadas com o intuito de estudar as atividades biológicas de complexos metálicos, com isso, o presente trabalho teve objetivo contribuir para ampliar estudos sobre o desenvolvimento de novos metalofármacos envolvendo metais lantanídeos trivalentes pesados (gosolínio, térbio, disprósio, hôlmio, érbio, túlio, iterbio, lutércio) e Ítrio com ibuprofeno, os quais possuem fórmula geral (Ln(ibu)3].nH2O, no estado sólido. Os componentes foram caracterizados por termogravimetria - análise térmica diferencial (TG-DTA), calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria derivada (DTG), espectroscopia vibracional na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), difratometria de raios X pelo método do pó (DRX), termogravimetria acoplada à espectroscopia de absorção na região do infravermelhocom transformada de Fourier (TG- FTIR)e titulação complexométrica com EDTA. Com os resultados obtidos pelas curvas TG-DTA foi possível determinar a estabilidade térmica dos compostos, o número de etapas de decomposição térmica e os intervalos de temperaturas que estas ocorreram, além de estabelecer uma estequiometria para os compostos sintetizados. A técnica DSC permitiu verificar a entalpia de desidratação do composto de térbio e a energia envolvida na primeira perda de massa, a qual foi sugerida perda de molécula de propano em todos os compostos. Os dados de FTIR permitiram estudar os estiramentos do grupo carboxilato e, assim, sugerir uma coordenação metal-ligante para os compostos. A difração de raios X pelo método do pó, mostrou que os compostos apresentaram um perfil de baix cristanilidade sem evidências de formação de uma sério isomórfica. A análise dos... / Abstract: In the sixties ibuprofen was developed and marketed as a drug in the group of NSAIDs (non-steroidal anti-inflammatory drugs) for the treatment of a wide variety of diseases. Several investigations have been performed in order to study the biological activity of metal complexes, with this, the presented workwa to contribute to expand studies on the development of new metallodrugs involvin heavy metals trivalent lanthamides (gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium) and yttrium ibuprofen, which have the general formula [Ln(ibu)3]. nH2O in solid state. The compounds were characterized by thermogravimetry - differential thermal analysis (TG-DTA), differential scanning calorimetry (DSC), derivative thermogravimetry (DIG) vibrational spectroscopy in the infrared Fourier transform spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction by the powder method (XRD) coupled to the absorption spectroscopy in the infrared Fourier transform spectroscopy (TG-FTIR) and thermogravimetry complexometric titration with EDTA. Using the TG-DTA technique it was possible to determine the thermal stability of the compounds, the number of stages of thermal decomposition temperatures and that they occurred, and to provide a stoichiometry of these compounds. The DSC technique demonstrated the enthalpy of dehygration in the compound of terbium and the energy loss involved in the first mass, which was suggested loss of propane in each molecule compounds. The infrared study allowed the stretches of the carboxylate group and thus suggest a metal-ligand coordination compounds. The X-ray diffraction by the powder method showed that compounds showed a profile of low cristallinity. The analysis of the spectra in the infrared region of the volatiles showed a great similiraty with the propane spectrum, confirming its potential as the major product release during the first stage of thermal decomposition of the anhydrous compounds A complexometric titration... / Mestre