Orientador: Sandro D, Mancini / Banca: Sandra Andrea Cruz / Banca: Rogerio Scatena Biscaro / Resumo: O processo de fabricação das pás de turbinas eólicas envolve a colagem de estruturas fabricadas em plásticos reforçados com fibra de vidro. Neste trabalho foram analisadas os três principais tipos de adesivos estruturais utilizados pelos fabricante de pás (epóxi, poliuretano e metil-metacrilato), com o objetivo de desenvolver critérios que auxiliem na seleção de adesivos e de tratamentos superficiais aplicados às estrutuaras a serem coladas. A caracterização dos adesivos envolveu dois tipos de ensaios mecânicos: o cisalhamento de juntas de sobreposição simples e a clivagem de juntas adesivas. Dois tipos de tratamento das superfícies dos aderentes foram utilizados: camada de sacrifício removível (peel-ply) e abrasão. Também foi realizada a análise dos modos de falha das juntas ensaiadas como auxílio de compatibilidade entre adesivo e substrato. Os resultados mostram que o tratamento via peel-ply foi o mais eficiente para as juntas coladas com epóxi e testadas em cisalhamento, ao apresentar um aumento de 28% na resistência em relação às superfícies sem tratamento. Imagens de microscopia eletrônica de varredura sugerem que esse tratamento gerou uma área maior de contato em relação à superfície não tratada e que causou menos danos à superfície do aderente do que o método abrasivo. Os grupos colados com adesivo metil metacrilato, independentemente do tipo de tratamento, obtiveram os maiores valores nos ensaios de clivagem, cerca de 170% superiores aos demais grupos. Para estruturas de pás corretamente projetadas para evitar cargas de peeling em suas juntas adesivas, este trabalho mostra que a melhor opção são aderentes tratados com peel-ply e colados com epóxi. Contudo, um plano de testes deve ser elaborado sempre que houver a necessidade do emprego de um novo adesivo ou método de preparação superficial / Abstract: The manufacturing process of wind turbine blades involves the bonding of structures made of glass reinforced plastic. This work analyzes the theree main types of structural adhesives used by blades manufactures (epoxy, polyurethane and methyl methacrylate), with the goal of developing criteria to assist in the selection of adhesives and surface treatments applied to the structures to be bonded. The characterization of the adhesives involved two types of mechanical tests: single lap shear joints and cleavage of adhesive joints. Two types of surface treatment of the adherents were used: removable sacrifical layer (peel-ply) and abrasion. The joint failure mode analysis was also carried out as an aid to the study of compatibility between adhesive and substrate. The results show that treatment via peel-ply was the most efficient for epoxy bonded substrates tested in shear, by presenting a 28% increase in strengh compared to untreated surfaces. Images of scanning electron microscopy suggest that this treatment led to a larger area of contact relative to untreated surfaces and caused less damage to the substrate's surface than the abrasive method. The groups bonded with methyl methacrylate regardless the type of treatment, had the highest values in the cleavage test, approximately 170% higher than other groups. For propertly designed blades, that avoid peeling loads in their adhesive joints, this work shows that the best option are substrate treated with peel-ply and bonded with epoxy. However, a test plan should be prepared whenever there is the necessity of using a new adhesive or method of surface preparation / Mestre

A presente dissertação enfoca as características de resistência ao cisalhamento e os mecanismos básicos que governam o fenômeno de atrito em rochas fraturadas. Especial atenção é dedicada à identificação de fatores geométricos e geotécnicos importantes e a sua relação com o comportamento e esforços resistentes de rochas fraturadas. A caracterização de fraturas por meio de parâmetros geomecânicos adequados permitirá incluí-los nos modelos de cálculo e simular mais realisticamente o comportamento geomecânico do maciço rochoso fraturado. / This thesis focuses on the shear strenght and mechanisms that change the shear characteristics of jointed rocks. Special attention was devoted to the identification of geometric and geotechnical factors and its relationship with the behavior and strenght of jointed rocks. The characterization of the fractures by apropriated geomechanical parameters Will permite to include them in the models and to simulate more realistically the behavior of fractured rock mass.

O comportamento de solos reforçados depende amplamente da interação entre o solo e o reforço, baseado nas solicitações que o conjunto experimentará ao longo da sua vida útil. Tal interação é comumente caracterizada através de ensaios normatizados como o de arrancamento, que buscam simular as solicitações a que o conjunto estará sujeito. Porém, algumas estruturas reforçadas experimentam ações cíclicas de cargas móveis consideráveis, que dificilmente tem seu comportamento representado nestes ensaios comuns. Diante disso, esta pesquisa buscou aperfeiçoar o equipamento de ensaios cíclicos da Escola de Engenharia de São Carlos EESC-USP, a fim de realizar ensaios cíclicos em diferentes tipos de solos (uma areia, um silte argiloso e uma brita graduada simples), reforçados com uma geogrelha de poliéster comumente utilizada para reforço de base de pavimentos. Após esta etapa se iniciaram os ensaios de arrancamento nos solos, fornecendo parâmetros para a realização dos ensaios cíclicos. No arrancamento a areia apresentou ganho de resistência com o aumento da tensão confinante, e os maiores deslocamentos, já o silte e a brita não sofreram influência deste aumento. O comportamento cíclico causou desconfinamento da areia e degradação do reforço na brita, apresentando o comportamento mais estável no silte. Durante os ensaios o reforço apresentou grandes deformações conforme solicitado, o que contribuiu para os valores de módulos de resiliência abaixo dos descritos na literatura, que utiliza corpos de prova curtos e diferentes níveis de tensões. Nos ensaios cíclicos a areia variou seu módulo relativamente pouco com as variações de tensão confinante e cisalhante, o silte foi mais sensível à variação da cisalhante e a brita variou igualmente com as duas. / The behavior of reinforced soils depends largely on the interaction between soil and reinforcement, based on requests that the group will experience throughout its service life. Such interaction is commonly characterized by standardized tests such as the pullout, which seek to simulate the stresses to which the group is subject. However, some reinforced structures experience cyclic loads by considerable moving loads, that their behavior is hardly represented in these common tests. Thus, this research sought to improve the equipment of cyclic tests of the School of Engineering of São Carlos EESC-USP, in order to perform cyclic tests on different types of soil (one sand, clayey silt and a simple graded gravel), reinforced with one polyester geogrid commonly used for reinforcing pavements base. After this step began the pullout tests on soils, providing parameters for the realization of the cyclic tests. In the pullout tests, the sand had resistance gain with confining tension increasing and greater displacements, already silt and gravel not affected by this increase. The cyclical behavior caused deconfinement of sand, and the gravel causes degradation of reinforcement, with the more stable behavior on silt. During the test, the reinforce presented large deformations as requested, which contributed to the values of resilience modules below in the literature, which uses specimens shorter and different tension levels. In the cyclic tests the sand modulus varied relatively little with confining pressure and shear variations, the silt was more sensitive to the variation of shear and gravel also varied with both.

O trabalho tem o objetivo geral de estudar os efeitos transientes de alta frequência do regime de ventos na ressurgência de Cabo Frio, utilizando para este fim dados oceanográficos e saídas do modelo oceanográfico HYCOM. Para atingir este objetivo utilizou-se um conjunto de dados oceanográficos bem como de ventos obtidos junto ao Banco Nacional de Dados Oceanográficos (BNDO) do Centro de Hidrografia da Marinha (CHM). Estes dados são provenientes de duas comissões realizadas pelo ex-Navio Oceanográfico Almirante Saldanha, uma no período de 16 a 23 de janeiro de 1986 e outra no período de 09 a 22 de setembro de 1972. Os dados mostram uma flutuação na estrutura termohalina da região de Cabo Frio, presumivelmente, associada aos eventos de ressurgência ocorridos devido à variação no campo de ventos predominantes na região, mais especificamente, perturbações de alta frequência como a brisa do mar (BM) e a passagem de sistemas frontais na região. Com os resultados preliminares do presente trabalho podemos inferir a existência de uma correlação entre a atuação da BM no regime de ventos com uma intensificação da ressurgência em Cabo Frio já que a circulação local tem o efeito de alterar tanto a intensidade quanto a direção dos ventos predominantes naquela região fazendo com que o vento resultante se torne mais intenso e com uma tendência de ficar paralelo à costa o que favorece à ocorrência do fenômeno da ressurgência. Com os dados de setembro de 1972 observamos também um comportamento interessante da profundidade da isoterma de 16ºC, que é um bom indicador da intensidade da ressurgência, quando a mesma altera sua profundidade em torno de 50m, passando de 70m para 20m, fato este visivelmente associado à alteração no campo de ventos devido à passagem de um sistema frontal na região. / The overall objective of this work is to study the transient hight-frequency effects of the wind regime on the Cabo Frio upwelling. For this, oceanography data and outputs of the oceanographic model HYCOM were used. In order to obtain this objective, a set of oceanographic and wind data, obtained by means of the National Bank of Oceanographic Data (BNDO) of the Hydrographic Center of the Navy (CHM), was used. This data is a result of two commissions carried out by the ex-oceanographic vessel Almirante Saldanha, one between January 16th and 23rd, 1986, and the other from September 9th to 22rd, 1972. The data showed a fluctuation in the thermohaline structure in the Cabo Frio region, presumably associated to the upwelling events which occur due to variations in the predominant wind fields in the region, specifically high frequency disturbances such as the sea breeze (SB) and the passing of frontal systems in the region. Based on preliminary results of this work, we may infer the existence of a correlation between the role of the SB on the wind regime and an intensification of the Cabo Frio upwelling since the local circulation has the effect of altering the intensity as well as the direction of the predominant winds in the region. Consequently, the resulting wind is intensified and has a tendency of becoming parallel to the coast which, in turn, favors the occurance of the upwelling phenomenon. Based on the September 1972 data, we observed an interesting behavior of the depth of the 16ºC isotherm, which is a good indicator of the intensity of the upwelling process. The depth of this isotherm is altered in approximately 50 m going from 70 m to 20 m, which in noticeably associated to the alteration in the wind field due to the passing of a frontal system in the region.

O Sistema de Zonas de Cisalhamento da Região Sudeste do Brasil corresponde a um importante cinturão de cisalhamento transcorrente responsável pela estruturação do embasamento pré-cambriano do sudeste brasileiro. A Zona de Cisalhamento Caucaia (ZCC) é uma das estruturas componentes deste sistema e, a despeito da sua proximidade da capital paulista e de sua expressão, foi pouco estudada desde a sua definição, a quase 40 anos atrás. Neste sentido, o presente trabalho buscou analisar seus aspectos geométricos, cinemáticos e metamórficos, à luz de técnicas tradicionais (análise microestrutural e trama de eixos-c de quartzo) e atuais (análise de vorticidade, geotermômetro de quartzo). Deste modo, verificou-se que a Zona de Cisalhamento Caucaia apresenta orientação geral NE-SW, infletindo para E-W logo a sul do município de Tapiraí, sendo marcada por foliação milonítica vertical e lineação de estiramento de baixo ângulo caindo para NE, mostrando tratar-se de uma zona de cisalhamento transcorrente destral. O metamorfismo associado corresponde a transição entre os fácies xisto verde alto e anfibolito, com intervalo de temperatura estimado entre 400 e 600°C. Os dados obtidos de trama cristalográfica e de análise de vorticidade indicam importante componente de cisalhamento puro no fluxo de deformação associado à ZCC. Além disso, verificou-se que a componente de cisalhamento simples variou ao longo do tempo geológico, aumentando nos últimos incrementos de deformação dúctil da Zona de Cisalhamento Caucaia, sugerindo trajetória acelerada de fluxo (accelerating flow path). Estes resultados concordam com o modelo de transpressão atualmente aceito para a formação do Sistema de Zonas de Cisalhamento da Região Sudeste do Brasil. / The Shear Zone System of Southeastern Brazil corresponds to an important transcurrent shear belt that produced the Precambrian basement of this region. The Caucaia Shear Zone (CSZ) is one of the component structures of this system and in spite of its nearness to the São Paulo capital and prominence, has been little studied since its definition 40 years ago. In this wise, the present study seeks to analyze its geometric, kinematic and metamorphic aspects using traditional (microstructures and quartz c-axis fabric) and modern (vorticity analysis and geothermometry of quartz) techniques. In this way, it could be seen that the Caucaia Shear Zone is NE-SW trending, with an E-W inflection at the Tapiraí city, marked by a vertical milonitic foliation and a low angle stretching lineation plunging NE, depicting a dextral transcurrent shear zone. The associated metamorphism corresponds to a transition between greenschist and amphibolite facies, with a temperature interval between 400-600°C. The crystallographic fabric and vorticity analyses data obtained indicate important purê shear component in the flow deformation of the CSZ. Also, it could be seen that the simple shear component varied during geological time, increasing in the last ductile deformation increments of the Caucaia Shear Zone, suggesting an accelerated flow path. These results agree with the transpression model accepted today for the formation of the Shear Zone System of Southeastern Brazil.

O propósito deste estudo foi o de avaliar a influência do sistema adesivo e do envelhecimento na resistência adesiva da interface dentina humana-resina composta. Cento e sessenta terceiros molares extraídos tiveram suas raízes removidas e as coroas seccionadas no sentido mésio-distal. As faces vestibulares foram incluídas em anel de PVC/resina acrílica e divididas em quatro grupos correspondentes aos quatro sistemas adesivos testados: um sistema adesivo de condicionamento total, como controle, Adper Single Bond 2 (ASB 2) (3M ESPE); um sistema adesivo autocondicionante de passo único, Adper Easy One (AEO) (3M ESPE); e dois sistemas adesivos autocondicionantes de dois passos, P90 System Adhesive (P90SA) (3M ESPE), e Clearfill SE Bond (CSEB) (Kuraray). Cada grupo foi dividido em quatro subgrupos correspondentes aos quatro tipos de envelhecimentos artificiais utilizados: termociclagem com 500, 10.000 e 30.000 ciclos e estocagem em água destilada a 37ºC por um ano e, após este período, termociclagem com 500 ciclos. Desta maneira, formou-se 16 subgrupos: ASB2.1, ASB2.2, ASB2.3, ASB2.4; AEO.1, AEO.2, AEO.3, AEO.4; P90SA.1, P90SA.2, P90SA.3, P90SA.4; CSEB.1, CSEB.2, CSEB.3, CSEB.4. Após o envelhecimento artificial padronizado foi realizado o teste de resistência ao cisalhamento ISO TR 11405, usando uma máquina universal de testes EMIC-2000, regulada a 0,5mm/minuto e célula de carga de 200 Kgf. Os resultados foram submetidos à análise estatística de variância (Testes ANOVA, Tukey e Scheffé). Houve diferença estatística significante (p<0,01) para dois fatores de variação (adesivo e envelhecimento) e a interação adesivo x envelhecimento (p<0,01) não apresentou diferença estatística significante. O adesivo Adper Single Bond 2, apresentou maiores valores, enquanto que, o P90 System Adhesive, os menores valores de resistência adesiva ao cisalhamento em relação aos demais sistemas adesivos. A termociclagem de 500 ciclos e a estocagem em água a 37ºC por um ano, seguida de 500 ciclos térmicos apresentaram os mais elevados valores de resistência adesiva, sem diferenças estatísticas significantes, assim com a termociclagem de 10.000 e 30.000 ciclos apresentaram os valores mais baixos. Baseado nestes achados pode-se concluir o sistema adesivo e o envelhecimento influenciaram a resistência ao cisalhamento da interface dentina humanaresina composta. / The purpose of this study was to evaluate the influence of the adhesive system and aging on the bond strength of human dentin-composite resin interface. One hundred and sixty extracted third molars had their crowns removed and the roots sectioned mesiodistally. The buccal faces were included ring PVC/acrylic resin and they were divided into four groups corresponding to the four tested adhesive systems tested. A total etch adhesive system, as controls, Adper Single Bond 2 (ASB 2) (3M ESPE), an all-in-one self-etching adhesive system, Adper Easy One (AEO) (3M ESPE) and two two steps self-etching adhesive systems, P90 System Adhesive (P90SA) (3M ESPE), and Clearfill SE Bond (CSEB) (Kuraray). Each group was divided into four subgroups corresponding to four types of used artificial aging: thermocycling with 500, 10,000 and 30,000 cycles and storage in distilled water at 37°C for one year and after this period, thermocycling with 500 cycles. Thus was formed 16 subgroups: ASB2.1, ASB2.2, ASB2.3, ASB2.4; AEO.1, AEO.2, AEO.3, AEO.4; P90SA.1, P90SA.2, P90SA.3, P90SA.4; CSEB.1, CSEB.2, CSEB.3, CSEB.4. After accelerated aging test was standardized shear bond strength ISO TR 11405, using a universal testing machine (EMIC-2000) set at 0.5 mm/minute and a load cell of 200 kgf. The results were subjected to statistical analysis of variance (ANOVA, Tukey and Scheffe). There was a statistically significant difference (p<0.01) for two factors of variation (adhesive and aging) and not for the interaction adhesive x aging (p<0.01). The adhesive Adper Single Bond 2 showed higher values of shear bond strength, whereas the P90 System Adhesive showed the lowest values of shear bond strength compared to other adhesive systems. The thermocycling regimen of 500 cycles and storage in water at 37°C for one year, followed by 500 thermal cycles showed the highest bond strength values, no statistically significant differences, as well as thermocycling of 10,000 and 30,000 cycles showed the lowest values. Based on these findings it can be concluded the adhesive system and aging affected the shear bond strength of human dentin-composite resin interface.

As microestruturas registram importantes e abundantes informações acerca da história deformacional das rochas. O estudo destas feições em minerais como o quartzo tem se intensificado pela sua abundância na crosta continental. Este trabalho consiste em analisar estruturas e microestruturas dos quartzo milonitos e filonitos da Zona de Cisalhamento Quitéria – Serra do Erval (ZCQSE), região de Quitéria, RS. A ZCQSE faz parte do Cinturão de Cisalhamento Sul-brasileiro e está localizada na porção nordeste do Escudo Sul-rio-grandense. Afetou rochas do embasamento paleoproterozoico, controlou o posicionamento de magmas edicaranos, e sua atividade incrementou deformação até o estado sólido. Corpos de quartzo milonito e filonito (QMF) afloram ao longo da ZCQSE, dispostos em faixas estreitas e descontínuas, alongados na direção N65°E. Os QMF possuem arranjo geométrico concordante às estruturas impressas pela zona de cisalhamento nos granitoides sintectônicos parentais, denominados de Arroio Divisa (GAD). Nesta sequência de QMF, o quartzo milonito é a ocorrência principal e dois tipos, com feições deformacionais concordantes, foram identificados: um está associado ao filonito (QM1) e o outro afeta veios graníticos (QM2). Filonitos ocorrem de maneira subordinada, como bandas de espessura centimétrica a métrica, intercaladas paralelamente ao QM1. A comparação entre as microestruturas desenvolvidas em agregados de quartzo deformados nos GAD e nos QMF permitiram avaliar qualitativamente as condições de deformação da ZCQSE. As microestruturas em agregados de quartzo indicam que os episódios de deformação que afetaram os QMF e GAD ocorreram em condições termais muito semelhantes. Grãos de quartzo grossos e interlobados, que contêm subgrãos em padrão tabuleiro de xadrez, registram recristalização e recuperação em condições compatíveis com as da fácies anfibolito superior, quando o sistema estava ainda em condições magmáticas. Diversos graus de retrabalhamento, como redução no tamanho do grão e estiramento, com desenvolvimento de extinção irregular e ondulante, afetam as microestruturas de alta temperatura e indicam que a retomada da deformação ocorreu em fácies xisto verde, em condições de P-T mais brandas. O conjunto de corpos de QMF presente nos GAD forma um indicador cinemático de grande escala que atesta o caráter transpressivo da ZCQSE. / The microstructures register important and abundant information about deformational history of the rocks. The investigation of these features in minerals such as quartz has been intensified due to its abundance in the continental crust. This work consists of analysing structures and microstructures of quartz mylonites and phyllonites from the Quitéria–Serra do Erval Shear Zone (QSESZ) in the region of Quitéria, RS. The QSESZ integrates the Southern Brazilian Shear Belt and is located in the northeastern part of the Sul-rio-grandense Shield. The QSESZ affected rocks of the Paleoproterozoic basement, controlled the emplacement of Edicaran magmas and deformed them past the solidus. Quartz mylonite and phyllonite (QMP) occur along the QSESZ, arranged in narrow and discontinuous, N65°E elongate bands, with geometric arrangement concordant with the shear zone structures printed on the parental syntectonic Arroio Divisa Granitoids (ADG). Quartz mylonite is dominante in this QMP sequence, and two types have been identified, with similar deformational features: one is associated with phyllonite (QM1) and the other affects granitic veins (QM2). Phyllonites are subordinate and occur as bands of centimetre to metre thickness, interspersed parallel to QM1. The comparison between the microstructures developed in deformed quartz aggregates in ADG and QMP allowed to evaluate qualitatively the deformation conditions of QSESZ. Microstructures of quartz aggregates indicate very similar thermal conditions in the deformation of the QMP and ADG. Coarse and irregular quartz grains with interfingering sutures that contain chessboard pattern subgrains record recrystallization and recovery in upper amphibolite facies conditions, when the system was still under magmatic P-T conditions. Several degrees of reworking, such as grain size reduction and stretching, with irregular and undulose extinction affect the high temperature microstructures and indicate that the resumption of the deformation occurred under green schist facies conditions. The set of QMP bodies within the ADG forms a large-scale kinematic indicator that attests to the QSESZ transpressive regime.

O trabalho tem o objetivo geral de estudar os efeitos transientes de alta frequência do regime de ventos na ressurgência de Cabo Frio, utilizando para este fim dados oceanográficos e saídas do modelo oceanográfico HYCOM. Para atingir este objetivo utilizou-se um conjunto de dados oceanográficos bem como de ventos obtidos junto ao Banco Nacional de Dados Oceanográficos (BNDO) do Centro de Hidrografia da Marinha (CHM). Estes dados são provenientes de duas comissões realizadas pelo ex-Navio Oceanográfico Almirante Saldanha, uma no período de 16 a 23 de janeiro de 1986 e outra no período de 09 a 22 de setembro de 1972. Os dados mostram uma flutuação na estrutura termohalina da região de Cabo Frio, presumivelmente, associada aos eventos de ressurgência ocorridos devido à variação no campo de ventos predominantes na região, mais especificamente, perturbações de alta frequência como a brisa do mar (BM) e a passagem de sistemas frontais na região. Com os resultados preliminares do presente trabalho podemos inferir a existência de uma correlação entre a atuação da BM no regime de ventos com uma intensificação da ressurgência em Cabo Frio já que a circulação local tem o efeito de alterar tanto a intensidade quanto a direção dos ventos predominantes naquela região fazendo com que o vento resultante se torne mais intenso e com uma tendência de ficar paralelo à costa o que favorece à ocorrência do fenômeno da ressurgência. Com os dados de setembro de 1972 observamos também um comportamento interessante da profundidade da isoterma de 16ºC, que é um bom indicador da intensidade da ressurgência, quando a mesma altera sua profundidade em torno de 50m, passando de 70m para 20m, fato este visivelmente associado à alteração no campo de ventos devido à passagem de um sistema frontal na região. / The overall objective of this work is to study the transient hight-frequency effects of the wind regime on the Cabo Frio upwelling. For this, oceanography data and outputs of the oceanographic model HYCOM were used. In order to obtain this objective, a set of oceanographic and wind data, obtained by means of the National Bank of Oceanographic Data (BNDO) of the Hydrographic Center of the Navy (CHM), was used. This data is a result of two commissions carried out by the ex-oceanographic vessel Almirante Saldanha, one between January 16th and 23rd, 1986, and the other from September 9th to 22rd, 1972. The data showed a fluctuation in the thermohaline structure in the Cabo Frio region, presumably associated to the upwelling events which occur due to variations in the predominant wind fields in the region, specifically high frequency disturbances such as the sea breeze (SB) and the passing of frontal systems in the region. Based on preliminary results of this work, we may infer the existence of a correlation between the role of the SB on the wind regime and an intensification of the Cabo Frio upwelling since the local circulation has the effect of altering the intensity as well as the direction of the predominant winds in the region. Consequently, the resulting wind is intensified and has a tendency of becoming parallel to the coast which, in turn, favors the occurance of the upwelling phenomenon. Based on the September 1972 data, we observed an interesting behavior of the depth of the 16ºC isotherm, which is a good indicator of the intensity of the upwelling process. The depth of this isotherm is altered in approximately 50 m going from 70 m to 20 m, which in noticeably associated to the alteration in the wind field due to the passing of a frontal system in the region.

Submitted by Cátia Araújo (catia.araujo@unipampa.edu.br) on 2017-09-29T12:37:06Z No. of bitstreams: 1 Carlos Alfredo Gracioli Aita - 2017.pdf: 6975718 bytes, checksum: 026ed225b1586837407c2e848d7b2ed1 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlucy Farias Medeiros (marlucy.farias@unipampa.edu.br) on 2017-09-29T16:24:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Carlos Alfredo Gracioli Aita - 2017.pdf: 6975718 bytes, checksum: 026ed225b1586837407c2e848d7b2ed1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-29T16:24:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carlos Alfredo Gracioli Aita - 2017.pdf: 6975718 bytes, checksum: 026ed225b1586837407c2e848d7b2ed1 (MD5) Previous issue date: 2017-08-17 / A Soldagem Ponto Fricção e Mistura Mecânica (Friction Stir Spot Welding - FSSW) é uma técnica de soldagem para união pontual de juntas sobrepostas no estado sólido. Por não envolver fusão das chapas que estão sendo soldadas, proporciona melhores propriedades mecânicas em comparação com a soldagem convencional. Outras vantagens são pouca distorção térmica, não necessidade de preparação da superfície e não geração de fumos (tecnologia limpa), o que vem tornando o processo atrativo para a industria automotiva. Neste trabalho foi feito um estudo do desempenho mecânico de juntas sobrepostas soldadas pelo processo FSSW da liga AA6060-T5. Propriedades metalúrgicas e mecânicas de juntas FSSW em chapas de 3,2 mm de espessura foram investigadas, em termos de dureza, resistência ao cisalhamento, macroestrutura e área soldada. Planejamento de experimentos (DOE) foi implementado, pelo Método Taguchi, para determinar as combinações de parâmetros de soldagem a serem testadas e para a interpretação dos resultados. Os parâmetros de processo estudados foram velocidade de rotação, tempo de permanência e velocidade de penetração, em três níveis cada, formando uma matriz ortogonal L9. Com os resultados do Método Taguchi foram escolhidos os dois parâmetros mais significativos e aplicou-se um planejamento Fatorial completo 2³. Para cada condição de soldagem, foram produzidas quatro amostras, uma para avaliação macroestrutural e microdureza e três para testes mecânicos de cisalhamento. Os resultados mostraram que soldas de qualidade são possíveis para a liga e equipamentos usados nesse estudo. Resistências ao cisalhamento superiores a 2,4kN foram observadas, associadas a longos tempo de soldagem. O tempo de permanência e a velocidade de rotação são os parâmetros de maior influência na resistência ao cisalhamento. Os tempos de soldagem muito longos causam diminuição da resistência ao cisalhamento devido a ascentuação do gancho. O aumento da velocidade de rotação leva ao fenômeno de transição chamado de stick/slip, o que limita a sua magnitude. Equações empíricas para prever a força de cisalhamento em função dos parâmetros de soldagem são satisfatórias quando obtidas por interpolação quadrática. / The Friction Stir Spot Welding (FSSW) is a welding technology to produce overlap spot joints in the solid state. The absence of bulk melting leads to enhanced mechanical properties in comparison to conventional welding. Other advatages are little thermal distortion, no need of surface preparation and no fumes (clean technology), all contributing to the attractiveness of this process in the industry, specialy the automotive. This work aimed the study of the mechanical performance of FSSW joints produced with the AA6060-T5. Mechanical and metallurgical properties of FSSW produced in sheets 3,2mm thick were investigated, in terms of hardness, shear tensile strength, macrostructure and welded area. Design of Experiments (DOE) was applied by means of the Taguchi Method to determine the welding parameters to be tested and to understand the results. The welding parameters tested were rotational speed, dwell time and plunge rate, three levels each which led to a L9 orthogonal matrix (9 welding configurations). With results of the Taguchi Method, the two welding parameters more significant (dwell time and rotational speed) were selected for a complete factorial 2³ assessment. For each welding configuration five samples were produced, one for macrostructural and hardness assessment and four for mechanical tests. The results showed that sound welds are possible with the selected alloy and welding equipment. Shear strength higher than 2,4kN, was observed, associated to long welding time. The dwell time and rotational speed are the parameters most effective on the joint shear strength. Too long welding times lead to poor joint strength due to the hook. There is a limit to the rotational speed associated to the transition phenomenon known as slick/slip. Empirical equations for predicting joint strength in terms of welding parameters were sucsessfuly obtained by quadratic interpolation.

Este trabalho tem como principal objetivo a análise experimental comprovativa do efeito de deformação em revestimentos de alumínio quando aplicado um determinado processo de rebitagem. São objetivos secundários: identificar dentre os fatores elegíveis (diâmetro do furo, altura do escareado, material do rebite, espessura do revestimento e tipo de rebitagem - manual ou automática) aqueles que possuem influência e o grau dessa influência na deformação do revestimento. Primeiramente, foi utilizado um questionário e uma matriz de avaliação para eleger os fatores mais relevantes do processo baseado na experiência e conhecimento técnico de especialistas em processo de rebitagem e ciência dos materiais. Na segunda etapa, realizou-se a medição de corpos de prova com combinações saturadas de todos os fatores previamente eleitos baseado na técnica de Taguchi de Arranjos Ortogonais. Por último foi realizada a análise de dados utilizando o conceito da ANAVA - Análise de Variância -utilizando o software MINITABÔ. Os resultados obtidos comprovam a expansão do revestimento após a rebitagem e identifica os principais fatores e seus respectivos efeitos na expansão.