More complex and bigger structures have increased the applicability of low alloy high strength steels due to weight and cost reductions in these projects. One of the requirements for the use of these materials is the preservation of performance after welding. Meanwhile, the norms on which the Welding Procedures Specifications (WPS) are based have not yet considered the development of modern steel and its new production process, resulting in unnecessary welding costs that diminish the profits of the application of this type of steel. This thesis aimed to develop and evaluate an experimental methodology to guide the creation and control of welding procedures for structural steel through a microstructural atlas of the heat affected zone (HAZ) in a thermomechanical control process (TMCP), 65 ksi steel (ASTM A572 Grade 65). This steel was used in the project of an industrial building for CBMM in Araxá, Minas Gerais, Brazil. It is proposed that through a microstructural atlas of a given steel, it is possible to determine the range of cooling rates that the steel may suffer during welding without affecting mechanical properties and without risking cold cracks. When comparing the microstructure of steel welds performed in field conditions, it is possible to determine the heat input range for a given process in the preparation of a WPS. The selected case study is from a high strength low alloy class 65 ksi steel (ASTM A572 Grade 65) that was used in the structure of an industrial building. The steel was produced using TMCP. The atlas was created via the construction of a continuous cooling transformation diagram using physical simulation (dilatometer and Gleeble) of the coarse grain HAZ (GCHAZ). The characterization of the simulated region was performed by metallography and mechanical tests. The microstructure of real welds made by a qualified WPS were compared to the atlas in order to certify the correct use of parameters and to validate the method. The methodology was also qualified and the potential economic benefits were quantified (based only on the reduction of consumables used and the increased availability of the welding process machine) for the selected industrial project. The mapped microstructures varied from martensite (at high cooling rates) to pearlite/ferrite with large grain size (at low cooling rates). There was remarkable prevalence of bainitic microstructure in a wide range of cooling rates, consistent with the chemical composition of the steel studied. Comparisons with real weld microstructures showed the atlas is compatible with them, and that it can more accurately describe the effective thermal cycle xi that occurs in the coarse grain region of the HAZ (other regions were not included). The application of this methodology in the development of new WPS would allow greater flexibility in the welding procedures, including welding without preheating. In this respect alone, it was possible to forecast savings of approximately R$200,000.00, 1,000 hours of processing and 172 tonnes of carbon equivalent emissions. / Estruturas cada vez mais complexas e de maiores dimensões vêm aumentando a aplicabilidade de aços de baixa liga e alta resistência, devido à redução de peso e custo dessas estruturas. Um dos requisitos para o uso desses materiais é a manutenção do desempenho após soldagem. Entretanto, as normas em que se baseiam as Especificações de Procedimentos de Soldagem (EPS) ainda não consideram aços mais modernos em termos de rota de fabricação, o que pode fazer com que custos desnecessários de soldagem minimizem os ganhos da aplicação desses aços. Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento e avaliação de uma metodologia para, experimentalmente, orientar a elaboração e o controle da aplicação de procedimentos de soldagem para aços estruturais, através de atlas microestrutural de regiões da zona afetada pelo calor (ZAC). Propõe-se que, através de um atlas microestrutural de um dado aço, seja possível determinar a faixa otimizada de energia de soldagem para um dado processo na elaboração e aplicação da EPS e, consequentemente, as velocidades de resfriamento que o aço possa sofrer durante a soldagem, sem perder as propriedades mecânicas e sem colocálo em risco quanto a trincas a frio. Tomou-se como estudo de caso o aço produzido por laminação controlada de classe de resistência de 65 ksi (ASTM A572 Grau 65), utilizado em um projeto de um prédio industrial na empresa CBMM. Trata-se de um aço fabricado pelo processo TMCP com resfriamento acelerado. A elaboração do Atlas se deu através da construção de um diagrama CCT, por simulação física (dilatômetro e Gleeble), da região de grãos grosseiros da zona afetada pelo calor (ZAC GG). Foram feitas caracterizações metalográficas e mecânicas das regiões simuladas. Microestruturas de soldas realizadas com EPS qualificadas foram comparadas com as do Atlas para se certificar da adequabilidade dos parâmetros utilizados e validação da abordagem. Foram realizadas ainda a qualificação e quantificação de potenciais benefícios econômicos no citado projeto industrial, obtidos pelo uso desta metodologia. As microestruturas apresentadas no mapa variavam de martensíta, para altas taxas de resfriamento, até perlita/ferrita de tamanho de grão elevado, para baixas taxas de resfriamento. Observou-se notável predominância da microestrutura bainítica em uma larga faixa de taxas de resfriamento, compatível com as propriedades e composição do aço estudado (alta soldabilidade). As comparações com as microestruturas de soldas reais mostraram que o Atlas pode descrever de forma precisa o ciclo térmico efetivamente imposto ix na ZAC GG. Concluiu-se que a aplicação desta metodologia na elaboração de novas EPS permitiria uma maior flexibilidade nos procedimentos de soldagem, admitindo inclusive soldagem sem pré-aquecimento. Em relação a não necessidade de pré-aquecimento, podese prever uma economia significante de custos e redução de emissão de gases que provocam efeito estufa. / Mestre em Engenharia Mecânica

O ganho crescen te de desempenho nos computadores modernos tem impulsionado os trabalhos científicos nas áreas de simulação computacional. Muitos autores utilizam em suas pesquisas ferramentas comerciais que limitam seus trabalhos ao esconder os algoritmos internos destas ferramentas e dificultam a adição de dados in-vivo nestes trabalhos. Este trabalho explora esta lacuna deixada por aqueles autores. Elaboramos um arcabouço computacional capaz de reproduzir os fenômenos óticos e fisiológicos do sistema visual. Construímos com superfícies quádricas os modelos esquemáticos do olho humano e propomos um algoritmo de traçado de raio realístico. Então realizamos um estudo nos modelos esquemáticos e a partir deles mais a adição de dados in-vivo obtidos de um topógrafo de córnea extraímos informações óticas destes modelos. Calculamos os coeficientes e Zernike dos modelos para tamanhos diversos de pupila e obtivemos medidas de aberração do olho humano. Os resultados encontrados estão de acordo com os trabalhos relacionados e as simulações com dados in-vivo estão consoantes com as produzidas por um aparelho de frente de onda comerciais. Este trabalho é um esforço em aproveitar as informações adquiridas pelos equipamentos modernos de oftalmologia, além de auxiliar o entendimento de sistemas visuais biológicos acabam também em auxiliar a elaboração de sistemas de visão artificial e os projetistas de sistemas óticos / The increase in performance of the modern computers has driven scientific work in the areas of computer simulation. Many authors use in their research commercial tools that use embedding algorithms, which sources are not provided, and it makes harder and sometimes impossible, the development of novel theories or experiments. This work explores this gap left for those authors. We present a computational framework capable to reproduce the optical and physiological phenomena of the human visual system. We construct schematical models of the human eye from quadrics surfaces and consider an algorithm of realistic ray tracing. Afterward, we performed a study on schematics models and in addition we introduce, in these models, in-vivo data obtained from corneal topography machine and extract optical information. We calculate the Zernike coefficients in the models for different sizes of pupil and measures of aberration of the human eye. The results are in agreement with related work and simulations with in-vivo data are according with the produced by a commercial wave-front device. This work is an effort in using to advantage the information acquired for the modern equipment of ophthalmology, besides assisting the understanding of biological visual systems, it also helps the development of artificial vision systems and the designing of optical systems

Este trabalho tem a finalidade de estudar a influência da parede de concreto na análise de estabilidade de contenções atirantadas bem como discutir sobre segurança nestas análises. Para isto foram elaborados modelos em estado plano de deformação por meio do método dos elementos finitos, MEF, para análise. A parede de concreto foi modelada com variações de rigidez e modelos reológico, com o fim de se entender sua influência no fator de segurança. Por fim foi realizado um breve estudo sobre a utilização dos métodos estatísticos na análise de estabilidade de contenções. / This work has the purpose of study the influence of the concrete wall in the stability analysis of tieback retaining walls and to discuss these safety analysis. Models were developed using plane strain state via the finite element method, FEM, for analysis. The concrete wall was modeled with variations of stiffness and rheological models, in order to bore its influence on the safety factor. Finally a brief study was conducted on the use of statistical methods in stability analysis of retaining walls.

[pt] No presente trabalho foram realizadas medidas de capacidade térmica à pressão constante do espinélio Al2MnO4 na faixa entre 2 e 873 K. No intervalo entre 2 e 300 K empregou-se um calorímetro de relaxação térmica. Os dados evidenciaram a presença de uma anomalia em torno de 33 K, cuja componente magnética pôde ser constatada mediante medidas de capacidade calorífica com campo magnético constante, bem como também medidas de magnetização específica como função da temperatura. A contribuição entrópica associada à mencionada anomalia foi considerada no cálculo da entropia molar a 298.15 K do óxido em questão (116.05 mais ou menos 5.2 J/mol.K), valor este consistente com valores da literatura para outros espinélios. Na faixa entre 323 e 873 K empregou-se um calorímetro diferencial de varredura. Os dados foram ajustados quantitativamente com o modelo de Berman e Brown, incluindo-se no ajuste o valor de capacidade térmica a 298.15 K, obtido via calorimetria de relaxação térmica. Empregando-se o valor de entropia molar determinado no presente trabalho, os parâmetros do modelo de Berman e Brown estimados com os dados em temperaturas elevadas, e uma estimativa disponível na literatura para a entalpia de formação do óxido Al2MnO4, construiu-se um modelo para a dependência térmica da energia de Gibbs do referido composto válido na faixa entre 298.15 e 2114 K. O modelo foi testado com sucesso no acesso termodinâmico das propriedades do sistema Al2O3-MnO. / [en] In the present work the constant pressure molar heat capacity of the spinel Al2MnO4 was measured between 2 K and 873 K. In the interval between 2 K and 300 K a relaxation calorimeter was employed. The data indicated the presence of a thermal anomaly around 33 K, whose magnetic component could be evidenced through measurements of the heat capacity with a constant applied magnetic field, and also through specific magnetization data as a function of temperature. The entropic contribution of the thermal anomaly was considered in the calculation of the molar entropy of the oxide at 298.15 K (116.05 more or less 5.2 J/mol.K), and the calculated value has proven to be consistent with values published earlier for other spinel compounds. In the interval between 323 and 873 K a differential scanning calorimeter was employed. The data were quantitatively modeled with the function proposed by Berman and Brown, including the heat capacity value obtained at 298.15 K accessed through the relaxation calorimeter route. By using the molar entropy at 298.15 K, the values of the parameter estimated for the Berman and Brown model with the heat capacity data at elevated temperatures, and an estimative for the heat of formation of the spinel Al2MnO4 extracted from the literature, it was possible to construct a model for the thermal dependence of the Gibbs energy of this compound valid between 298.15 K and 2114 K. The model was successfully tested in the thermodynamic assessment of the properties of the system Al2O3-MnO.

Esta investigación aborda la real influencia que tiene el agrietamiento de los elementos estructurales en la reducción de rigidez cuando se produce un evento sísmico. Para ello, en primer lugar, describió la realidad problemática, los antecedentes y generalidades previos acerca del tema para determinar qué tipo de edificación utilizar. En segundo lugar, el marco teórico expuso un conjunto de conceptos fundamentales necesarios para entender el agrietamiento del concreto, la obtención de la inercia efectiva, la irregularidad de edificaciones y se dio un repaso sobre las consideraciones de normas extranjeras. En tercer lugar, se determinó trabajar con 6 planos de viviendas multifamiliares, de los cuales 3 fueron estructuras regulares y 3 fueron irregulares. Asimismo, se subdividió las estructuras en alturas de 5, 10 y 15 pisos, ya que son el tipo de edificación que más se construyen en Lima. Después se halló los parámetros geográficos, de uso y geométricos a partir de la Norma E-030, para luego realizar el análisis sísmico lineal (estático y dinámico). Luego, se realizó los diagramas de momento – curvatura (vigas, columnas y placas), para que, a partir de ellos, obtener un factor de reducción de la inercia bruta y realizar un nuevo análisis sísmico considerando este valor como efecto del agrietamiento. Finalmente, se realizó un análisis comparativo entre los resultados obtenidos de acuerdo a la altura en edificaciones regulares e irregulares. / This research addresses the real influence of the cracking of structural elements in the reduction of rigidity when a seismic event occurs. To do this, first, he described the problematic reality, the background and previous generalities about the topic to determine what type of building to use. Secondly, the theoretical framework exposed a set of fundamental concepts necessary to understand the cracking of concrete, the obtaining of effective inertia, the irregularity of buildings and a review of the considerations of foreign standards. In the third place, it was determined to work with 6 multifamily housing plans, of which 3 were regular structures and 3 were irregular. Likewise, the structures were subdivided into heights of 5, 10 and 15 floors, since they are the type of building that is most constructed in Lima. Afterwards, the geographic, use and geometrical parameters were found from the E-030 standard, to then perform the linear seismic analysis (static and dynamic). Then, the moment diagrams - curvature (beams, columns and plates) were made, so that from them, obtain a reduction factor of the gross inertia and perform a new seismic analysis considering this value as an effect of cracking. Finally, a comparative analysis was made between the results obtained according to the height in regular and irregular buildings. / Tesis

[ES] Paradigma: Entre el post-positivismo, cuyos hallazgos son probabilidades cuantitativas extraídos de las opiniones del alumnado, y el constructivismo, la realidad cualitativa se construye por interacción social, según las entrevistas en profundidad con el profesorado. Investigación mixta: Según los análisis de datos CUAL y CUAN, sus resultados y conclusiones. Posicionamiento: Ontológico, el investigador conoce la realidad de lo que pretende investigar, sobre una muestra de 17 IES públicos (provincia València), cuya reflexión sobre la E-A de la Tecnología, y los constructos que conforman la identidad STEM. Epistemológico, el investigador participa con conocimiento del hecho a investigar. Metodológico, el contraste de hipótesis y el refinamiento hermenéutico de los análisis CUAL y CUAN. La Teoría Fundamentada es la base del planteamiento CUAL, a través de entrevistas en profundidad y codificación abierta, axial y selectiva, de los temas a investigar: 1. Organización escolar y curricular; 2. Metodología PBL y sinergias STEM; 3. Multidisciplinariedad e interdisciplinariedad STEM; 4. Taxonomía de proyectos. Los datos cualitativos y sus resultados son tratados con Atlas.ti. La Teoría de Aprendizaje Cognitivo Social (SCT), y Teoría Cognitivo Social de Desarrollo de la Carrera (SCCT), son el planteamiento CUAN. El registro de datos CUAN, es a través del diseño de un cuestionario. El grupo "Juicio de expertos" validó estructura y contenido. Los datos y resultados CUAN, son tratados por estadística descriptiva e inferencial. La modelización de los aprendizajes, son tratados por ecuaciones estructurales (SEM). Objetivos: 1. Valorar la metodología por proyectos en un contexto de constantes cambios del currículo y de aprendizaje virtual. 2. Contrastar si el aprendizaje por competencias mejora la adquisición de conocimientos, habilidades y actitudes en un contexto de aprendizaje interdisciplinar. 3. Modelizar los aprendizajes SCT, SCCT, Multidisciplinar, Interdisciplinar y por Proyectos, mediante SEM. Obtención de datos: CUAL (grupos focales profesorado oct. 2019 - feb. 2020; expertos oct. 2019 - abril 2022). Participación 133 docentes (74H, 59M). Todas las sesiones fueron grabadas (audio 70 h). La transcripción audio-texto con AmberScript. CUAN (cuestionarios feb. 2020 - dic. 2020). Participación 1417 alumnos (537 chicas, 831 chicos, 49 errores). El diseño del cuestionario online con Question-Pro. La COVID'19 paralizó el proceso de obtención de datos desde marzo a nov. 2020. Capítulos: I: Introducción. II: Revisión del estado del arte. III: Marco teórico. IV: Metodología de la investigación. V: Análisis cualitativo. VI: Análisis cuantitativo. VII: Conclusiones generales. VIII: Referencias y Anexos. Conclusiones: 1. Currículo denso, rígido y fragmentado no favorece la adquisición de competencias. 2. Formación docente ágil, continua y arraigada a las necesidades. 3. Transición entre niveles educativos, predice la adquisición de competencias del alumnado y la satisfacción docente. 4. Continuidad de estudios no depende del género. No existen diferencias entre chicas y chicos por lo que aprenden, sino por la preferencia de estudios, metodologías aplicadas, expectativas de resultado, y distancia del IES a la metrópoli. 5. Sinergias son posibles, pero la organización de la jornada escolar dificulta compartir experiencias, innovar y divulgar conocimiento. 6. Aprendizaje por proyectos es eficiente y motivador, se aprende haciendo, experimentando soluciones a problemas reales. 7. Aprender buenas prácticas educativas, facilita la multidisciplinar. 8. Uso extensivo del aprendizaje virtual, entretiene más que crear contenido, y se pierde el saber hacer manual. 9. Satisfacción de los aprendizajes disminuye si no se sabe aplicarlos. 10. Dificultades de la interdisciplinariedad STEM, se superan después de un proceso multidisciplinariedad y no al revés. / [CA] Paradigma: Entre el postpositivisme, les troballes del qual són probabilitats quantitatives extrets de les opinions de l'alumnat, i el constructivisme, la realitat qualitativa es construeix per interacció social, segons les entrevistes en profunditat amb el professorat. Investigació mixta: Segons les anàlisis de dades QUAL i CUAN, els resultats i les conclusions. Posicionament: Ontològic, l'investigador coneix la realitat del que pretén investigar, sobre una mostra de 17 IES públics (província València), la reflexió dels quals sobre l'E-A de la Tecnologia, i els constructes que conformen la identitat STEM. Epistemològic, l'investigador participa amb coneixement del fet a investigar. Metodològic, el contrast d'hipòtesis i el refinament hermenèutic de les anàlisis QUAL i QUAN. La Teoria Fonamentada és la base del plantejament QUAL, mitjançant entrevistes en profunditat i codificació oberta, axial i selectiva, dels temes a investigar: 1. Organització escolar i curricular; 2. Metodologia PBL i sinergies STEM; 3. Multidisciplinarietat i interdisciplinarietat STEM; 4. Taxonomia de projectes. Les dades qualitatives i els seus resultats són tractats amb Atlas.ti. La Teoria d'Aprenentatge Cognitiu Social (SCT) i Teoria Cognitiu Social de Desenvolupament de la Carrera (SCCT) són el plantejament CUAN. El registre de dades CUAN és a través del disseny d'un qüestionari. El grup Judici d'experts va validar estructura i contingut. Les dades i resultats CUAN són tractats per estadística descriptiva i inferencial. La modelització dels aprenentatges són tractats per equacions estructurals (SEM). Objectius: 1. Valorar la metodologia per projectes en un context de canvis constants del currículum i d'aprenentatge virtual. 2. Contrastar si laprenentatge per competències millora ladquisició de coneixements, habilitats i actituds en un context daprenentatge interdisciplinari. 3. Modelitzar els aprenentatges SCT, SCCT, Multidisciplinar, Interdisciplinar i per Projectes, mitjançant SEM. Obtenció de dades: QUAL (grups focals professorat oct. 2019 - feb. 2020; experts oct. 2019 - abril 2022). Participació 133 docents (74H, 59M). Totes les sessions van ser gravades (àudio 70 h). La transcripció àudio-text amb AmberScript. QUAN (qüestionaris feb. 2020 - des. 2020). Participació 1417 alumnes (537 xiques, 831 xics, 49 errors). El disseny del qüestionari en línia amb Question-Pro. La COVID'19 va paralitzar el procés d'obtenció de dades des del març al nov. 2020. Capítols: I: Introducció. II: revisió de l'estat de l'art. III: Marc teòric. IV: Metodologia de la investigació. V: Anàlisi qualitativa. VI: Anàlisi quantitativa. VII: Conclusions generals. VIII: Referències i Annexos. Conclusions: 1. Currículum dens, rígid i fragmentat no afavoreix l'adquisició de competències. 2. Formació docent àgil, contínua i arrelada a les necessitats. 3. Transició entre nivells educatius, prediu l'adquisició de competències de l'alumnat i la satisfacció docent. 4. Continuïtat dels estudis no depèn del gènere. No hi ha diferències entre noies i nois pel que aprenen, sinó per la preferència d'estudis, metodologies aplicades, expectatives de resultat i distància de l'IES a la metròpoli. 5. Les sinèrgies són possibles, però l'organització de la jornada escolar dificulta compartir experiències, innovar i divulgar coneixement. 6. Aprenentatge per projectes és eficient i motivador, s'aprèn fent experimentant solucions a problemes reals. 7. Aprendre bones pràctiques educatives facilita la multidisciplinar. 8. Ús extensiu de l'aprenentatge virtual, entreté més que crear contingut, i es perd saber fer manual. 9. Satisfacció dels aprenentatges disminueix si no se sap aplicar-los. 10. Dificultats de la interdisciplinarietat STEM, se superen després d"un procés multidisciplinarietat i no al revés. / [EN] Paradigm: Between post-positivism, whose findings are quantitative probabilities extracted from the opinions of the students, and constructivism, qualitative reality is built by social interaction, according to in-depth interviews with teachers. Mixed research: According to the QUAL and QUAN data analyses, their results and conclusions. Positioning: Ontological, the researcher knows the reality of what he intends to investigate, on a sample of 17 public IES (Valencia province), whose reflection on the E-A of Technology, and the constructs that make up the STEM identity. Epistemological, the researcher participates with knowledge of the fact to be investigated. Methodology, the contrast of hypotheses and the hermeneutic refinement of the QUAL and QUAN analyses. The Grounded Theory is the basis of the QUAL approach, through in-depth interviews and open, axial and selective coding, of the topics to be investigated: 1. School and curricular organization; 2. PBL methodology and STEM synergies; 3. STEM multidisciplinarity and interdisciplinarity; 4. Taxonomy of projects. The qualitative data and its results are processed with Atlas.ti. Social Cognitive Learning Theory (SCT), and Social Cognitive Theory of Career Development (SCCT), are the QUAN approach. The CUAN data record is through the design of a questionnaire. The "Expert Judgment" group validated structure and content. The QUAN data and results are treated by descriptive and inferential statistics. The modeling of learning is treated by structural equations (SEM). Goals: 1. Evaluate the methodology by projects in a context of constant changes in the curriculum and virtual learning. 2. Test whether competency-based learning improves the acquisition of knowledge, skills and attitudes in an interdisciplinary learning context. 3. Model SCT, SCCT, Multidisciplinary, Interdisciplinary and Project learning, through SEM. Data collection: QUAL (teacher focus groups Oct. 2019 - Feb. 2020; experts Oct. 2019 - April 2022). Participation 133 teachers (74H, 59M). All sessions were recorded (audio 70 h). Audio-text transcription with AmberScript. QUAN (questionnaires Feb. 2020 - Dec. 2020). Participation 1417 students (537 girls, 831 boys, 49 errors). The design of the online questionnaire with Question-Pro. COVID'19 paralyzed the data collection process from March to Nov. 2020. Chapters: I. Introduction. II: Review of the state of the art. III: Theoretical framework. IV: Research methodology. V: Qualitative analysis. VI: Quantitative analysis. VII: General conclusions. VIII: References and Annexes. Conclusions: 1. Dense, rigid and fragmented curriculum does not favor the acquisition of skills. 2. Agile, continuous teacher training rooted in needs. 3. Transition between educational levels, predicts the acquisition of student skills and teacher satisfaction. 4. Continuity of studies does not depend on gender. There are no differences between girls and boys because of what they learn, but because of the preference of studies, applied methodologies, expectations of results, and distance from the IES to the metropolis. 5. Synergies are possible, but the organization of the school day makes it difficult to share experiences, innovate and disseminate knowledge. 6. Project-based learning is efficient and motivating, you learn by doing, experimenting with solutions to real problems. 7. Learning good educational practices facilitates multidisciplinary. 8. Extensive use of virtual learning, it entertains more than creating content, and manual know-how is lost. 9. Satisfaction of the learning decreases if one does not know how to apply it. 10. Difficulties of STEM interdisciplinarity are overcome after a multidisciplinary process and not the other way around. / Torres Barchino, E. (2023). Análisis y propuesta de mejora de la enseñanza de las tecnologías en la Educación Secundaria Obligatoria y Bachillerato: un enfoque desde el aprendizaje basado en proyectos (PBL) y la interdisciplinariedad de áreas STEM [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/199198

No description available.