Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2470088 bytes, checksum: a35b3ce9aeae2f08a95fc6e8885618ea (MD5) Previous issue date: 2011-07-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Quasicrystalline materials have unique properties, such as: high hardness, excellent surface properties, good resistance to oxidation and corrosion and low electrical and thermal conductivities. These materials can be obtained by conventional methods of metallurgy. However, the quasicrystals are quitefragile which makes its use in the form of billets for the manufacture of mechanical components. Therefore, they are preferably used in powder form as reinforcements in composite materials or for use in surface layers by plasma spray. One technique for obtaining the quasicrystal, which is widely used, is the conventional casting technique. This technique is used to obtain the manufacture of alloys in this work. Evaluation of mechanical properties through conventional methods, such as tension, compression, fatigue, among others, is not feasible. This is due to the difficulty, in quasicrystals, in the development of specimens because of the high fragility of this material and testing. One of the ways to evaluate mechanical properties of quasicrystals is given by evaluating the fracture toughness, which is an important design criterion for making quasicrystalline alloys for use in industry. Through methods of Vickers indentation, it is possible to evaluate not only the hardness of the material, but also to evaluate qualitatively the evolution of cracks in materials. The measures of these cracks are used to evaluate some parameters such as Young's modulus (E) and fracture toughness (KIC. The main objective was to study the mechanical properties of Al59, 2Cu25,5Fe12,3B3 alloy obtained by conventional casting, using the method of instrumented indentation. It was seen that for loads of between 80mN and 100mN occur the appearance of cracks. The hardness reaches an almost constant level until a load of approximately 200mN, with a maximum value of 10.6 GPa and a value of 9.4 GPa for a maximum load of 500mN. The modulus of elasticity was calculated as E = 183 ± 6GPa for Berkovich indent and 186 ± 6GPa for Vickers indent, at room temperature. The estimated value of KIC was 0.78 and 2.37 Mpam-1 / 2. / Os materiais com estrutura quasicristalina apresentam propriedades singulares tais como: elevada dureza, excelentes propriedades superficiais, boa resistência à oxidação e corrosão e ainda baixas condutividades elétrica e térmica. Estes materiais podem ser obtidos através de métodos convencionais de metalurgia. Entretanto, os quasicristais são bastante frágeis o que dificulta seu uso na forma de tarugos para confecção de componentes mecânicos. Assim sendo, eles são preferencialmente utilizados em forma de pó como reforços em materiais compósitos ou para aplicação em camadas superficiais por plasma spray. Uma das técnicas de obtenção dos quasicristais, que é bastante usada, é a técnica de fundição convencional. Esta foi à técnica de obtenção usada para a fabricação das ligas neste trabalho. A avaliação de propriedades mecânicas dos materiais quasicristalinos através de métodos convencionais, como tração, compressão, fadiga, entre outros, é inviável. Isso ocorre devido à dificuldade, em quasicristais, na elaboração de corpos-de-prova dada alta fragilidade deste material e realização do ensaio. Uma das formas de avaliar as propriedades mecânicas dos quasicristais se dá através da indentação instrumentada, que é uma ferramenta bastante eficiente para o cálculo de propriedades como, o Módulo de Elasticidade, Dureza e Tenacidade à fratura, que é um importante critério de projeto para confecção de ligas quasicristalinas para o seu uso em indústria. Através de métodos de indentação Vickers, é possível avaliar não só a dureza do material, mas também avaliar, qualitativamente, a evolução de fissuras nos materiais. As medidas destas fissuras são utilizadas para avaliar alguns parâmetros como módulo de Young (E) e tenacidade à fratura (Kic). O objetivo principal deste trabalho foi estudar as propriedades mecânicas da ligas Al59,9Cu25.5Fe12.3B3 obtidos por fundição convencional, utilizando-se o método de indentação instrumentada. Foi visto que, para as cargas entre de 80mN e 100mN ocorre o surgimento de trincas. A Dureza atinge um patamar quase constante até uma carga de aproximadamente 200mN, com um valor máximo de 10,6GPa e um valor de 9,4GPa para uma carga máxima de 500mN. O módulo de Elasticidade foi determinado como sendo de E = 183±6GPa para identador Berkovich e 186±6GPa para identador Vickers, na temperatura ambiente. O valor estimado para Kic foi de 0,78 e 2,37 MPam-1/2.

Made available in DSpace on 2015-05-08T15:00:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2254772 bytes, checksum: 66f41c9370b200bbab8ed307f9eaac84 (MD5) Previous issue date: 2010-08-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work represents an experimental study on the influence of chromium on microstructure and thermomechanical properties in alloys Cu-Al-Be with shape memory effect. The chemical compositions of these alloys are Cu-11,8Al-0,6Be-XCr; X = 0,1, 0,2, 0,3, 0,5 and 0,05 (wt%). The samples were analyzed by optical microscopy to determine the average grain size, and then subjected to tensile testing at room temperature for values of stress and strain, determination of transformation temperatures of martensitic and austenitic phases via analysis by DSC, which showed lower compared to alloys without Cr and in addition the samples were subjected to hardness testing. From this data it was found that the addition of chromium as grain refiners improved the mechanical properties of the alloy studied. / Neste trabalho foi realizado um estudo experimental sobre a influência do cromo na microestrutura e propriedades termomecânicas em ligas Cu-Al-Be com efeito memória de forma. As composições químicas destas ligas são Cu-11,8Al-0,6Be-XCr; X = 0,1; 0,2, 0,3, 0,5 e 0,05 (% em peso). As amostras foram submetidas à análise por microscopia óptica para determinar o tamanho médio dos grãos, sendo, em seguida, submetidas ao ensaio de tração em temperatura ambiente para obter valores de tensão e deformação, determinação das temperaturas de transformação das fases martensítica e austenítica via analise por DSC, as quais apresentaram mais baixas, em relação às das ligas sem Cr e como complemento as amostras foram submetidas ao ensaio de dureza. A partir deste dados, foi verificado que a adição cromo como refinadores de grão melhorou as propriedades mecânicas da liga estudada.

Orientador: Marcelo Coelho Goiato / Banca: Daniela Micheline dos Santos / Banca: Mário Alexandre Coelho Sinhoreti / Resumo: Apesar de satisfatórias, as próteses maxilofaciais apresentam limitações quanto à estética, conforto e durabilidade. Por isso estudos com o objetivo de melhorar as propriedades desses materiais são incessantes. É comprovada a eficiência da adição de nanopartículas na proteção de silicones, evitando a degradação da sua cor, no entanto a literatura é escassa quando se refere a outras alterações das propriedades físicas causadas no silicone facial. Assim, o objetivo deste estudo é avaliar a influência da adição de nanopartículas na ruptura, deformação permanente e dureza do Silicone Facial Silastic MDX4-4210. Foram confeccionadas 560 amostras em silicone facial, sendo 280 dessas amostras para o teste de ruptura, 140 para o teste de dureza e 140 para o teste de deformação permanente. As nanopartículas adicionadas na confecção das amostras de silicone foram: óxido de zinco (ZnO); sulfato de bário (BaSO4) e dióxido de titânio (TiO2). Para cada teste (exceção do teste de ruptura, no qual a quantidade de amostras será confeccionada em duplicata), 40 amostras de silicone serão confeccionadas com adição de cada um dos tipos de nanopartículas, totalizando 120 amostras; 10 amostras de silicone com tinta a óleo, sem nanopartículas, e 10 amostras somente de silicone .Para cada tipo de nanopartícula adicionada ao silicone facial, 20 amostras foram confeccionadas na concentração de 1% e 20 na concentração de 2%. Para cada concentração de nanopartículas, metade (10 amostras) foi com adição de tinta a óleo e a outra metade sem tinta a óleo. As amostras foram submetidas aos ensaios de dureza, resistência à ruptura e deformação permanente, e 1008 horas de envelhecimento acelerado. Os dados obtidos foram submetidos à análise estatística, utilizando-se os testes de nested ANOVA e teste de Tukey. Pode-se... / Abstract: Although satisfactory, the maxillofacial prostheses present aesthetics, comfort and durability limitations. Therefore, studies with the purpose to obtain better properties of these materials are unceasing. The efficiency of adding nanoparticles to silicon protection is well proven in preventing its color degradation, however the literature is scarce when it comes to other physical property changes with infacial silicon.The aim of this study is to evaluate the influence of nanoparticles addition to hardness, rupture resistance and permanent deformation of Facial Silicone Silastic MDX4-4210. 560 samples of facial silicone were made, 280 for rupture resistance test, 140 for hardness test and 140 for permanent deformation test. Nanoparticles added in the preparation of silicone samples were zinc oxide (ZnO), barium sulfate (BaSO4) and titanium dioxide (TiO2). For each test (except the rupture test, in which the samples are duplicated), 40 samples will be made of silicon added to each type of nanoparticles, totaling 120 samples, 10 samples of silicone with oil paint without nanoparticles, and 10 samples only of silicone (control group). For each type of nanoparticle added to the facial silicone, 20 samples were prepared at a concentration of 1% and 20 at a concentration of 2%. For every concentration of nanoparticles, half (10 samples) were added oil paint and the other half without oil paint. Samples were submitted to testing hardness, rupture resistance and permanent deformation, and 1008 hours of accelerated aging. The data were subjected to statistical analysis using nested ANOVA and Tukey tests. It can be verified through the results that the presence of nanoparticles influenced the hardness, tear strength and permanent deformation of the assessed groups. We conclude that all evaluated nanoparticles influenced the hardness, tear strength and permanent... / Mestre

Orientador: Maurício Tatsuei Sakima / Banca: Luís Geraldo Vaz / Banca: Adilson Luiz Ramos / Resumo: Desde a introdução dos fios superelásticos a sua utilização baseada na teoria de liberação de forças leves e constantes tem sido indicada. Alguns utilizam os fios superelásticos retangulares desde as fases iniciais de tratamento, mas a utilização de fios de secção retangulares leva a liberação de maiores forças de resistência ao deslizamento. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar o comportamento e a força de resistência ao deslizamento, geradas pela utilização de fios superelásticos de NiTi retangulares nos movimentos de rotação e translação em 1ª e 2ª ordens. Foram selecionados sete fios de secção 0.019"x0.025" de diferentes marcas comerciais e analisados em uma Temperatura constante de 35°C simulando o ambiente oral. Os fios Copper NiTi 40 (Ormco) e NeoSentalloy 200g (GAC) foram os que apresentaram os menores níveis de força nos movimentos analisados. No inicio do platô de superelasticidade o Copper NiTi 40 gerou forças de 142cN e 120cN em 1ª e 2ª ordens respectivamente no teste de translação e 40cN e 88cN em 1ª e 2ª ordens nos testes de rotação. O Neosentalloy 200g gerou forças de 120cN e 129cN nos testes de translação em 1ª e 2ª ordens respectivamente, e 68cN e 194cN em 1ª e 2ª ordens respectivamente, nos testes de rotação. O fio FORMO-ELASTIC NiTi (Wonder Wire Corporation) apresentou os maiores índices em todos os testes.No teste de translação o fio FORMO-ELASTIC NiTi (Wonder Wire Corporation) gerou, no início do platô de superleasticidade forças de 630cN e 209cN em 1ª e 2ª ordens respectivamente e no teste de rotação 383cN e 334cN em 1ª e 2ª ordens, respectivamente Os momentos máximos nos testes de rotação em 1ª e 2ª ordens foram gerados pelo fio FORMO-ELASTIC NiTi (5136cN/mm - 4269cN/mm) e os menores foram gerados pelo fio Copper NiTi 40 (2716cN/mm-2417cN/mm). Na avaliação da força liberada... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Since the introduction of the superelastic archwires the use based on the theory of applying light continuous force has been indicate. Some authors had use the rectangular superelastic archwire since the initial phases of the treatment. Tridimensional control of the teeth could be range but also, using wires with rectangular cross sections would delivery higher forces of resistance to sliding. The purpose of this research is to evaluate the behavior and the resistance to sliding delivered by using rectangular superelastic NiTi wires in translation and rotation in 1st and 2nd orders. Were selected seven NiTi 0,019"x 0,025" wires of different commercial brands, and analyzed in constant temperature of 35°C, simulating the oral environment. The copper NiTi 40° (Ormco) and NeoSen talloy 200g (GAC) delivered the lowest levels of force and the FORMO-ELASTIC (Wonder Wire Corporation) delivered the highest. In the superelastic plateau the Copper NiTi 40° delivered 142cN and 120cN in 1st and 2nd order translation, 40cN and 88cN in the rotation test. The NeoSentalloy 200g (G.A.C.) delivered 120cN and 129cN in 1st and 2nd order translation test and 68cN and 194cN in the rotation test. The FORMO-ELASTIC (Wonder Wire Corporation) delivered 630cN e 209cN in 1st and 2nd order translation tests and 383cN e 334cN in the rotation test. The FORMO-ELASTIC NiTi also delivered the highest moments in the rotation test (5136cN/mm - 4269cN/mm) and the lowest were delivered by the Copper NiTi 40 (2716cN/mm-2417cN/mm) The force delivered by the different cross section of the copper NiTi 40° (Ormco) showed no statistical difference between the two dimensions in the translation displacement. In the rotation the wires delivered highest levels of force when the stress was applied at the small section... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nanocompósitos de poliamida 6 (PA6) e montmorilonita modificada com sal de amônio quaternário têm sido estudados, visando melhorar as propriedades térmicas e mecânicas. De fato os efeitos da nano-escala e da interação carga-matriz resultam em maior módulo de elasticidade e resistência à tração, porém a deformação é reduzida. Assim, nesse trabalho, optou-se por adicionar elastômeros, terpolímero de etileno-propileno-dieno (EPDM) e terpolímero de etileno-propileno-dieno modificado com anidrido maleico (EPDM-MA), ao sistema PA 6/argila organofílica para recuperar os valores de deformação. Foi utilizada montmorilonita modificada com cloreto de dimetildioctadecil amônio. A intercalação por fusão foi realizada em câmara interna de mistura. Além das propriedades mecânicas, térmicas e reológicas, foram investigadas as modificações na cristalinidade da fase PA-6 em função da adição da argila modificada, EPDM e EPDM-MA, detectando-se as variações no grau de cristalinidade e nas temperaturas de fusão e cristalização. Os difratogramas de raios-x revelaram ocorrência de intercalação/esfoliação e também modificação da forma cristalina da PA 6, indicando a formação do cristal gama / Nanocomposites of polyamide 6 and montmorillonite modified with alquil-ammonium salts have been studied, searching for the improvement of mechanical and thermal properties. In fact the effects of the nano-scale and the interaction matrix-filler result in larger module of elasticity and tensile strength. However, the elongation at break was greatly reduced. Therefore, in this work, it has been decided to add elastomers, ethylene-proplene-diene terpolymer (EPDM) and ethylene-proplene-diene terpolymer funcionalized with maleic anhydride (EPDM-MA), to the system PA6/organoclay, using modified montmorillonite with ditallowdimethylammonium chloride. The nanocomposites were prepared by melt intercalation technique in a mix internal chamber. Besides the mechanical, thermal and rheological properties, the modifications in the crystallinity of PA6 phase were investigated, being detected the variations in the degree of crystallinity and in the melt temperature and crystallization. The diffractograms of x-ray (XRD) revealed occurrence of intercalation/exfoliation as well as modification of the crystalline form of PA 6, indicating the formation of  crystals

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-10-04T21:58:20Z No. of bitstreams: 1 LouisGustavoDaCostaSobralESa_DISSERT.pdf: 28009182 bytes, checksum: e0ed960ceea0bfdbd247c010fd8d589e (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-10-11T23:42:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LouisGustavoDaCostaSobralESa_DISSERT.pdf: 28009182 bytes, checksum: e0ed960ceea0bfdbd247c010fd8d589e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-11T23:42:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LouisGustavoDaCostaSobralESa_DISSERT.pdf: 28009182 bytes, checksum: e0ed960ceea0bfdbd247c010fd8d589e (MD5) Previous issue date: 2017-07-24 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Materiais em 1 e 2 dimenso ?es, tais como nanofios, nanotubos, grafeno e nitreto de boro, atraem enorme interesse devido a seu potencial de aplica ?co ?es em novos dispositi- vos eletro?nicos e no gerenciamento do calor. Em contraste aos materiais tridimensionais, o transporte de calor em baixas dimenso ?es pode ser bem diferente. Grafeno exibe extraor- dina ?rias propriedades f ??sicas, incluindo uma extrema alta condutividade t ?ermica. Um novo material cristalino bidimensional como o grafeno com uma estequiometria C2N, com bura- cos uniformemente distribu ??dos e ?atomos de nitrog?enio em seu plano basal, o grafeno com buracos nitrogenado [ou nitrogenated holey graphene (NHG)], foi recentemente sintetizado. Aqui apresentamos uma investigac ? ?ao da condutividade t ?ermica do NHG via simula ?c ?oes com dina?mica molecular fora do equil ??brio baseado no potencial interato?mico de Tersoff. N ?os re- alizamos uma ana ?lise dos efeitos de tamanho finito e extrapolamos os nossos resultados para estimar as propriedades de longas folhas do NHG. Foi computada uma condutividade t ?ermica intr ??nseca 67,23 W/mK do NHG a temperatura ambiente, com um livre caminho m ?edio efe- tivo de 16,84 nm. Ambas as quantidades s ?ao muito menores do que as correspondentes para o grafeno. Sob tra ?ca ?o uniaxial e biaxial foi observado o aumento da condutividade t ?ermica e do correspondente livre caminho m ?edio efetivo, embora n ?ao seja t ?ao acentuada como no grafeno.

Made available in DSpace on 2011-12-27T14:14:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 000424484-0.pdf: 12584409 bytes, checksum: ce100d293e186ae476b96a04abe84099 (MD5) license.txt: 581 bytes, checksum: 44ea52f0b7567232681c6e3d72285adc (MD5) / Introduction: Distraction osteogenesis is a treatment approach designed to induce new bone formation in vascularized bone surfaces through the use of functional devices and the application of slow and progressive traction forces. Objectives: To validate the use of nanoindentation tests in research protocols involving animals and to assess the quality of newly formed bone in sheep mandibles submitted to distraction osteogenesis and low-level laser therapy (LLLT) based on hardness and modulus of elasticity values. We also aim to determine the best moment for the application of laser therapy, i. e., during the latency/activation or consolidation periods, and to assess the dimensions of newly formed bone with the use of computed tomography. Background data: Nanobiotechnology is an emerging concept in the field of science and technology that has a potential to radically change the criteria currently used to assess the quality of bone formed after distraction osteogenesis. Methods: Extraoral distraction devices were placed in five sheep so as to achieve 1. 5 cm of lengthened bone in 60 days. Distraction devices were removed 50, 40, and 33 days after surgery. Four animals were also treated with eight applications of infra-red laser (830ŋm), each 48 hours, in three equidistant spots, with 5Jcm2 and 50mW of potence, at different times. One was used as control (no laser therapy). The newly formed bone was submitted to nanoindentation tests for the assessment of hardness and modulus of elasticity and a computed tomography to bone contraction evaluation. Results: When applied in the bone consolidation period, LLLT caused an increase in hardness and modulus of elasticity values. On the other hand, animals irradiated with LLLT during the activation period presented lower values. Computed tomography revealed that the animals using the devices for 33 days presented contraction of the newly formed bone. Conclusions: Nanoindentation tests were able to detect slight abnormalities in bone metabolism and proved to be important tools for the assessment of bone quality after distraction osteogenesis. LLLT provides increased benefits when applied during the bone consolidation period, once it promotes an increase in hardness and modulus of elasticity values. The bone consolidation period should be of at least 3 weeks, so as to prevent bone contraction. / Introdução: A distração osteogênica é um processo terapêutico para induzir neoformação tecidual entre superfícies ósseas vascularizadas, por meio de uma força lenta e progressiva de tração, através de aparelhos funcionais. Objetivos: Validar a utilização dos testes de nanoindentação em pesquisas com modelo experimental não humano, a fim de conhecer a qualidade do osso mandibular neoformado em ovelhas submetidas à distração osteogênica e à terapia a laser de baixa potência (LLLT), baseado nos valores de dureza e módulo de elasticidade. Complementarmente, objetiva-se conhecer o momento mais benéfico para irradiação do laser, se na fase de latência/ativação ou maturação. Ademais, foram realizadas tomografias computadorizadas para avaliar a dimensão de osso neoformado e verificar possíveis contrações desse alongamento. Contexto de Pesquisa: A nanobiotecnologia é um campo emergente da ciência e da tecnologia que tem o potencial para transformar radicalmente, por meio de novos conhecimentos, os critérios atualmente utilizados para conhecer a qualidade do osso formado por distração osteogênica. Materiais e Métodos: Cinco ovelhas foram utilizadas e nelas instalados distratores extra-bucais, com intuito de neoformar 1,5 cm de osso em 60 dias de observação, sendo que os distratores eram removidos aos 50, 40 e 33 dias de pósoperatório. Quatro animais foram irradiados com LLLT infravermelho (830 ŋm), tendo recebido oito aplicações, a cada 48 horas, com três pontos de 5J/cm2 e potência de 50mW, em diferentes períodos terapêuticos; o quinto foi o controle, sem tratamento LLLT. As peças ósseas foram submetidas a testes de nanoindentação para aferir módulo de elasticidade e dureza das amostras e a tomografias computadorizadas para avaliar a contração óssea. Resultados: A LLLT quando utilizada na fase de maturação do osso, promoveu aumento da dureza e do módulo de elasticidade. Por outro lado, os animais irradiados com LLLT durante o período de latência/ativação apresentaram menores valores de dureza e módulo de elasticidade. A análise tomográfica complementar demonstrou que, nos animais com manutenção do distrator por 33 dias, ocorreu contração do osso neoformado. Conclusões: A nanoindentação é um teste capaz de captar as mínimas alterações do metabolismo ósseo e, portanto, uma importante ferramenta na aferição da qualidade do osso em procedimentos de distração osteogênica. A LLLT é mais benéfica quando aplicada no período de maturação do osso, pois promove aumento da dureza e do módulo de elasticidade. O período de consolidação óssea com permanência do distrator deve ser de, no mínimo, três semanas, a fim de prevenir contração do tecido ósseo alongado.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000445160-Texto+Completo-0.pdf: 12986267 bytes, checksum: 9efe372b5540cb31572394dfe565fd21 (MD5) Previous issue date: 2012 / The non-destructive dynamic analysis is an important tool for testing the integrity and safety of and structure, once it can identify and locate damage and detect changes in its deformability. The dynamic test also provides the values of frequency and other parameters, whose variations can be used to identify not only the presence of damage but also to determine the equivalent stiffness of material. In addition, the dynamic non-destructive testing has the advantage of providing overall information of the structure and can be repeated and compared over time. The main objective of this study was to determine the elastic modulus of different concrete mixtures with the presence of expanded clay. For this purpose, we used the Impulse Excitation Technique, which is one of dynamic nondestructive techniques, wherein the determination of the dynamic modulus of elasticity is made from natural frequencies of vibration. The dynamic modulus of elasticity was compared with the static modulus of elasticity (initial tangent modulus and secant modulus) calculated from the static tests of simple uniaxial compression. As the compressive strength, the values of initial tangent modulus (Ec0) and the secant modulus (Ecs) determined from the compression tests were dependent on the characteristics of concrete, increasing as the cement content increased. The value of the secant modulus of elasticity was more appropriate as compared with the tangent modulus due to its better correlation with the value of dynamic modulus of elasticity. The results indicate that the nondestructive testing via impulse excitation can be used to determine the dynamic modulus of elasticity of concrete with expanded clay. / A análise dinâmica não-destrutiva é uma importante ferramenta para a verificação da integridade e da segurança de uma estrutura, podendo identificar e localizar danos, além de detectar mudanças na sua deformabilidade. O ensaio dinâmico fornece os valores de freqüência, entre outros parâmetros, cujas variações podem ser utilizadas para não só para identificar a presença do dano, mas também para determinar a rigidez do material. O principal objetivo deste trabalho foi determinar o módulo de elasticidade de diferentes traços de concreto com a presença de argila expandida. Para tal, utilizou-se a Técnica de Excitação por Impulso, que é uma das técnicas de análise dinâmica não destrutiva, na qual a determinação do módulo de elasticidade dinâmico é feita a partir das frequências naturais de vibração. O módulo de elasticidade dinâmico foi comparado com os módulos de elasticidade estático (módulo tangente inicial e módulo secante) calculados a partir dos ensaios estáticos de compressão uniaxial simples. Assim como a resistência à compressão, os valores do módulo tangente inicial (Ec0) e do módulo secante (Ecs) encontrados a partir do ensaio de compressão foram dependentes dos traços de cimento, aumentando a medida que o conteúdo de cimento aumentou. O valor do módulo de elasticidade secante mostrou-se mais apropriado quando comparado com o módulo tangente, devido a sua melhor correlação com o valor do módulo de elasticidade dinâmico. Os resultados obtidos indicam que o ensaio não destrutivo via excitação por impulso pode ser utilizado para determinar o módulo de elasticidade dinâmico do concreto com argila expandida.

O presente trabalho propõe uma modelagem matemática simplificada que tem como foco o cálculo do módulo de elasticidade em matérias de fricção levando em consideração a porosidade. A modelagem proposta foi desenvolvida tendo como base a Lei das Misturas Modificada e os equacionamentos propostos por Spriggs e Kingery. Para simplificação do modelo, foi analisado um compósito com um aglomerante e um elemento de reforço. A escolha das matérias-primas levou em consideração os elementos mais utilizados em um material de fricção, desta forma o aglomerante utilizado foi uma resina fenólica e os agentes de reforço foram fibras de vidro e aramida. O equacionamento foi verificado utilizando dados empíricos. Para tanto, foram utilizados dois grupos de compósitos, um com resina fenólica e fibra de vidro e o outro com resina fenólica e fibra aramida. A verificação da influência das fibras no compósito foi feita variando o percentual de fibra, de 5% a 30% em peso, com um aumento de 5% entre as amostras. Os materiais foram confeccionados segundo o método de cura a quente sob pressão, seguido de tratamento térmico. Para a verificação das propriedades mecânicas foi realizado o teste de flexão a 3-pontos, segundo a norma ASTM D790,07. Em uma primeira análise, foi verificado o teor mínimo para que a fibra comece a atuar como reforço estrutural, e este para os dois grupos investigados foi de aproximadamente 2%, ou seja em todas as amostras as fibras estão atuando como elemento de reforço. O ensaio de porosidade seguiu a norma Volkswagen PV 3005 Por esse, foi possível verificar que para o compósito com fibra de vidro, quanto maior o teor de fibra, menor a porosidade apresentada pelo compósito. Para o compósito com aramida, a porosidade só diminui até 15%, após mantém-se constante. Este resultado pôde ser explicado pelo fato da aramida se apresentar na forma de polpa, dificultando a molhabilidade da resina. Como não há correlação linear entre porosidade e módulo de elasticidade para o compósito com fibra aramida, é proposto um modelo que seja apto à avaliação dos dois compósitos em questão. A utilização deste modelo visou a redução expressiva no tempo despendido e esforços de desenvolvimento de produtos, colaborando para a redução dos custos de projeto e aumento da competitividade destes produtos. A modelagem matemática simplificada proposta permitiu obter uma correlação entre o módulo de elasticidade e a porosidade. Os dados calculados através do modelo proposto concordam de forma satisfatória com os resultados experimentais. / The present work shows a simplified mathematical modeling focused on the modulus of elasticity in a friction material considering the inherent porosity of this material. The suggested model was developed based on the modified Law of Mixtures and equations proposed by Spriggs and Kingery. To obtain a simplified model a composite constituted of a binder and a reinforcement element was analyzed. Raw materials used in these tests were chosen based on raw materials most used in a friction industry, the binder used is a phenolic resin and reinforcing components are glass fiber and aramid fiber. The proposed model was verified based on the empirical data, analyzing two groups of composite material, one with a phenolic resin and fiber glass and another one with phenolic resin and aramid fiber. To understand the influence of the reinforcing components in the composite, the percentage of fibers was varied from 5% to 30%, the difference between samples is 5%. The materials were manufactured using the process typically used for friction materials, heat curing under pressure followed by heat treatment. The samples were tested under 3-points bending test procedure, according to ASTM D790-07 standard. In a preliminary analysis the minimum fraction of fiber that works as a reinforcing component is 2%, according to critical volume equation. Then in all the samples analyzed the fibers are acting as reinforcement elements. The porosity test was made according to VW PV 3005 standard Using this method, it was possible to verify that increasing the percentage of glass fiber the percentage of porosity decrease. For the aramid composite the percentage of porosity decreases up to 15% of fiber, from this point the value is kept constant. This result can be explained if we consider the fact that the aramid fiber is used in the pulp form, hindering the wettability of the resin. Since there is no linear correlation between porosity and elastic modulus for the composite with aramid fiber, it is proposed a model that is able to appraisal the two composites in question. The use of this model aims a significant reduction in time spent and resources on development, helping to reduce the project cost and increasing the product competitiveness. The simplified mathematical model proposed supported a correlation between modulus of elasticity and porosity. Data calculated by the proposed model agrees satisfactorily with the experimental results.

Este trabalho apresenta uma metodologia para a inclusão de fenômenos dissipativos em relações constitutivas hiperelásticas. Embora seja dada ênfase para o efeito Mullins e histerese, esse procedimento pode ser aplicado a outros fenômenos como, por exemplo, de dano. Para isso, adota-se um modelo fenomenológico que inclui amolecimento em um modelo constitutivo hiperelástico através da pseudo-elasticidade, que permite que diferentes potenciais de energia possam ser utilizados em diferentes etapas do carregamento. Foram utilizados dois modelos hiperelásticos incompressíveis: Ogden e Hoss-Marczak. Para esse estudo, foram selecionados quatro diferentes materiais da literatura, três deles apresentavam apenas dados experimentais para tração uniaxial, enquanto o outro disponibilizou os ensaios de tração uniaxial, tração equibiaxial e cisalhamento puro. Foram selecionados dois parâmetros de amolecimento da literatura (Ogden e Roxburgh, 1999, e Dorfmann e Ogden, 2003) para modelar fenômenos dissipativos e então foram propostos novos parâmetros de amolecimento. Verificação gráfica dos resultados e um coeficiente de correlação (R2) foram utilizados para comparar o desempenho desses parâmetros. Os materiais foram considerados isotrópicos e incompressíveis e o carregamento quasi-estático para obtenção dos resultados. Alguns parâmetros propostos não capturaram o efeito dissipativo, outros superestimaram o amolecimento, enquanto os da literatura capturaram o efeito. Ao final, obteve-se resultados bastante satisfatórios para um dos parâmetros propostos, que se verificou ser uma generalização do modelo de Dorfmann e Ogden, 2003. / This work applies a methodology to include dissipative effects in hyperelastic constitutive relations. The paper focuses on the Mullins effect and hysteresis. However, the methodology can also be applied to other phenomena, like damage. Basically, it is a phenomenological inclusion of the softening behavior in a hyperelastic constitutive model using pseudo-elasticity, in which different energy potentials can be used in different steps of the loading. Two hyperelastic models were employed: Ogden’s and Hoss-Marczak’s models. Four different materials were modeled, three of them subjected to uniaxial tension only, and a fourth subjected to the three classical loadings, namely, uniaxial tension, equibiaxial tension and pure shear. Two softening parameters from the literature were implemented and new softening parameters were proposed. Graphical inspection and R2 correlation coefficient were used to compare the softening parameters. The materials were considered isotropic and incompressible, being subjected to quasi-static loading. Some of the proposed parameters did not captured the dissipative effect, other overestimate the softening, and those from the literature were able to capture the effects. Finally, very satisfying results were obtained with one the proposed softening parameters, which was a generalization of the one proposed by Dorfmann e Ogden, 2003.