Submitted by Luciana Sebin (lusebin@ufscar.br) on 2016-10-06T12:12:03Z No. of bitstreams: 1 DissDBB.pdf: 5945041 bytes, checksum: 5a06b23fa8083a6bb659bd41406da36b (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-13T20:19:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissDBB.pdf: 5945041 bytes, checksum: 5a06b23fa8083a6bb659bd41406da36b (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-13T20:19:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissDBB.pdf: 5945041 bytes, checksum: 5a06b23fa8083a6bb659bd41406da36b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-13T20:20:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissDBB.pdf: 5945041 bytes, checksum: 5a06b23fa8083a6bb659bd41406da36b (MD5) Previous issue date: 2015-09-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The oil exploitation and production in deep water involves drilling risers with over 7 km deep. In this condition, the environments found in such wells are too adverse, acting under the exploration and production equipment, high pressures, low temperatures, severe conditions of corrosion, wear and enabling environments to hydrogen formation in the presence of H2S. Stainless steels, such as supermartensitic, duplex and super duplex have corrosion resistance and mechanical properties suitable for use in pipes in oil exploitation; however, such materials have low wear resistance. Recent studies in DEMa-UFSCar shown promising results related to supermartensitic stainless steel with boron addition, promoting the borides formation which, in turn, increases the wear resistance of these materials. In this situation, no studies have yet been performed in relation to another critical requirement in this type of request: the hydrogen permeation. It is known that hydrogen in its atomic form, when it diffuses through the steel is deleterious to the mechanical properties. Thus, a more detailed study is needed to assess the influence of this element in such properties, analyzing his performance in microstructural character. The materials produced were characterized by techniques with X-ray diffraction (XRD), optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM). After this stage, tensile specimens were hydrogenated by electrolytic technique and tested with low strain rate. The results were compared with the same material without a prior hydrogenation and showed a major influence of the microstructure in relation to the reduction of the absolute value of some important mechanical properties. / A exploração e produção do petróleo em águas profundas envolve a perfuração de poços com mais de 7 km de profundidade. Nessa condição, os ambientes encontrados em tais poços são demasiadamente severos, exercendo sob os equipamentos de exploração e produção, pressões elevadas, baixas temperaturas, condições severas de corrosão, desgaste e ambientes propícios à formação de hidrogênio na presença de sulfeto de hidrogênio (H2S). Aços inoxidáveis, como o supermartensítico, duplex e superduplex, por exemplo, possuem resistência à corrosão e propriedades mecânicas adequadas para utilização em tubos na exploração do petróleo, no entanto, tais materiais possuem baixa resistência ao desgaste. Trabalhos recentes realizados no DEMa-UFSCar mostraram resultados promissores relacionados ao aço supermartensítico com a adição de boro, promovendo a formação de boretos que por sua vez aumentam a resistência ao desgaste desses materiais. Nesta situação, é necessário um estudo mais aprofundado em relação a outro requisito fundamental nesse tipo de solicitação: a permeação do hidrogênio. É conhecido que o hidrogênio em sua forma atômica, quando se difunde através dos aços é deletério para as propriedades mecânicas. Dessa forma, um estudo mais detalhado é necessário para avaliar a influência desse elemento em tais propriedades (como limite de resistência a tração e deformação até a fratura), analisando sua atuação em caráter microestrutural. Os materiais produzidos foram caracterizados por técnicas como difração de raios X, microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura. Após essa etapa corpos de prova de tração foram hidrogenados por via eletrolítica e ensaiados com baixa taxa de deformação. Os resultados foram comparados com os mesmos materiais ausentes de uma hidrogenação prévia e mostraram uma grande influência da microestrutura na redução do valor absoluto de algumas propriedades mecânicas importantes.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-12-08Bitstream added on 2014-06-13T20:50:48Z : No. of bitstreams: 1 agurtomerino_mk_me_botfmvz.pdf: 723207 bytes, checksum: 7df2268c52113d40d7dddacaadc2bf5e (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Entre os modelos de fixadores internos há um sistema denominado S.P.S. Free-Block, cuja placa possui um anel trava que possibilita o bloqueio do parafuso em angulações variadas. Visto os poucos estudos biomecânicos com o sistema, o presente trabalho avaliou a influência da orientação do parafuso bloqueado na resistência da montagem. Foram usados cilíndricos sintéticos, nos quais foram promovidas falhas segmentares de 10 mm. As placas de aço com 7 furos (2 DCP e 5 bloqueados) foram montadas de acordo com a posição dos parafusos nos orifícios bloqueados: Grupo 1 – parafusos monocorticais posicionados em 90º, Grupo 2 – parafusos monocorticais posicionados de forma inclinada em 20º. Os parafusos dos orifícios DCP foram aplicados rotineiramente em posição neutra e de maneira bicortical. Na região da falha segmentar o orifício do parafuso bloqueado situado no centro da placa entre os DCP foi mantido livre. Em cada grupo, seis montagens foram testadas até a falência, três em flexão em quatro pontos e três em compressão axial, para determinar as cargas de teste. Posteriormente, em cada grupo, 14 montagens foram testadas até a falência em fadiga, sete em flexão e sete em compressão. Pela análise estatística não houve diferença na rigidez das construções entre os Grupos 1 e 2, tanto nos testes estáticos como nos de fadiga. Conclui-se assim que, em modelo de falha segmentar, o posicionamento do parafuso monocortical bloqueado não influenciou a resistência mecânica das montagens / Among the locked internal fixators is one denominated S.P.S. Free-Block that was designed with a locking ring that allows the screw to be locked and positioned obliquely. Due to the paucity of biomechanical studies on this system, the present work aimed to evaluate the influence of locked screw orientation on the resistance of the S.P.S. Free-Block plate. Non-osteoporotic synthetic bone cylinders with 10 mm fracture gap were used. Seven-hole 3.5 mm stainless steel plates (two DCP holes and five locked holes) were assembled according to the orientation of the blocked screws: monocortical screws positioned at 90º to the long axis of the cylinder (G1), and monocortical screws positioned at 20º to its cylinder long axis (G2). In both groups, DCP hole screws were positioned bicortically and neutrally. In the region of the fracture gap, the locked screw hole at the plate’s center was unfilled. For each group, six specimens were tested until failure, three in bending and three in compression, to determine the loads for fatigue testing. Subsequently, for each group, 14 specimens were tested for failure, seven by bending and seven in compression. No significant failure differences were observed between Groups 1 and 2 under static-loading or fatigue test. In a fracture gap model the orientation of the locked monocortical screws did not show any influence on the mechanical performance of the S.P.S. Free-Block

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-07-16Bitstream added on 2014-06-13T18:20:13Z : No. of bitstreams: 1 yamamoto_etc_me_sjc.pdf: 571255 bytes, checksum: 2fcd49ce28100e72519b3f6c18a7683d (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A proposta do estudo foi avaliar um pino intra-radicular pré-fabricado metálico em titânio puro com rosca, projetado e desenvolvido na faculdade de odontologia de São José dos Campos - UNESP. O pino desenvolvido tem como objetivo, minimizar tanto as tensões que são encontradas quando do uso de pinos pré-fabricados quanto o custo benefício. Para a análise do pino utilizou-se o teste de resistência à fratura do conjunto pino/munhão/raiz, análise da fratura por microscopia e análise de tensões por elementos finitos. Foram analisados quatro sistemas de pinos metálicos pré-fabricados, divididos nos seguintes grupos: Grupo 1 – Pino desenvolvido, Grupo 2 – Pino desenvolvido modificado, Grupo 3 – Flexi Post, Grupo 4 – Para Post. Na resistência à fratura foram utilizados 40 dentes bovinos distribuídos aleatoriamente pelos grupos (n=10) e utilizados para a confecção de corpos de prova simulando a situação encontrada em boca. Os corpos de prova foram levados para uma máquina de ensaio universal (EMIC) e realizado o teste de compressão até sua fratura. Após a fratura dos corpos de prova, aquelas raízes que fraturaram foram fatiadas e analisadas microscopicamente. No método dos elementos finitos foram simulados os corpos de prova do teste de resistência à fratura em modelos computacionais para verificar a distribuição de tensões dos pinos estudados. Os três testes realizados tiveram resultados que interagiram. Conclui-se que os pinos desenvolvidos obtiveram bons resultados diante da análise de resistência à fratura e da análise de tensões com os melhores resultados. / The aim of this study was to evaluate a metallic prefabricated intraradicular post in titanium with thread, projected and developed by the author and advisors of this study with the objective of minimizing the tensions found when used of prefabricated posts and to minimize the cost. For the analysis were used fracture strength test, analysis of the fracture image by microscope and tensions analysis for finite elements method. In this study was analysed four metallic prefabricated posts systems, divided in: Group 1 - projected post, Group 2 - modified projected post, Group 3 - Flexi Post, Group 4 - Para Post. In the fracture strength test 40 bovine teeth were used (n=10) for to make the specimens simulating the situation found in mouth. The specimens were submitted to compressive strength test in a universal machine (EMIC) until fracture occurred. After the fracture, the fractured specimens were sliced and analyzed by microscope. In the finite element method the specimens of fracture strenght were simulated in computer models and analysed tensions distribution of the posts. Concluded that the projected posts behaved well in the fracture strength test and the tension analysis obtending the best results. The finite element test was validated by the fracture strength test and still for the microscopic image of the fracture.

Submitted by RODOLFO BUSOLIN ALVES DOS SANTOS null (rodolfo_busolin@hotmail.com) on 2018-03-27T01:32:36Z No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 7973963 bytes, checksum: 2e90678c451c6ded29475c9bcd42029c (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Santulo Custódio de Medeiros null (asantulo@rc.unesp.br) on 2018-03-27T12:27:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santos_rba_me_rcla.pdf: 7696907 bytes, checksum: b5a23c52c7fbb3f6024f32da8c4b4dcc (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-27T12:27:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 santos_rba_me_rcla.pdf: 7696907 bytes, checksum: b5a23c52c7fbb3f6024f32da8c4b4dcc (MD5) Previous issue date: 2018-02-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A área de estudo está localizada na cidade de Lavras do Sul – RS, que é uma antiga pedreira que foi reaproveitada para a deposição dos resíduos oriundo do município. O objetivo principal é realizar o detalhamento geofísico e estrutural da contaminação do antigo lixão e correlacionar a percolação do lixiviado com as zonas fraturadas, com o uso de dois métodos de investigação (Eletrorresistividade e Polarização Induzida) e os dois arranjos (Dipolo-Dipolo e Schlumberger). Foram realizados 12 perfis de resistividade e cargabilidade na direção 45ºN, processados em 2D e 3D, e foi determinado uma possível presença de zonas de contaminação e percolação de lixiviado para fora da área do lixão. Também foi possível determinar onde estavam dispostos os resíduos sólidos e os limites do lixão, zonas fraturadas com a presença de lixiviado e zonas fraturadas com a presença de sulfetos que aprofundam até 36 m. Desde o início da operação do lixão a contaminação atingiu diversos metros de profundidade, porém com o tempo e a atenuação natural, essas zonas de fratura fecharam devido a cristalização de sulfeto. Os dois arranjos apresentaram resultados satisfatórios para os valores de resistividade. Com relação aos valores de cargabilidade, o arranjo Schlumberger apresentou melhores resultados do que o Dipolo-Dipolo. A geofísica demonstrou ser uma ferramenta importante no estudo de contaminações em rochas cristalinas, principalmente pela sua capacidade de detecção de fraturas e sua profundidade atingida. / The study area is located in the city of Lavras do Sul - RS, which is an old quarry that was reused for the deposition of waste from the municipality. The main objective is to perform the geophysical and structural detailing of the contamination of the old dump and to correlate the percolation of the leachate with the fractured zones, using the two research methods (DC Resistivity and Induced Polarization) and the two arrangements (Dipole-dipole and Schlumberger). By performing 12 profiles of resistivity and chargeability in the 45ºN direction, processed in 2D and 3D, a possible presence of contamination zones and percolation of leachate outside the dump area was determined. It was also possible to determine where the solid wastes and the boundaries of the dump were located, fractured zones with the presence of leachate and fracture zones with the presence of sulfides that deepen up to 36 m. From the beginning of the operation of the dump the contamination reached several meters deep, but with time and the natural attenuation, these zones of fracture closed due to mineral neoformation of sulfide. Both arrangements presented satisfactory results for the resistivity values, in relation to the chargeability values, the Schlumberger arrangement presented better results than the Dipole-Dipole. Geophysics has been shown to be an important tool in the study of contaminations in crystalline rocks, mainly due to its ability to detect fractures and its depth.

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 2015-05-08T14:59:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2868395 bytes, checksum: b10d164ec19e4c715c2737353d202c35 (MD5) Previous issue date: 2014-07-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The steady growth in the use of structural steel has been studied by researchers and companies in underwater applications with the use of solder joints with dissimilar steels. To apply this type of joint in this type of environment, makes use of cathodic protection systems, which promotes the release of hydrogen ions favoring the appearance of unexpected fractures in materials. In the study, were fabricated joints of AISI 8630M previously buttered with the electrode AWS ER80S-D2 (on low carbon steel) for evaluation. Hardness and microhardness tests with and without heat treatment for stress relief, tensile test of the base metal and weld metal, and determining fratrura toughness of the base metal and weld were performed with and without the presence hydrogen, determining and comparing the fracture toughness through the CTOD parameter. The results showed that the buttery stuff in decreased hardness and hardness when it was heattreated, with greater intensity in the heat affected zone region besides having a better uniformity in the results. For the final welding, the welding power is used in the union of dissimilar joint, did not alter the properties of the buttery stuff. CTOD The results indicated a reduction in toughness of the base metal fracture by 25% and 11% in the welded joint. And fractográficas analyzes showed that, despite the influence of hydrogen, the micromechanics of fracture, showed up for ductile general / O constante crescimento da utilização de aços estruturais vem sendo estudado por pesquisadores e empresas em aplicações subaquáticas com a utilização de uniões soldadas com aços dissimilares. Para a aplicação desse tipo de junta neste tipo de ambiente, utilizase de sistemas de proteção catódica, a qual promove a liberação de íons hidrogênio favorecendo o aparecimento de fraturas inesperadas nos materiais. No estudo, foram fabricadas juntas do aço AISI 8630M previamente amanteigado com o eletrodo AWS ER80S-D2 (liga de aço baixo carbono) para a avaliação. Foram realizados ensaios de dureza e microdureza com e sem tratamento térmico para alívio de tensões, ensaio de tração do metal de base e do metal de solda, e a determinação da tenacidade à fratrura do metal de base e da junta soldada com e sem a presença de hidrogênio, determinando e comparando a tenacidade à fratura, através do parâmetro CTOD. Os resultados mostraram que o material amanteigado apresentou redução na dureza e microdureza quando foi tratado termicamente, com maior intensidade na região da zona afetada pelo calor além de apresentar uma melhor uniformidade nos resultados. Para a soldagem final, a energia de soldagem, utilizada na união da junta dissimilar, não alterou as propriedades do material amanteigado. Os resultados de CTOD, indicaram uma redução da tenacidade à fratura do metal de base em 25% e da junta soldada em 11%. As análises fractográficas, mostraram que, apesar da influência do hidrogênio, os micromecanismos das fraturas, apresentaramse de forma geral ductil

Orientador: Marcelino Pereira do Nascimento / Coorientador: Luis Rogerio de Oliveira Hein / Banca: Herman Jacobus Cornelis Voorwald / Banca: Claudio Ruggieri / Resumo: Na exploração e transporte de petróleo e gás em águas profundas, os dutos submarinos estão sujeitos a altas tensões e devem suportar elevadas cargas estáticas e dinâmicas oriundas da pressão externa e interna do fluido, do próprio peso e das correntes marítimas as quais podem levar a falhas catastróficas. O comportamento em fadiga dos tubos empregados em sistemas de dutos submarinos vem sendo estudado através de ensaios de propagação de trincas por fadiga, a fim de se obter dados experimentais para definição de inspeções mais seguras de manutenção periódica. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento da propagação de trinca por fadiga no metal base localizado a 90° e a 180° da junta soldada, bem como no metal de solda da junta soldada longitudinal formada pelo processo a arco submerso de dutos submarinos API 5L X70 destinados ao transporte de gás, petróleo e seus derivados. Os ensaios de propagação de trincas por fadiga foram realizados de acordo com a norma ASTM E-647 em corpos de prova do tipo tração compacto C(T). As curvas da taxa de propagação de trinca por fadiga (da/dN) em função de ΔK e as respectivas constantes da lei de Paris foram obtidas a partir de carregamentos sob amplitude constante com razão de carga 0,1. Para cada região do metal base foram extraídos dois corpos de prova ao longo da espessura, sendo um nas proximidades do diâmetro externo e o outro nas proximidades do diâmetro interno. Analogamente em relação ao metal de solda, foi retirado um corpo de prova com entalhe na solda de raiz e outro na solda de reforço. A partir das curvas a vs. N pôde-se inferir que o metal base localizado a 90° da junta soldada tendeu a apresentar uma menor resistência ao crescimento da trinca quando comparado ao metal base localizado a 180°. De maneira geral, os resultados obtidos a partir das ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In deep water offshore extraction and transport of oil and gas, the pipelines are undergo high stresses. It has to withstand high static and dynamic loads arising from external and internal fluid pressure, its own weight and sea currents that can lead to catastrophic failures. The fatigue behavior of the employed pipe in the offshore pipeline systems has been studied with aid of fatigue crack growth tests, in order to obtain experimental data for definition of safer periodic maintenance inspections. The objective of this work was to assess the fatigue crack propagation behavior in the base metal 90° and 180° from the welded joint of offshore pipeline API 5L X-70 grade steel commonly employed in the transport of oil and gas. In addition, the fatigue test was carried out in the weld metal of a longitudinal welded joint obtained by SAW (Submerged Arc Welding) process. The fatigue crack propagation tests were performed in accordance with ASTM E647 from compact tension specimens C(T). The crack growth rates curves (da/dN) as a function of ΔK and the Paris law constants were obtained under constant load amplitude conditions at the stress ratio level of 0,1. For each specific region of base metal (90° and 180°) two specimens were taken across the thickness, one close to the outside diameter and other nearby to the inner diameter. Likewise, two samples were taken from weld metal, one specimen for a root weld and one for a reinforcement weld. From the a vs. N curves it could be inferred that the base metal specimens taken from location 90° tended to have lower fatigue crack growth resistance than the base metal taken from location 180°. Overall, the achieved outcomes from da/dN vs. ΔK curves indicated that the fatigue crack growth rate for the base metal taken from location 90° was higher than base metal taken from location 180°... (Complete abstract click eletronic access below / Mestre

Orientador: Luis Rogerio de Oliveira Hein / Banca: Edson Cocchieri Botelho / Banca: Peterson Luiz Ferrandini / Banca: Mirian de Lourdes Noronha Motta Melo / Banca: Miguel Justino Ribeiro Barboza / Resumo : A fractografia quantitativa é considerada uma importante ferramenta de investigação de falhas em materiais, pois proporciona uma série de informações relevantes a partir das superfícies de fratura, considerando as características microestruturais e os mecanismos de falha que governam a fratura do material. Por meio da análise quantitativa, buscam-se processos investigativos dinamizados e resultados mais precisos. Muitos autores têm proposto o uso de fractais na análise quantitativa de falhas estruturais. Dentro deste contexto, a superfície de fratura seria um fractal misto ou multifractal, porque a formação de sua topografia depende de variações microestruturais e do campo de tensões atuantes na ponta da trinca. Sendo assim, o objetivo principal deste trabalho é avaliar as relações entre tenacidade à fratura (modos I e II) e o comportamento fractal de materiais de diversas classes, avaliando a associação entre a ação de micromecanismos de fratura e a formação do relevo das superfícies de fratura. Os materiais utilizados foram compósito carbono/epóxi, resina fenol-formaldeído, titânia e aço 15-5PH, que foram ensaiados em diferentes modos de carregamento (ensaio DCB, ENF, SCB e KC) e em diferentes condições. A aquisição das imagens das superfícies de fratura foi feita com o uso de um microscópio óptico de reflexão e as topografias obtidas pelo método de reconstrução por extensão de foco. A dimensão fractal foi calculada usando-se o método box-counting, sendo, posteriormente, classificada como dimensão textural (Dt), que descreve um processo físico que controla a rugosidade da superfície, e dimensão estrutural (Ds), onde as características estruturais do material se emergem. Os resultados demonstraram que quando comparados os valores de tenacidade à fratura, nos modos I ou II de carregamento, com as ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Quantitative fractography is considered an important tool for investigating flaws in materials; it provides a lot of relevant information from the fracture surfaces, considering the microstructural characteristics and failure mechanisms that govern the fracture of the material. Through quantitative analysis, investigative processes can be more accurate, with justified conclusions. Many authors have proposed the use of fractals in quantitative analysis of structural failures. Within this context, the fracture surface would be a mixed fractal or multifractal, because the formation of its topography depends on microstructural variations and the field stresses acting at the crack tip. Thus, the main objective of this work is to evaluate the relationship between fracture toughness (mode I and II) and fractal behavior of various classes of materials, evaluating the association between the action of fracture micromechanisms and the relief formation of fracture surfaces. The materials used were carbon/epoxy composite, phenol formaldehyde resin, titania and 15-5PH steel, which were tested in different loading modes (test DCB, ENF, SCB and KC) and in different conditions. The acquisition of images of the fracture surfaces was performed using an optical microscope and reflection topographies obtained by extended depth from focus reconstruction method. The fractal dimension was calculated using the box-counting method, and subsequently classified as textural dimension (Dt), which describes a physical process which controls surface roughness, and structural dimension (Ds), where the structural characteristics of ... (Complete abstract click eletronic access below) / Doutor

Orientador: Idelmo Rangel Garcia Júnior / Banca: Cássio Edvard Sverzut / Banca: Wilson Roberto Poi / Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar, clínica e radiograficamente, pacientes com fraturas de ângulo mandibular tratadas por meio de redução cirúrgica e fixação com uma miniplaca de titânio de 2,0 mm de espessura, associada a parafusos monocorticais. Foram avaliados retrospectivamente 21 pacientes, com 22 fraturas fraturas de ângulo mandibular, tratados pela equipe de Cirurgia e Traumatologia Buco-Maxilo- Facial da Faculdade de Odontologia de Araçatuba - UNESP, na Santa Casa de Misericórdia de Araçatuba e Santa Casa de Misericórdia de Birigüi, Estado de São Paulo, no período de julho de 1999 a fevereiro de 2002. Todas as fraturas de ângulo mandibular avaliadas foram fixadas utilizando uma miniplaca de 2,0 mm de espessura, com parafusos monocorticais, disposta ao longo da linha oblíqua mandibular, sem utilização de fixação intermaxilar no pós-operatório. O tempo de proservação variou de 6 a 44 meses, com média de 15 meses e 1 dia. Foi observada, para essas fraturas, incidência de 14,3% de complicações pós-operatórias, sendo 4,8% infecção, 4,8% má-oclusão e 4,8% distúrbios sensoriais - hiperestesia no local de retenção da miniplaca. Dentre as complicações, a única que exigiu nova intervenção cirúrgica sob anestesia local foi a infecção pós-operatória. Assim, pode-se concluir que o método empregado foi clinicamente adequado para o tratamento de fraturas simples de ângulo mandibular, a presença de apenas uma miniplaca não interferiu no índice de complicações pós-operatórias, e o método evitou a fixação intermaxilar pós- operatória. / Abstract: The aim of this study was to evaluate clinical and radiographic, mandibular angle fractures treated by open reduction and one single 2.0 mm titanium miniplate fixation associated with monocortical screws. The author retrospectively evaluated 21 patients, with 22 mandibular angle fractures, operated by Oral and Maxillofacial Surgery Division from the Dental School of Araçatuba, UNESP, Brazil, during the period from July 1999 to February 2002. All mandibular angle fractures studied were treated by open reduction and internal fixation with one single 2.0 mm miniplate, positioned along the mandible oblique line, without post-operative intermaxilar fixation. Follow-up ranged from 6 to 44 months, with a mean of 15 months and 1 day. Complications occurred in 3 patients (14,3%). One patient (4,8%) presented post-operative infection, one (4,8%) malocclusion, and one (4,8%) sensory disturbance - hyperesthesia in the region of the retained miniplate. The only case requiring a further surgical intervention under general anesthesia was the infection case. Thus, results allowed to conclude that the fixation method was suitable for treatment of simple mandibular angle fractures, the presence of only one single miniplate did not interfere on the post-operative complication rate, and the method avoided post-operative intermaxilar fixation. / Mestre

Orientador: Osvaldo Luís Manzoli / Banca: Túlio Nogueira Bittencourt / Banca: Estevam Barbosa de Las Casas / Resumo: Este trabalho tem o propósito de contribuir para a generalização tridimensional de problemas de análise numérica da propagação de fissura, mediante a formulação de elementos finitos com descontinuidade incorporada. Em problemas planos as descontinuidades correspondem a linhas que podem ser elaboradas de uma forma relativamente simples, através da construção sequencial de segmentos retos, orientados conforme a direção de falha no interior de cada elemento finito do sólido. Na análise tridimensional a construção do caminho de descontinuidade é mais complexa, pois devem ser construídas superficiais planas no interior de cada elemento e essas superfícies planas devem ser contínuas entre os elementos. É apresentada, nesse trabalho, uma técnica alternativa de construção do caminho de descontinuidade em análises tridimensionais baseado na solução de um problema análogo ao problema de condução de calor, estabelecido a partir de orientações locais de falha, baseado no estado de tensão do problema mecânico. A solução do problema equivalente é obtida utilizando a mesma malha e interpolações do problema mecânico. Para minimizar o esforço computacional, é proposta uma estratégia na qual a análise para mapear o caminho da descontinuidade é restrita ao domínio formado por alguns elementos próximos à superfície de fissura, que se desenvolve ao longo do processo de carregamento. Para validar a metodologia proposta foram realizadas análises tridimensionais de problemas básicos de fratura experimentais e seus resultados foram contrastados com os resultados encontrados na bibliografia. Realizou-se também a comparação do tempo de processamento entre o algoritmo proposto e o algaritmo global para as mesmas análises mencionadas acima. Como resultado, constatou-se que o algoritmo proposto conseguiu descrever satisfatoriamente as trajetórias de descontinuidade, consumindo menor tempo de processamento / Abstract: This work contributes to the generalization to 3D problems of numerical analysis of crack propagation, through finite elements formulation with embedded discontinuity. In plane problems the discontinuities correspond to lines that can be tracked in a relatively simple way, by sequentially constructing straight segments, following the crack orientation inside each solid finite elements. In tree-dimensional analysis the tracking scheme is more complex since planar surfaces must be constructed inside each element and these planar surfaces must be continuous between elements. It is show in this work, an alternative version of discontinuity path construction technique in three-dimensional analysis based on the solution of an analogous heat conduction problem, established from the local failure orientation based on the stress state of the mechanical problem. The solution of the equivalent problem is obtained using the same mesh and interpolations of the mechanical problem. To minimize computational effort, a strategy is proposed in which the analysis to track the discontinuity path is restricted to the domain formed by few elements near the crack surface front, which develops along the loading process. To validate the poposed methodology three-dimensional analysis of experimental fracture test were performed and the results were contrasted with those obtained from the literature. The comparison between the process time of the proposed algorithm and the global algorithm was performed too. It was found that the proposed algorithm was able to describe the discontinuity path satisfactorily with reduced computational time / Mestre