O presente trabalho investiga a soldabilidade dos aços ARBL (Alta Resistência e Baixa Liga) API 5L X80) e a tenacidade da ZAC (Zona Afetada pelo Calor), assim como a sua correlação com o ensaio CTOD (Crack Tip Opening Displacement) nos processos de soldagem Eletrodo Revestido estudado por Silva [2009] e GMAW-STT® (Gas Metal Arc Welding Surface Tension Transfer®) no passe de raiz com FCAW (Flux Core Arc Welding) para os passes de enchimento e acabamento. Foram utilizados corpos de provas SENB em chapa com espessura de 19 mm e chanfro em ½ V, onde ficaria mais fácil a localização do entalhe na região de grãos grosseiros na zona afetada pelo calor (parte reta do chanfro). Ensaio de tração e impacto Charpy entalhe com 1/2 V foram utilizados para determinar as propriedades mecânicas e de impacto do material testado. Foram comparados os processos SMAW (Eletrodo Revestido), muito utilizado para a soldagem de gasodutos e oleodutos, com os processos GMAW-STT® e FCAW, que têm maior produtividade do que o SMAW. A soldabilidade dos aços ARBL está associada às regiões da ZAC (Zona Afetada pelo Calor) que, por sua vez, encontra-se correlacionado com o processo de soldagem, composição química e com os parâmetros de soldagem utilizados durante o processo de solda, sendo que a qualificação dos procedimentos geralmente não exige o ensaio de tenacidade, como o CTOD. / This work studies HSLA steels (High Strength Low Alloy) API 5L X80 weldability, HAZ (Heat Affected Zone) fracture behavior and their relationship with the CTOD test (Crack Tip Opening Displacement) on the welding processes SMAW (Shielded Metal Arc Welding) studied by Silva [2009] and GMAW-STT® (Gas Metal Arc Welding Surface Tension Transfer®) in the root pass with FCAW (Flux Core Arc Welding) others welding passes. There were used 19 mm width SENB plate samples with a half V groove, where would be easier to locate the crack in the HAZ coarse grain region. Conventional tensile and Charpy V-Notch were performed to determinate mechanical and impact properties of the tested materials. SMAW process, widely used for gas and oil pipelines welding, was compared with GMAW and FCAW processes which have a better productivity than the first one. The HSLA steels weldability is related with HAZ region which also depends on welding process, its parameters and material chemical composition. Normally is not necessary to perform toughness test as CTOD test to evaluate the procedures.

O trabalho tem como objetivo trazer contribuições à simulação numérica pelo método dos elementos de contorno (MEC) de formação e propagação de descontinuidades no campo de deslocamentos (descontinuidades fortes) em sólidos bidimensionais. A formação de descontinuidades fortes caracteriza o processo de falha material, que pode estar associado ao fraturamento em materiais quase frágeis ou a superfícies de deslizamentos de materiais dúcteis. Apresenta-se uma formulação do MEC baseada na incorporação de interfaces de descontinuidade no interior de células internas, que possibilita propagação arbitrária de descontinuidades usando uma malha de células internas fixa, definida antes da análise. Comparam-se diferentes alternativas provenientes do relaxamento dos requisitos de consistência estática e analisa-se a influência do alinhamento da malha. Apresenta-se também um possível esquema de construção adaptativa de células internas com interface incorporada para capturar a trajetória arbitrária da descontinuidade que se propaga durante o processo de carregamento. Este esquema visa aumentar a robustez e reduzir o esforço computacional. As características geométricas das células internas geradas são estabelecidas em função da orientação da descontinuidade fornecida pelo critério de falha, de maneira a proporcionar melhor eficiência numérica. Os estudos são levados a cabo através da simulação numérica de testes experimentais colhidos da literatura. / This work has the objective of bringing contributions to the numeric simulation using the boundary elements method (BEM) to model the initiation and propagation of strong discontinuities in the displacement field in bidimensional solids. The initiation process of strong discontinuities characterizes the failure process of material, which can be associated with the fracture of quasi-brittle materials and slip lines in ductile materials such as metals. The effect of the displacement jump of a discontinuity interface embedded in an internal cell is provided by an equivalent strain field over the cell. This model allows the study of arbitrary crack growth using a fixed mesh defined before the analysis. The dissipative process in the cell interface is described by an isotropic damage model in the continuum approach of strong discontinues. Alternatives that come from relaxing the static consistencies and the influence of the mesh alignment are analyzed. An adaptative algorithm for internal cells creation is also presented to capture the path of the crack growth during the loading process. This algorithm intends to overcome some convergence problems found in models with predefined meshes and also to reduce the computational efforts. The geometric characteristics of the generated internal cells are defined using the crack orientation, given by the failure criterion, to provide a better numerical efficiency. The results obtained with the proposed formulation are compared with the ones obtained with other numerical methods and also from experiments.

CNPq / Dentre os diversos tipos de escoamentos multifásicos, o escoamento particulado desperta interesse devido à sua presença em diversos sistemas, como na indústria farmacêutica, química e de petróleo, entre outros. Na indústria petrolífera, especificamente, o escoamento particulado pode ser utilizado quando existe o fenômeno de invasão, caracterizado pela fuga de fluido do poço em direção à formação rochosa, associado à presença de fraturas. Partículas de granulometria selecionada são adicionadas ao fluido de perfuração para promover o preenchimento das fraturas e reestabelecer a circulação no poço. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho é investigar o escoamento particulado aplicado ao preenchimento de uma fratura perfeitamente retangular e não permeável. A modelagem matemática do escoamento utiliza uma abordagem euleriana para a fase contínua (fluido) e lagrangiana para a fase discreta (partículas). Os modelos numéricos aplicados para a solução do problema consistem no Dense Discrete Phase Model (DDPM) para o cálculo do acoplamento entre as partículas e o fluido e do Discrete Element Method (DEM) para contabilizar as colisões entre partículas. A análise em questão mostra a influência do comprimento da fratura (hF R ), de parâmetros do escoamento (número de Reynolds - Re e viscosidade dinâmica do fluido - μβ ), das partículas (diâmetro da partícula - Dp e razão entre massa específica da partícula e fluido - ρp/β ) e do processo de injeção (número de partículas injetadas - Np,inj ) sobre a formação do leito de partículas. Tal influência é analisada através do comprimento (hpct ) e posicionamento (hpct ) do leito, além do preenchimento vertical da fratura (epct ). Um leito de partículas ótimo é capaz de reduzir a vazão de fuga (Qf uga ) até um patamar próximo de zero, se formar no menor tempo possível (test ), próximo à entrada da fratura, apresentando um comprimento mínimo e um preenchimento vertical máximo. Para obter um leito ótimo, a pressão na entrada do canal (pm,CH,i ) deve ser monitorada para garantir que a pressão de fratura, que é a pressão na qual existe a falha mecânica da formação, não seja ultrapassada pela pressão gerada pela injeção de partículas. A pressão de entrada é analisada através da adimensionalização em relação à pressão no fenômeno de invasão, antes da injeção de partículas e em relação ao gradiente de pressão gerado entre a saída do canal e a saída da fratura. Os resultados obtidos mostram que todos os parâmetros são capazes de alterar as características geométricas do leito, mostrando uma influência direta na vazão de fuga e no tempo de preenchimento. / Among the most diverse types of multiphase flow, the particulate flow raises interest due to its presence in several systems such as farmaceutical, chemical and oil and gas indus- try. Specifically in the oil and gas industry the particulate flow may be applied upon the appearence of the invasion phenomenon, characterized by the fluid loss to the reservoir, associated to the presence of fractures. Particles with selected granulometry are added to the mud in order to fill the fratures and reestablish circulation. In this line, the aim of this work is to investigate the particulate flow applied to the filling of a perfectly retangular and impermeable fracture. The flow is mathematicaly modeled by an eulerian approach applied to the continuous phase (fluid) and by a lagrangian approach applied to the discrete phase (particles). The numerical models used to attain the solution of the problem are the Dense Discrete Phase Model (DDPM) which accounts for the coupling between the phases and the Discrete Element Method (DEM) which calculates particle collision. The analysis shows the influence of the fracture length (hF R ), flow paramenters (Reynolds number - Re and dynamic viscosity - μβ ), particle parameters (diameter - Dp and specific mass ratio between particles and fluid - ρp/β ) and parameters of the injection process (number of injected particles - Np,inj ) on the formation of the bed. Such influence is analyzed through the length (hpct ) and heigth (hpct ) of the bed and the vertical filling of the fracture (epct ). An optimal bed would be capable to attain a fluid loss close to zero in the least time possible (test ) by forming itself very close to the fracture entering, having a minimum length and a maximum height. In order to obtain the optimized bed, the pressure on the channel inlet (pm,CH,i ) should be monitored to guarantee that the fracturing pressure is not surpassed by the buildup pressure generated by the particles injection. This pressure is analyzed by the initial pressure on the inlet channel, before the particle injection, and the pressure drop generated by the fracture. Results indicate that all sensitivity parameters can alter the geometric characteristics of the bed, showing a direct influence on reducing the fluid loss through the fracture and on the filling time.

A utilização de técnicas de emissão acústica para detectar e mapear o dano em estruturas tem sofrido grandes avanços nos últimos anos, em parte devido a possibilidade de poder contar com instrumentos de maior exatidão e precisão. Metodologias são utilizadas para, através dos resultados adquiridos, obter informação de como e onde a estrutura investigada está rompendo. Desenvolvimentos teóricos importantes na área de análise sísmica tem trazido um ferramental teórico que pode ser aplicado em estudos de estruturas e corpos de prova. Dentro deste contexto, neste trabalho é apresentado o estudo da localização e caracterização de defeitos utilizando técnicas conhecidas de emissão acústica. Ensaios em materiais de baixo módulo de elasticidade (poliestireno expandido) possibilitou o trabalho com os microfones de baixa frequência disponíveis para realização dos experimentos. Juntamente com os ensaios experimentais, simulações utilizando o método numérico dos elementos discretos (DEM) foram realizados. Os resultados obtidos nos ensaios e nas simulações foram processados e conclusões sobre a forma de ruptura esperada foram feitas. Informações relativas à evolução das cargas durante os ensaios e simulações, e comparativos da evolução com o número de eventos são apresentados. Ensaios de três tamanhos diferentes de corpos de prova permitiram medir o efeito de escala esperado. Técnicas de localização dos eventos em corpos de prova de maiores dimensões também são aplicadas para efetuar a localização de defeitos utilizando emissão acústica, bem como a interpretação e análise dos dados obtidos. Utilizando o cálculo da velocidade de propagação da onda sonora no material, uma técnica de localização foi apresentada e utilizada para calcular posições de zona de fratura, a fim de identificar regiões que possuem defeitos. / The usage of acoustic emission techniques in order to detect damage in structures has undergone great advances in the last years, partly because of the possibility to rely on instruments of highest accuracy and precision. Methodologies are used to obtain information about how and where the structure cracks. Important theoretical developments in the seismic analysis field have provided tools that can be applied in studies on structures and specimens. This work aims to study the localization and characterization of defects using acoustic emission techniques. Experimental tests on specimens with low elasticity modulus gave the possibility to work with the piezoeletric sensors available. Computational analyses using the discrete elements method (DEM) were performed. Conclusions about the expected rupture characteristics are shown. Information about the evolution loading during the tests, and a comparative of events evolution are shown. Tests on three different sizes of specimens allowed the scale effect analysis. Event location techniques on higher length specimens, using acoustic emission, are used to perform defects localization in order to obtain information about the defects position.

[pt] Frente às dificuldades de perfurar poços em reservatórios caracterizados por carbonatos fraturados e depletados, com frequente ocorrência de massivas perdas de fluido para formação e impossibilidade de manter o retorno de fluido para superfície, foi desenvolvida a técnica FMCD- Floating Mud Cap Drilling. A técnica consiste na perfuração com bombeio contínuo de fluido pela coluna de perfuração e também pelo anular do poço, injetando todo fluido e formação cortada pela broca para o reservatório. Na técnica convencional de perfuração, o fluido é bombeado pela coluna e retorna pelo anular, sendo possível monitorar continuamente a ocorrência de kicks - influxos acidentais de hidrocarbonetos no poço No entanto, na técnica FMCD, devido à ausência de retorno de fluido no anular, torna-se necessário adotar métodos não convencionais de monitoramento e prevenção de kicks, sendo o principal método, a injeção continua de fluido pelo anular, a uma vazão determinada, que evite influxos do reservatório e migração de hidrocarbonetos para superfície, denominada vazão de segurança. Inicialmente é apresentada uma contextualização da perfuração de poços offshore com técnica convencional e técnica FMCD, associada a uma ampla revisão bibliográfica sobre a técnica, e também de modelos e experimentos de fluxo óleo-água. Por fim, como objetivo principal da dissertação, é realizado a discussão de premissas, análise da vazão de segurança e métodos de monitoramento de influxos. Contudo, é esperado que a revisão bibliográfica e análises desenvolvidas, auxiliem em futuros projetos de perfuração com a técnica FMCD- Floating Mud Cap. Drilling. / [en] With the oil carbonate reservoirs exploration and exploitation around the world and the Brazilian coast, new challenges for well drilling are found which requires new techniques to be developed. The carbonate reservoirs can present fractures with high conductivity along its structure, often accompanied by geological faults. When associate with scenarios where the reservoirs are depleted, due to the ongoing production of these oil fields, may lead to fluid severe losses into the formation during the news well construction. For decades, in case of total loss at offshore wells drilling, the proposed solution has been to pump sealing material into the formation and, persisting the losses, to end it with a cement plug in open hole and make another attempt to drill the interval. When these procedures were not effective, the wells were often abandoned. On one side, it should be emphasized, that pumping sealant material and cement into the producing reservoir is undesirable, due to the possibility of damaging the intervals of greater permeability and production potential which may bring reduction in productivity (or injectivity) of the well. On the other side, continuing the drilling with fluid total loss may be intolerable from the operational safety point of view, as it is not possible to use conventional kick detection methods, that are mainly based on drilling fluid mass control. Facing these difficulties of drilling wells in reservoirs characterized by fractured and depleted carbonates, the FMCD (Floating Mud Cap Drilling) technique was developed. The technique consists of drilling with continuous pumping of fluid both through the drilling column and the well annulus, injecting all fluid and formation cuts into the reservoir.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-08-20T13:27:19Z No. of bitstreams: 1 EPITÁCIO BRONZEADO NETO - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2018.pdf: 2616160 bytes, checksum: 1b560aacefbd9d94396aeb8e4d0a727c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-20T13:27:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EPITÁCIO BRONZEADO NETO - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2018.pdf: 2616160 bytes, checksum: 1b560aacefbd9d94396aeb8e4d0a727c (MD5) Previous issue date: 2018-02-27 / CNPq / O presente estudo documentado neste trabalho buscou investigar a possível correlação existente entre os valores de tenacidade à fratura obtida por meio de ensaios CTOD com a microestrutura da região de grãos grosseiros da região termicamente afetada de juntas do aço API 5L X80, fabricados no Brasil soldados por meio do processo manual e robotizado. Na soldagem manual foi utilizado processo SMAW onde nos passes de raiz foram realizados com eletrodo AWS E9010-G, os passes de preenchimento e acabamento foram realizados com eletrodo AWS E9018-G. Na soldagem robotizada, os passes de raiz foram realizados com processo GMAW e com arame ER120S-G, os demais, passes de preenchimento e acabamento foram realizados com arame tubular AWS E101T-1 tipo flux-cores com proteção gasosa de Ar+25%CO² (FCAW-G) ou AWS E91T8-G com arame auto protegido (FCAW-S). Após as soldagens foram usinados corpos de prova do tipo SE(B) normatizados segundo a ASTM E1820 com entalhe posicionado na região mais propícia a fragilização de acordo com as avaliações da metalográfica e microdureza com intuito de evidenciar o efeito deletério da presença de zonas frágeis (ZF) localizadas nesta região da junta soldada. Foi possível observar que indiferentemente do processo de soldagem houve uma redução significativa na tenacidade à fratura na RGG devido à presença de regiões frágeis constituídas de ilhas de Martensita e Austenita denominadas de microconstituinte AM devido a formação de microtrincas e heterogeneidade microestrutural principalmente no processo manual. Por fim, observou-se que o processo robotizado apresentou melhor repetibilidade e resultados mais favoráveis desde uma melhor distribuição microestrutural, perfil de dureza mais homogêneo e maiores valores de tenacidade à fratura. / The present study investigated the correlation between the fracture toughness values, obtained by CTOD test, with the microstructure of the coarse grains regions of the heat affected zone (HAZ) of API 5L X80 steel welded joints obtained by manual Shielded Metal Arc Welding (SMAW) and by automated Gas Metal Arc Welding Process (GMAW). In the robotized welding, the root passes were made with GMAW process and with ER120S-G wire, the others, composite fill and finishing passages made with AWS E101T-1 type flux-color tubular wire with clay protection Ar + 25% CO² (FCAW-G) or AWS E91T8-G with self-protected wire (FCAW-S). SE(B test specimens standardized according to ASTM E1820 with notch positioned in the most critical regions of the HAZ according to the metallographic and microhardness evaluations in order to evidence the deleterious effect of the fragile zone were done .It was possible to observe that there was a considerable reduction of CTOD value in region with the presence of Austenite and Martensite island nominated AM constituent due to formation of microcracks and microstructural heterogeneity mainly in the manual process. The results also showed that HAZ obtained using the automated GMAW process presented better repeatability, microstructural distribution and CTOD values.

Orientador: Lais Helena Navarro e Lima / Resumo: Justificativa e objetivos: a população mundial está vivendo mais, incorrendo em aumento da incidência de doenças musculoesqueléticas com necessidade cirúrgica, sendo que fratura de fêmur (FF) e coxartrose (CXT) são lesões geriátricas típicas. Procedimentos cirúrgicos nessa população são de alto risco de morbimortalidade e há falta de dados nacionais sobre esses desfechos. O objetivo deste estudo foi analisar os eventos adversos intra e pós-operatórios precoces em pacientes submetidos ao tratamento cirúrgico para correção de FF e para CXT e sua associação com a mortalidade em um ano de seguimento pós-operatório. Métodos: foi realizado estudo prospectivo, observacional para avaliar as complicações perioperatórias em pacientes submetidos à cirurgia para correção de FF e tratamento de CXT. Os pacientes foram avaliados em todo o período perioperatório e acompanhados durante um ano. Os testes de t de Student e qui-quadrado foram aplicados para a análise estatística para verificar as relações de dependência. A análise de sobrevivência foi realizada pelo modelo de Kaplan-Meier e pela regressão univariada e multivariada de Cox. Resultados: foram arrolados 235 pacientes candidatos a participar do estudo. Contudo 27 pacientes foram excluídos por diferentes razões. Entre os 208 pacientes inclusos, 42 foram submetidos ao tratamento cirúrgico de CXT; 166, à cirurgia para correção de FF. Houve predomínio de pacientes do sexo feminino no grupo que foi submetido à cirurgia para correção de FF... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Background: The world population is aging, incurring an increase in the incidence of musculoskeletal diseases with surgical necessity. Femur fracture and coxarthrosis are typical geriatric lesions. Surgical procedures in this population are at high risk of morbidity and mortality, and there is a lack of national data on these outcomes. The objective of this study was to describe and analyze early intraoperative and postoperative adverse events in patients undergoing surgical treatment for femoral fracture and for coxarthrosis and its association with mortality in one year of postoperative follow-up. Methods: A prospective, observational study was conducted to evaluate perioperative complications in patients undergoing to surgery for treatment of femur fracture and coxarthrosis. The patients were evaluated throughout the perioperative period and followed up for one year. Student's t-test and chi-square test were applied to the statistical analysis to verify the dependency ratios. Survival analysis was performed using the Kaplan-Meier model and Cox's univariate and multivariate regression. Results: 235 patients were enrolled in the study. However, 27 patients were excluded for different reasons. Among the 208 patients included, 42 underwent surgical treatment of coxarthrosis, 166 to surgery for femoral fracture. There was a predominance of female patients in the group that underwent surgery for femur fracture, while in the group of patients who underwent surgery for correction ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by Fabio Caetano Oliveira Leme (fabio.leme@hotmail.com) on 2018-10-10T02:40:34Z No. of bitstreams: 1 TESE ATELIÊ_2out (1).pdf: 1086669 bytes, checksum: a97e594b7be9b6a9762f9990c060effa (MD5) / Approved for entry into archive by ROSANGELA APARECIDA LOBO null (rosangelalobo@btu.unesp.br) on 2018-10-11T13:34:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 leme_fco_me_bot.pdf: 1086669 bytes, checksum: a97e594b7be9b6a9762f9990c060effa (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-11T13:34:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 leme_fco_me_bot.pdf: 1086669 bytes, checksum: a97e594b7be9b6a9762f9990c060effa (MD5) Previous issue date: 2018-08-27 / Justificativa e objetivos: a população mundial está vivendo mais, incorrendo em aumento da incidência de doenças musculoesqueléticas com necessidade cirúrgica, sendo que fratura de fêmur (FF) e coxartrose (CXT) são lesões geriátricas típicas. Procedimentos cirúrgicos nessa população são de alto risco de morbimortalidade e há falta de dados nacionais sobre esses desfechos. O objetivo deste estudo foi analisar os eventos adversos intra e pós-operatórios precoces em pacientes submetidos ao tratamento cirúrgico para correção de FF e para CXT e sua associação com a mortalidade em um ano de seguimento pós-operatório. Métodos: foi realizado estudo prospectivo, observacional para avaliar as complicações perioperatórias em pacientes submetidos à cirurgia para correção de FF e tratamento de CXT. Os pacientes foram avaliados em todo o período perioperatório e acompanhados durante um ano. Os testes de t de Student e qui-quadrado foram aplicados para a análise estatística para verificar as relações de dependência. A análise de sobrevivência foi realizada pelo modelo de Kaplan-Meier e pela regressão univariada e multivariada de Cox. Resultados: foram arrolados 235 pacientes candidatos a participar do estudo. Contudo 27 pacientes foram excluídos por diferentes razões. Entre os 208 pacientes inclusos, 42 foram submetidos ao tratamento cirúrgico de CXT; 166, à cirurgia para correção de FF. Houve predomínio de pacientes do sexo feminino no grupo que foi submetido à cirurgia para correção de FF, enquanto, no grupo de pacientes que foram submetidos à cirurgia para correção de CXT, a predominância foi do sexo masculino. Com relação à classificação do estado físico, a grande maioria dos pacientes submetidos à cirurgia para correção de CXT apresentou-se classificada com ASA I e II, enquanto 53% dos pacientes submetidos à cirurgia para correção de FF apresentaram-se classificados como ASA III e IV. Os pacientes com FF apresentaram idade média de 73,8±12,5 anos, intervalo médio entre a fratura e a cirurgia de 8,1±8,5 dias, e entre a internação e a cirurgia de 4,7±4,8 dias. Os pacientes submetidos ao tratamento para CXT apresentaram idade de 67,2±7,9 anos. Hipotensão destacou-se por ser o evento mais frequente no período intraoperatório. As complicações pós-operatórias mais frequentes foram distúrbio hidroeletrolítico, alteração cognitiva, reinternação, infecção do trato urinário, pneumonia e reabordagem cirúrgica. Nenhum paciente submetido à artroplastia de quadril morreu. Para os pacientes submetidos à correção de FF, a taxa de mortalidade foi de 25,3%. Dentre as causas esclarecidas, a mais comum foi sepse. As complicações pós-operatórias que mostraram relação com aumento da taxa de mortalidade foram idade, intervalo entre internação e cirurgia, distúrbio hidroeletrolítico, insuficiência respiratória, necessidade de intubação orotraqueal, reinternação hospitalar, arritmia e a soma da quantidade de complicações. Na análise multivariada, o modelo estatístico final apresentou as variáveis idade e DHE como as complicações que, conjuntamente, exerceram efeito sobre o aumento da mortalidade no período de 365 dias. Conclusões: as cirurgias para correção de CXT na população estudada relacionou-se com baixa incidência de complicações pós-operatórias e não ocorreram óbitos relacionados a esse procedimento. A taxa de mortalidade encontrada na população de FF, no primeiro ano de seguimento, foi de 25,3%. Idade avançada e distúrbio hidroeletrolítico pós-operatório foram fatores preditores de mortalidade no primeiro ano após cirurgia para pacientes idosos submetidos à correção de FF. / Background: The world population is aging, incurring an increase in the incidence of musculoskeletal diseases with surgical necessity. Femur fracture and coxarthrosis are typical geriatric lesions. Surgical procedures in this population are at high risk of morbidity and mortality, and there is a lack of national data on these outcomes. The objective of this study was to describe and analyze early intraoperative and postoperative adverse events in patients undergoing surgical treatment for femoral fracture and for coxarthrosis and its association with mortality in one year of postoperative follow-up. Methods: A prospective, observational study was conducted to evaluate perioperative complications in patients undergoing to surgery for treatment of femur fracture and coxarthrosis. The patients were evaluated throughout the perioperative period and followed up for one year. Student's t-test and chi-square test were applied to the statistical analysis to verify the dependency ratios. Survival analysis was performed using the Kaplan-Meier model and Cox's univariate and multivariate regression. Results: 235 patients were enrolled in the study. However, 27 patients were excluded for different reasons. Among the 208 patients included, 42 underwent surgical treatment of coxarthrosis, 166 to surgery for femoral fracture. There was a predominance of female patients in the group that underwent surgery for femur fracture, while in the group of patients who underwent surgery for correction of coxarthrosis, the predominance was male. Regarding the classification of the physical condition, the great majority of patients under going surgery for correction of coxarthrosis were classified as ASA I and II, while 53% of patients submitted to surgery for femur fracture were classified as ASA III and IV. Patients with a femoral fracture had a mean age of 73.8 ± 12.5 years, mean interval between fracture and surgery of 8.1 ± 8.5 days, and between hospitalization and surgery of 4.7 ± 4.8 days. Patients submitted to treatment for coxarthrosis presented age of 67.2 ± 7.9 years. Hypotension was noted as the most frequent event in the intraoperative period. The most frequent postoperative complications were hydroeletrolytic disorder, cognitive alteration, rehospitalization, urinary tract infection, pneumonia, need for re- operatorion. No patient undergoing treatment for coxarthrosis died. For patients submitted to femur fracture surgery, the mortality rate was 25.3%. Among the clarified causes of death, the most common was sepsis. The complications that were found to be related to increased mortality were age, interval between hospitalization and surgery, hydroelectrolytic disorder, respiratory failure, need for orotracheal intubation, rehospitalization, arrhythmia, and the sum of the number of complications. After the Multivariate Cox Regression, the final statistical model presented the variables age and hydroelectrolytic diturb as the complications that, all together, had an effect on the increase in mortality in the period of 365 days. Conclusions: surgery to treat coxarthrosis was associated with a low incidence of postoperative complications and there were no deaths related to this procedure. The mortality rate found in the femure fracture population in the first year of follow-up was 25.3%. Advanced age and postoperative hydroelectrolytic disturbance were predictors of mortality in the first year after surgery for elderly patients submitted to femoral fracture correction.

Os padrões de fratura são objeto de intensas investigações em várias áreas do conhecimento. Além disso, a busca por métodos matemáticos para simulação de mapas de fratura em meios geológicos tem sido alvo de muitas investigações. Este trabalho apresenta um estudo sobre a dimensão fractal de padrões de fraturas geológicas e a simulação de um mapa de fratura geológica através da análise fractal de áreas estruturalmente homogêneas na região Central do Brasil. As dimensões fractais são determinadas pelos métodos Box-counting e Cantor’s Dust num sistema anisotrópico de fraturas, a fim de caracterizar áreas geológicas selecionadas. A dimensão fractal obtida pelo método Box-counting possui valores entre um e dois, mas não permite analisar anisotropias de comprimento das fraturas, ou mesmo na sua distribuição espacial. A dimensão fractal obtida com o método de Cantor’s Dust, por outro lado, possui valores entre zero e um e fornece mecanismos adequados à avaliação da anisotropia das redes de fraturas geológicas. Deve-se observar, a partir dos resultados obtidos, que a dimensão fractal (Cantor’s Dust) depende das direções de fratura e que o número de interseções de fraturas aumenta com a diminuição da dimensão fractal. A dimensão fractal (Cantor’s Dust) também varia conforme a direção da rede de linhas ortogonais, indicando o caráter levemente anisotrópico dos padrões de fratura geológica sob análise. A análise estrutural dos padrões de fratura foi efetuada sobre as direções, o comprimento e a freqüência das fraturas de cada área homogênea. Assim, foi possível determinar uma relação entre a freqüência de fratura e a dimensão fractal. A simulação de um padrão de fraturas por método analítico levou em conta a direção e a freqüência de fratura e a dimensão fractal (Cantor’s Dust). Os resultados alcançados para o mapa de fraturas simulado são muito bons, principalmente pelo fato de não ter sido computado, nessa primeira versão, o comprimento das fraturas. / The fracture patterns are subject of large investigations in a number of knowledge areas. The mathematical methods research to simulate fractures patterns in geological media is also intense. This work aims to contribute for such investigations and presents the results of geological fracture pattern analysis (structural and fractal analysis) and an analytical procedure to simulate such fracture pattern. The fracture analysis was conducted in structurally homogeneous areas in Central Brazil. The fractal dimensions were computed by both Box-counting and Cantor’s Dust methods, in order to characterize each geological area. Box-counting fractal dimensions showed values in the range 1 and 2, but did not enable to evaluate fracture anisotropies, such as fracture length, frequency and orientation. On the other hand, Cantor’s Dust fractal dimensions showed values between 0 and 1, so it is able to determine fracture anisotropies, since orthogonal grid rotation defined different fractal dimensions. The structural analysis of the fracture patterns was conducted taking into account fracture directions, length and frequency. In this way, it is possible to correlate fracture frequency and Cantor’s Dust fractal dimensions. The achieved results for the fracture lineament map simulation are reasonable good, because it did not consider the fracture length according each direction.

Vasos de pressão e tubulações são equipamentos essenciais em industrias químicas, petroquímicas, refino de petróleo, entre outras. A operação segura deste tipo de equipamento é um fator determinante, visto que falhas podem variar desde grandes perdas financeiras até consequências catastróficas. Avaliação de descontinuidades encontradas em inspeções podem ser realizadas através de metodologias de fitness for service, as quais são baseadas na mecânica da fratura, que teve grande desenvolvimentos nos últimos 40 anos. Estas metodologias são consagradas como sendo seguras para garantir a integridade de equipamentos em operação. Este trabalho utilizará primeiramente a metodologia de “fitness for service” empregando o guia BS7910 para avaliar um caso de um bocal de oito polegadas de diâmetro unido a um casco de dezesseis polegadas de diâmetro com uma grande descontinuidade do tipo falta de penetração em sua solda. A metodologia de fitness for service será comparada com o resultado do teste experimental, o qual foi realizado através de um teste hidrostático destrutivo monitorado através do ensaio de emissão acústica. Por fim, será realizada uma análise não linear utilizando não linearidade física e geométrica através do método de elementos finitos. A comparação dos resultados numéricos, experimentais e os analíticos obtidos pela aplicação da BS7910 permitiram a obtenção de várias conclusões que são expostas neste trabalho. A metodologia de ajuste ao uso utilizando a BS7910 foi conservativa para o caso estudado. O modo de falha dominante utilizando a BS7910 foi o colapso plástico que foi coerente com o teste experimental. O ensaio de emissão acústica não teve correlação entre a energia acumulada dos sinais captados e a criticidade de descontinuidades entre um bocal e um tampo, o que salientou que para aplicações semelhantes os dados devem ser analisados cuidadosamente uma vez que regiões sujeitas a colapso plástico como no caso do bocal estudado podem emitir sinais de menor intensidade que descontinuidades onde existe a interação entre os modos de fratura e colapso plástico. A análise não linear utilizando não linearidades física e geometria teve o resultado 5,8% maior que a pressão de ruptura no teste experimental que foi de 14,7MPa, o que pode ser considerado um resultado com um bom grau de aproximação. / Pressure vessels and pipes are essential equipment in the chemical, petrochemical, petroleum refining, among others. The safety operation of this equipment is an important aspect, since failures can vary from large financial losses to catastrophic consequences. Evaluation discontinuity found in inspections can be perfomed by fitness for service methodology which is based on fracture mechanics, which had great developments in the last 40 years. These methodologies are known as being the best way to ensure the integrity of equipment while in operation. This work first uses the fitness for service methodology according BS7910 guide to evaluate lack of weld penetration in eight-inch nozzle attached to a shell with sixteen inches in diameter. The methodology of fitness for service was compared with the experimental test result, which was performed by a destructive hydrostatic test monitored by acoustic emission test. Finally, finite element method was performed using nonlinearity physical and geometric tecniques. The comparison of numerical, experimental and analytical results obtained by the application of BS7910 allowed us to obtain several conclusions that are exposed in this work. The methodology using the BS7910 was conservative for the case study. The dominant failure mode using the BS7910 was the collapse of plastic that was consistent with the experimental test. The acoustic emission technique had no correlation between the stored energy of the picked up signals and criticality of discontinuities between a nozzle and a head, which pointed out that for similar applications data must be analyzed carefully since in regions subjected to plastic collapse such as in the case studied nozzle can generate signals of lower intensity that discontinuities where there is an interaction between the modes of fracture and plastic collapse. The nonlinear analysis result using physics and geometry nonlinearities was 5.8% higher than the rupture pressure of the experimental test was 14.7 MPa, being considered a result with a good degree of accuracity.