Para avaliar a confiabilidade à fadiga de coroas de dissilicato de lítio E.max CAD, com 1mm (monolítica) e 2mm de espessura, foi realizado um preparo para coroa total de um primeiro molar inferior com redução de 1 e 2mm. Réplicas em resina composta do preparo baseado em desenho auxiliado pelo computador (CAD) foram posicionadas em um articulador odontológico para fabricação dos corpos de prova. As coroas monolíticas de 1mm de dissilicato de lítio CAD/CAM (DLM) e coroas de 2.0mm, com 1,5mm de espessura vestibular de dissilicato de lítio CAD/CAM e recoberta com 0.5mm de porcelana (DLV), foram comparadas com coroas de zircônia (Y-TZP) e metalocerâmica (MC). As réplicas de resina composta foram envelhecidas em água por 30 dias e todas coroas cimentadas com cimento resinoso. Após cimentadas, todos os corpos de prova foram envelhecidos em água por 7 dias e testados com carga única ou com fadiga acelerada progressiva. As cargas foram posicionadas na cúspide mésiovestibular (n=21 para cada sistema cerâmico). A probabilidade Weibull e os gráficos de probabilidade (Alta Pro, Reliasoft) foram calculados (Best data fit QCP) e plotados. A evolução da trinca foi acompanhada e os espécimes analisados após o teste. A menor confiabilidade foi observada para o grupo Y-TZP e não houve diferença estatística entre o grupo MC, DLM e DLV. O grupo DLV demonstrou a maior resistência característica (Eta). O modo de fratura do grupo Y-TZP foi a fratura da porcelana de cobertura sem exposição da infraestrutura. O grupo MC apresentou fraturas da porcelana com exposição do metal. Enquanto os grupos DLM e DLV tiveram fraturas catastróficas. Os grupos DLM e DLV apresentaram uma resposta à fadiga semelhante à do grupo MC e melhor que o grupo Y-TZP. / To evaluate the fatigue reliability of monolithic 1mm and thinly veneered 2mm E.max CAD crowns. A preparation reduction of 1 and 2mm for a full crown was made on a first lower molar. The CAD-based preparation was replicated and positioned in a dental articulator for specimen fabrication. Monolithic 1mm lithium disilicate CAD/CAM crowns (DLM) and a 2mm lithium disilicate CAD/CAM with 1.5 mm thick at buccal aspect veneered with 0.5 mm thick of porcelain were compared to zirconia based (Y-TZP) and metaloceramic (MC) crowns. All composite dies were 30-day aged and all crowns were resin cemented to composite dies. After luting, all specimens were aged for 7 days in water and either single loaded to failure or step-stress fatigue tested. Loads were positioned on mesial-buccal cusp (n=21 for each ceramic system). Probability Weibull and Use level probability curves (Alta Pro, Reliasoft) were calculated (Best data fit QCP) and plotted. Crack evolution was followed and specimens were analyzed postmortem. Lower reliability was observed for Y-TZP group and no statistical difference was observed between MC and DLM e DLV groups. DLV group showed the highest characteristic strength (Eta). Fracture mode for Y-TZP group was veneer chipping without core exposition. MC fractures were mostly chipping with metal coping exposure. While the failure for DLM and DLV groups were bulk fracture. Groups DLM and DLV resulted in fatigue response of lithium disilicate comparable to MC and higher than Y-TZP.

A microestrutura dos metais e concreto é estudada com o objetivo de caracterizar os mecanismos físicos elementares de deformação e ruptura abordados em modelos constitutivos dedicados à simulação da resposta desses materiais. A fadiga em metais é comentada enfatizando-se o estudo microscópico dos processos de iniciação e propagação de trincas. Um estudo à nível fenomenológico do comportamento do material sob solicitação cíclica é acrescentado. Para o concreto, dá-se ênfase ao estudo da fissuração e das características de comportamento do material sob a ação de solicitação cíclica. Apresenta-se um modelo constitutivo não-linear baseado na mecânica do dano contínuo. O modelo de dano isótropo adotado é analisado em seus aspectos fundamentais: hipóteses básicas, critério de início e propagação de dano, lei de evolução da variável escalar representativa do processo de deterioração. Como o modelo original é limitado ao caso de carregamento proporcional, é apresentada uma extensão para o caso de carregamento cíclico. Destaca-se a implementação numérica do modelo em combinação com a técnica dos elementos finitos. Os resultados fornecidos pelo modelo são apresentados em relação a exemplos teóricos e em vigas de concreto armado das quais se dispõe de resultados experimentais. / Metals and concrete microstructure are studied aiming at characterization of the deformation and failure elementary physical mechanisms that are approached by constitutive models dedicated to simulate the response of these materials. Fatigue of metals is commented with emphasis on microscopic study of both the crack initiation and the crack propagation processes. A study at phenomenological level of the behaviour of the material under cyclic loading is added. With reference to concrete, emphasis is given to the study of both cracking and behaviour of the material under cyclic loading. A nonlinear constitutive model based on the Continuum Damage Mechanics is presented. The adopted isotropic damage model is analyzed with respect to its fundamental aspects: basics\' hypothesis, damage threshold, evolution law of the scalar variable representing degradation process. Since the original model is limited to proportional loading an extension for cyclic loading case is presented. The numerical implementation of the model, combined with the finite element technique, is emphasized. Results obtained with the damage model are showed through theoretical examples and reinforced concrete beams for which experimental results are known.

As cerâmicas à base de dissilicato de lítio apresentam propriedades mecânicas, resistência química, biocompatibilidade, baixo índice de acúmulo de placa e resultados estéticos favoráveis. Entretanto, sua resistência à fadiga e probabilidade de sobrevida (confiabilidade) em sua forma estratificada e monolítica ainda é pouco conhecida. Este estudo tem como objetivo investigar a confiabilidade e o modo de falha das coroas estratificadas de dissilicato de lítio com e sem modificação do desenho da infraestrutura e de coroas monolíticas quando submetidas ao ensaio de fadiga por intermédio da ciclagem dinâmica em água. Trinta coroas foram divididas em 3 grupos: IEC (coroas estratificadas com infraestrutura convencional), IEM (coroas estratificadas com infraestrutura modificada) e MON (coroas monolíticas). Para os grupos IEC e IEM as infraestruturas apresentavam espessura de 0,8 mm. No entanto, no desenho modificado era adicionado uma cinta lingual de 2 mm de altura conectada a postes proximais de 3,5 mm de altura, ambos com 1,3 mm de espessura. As MON eram compostas inteiramente de dissilicato de lítio e apresentavam espessura oclusal de 1,5 mm. As coroas foram cimentadas em troqueis de resina composta e submetidas a ciclagem dinâmica em água (30-300 N). Um endentador monolítico de dissilicato de lítio aplicava carga axial sobre a crista marginal mesial até a fratura, e posteriormente na crista distal. Ao final, as coroas eram analisadas em estereomicroscópio e no microscópico eletrônica de varredura (MEV) para caracterização e classificação dos danos. As falhas encontradas nas coroas foram registradas a cada 125.000 ciclos. A distribuição Weibull a 2 parâmetros (Synthesis 9, Weibull ++; Reliasoft, Tucson, AZ, USA) foi utilizada para calculo da probabilidade de sobrevida em 1, 2 e 3 milhões de ciclos. Comparações entre os grupos também foram realizadas com o módulo de Weibull e a resistência característica (número de ciclos decorrido até a fratura). Tanto em 1 quanto em 2 milhões de ciclos, a probabilidade de sobrevida foi significativamente baixa para as IEM em relação as MON e as coroas IEC não apresentaram diferença entre as IEM e MON. Em 3 milhões, apenas as coroas monolíticas mantiveram a confiabilidade, considerandoque diminuiu significativamente para as estratificadas, independente da modificação da infraestrutura. Fraturas envolvendo os postes proximais e/ou a cinta lingual foram observadas para as IEM, enquanto as IEC o modo de falha predominante foi a fratura coesiva da porcelana de revestimento. As MON também apresentaram fraturas coesivas. As marcas fractográficas identificaram a superfície de contato com o endentador como origem das fraturas. Em conclusão, a alta confiabilidade foi observada para as coroas MON em 3 milhões. As coroas estratificadas não se beneficiaram da modificação das infraestrutura, pois não houve diferença na confiabilidade entre elas nos 3 tempos avaliados. Além disso, o modo de falha no grupo IEM não restringiu a fratura coesiva da porcelana, com presença de fraturas na infraestrutura. Falhas coesivas foram observadas apenas na porcelana de revestimento das IEC e na cerâmica no grupo MON. / Lithium disilicate glass-ceramic provides desirable mechanical properties, chemical resistance, biocompatibility, diminished plaque accumulation, esthetics, and favorable esthetic results. However, the fatigue life and probability of survival (reliability) of lithium disilicate in its monolithic or layered form is still poorly understood. This study aimed to investigate the reliability and failure modes of porcelain veneered lithium disilicate crowns with and without core design modification, and of monolithic crowns when subjected to cyclic fatigue in water. Thirty lithium disilicate molars crowns were made and divided into 3 groups: IEC (bilayer crown with even thickness coping, i.e. conventional core), IEM (bilayer crowns with modified core design) and MON (monolithic crowns). For groups IEC and IEM, copings presented an even thickness of 0.8 mm and the modified design consisted of 1.3 mm thickness with a lingual margin of 2.0mm height connected to full contour proximal struts of 3.5 mm height. Monolithic crowns had an occlusal thickness of 1.5 mm. Crows were luted on composite resin abutment replicas and subjected to cyclic fatigue in water (30-300 N). A monolithic indenter of lithium disilicate was used to deliver the load on the mesial marginal ridge until failure, then the same procedure was performed in the distal ridge. For failure characterization crowns were analyzed in stereomicroscope and scanning electron microscope (SEM). Failure inspection was performed every 125,000 cycles. The 2-parameter Weibull distribution (Synthesis 9, Weibull ++; Reliasoft, Tucson, AZ, USA) was used calculate the probability of survival at 1, 2, and 3 million cycles. Comparisons between groups were also made for Weibull modulus and characteristic strength (number of cycles elapsed until failure). At both 1 and 2 million cycles, reliability was significantly lower for IEM relative to MON and IEC showed no difference between the IEM and MON. At 3 million cycles, only monolithic crowns maintained the reliability, whereas it significantly decreased for porcelain veneered crowns, regardless of core design modification. Fractures involving the proximal struts and/or lingual collar were observed for IEM crowns, whereas IEC crowns chiefly presented porcelain cohesive failures. MON crowns fractured cohesively. All fractures started occlusaly, as depicted by telltale fratographic marks. In conclusion, the highest reliability was observed for MON crowns at 3 million cycles. Layered lithium disilicate crowns did not benefit from framework design modification, as there was no difference in reliability between them in 3 times evaluated. Also, failure modes differed between groups and IEM did not hinder porcelain cohesive failures, instead fractures involving the framework were observed. Cohesive failures were observed only for the porcelain veneer of IEC, and of the lithium dissilicate material in the MON group.

Objetivos: Comparar as distribuições das medidas dos instrumentos DUFS, DEFS e Pictograma de Fadiga de acordo com a gravidade da insuficiência cardíaca (IC) avaliada pela Classe Funcional da New York Heart Association (CF-NYHA) e a avaliar sua relação com a fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE). Método: Estudo metodológico, de corte transversal, cuja amostra foi composta por adultos com IC atendidos em um hospital universitário do Estado de São Paulo, de setembro de 2014 a março de 2015. O DUFS avalia a fadiga relacionada à cardiopatia (8 itens, intervalo total de 8 a 40; quanto maior o valor, maior a intensidade da fadiga) e o DEFS avalia a fadiga relacionada às atividades físicas e aos esforços (9 itens, intervalo de nove a 45; maiores valores indicando maior intensidade da fadiga). O Pictograma de Fadiga avalia a intensidade (item A) e o impacto (item B) da fadiga relacionada às atividades da vida diária, quanto maior a pontuação em cada item, maior a sensação e o impacto da fadiga. Os dados foram coletados por entrevistas e consulta aos prontuários. Para testar se as médias dos grupos eram diferentes, fizemos uma Análise de Variância com o valor da escala como variável resposta e CF-NYHA grupo como variável explanatória. Quando o fator grupo era estatisticamente significante, fizemos o teste de comparação múltipla de médias (método post hoc de Bonferroni). Para verificar a correlação entre as medidas obtidas pelos instrumentos DUFS e DEFS e a FEVE, foi utilizado o teste de Correlação de Pearson. A associação entre as distribuições das respostas aos itens do Pictograma de Fadiga e a FEVE, categorizada em preservada (>= 55) ou reduzida (<55), foi analisada pelo teste Exato de Fisher. O nível de significância adotado foi de 0,05. Resultados: Participaram 118 pacientes, com média de idade de 63 (D.P.=13) anos, 62% do sexo masculino, 86% não desempenhavam atividades remuneradas, com média de 6 (D.P.=5) anos de estudo. Observamos aumento nas médias das medidas obtidas por DUFS ou DEFS entre os pacientes de acordo com a progressão da doença medida pela CF-NYHA (p<0,001, para os dois instrumentos). Não constatamos diferenças entre a fadiga (avaliada pelo DUFS) dos pacientes da CF-NYHA III com os das II e IV. Ao analisarmos as diferenças da fadiga, avaliada pelo DEFS, não observamos diferenças entre as médias dos pacientes da CF-NYHA II com os das I e III, e os da III, com os pacientes da IV. As correlações entre a FEVE com as medidas de fadiga foram de positiva e fraca magnitude para o DEFS (r=0,18; p=0,05) e para o DUFS (r=0,16; p=0,08). Somente o item A do Pictograma de Fadiga teve associação com os grupos de CF-NYHA (p<0,001). Conclusão: Os três instrumentos demonstraram piora nos níveis de fadiga de acordo com a gravidade da doença avaliada pela CF-NYHA, entretanto, não houve discriminação entre os grupos de maior gravidade, pois houve grande variação dentro de cada grupo funcional / Objectives: Compare the distributions of the measures of the Dutch Fatigue Scale (DUFS), Dutch Exertion Fatigue Scale (DEFS) and Fatigue Pictogram according to the severity of heart failure (HF), assessed by the New York Heart Association Functional Class (NYHA-FC) and to assess its relationship with the left ventricle ejection fraction (LVEF). Method: Methodological, cross-sectional study with a sample composed of adults with HF cared for by a university hospital in the state of São Paulo, Brazil from September 2014 to March 2015. The DUFS assesses fatigue related to heart disease (8 items, total interval from 8 to 40; the higher the score, the more intense the fatigue) and the DEFS assesses fatigue related to physical exertion (9 items, interval from nine to 45; higher scores indicate more intense fatigue). The Fatigue Pictogram assesses the intensity (item A) and impact (item B) of fatigue related to daily living activities; the higher each item\"s score, the greater the intensity and impact of fatigue. Data were collected using interviews and by consulting medical files. To test whether the groups\" means were different, an analysis of variance was performed with the scale\"s score as the response variable and the group\"s FC-NYHA as the explanatory variable. When the group factor was statistically significant, a multiple comparison test (Bonferroni\"s post-hoc method) was used. Person\"s Correlation test was used to verify correlation between the measures obtained by the DUFS, DEFS and LVFE. Association between the distributions of responses to the Fatigue Pictogram\"s items and LVEF, categorized in preserved (>= 55) or reduced (<55), was analyzed by the Fisher\"s exact test. The level of significance adopted was 0.05. Results: A total of 118 patients aged 63 (SD=13) years old on average participated; 62% were males, 86% did not have a paid job, with 6 (SD=5) years of education, on average. The means of the measures obtained by the DUFS or DEFS increased among patients as the disease progressed, as measure by the NYHA-FC (p<0.001 for both instruments). No differences were found between the fatigue (assessed by the DUFS) of patients classified in NYHA-FC III with those classified in NYHA-FC II and IV. When analyzing means of fatigue, measured by the DEFS, no differences were found between the means of patients in NYHA-FC II with those in functional classes I or III, or between those in NYHA-FC III with patients in IV. Correlations between LVEF and fatigue measures were of a positive and weak magnitude for the DEFS (r=0.18; p=0.05) and for the DUFS (r=0.16; p=0.08). Only item A of the Fatigue Pictogram was associated with NYHA- FC groups (p<0.001). Conclusion: The three instruments showed worse levels of fatigue according to the severity of the disease assessed by NYHA-FC, however, there was no discrimination between the groups with greater severity, as there was a large variation within each functional group

Introdução: Pacientes fibromiálgicos freqüentemente referem fadiga e estudos apontam esse sintoma como o segundo mais intenso, podendo limitar as atividades de vida diária, aumentar o estresse a até mesmo a dor. Não há um consenso se as queixas de fadiga correspondem a padrões alterados nos mecanismos de fadiga muscular, já que predominam as avaliações com questionários e escalas. O objetivo deste estudo foi avaliar a fadiga muscular em fibromiálgicos por meio da eletromiografia de superfície durante o teste de sentar e levantar. Métodos: Participaram do estudo 49 sujeitos divididos em dois grupos: Grupo Fibromiálgico (n=34) e Grupo Controle (n=15). Os padrões de fadiga muscular foram avaliados pela análise da freqüência mediana (MDF) do sinal eletromiográfico do terço distal do músculo vasto lateral durante o teste de sentar e levantar. A dor pela Escala Visual Analógica (EVA), os sintomas da fibromialgia pelo Questionário do Impacto da Fibromialgia (QIF) e o desempenho no teste de sentar e levantar pelo tempo total utilizado e número de repetições. Todos os participantes foram instruídos a realizar o teste numa velocidade confortável até a exaustão. A coleta da eletromiografia foi feita em três momentos, simultaneamente ao uso da escala de Borg para avaliação do nível de esforço percebido: início (T1), após um minuto (T2) e na exaustão (T3). Resultados: O grupo fibromiálgico apresentou MDF reduzida em T3 (p=0,04) e relato de esforço percebido mais intenso que o grupo controle em T2 (p=0,00). Foi observada correlação moderada entre MDF em T3 com as variáveis: intensidade da dor (-0,40; p=0,00) e tempo total em segundos (0,43; p=0,00). Conclusão: o grupo fibromiálgico apresentou sinais de fadiga precocemente com diminuição da freqüência mediana e percepção de esforço mais intenso comparado ao grupo controle. / Introduction: Fibromyalgia patients usually report fatigue and this symptom is the second more intense, limiting daily life activities, increasing stress and pain. There is no sense if fatigue complains are related to muscle fatigue altered patterns, since most studies performed questionnaires and scales to quantify this symptom. The aim of this study was to evaluate muscle fatigue patterns by surface electromyography during the sit to stand test. Methods: Participated 49 subjects in two groups: Fibromyalgia Group (n=34) and Control Group (n=15). Electromyography muscle fatigue patterns were evaluated by median frequency analyses (MDF) of the distal third of the vastus lateralis muscle during sit to stand test, pain by Visual Analog Scale (VAS), fibromyalgia symptoms by Fibromyalgia Impact Questionnaire (FIQ) and the test performance by total time spent in test and by number of movements. All subjects performed the sit to stand test in a comfortable velocity until exhaustion. Electromyography recording was performed in tree moments, simultaneously at Borg scale perceived effort evaluation: initial time (T1), after one minute (T2) and at exhaustion (T3). Results: Fibromyalgia group present MDF decrease at T3 (p=0,04) and more intense perceived effort at T2 (p=0,00). There was a moderate correlation for MDF in T3 with pain intensity (-0,40; p=0,00) and total time in sit to stand test in seconds (0,43; p=0,00). Conclusion: Fibromyalgia patients showed early muscle fatigue signs with MDF decrease and more intense perceived effort.

O objetivo deste trabalho é o estudo da resistência e rigidez das emendas dentadas à fadiga na tração com as finalidades de propor uma metodologia de ensaio e estimar um coeficiente redução da resistência à fadiga na tração das emendas dentadas em relação a madeira maciça, contribuindo para a caracterização destas ligações. Foram utilizadas duas espécies de madeira, Pinus caribea hondurensis e Eucalyptus grandis, e dois tipos de adesivos sendo um industrial à base de fenol-resorcinol e um poliuretano à base de resina de mamona desenvolvido no Instituto de Química de São Carlos. Foram realizados ensaios cíclicos para três níveis de freqüência (1 Hz, 5 Hz e 9 Hz) e três níveis de tensão (90%, 75% e 60% da resistência) a uma relação R = 0,1. Com base nos resultados foram propostos coeficientes de redução de resistência à fadiga da emenda dentada em relação à madeira maciça e verificar que não há variação significativa da rigidez em função do número de ciclos. / The aims of this work is the study of the fatigue strength and stiffness of the finger joints in tension, in order to propose an experimental methodology and to determine a strength reduction coefficient, in relation to solid wood, contributing to the characterization of these joints. Two wood species, Pinus caribea hondurensis and Eucalyptus grandis, and two adhesives types were used, being an industrial one phenol-resorcinol based and a poliuretane castor oil resin based, developed at the lnstitute of Chemistry of São Carlos. Cyclical tests were accomplished in three frequency levels (1 Hz, 5 Hz and 9 Hz) and three tension levels (90%, 75% and 60% of the strength) to a relationship R = 0,1. Based on the results, it were proposed strength reduction coefficients in relation to solid wood, for finger joints under fatigue in tension, and to concluded that there is no significant variation in stiffness with the cycle numbers.

O presente estudo teve como objetivo avaliar a resistência à fadiga cíclica de dois diferentes sistemas rotatórios de níquel-titânio, K3 (Sybron Endo, EUA) e Endosequence (Brasseler, EUA), fundamentando-se no número de usos. Todas as limas rotatórias que foram selecionadas possuíam conicidade 0.04, 25 mm de comprimento e diâmetro de ponta 25, padrão ISO. Para tal logro, um dispositivo desenvolvido especificamente para executar ensaios dinâmicos foi utilizado. Cada grupo foi subdividido em quatro subgrupos em função do número de usos, sendo estabelecidos da seguinte maneira: grupos A0 e B0, instrumentos sem nenhum uso; grupos A1 e B1, instrumentos de um único uso; grupos A3 e B3, instrumentos de três usos e grupos A5 e B5, instrumentos de cinco usos. Cada subgrupo era composto por 12 limas, totalizando 96 instrumentos rotatórios entre K3 e Endosequence. A simulação foi realizada em canais artificiais de resina com curvatura de 40 graus e raio de 5 mm. Todas as limas foram submetidas a ensaios de fadiga cíclica realizados em um dispositivo experimental que permitiu que o instrumento reproduzisse uma instrumentação rotatória em canais curvos. Esse dispositivo possui um temporizador, que registra o tempo de avanços em segundos, desde o início do movimento até a fratura da lima e também um contador, que registra dentro do intervalo de tempo o número de ciclos realizados pelo cilindro pneumático até o momento da fratura. Foi utilizada uma peça de mão com contra-ângulo redutor de 16:1, acionado por motor elétrico na velocidade de 350 rpm e 2 Ncm de torque. O tempo foi registrado por meio do contador presente no dispositivo. Os valores foram transformados em segundos. Para análise estatística, empregou-se o teste de análise de variância (dois critérios) entre as amostras testadas e observou-se que não houve diferença estatisticamente significante em relação ao número de usos. Entretanto, o sistema K3 apresentou maior resistência à fadiga flexural em relação ao sistema Endosequence (p < 0,05). / The aim of this work was to evaluate the cyclic fatigue resistance of two different nickel-titanium rotary systems, K3 (Sybron Endo, EUA) and Endosequence (Brasseler, EUA), based on the number of uses. All rotary files which were selected had their conicity of 0,04, 25mm of length and tip diameter of 25, following ISO standardization. To reach the purposes, a specially developed apparatus to perform dynamic assays was employed. Each group was subdivided into 4 subgroups according to the number of uses, being established as follows: groups A0 and B0, instruments without any use; groups A1 and B1, instruments of a single use; groups A3 and B3, instruments of three uses and groups A5 and B5, instruments of five uses. Each subgroup was compound of 12 files, totalizing 96 rotary instruments between K3 and Endosequence. The simulation was conducted in resin artificial canals presenting curvature of 40 degrees and radius of 5 mm. All files were submitted to cyclic fatigue assays performed on an experimental apparatus where the instrument could reproduce a rotary instrumentation in curved canals. This equipment contains an timer, which records advance time per seconds, since the begin of movement until the file fracture, and also has a counter which registers, on a period of time, the cycle number accomplished by the pneumatic cylinder until the fracture time. A reducer contra-angle hand piece of 16:1 was used, activated by an electric motor on a speed of 350rpm and 2 Ncm of torque. Time was recorded by the counter coupled in the apparatus. Values were converted into seconds. The two-way analysis of variance was employed to statistical evaluation, among tested samples and we could observe that no statistical differences were found in relation to the number of uses. However, the K3 system showed higher resistance to flexural fatigue when compared to the Endosequence system (p < 0,01).

Ao longo dos anos o crescente interesse pelo aumento das propriedades mecânicas de resistência dos aços, bem como busca por uma tenacidade à fratura aumentada, tem levado o desenvolvimento de novos aços de ultra-alta resistência. Essa classe de aços se demonstra bastante adequada a uma série de aplicações em componentes de alta responsabilidade, como os da indústria aeronáutica. O aço VART 100 é um desenvolvimento da Villares Metals S.A. e é um aço diferenciado, por seu maior teor de níquel, cromo e molibdênio e pela introdução de cobalto em sua composição química que se apresenta como um aço nacional para substituição com vantagens do aço SAE 300M. No mercado internacional existe um aço que tem sido utilizado para este tipo de aplicação com grande sucesso que é o aço AerMet 100. Vários ciclos de tratamentos térmicos podem ser utilizados no VART 100 levando a uma elevada resistência mecânica que pode ter sérias implicações na sua tenacidade à fratura e resistência a fadiga. Este trabalho faz parte de um estudo maior do aço VART100, onde as propriedades mecânicas de tenacidade ao impacto, tenacidade à fratura, vida em fadiga e resistência a propagação de trinca por fadiga estão sendo estudados. Especificamente neste trabalho foram realizadas analises microestruturais, ensaios de dureza Rockwell, ensaios de tração, propagação de trinca por fadiga, curvas da/dN x &#916;K e de tenacidade à fratura,KIC, além da avaliação dos micromecanismos de fratura. Os resultados da análise microestrutural mostrou que os grãos da austenita anterior possuem um tamanho médio de 11,6 &#956;m e uma distribuição homogênea de finos precipitados na matriz de martensita envelhecida. Os parâmetros de resistência mecânica obtidos no ensaio de tração do aço VART 100 se apresentaram muito similares aos dos aços SAE 300M e AerMet 100, entretanto os parâmetros de ductilidade apresentaram valores superiores em relação tanto ao 300M quanto em relação ao Aermet 100. Do ensaio de tenacidade à fratura, observa-se que em relação ao aço SAE 300M, o aço VART 100 apresenta uma superior tenacidade à fratura, entretanto com relação ao AerMet 100, ainda que os parâmetros de resistência são similares, o AerMet 100 apresenta uma destacada superioridade na tenacidade à fratura (cerca de 57% superior). Dos parâmetros obtidos nos ensaios de propagação de trinca por fadiga, observamos que os valores de &#916;K0 da Região I são semelhantes independente das direções ensaiadas R-C e LR, mas há uma pequena redução nesse valor quando a razão de carga aumentou de 0,1 para 0,5. A região de Paris foi insensível a variação da razão de carga. Assim, os parâmetros C e m obtidos na Região II, fornece valores bastante similares, que comparados através da utilização da equação de Forman modificada, nos permite notar um desempenho levemente superior do Aermet 100 comparado ao VART 100. / Over the years a growing interest in increasing the mechanical strength of steels, as well as, the search for an increased fracture toughness, has led to the development of new ultra-high resistance steels. This class of steels demonstrated to be well suited to a variety of applications in components of high responsibility, such as the ones for the aerospace industry. The VART 100 steel is a Villares Metals S.A. development and is a distinctive steel, for its higher content of nickel, chromium and molybdenum and the introduction of cobalt and Ti in its chemical composition that presents as a national option for replacement, with advantages, for the SAE 300M steel . In the international market there is a steel that has been used for this type of application with great success, it is named AerMet 100. Different heat treatment cycles can be used in VART 100 leading to high mechanical resistance that may cause serious implications on their fracture toughness and fatigue resistance. This work is part of a larger study with the VART100 steel, where the mechanical properties, such as impact resistance, fracture toughness, fatigue life, and fatigue crack propagation resistance are being studied. Specifically in this work the microstructural analysis, Rockwell hardness testing, tensile, fatigue crack propagation curves da / dN x &#916;K and fracture toughness, KIC, were carried out. The microstructural results showed that the prior austenite grains have an average size of 11.6 &#956;m and a homogeneous distribution of fine precipitates in a aged martensite matrix. The mechanical strength obtained in the tensile test of the VART 100 steel are very similar to both the SAE 300M steels and AerMet 100, however the ductility parameters showed higher values than the ones for 300M and Aermet 100 steels. From the fracture toughness test, it was observed that the VART 100 exhibits superior fracture toughness than the SAE 300M, but in relation to the AerMet 100 steel, although the strength parameters are similar, the AerMet 100 presented an outstanding superior fracture toughness (about 57% higher). From the fatigue crack propagation tests, we observed that the values of K0 (Region I) are similar regardless of the tested R-C and L-R directions, but there is a small reduction in value when the load ratio increased from 0.1 to 0.5 . The Paris region was insensitive to variation of the load ratio. Thus, the C and m parameters, obtained in Region II, provided very similar values, if compared by using the modified Forman equation, allows us to observe a slightly higher performance of AerMet 100 when compared to VART 100.

Esta pesquisa apresenta os resultados obtidos em análise laboratorial de misturas asfálticas de módulo elevado para aplicação em camada de base de pavimento. Historicamente, pode-se dizer que este tipo de mistura asfáltica em camadas de base resulta em melhor comportamento mecânico comparado com o de misturas asfálticas usinadas com CAP convencional. As misturas de módulo elevado apresentam vantagens em relação às convencionais com maior resistência à deformação permanente e maior vida de fadiga. Inicialmente, foram realizados ensaios laboratoriais de caracterização dos agregados e de três tipos de ligantes asfálticos: CAP A e CAP B, ambos ligantes duros com penetração entre 10 e 20dmm, e um CAP convencional, CAP 30/45. Foram dosadas três misturas asfálticas, com uma graduação preestabelecida, e com os três ligantes asfálticos estudados, pelos métodos Marshall e SUPERPAVE. Os teores de projeto pelo método Marshall foram de 0,2 a 0,3% superiores ao calculado pelo SUPERPAVE. Verificou-se o atendimento das especificações francesas quanto ao volume de vazios das misturas compactadas com os CAPs A e B pelo compactador giratório francês PCG). Foram determinados os danos por umidade induzida, tendo sido verificado que a mistura com CAP B requer um melhorador de adesividade. Determinaram-se os afundamentos por deformação permanente, as resistências à tração, os módulos de resiliência em dois equipamentos diferentes (MTS e UTM), os módulos dinâmicos, e a vida de fadiga por compressão diametral e por flexão em viga de 4 pontos, das três misturas asfálticas estudadas. As deformações permanentes para as misturas com CAP A e CAP B são menores que o limite máximo estabelecido pelas diretrizes europeias, e inferiores ao valor obtido com o mistura com CAP 30/45. Os módulos de resiliência mostraram rigidez distinta entre as misturas do módulo elevado, sendo que a mistura com CAP B é duas vezes mais rígida que a mistura com CAP A, que por sua vez é similar ao módulo com CAP 30/45. Obtiveram-se resultados similares de módulo de resiliência com equipamentos distintos. Os resultados dos ensaios de módulo dinâmico demonstraram proximidade de comportamento da mistura asfáltica com CAP A com misturas asfálticas com ligantes modificados; o módulo dinâmico da mistura com CAP B é similar àquele com CAP 30/45. Os resultados dos dois ensaios de fadiga empregados neste estudo demonstraram o melhor comportamento de misturas asfálticas compostas por ligantes duros e de módulo elevado, quando comparada com a mistura convencional. Todos os resultados demonstram que há benefícios de misturas de módulo elevado como camada de base em relação às misturas com CAP convencional, e que esta é uma solução com grande potencial para estruturas de pavimento para tráfego pesado. / This study presents the results obtained in laboratory analysis, about high modulus asphalt mixtures for use in base layer of pavement. Historically, it can be said that this type of mixture, when use in base layer, results in better mechanical behavior when compared with conventional asphalts. High modulus mixtures provide better behavior as it related layer`s permanent deformation and a higher fatigue life. Initially, laboratory tests for characterizing aggregates and three types of asphalt binders were carried out: Binder A and Binder B, both hard binders with penetration between 10 and 20dmm, and a conventional binder, namelly 30/45. Three types of asphalt mixtures were designed, with one predefined graduation and with those three asphalt binders, using Marshall and SUPERPAVE methods. Marshall`s binder contents were from 0.2 to 0.3% higher than SUPERPAVE. The compacted asphalt mixtures were in compliance with French specifications in terms of air void content of Binder A and Binder B using the French gyratory compactor (PCG). Moisture-induced damage test was performed and it was verified that Binder B needs an antistrip agent. Rutting, indirect tensile strength, resilient modulus in two different machines (MTS and UTM), dynamic modulus, and fatigue life by diametral compression and four point bending tests, were carried out with the three asphalt mixtures studied. The results of rutting for mixtures with Binders A and B were lower than the maximum limit of European specifications, and lower than the result with Binder 30/45. Resilient modulus showed different stiffness between the high modulus mixtures, where the asphalt mixture with Binder B was twice stiffer than the mixture with Binder A, which in turn is similar to the resilient modulus of the asphalt mixtures with Binder 30/45. Analogous results were observed in different resilient modulus machines. Dynamic modulus results showed similar behavior between the asphalt mixture with Binder A and asphalt mixture with modified binders; dynamic modulus of the asphalt mixture with Binder B was similar to the asphalt mixture with Binder 30/45. Results in the two fatigue tests were better for the asphalt mixtures with hard binders and high modulus in comparison with the conventional asphalt mixture. All the results demonstrate benefits of high modulus mixtures as base layer in pavements in comparison with asphalt mixtures with conventional binders, and the solution has a great potential in pavement structures for heavy traffic.

O presente trabalho propõe uma metodologia para o cálculo da vida e do coeficiente de segurança à fadiga, ou fatigue factor, para mancais hidrodinâmicos, mais comumente chamados de bronzinas. A metodologia proposta é confrontada com os resultados de um teste de fadiga dos referidos componentes, no qual se determina o limite de resistência à fadiga, ou endurance limit, pela análise estatística dos dados. Utilizou-se para tanto o método Staircase. Tal confrontação de resultados possibilita não só a validação experimental da metodologia proposta para a condição do teste efetuado, como também a proposição de futuros estudos com a finalidade de se estender o uso da metodologia não somente para bronzinas fabricadas com outros materiais, como também para a previsão da fadiga na condição de operação dos motores de combustão interna automotivos e também sua utilização em outros componentes mecânicos, como por exemplo molas de suspensão, desde que trabalhem em regime elástico. / The present work proposes a calculation methodology to predict the fatigue life as well as the fatigue safety factor, called fatigue factor, for the plain bearings. The proposed methodology is confronted with the results of a bearings fatigue test, performed to determine the endurance limit with the Staircase statistical analysis method. The results confrontation experimentally validates the proposed methodology, for the performed tests condition. Future studies are proposed to extend the methodology validation not only to bearings made with different materials, but also to predict fatigue on bearings under operation conditions of automotive internal combustion engines and its usage to other mechanical components under linear elastic behavior, such as suspension springs.