Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2015-12-04T14:54:11Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Final.pdf: 2661259 bytes, checksum: b21f4c94cfb93baf8adfdb9253ccb639 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-01-11T19:35:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Final.pdf: 2661259 bytes, checksum: b21f4c94cfb93baf8adfdb9253ccb639 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-11T19:35:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Final.pdf: 2661259 bytes, checksum: b21f4c94cfb93baf8adfdb9253ccb639 (MD5) / Esta pesquisa teve como objetivo principal avaliar a viabilidade da substituição de fibras de vidro por fibras de sisal, em compósitos com resinas poliéster termofixas, na produção por moldagem manual. Se propôs, também, determinar o comportamento mecânico, aspectos tecnológicos de produção e os custos diretos dos compósitos de poliéster e fibra de sisal em comparação com os compósitos com fibras de vidro. A pesquisa, ao usar fibras vegetais, neste caso o sisal, objetivando agregar valor à produção das fibras, contribui não só para que as comunidades rurais do semi-ardido nordestino do Brasil pudessem absorver tal tecnologia e aproveitar a mão de obra local, mas, também, para a busca do desenvolvimento sustentável. A matriz utilizada foi a resina poliéster ortoftálica. Como reforços foram utilizados fibras de sisal sem nenhum prévio tratamento térmico ou químico. Com elas foi desenvolvido um tecido adaptado à produção por moldagem manual. O método de laminação por moldagem manual é adequado as condições sociais e humanas disponíveis nas regiões produtoras de sisal por utilizar maquinário relativamente barato e simples, e envolver uma mão de obra de baixa qualificação profissional. Nos ensaios realizados, apresenta valores necessários para projetar, pelas equações da teoria da elasticidade, peças ou objetos com o compósito aqui desenvolvido. Os principais resultados da pesquisa foram: a) um tecido unidirecional onde as fibras permaneceram retas em todo o comprimento da trama obtendo assim melhor aproveitamento das propriedades mecânicas; b) a igualdade de volume, um compósito com fibra de sisal 55% mais barato que o elaborado com fibra de vidro possibilitando a fabricação de peças onde o custo das mesmas é mais importante que a resistência mecânica; b) em estruturas submetidas preferencialmente a solicitações de flexão resultantes de cargas distribuídas, o compósito com fibras de sisal apresentou maior economia do ponto de vista da rigidez.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química. / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:17:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 225578.pdf: 1303031 bytes, checksum: b95a8d50dc64910674e5f883bb29a10d (MD5) / Neste trabalho foi explorado e comparado a utilização do suporte de vidro cerâmico frente ao suporte de fibra ótica para confecção de fibras de SPME. Ambos os suportes foram recobertos com PDMS através do processo sol-gel. Testes de absorção e análise da morfologia do recobrimento foram utilizadas para comparação dos dois suportes propostos. As fibras foram utilizadas para o desenvolvimento de metodologia para a determinação de BTEX em amostras aquosas sintéticas e águas de poços de monitoramento localizados em postos de combustíveis. O recobrimento dos suportes mostrou-se eficiente, sendo que foi obtido o melhor recobrimento quando foi utilizado a temperatura de 25 ºC com 3 ciclos de recobrimento de 24 h para ambos os suportes. Nessas condições a fibra com suporte de vidro cerâmico apresentou cerca de 44 m de espessura e mostrou eficiência de extração superior a fibra ótica recoberta. A repetibilidade de extrações de BTEX utilizando uma única fibra de PDMS com vidro cerâmico foi inferior a 5%, enquanto que para fibra ótica ficou em torno de 11%. A reprodutibilidade de confecção das fibras, foi inferior a 7% para fibra de vidro cerâmico e em torno de 11,6% para fibra ótica. Os limites de detecção para a fibra com suporte de vidro cerâmico foram na ordem de 0,2 g L-1, apresentando linearidade em torno de 0,999 e faixa dinâmica de trabalho de 25 a 2000 g L-1.

O presente trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho de compósitos poliméricos híbridos vidro/sisal através de ensaios físico (densidade), mecânicos (tração, flexão e impacto) e temo dinâmico-mecânico (DMTA). Um molde de transferência de resina (RTM) foi fabricado para a moldagem dos compósitos. Compósitos híbridos com diferentes frações volumétricas de reforço e diferentes razões entre o volume de fibra de vidro e de sisal foram estudados. Também foram analisados diferentes tamanhos de fibra. A densidade dos compósitos fabricados foi comparada com a predição teórica, mostrando estar de acordo com a regra das misturas. Os resultados obtidos nos ensaios de flexão e impacto demonstraram que as propriedades avaliadas, de uma maneira geral, foram sempre maiores com maior teor total de reforço, enquanto que no ensaio de tração não houve variação significativa nas propriedades avaliadas. Pela análise termo dinâmico-mecânica observou-se um aumento tanto nos módulos de armazenamento como no de perda, assim como um deslocamento para maiores temperaturas da região de transição vítrea com maiores teores de fibra de vidro e com maior volume de fibra nos compósitos. Também houve aumento na efetividade do reforço e na energia de ativação calculada. O tamanho da fibra não modificou significativamente o comportamento observado nas análises. O fator de adesão calculado dos compósitos aumentou com a adição da fibra de vidro, o que significa que a equação utilizada não se aplica para este sistema e que outros fatores, além da adesão contribuem para a dissipação de energia dos compósitos. / The present work aims to evaluate the performance of glass/sisal hybrid composites by physical (density), mechanical (tensile, flexural and impact) and dynamical-mechanical thermal analysis (DMTA). A resin transfer molding (RTM) mold was built for the production of the composites. Hybrid composites with different fiber loadings and different overall volume fractions between glass and sisal were studied. The effect of the fiber length has also been investigated. The densities of the composites were compared with the theoretical values, showing agreement with the rule of mixtures. The results obtained in the flexural and impact analysis revealed that, in general, the properties were always higher for higher overall reinforcement content, while for the tensile properties the results revealed no clear trend in the properties evaluated. By DMTA, an increase in storage and loss modulus was found, as well as a shift to higher values for higher glass loading and overall fiber volume. It was also noticed an increase in the efficiency of the filler and in the calculated activation energy. The fiber length did not significantly change the results observed in all analysis carried out in this work. The calculated adhesion factor increased for higher glass loadings, meaning that the equation may not be applied for this system and there are other factors, besides adhesion influencing energy dissipation of the composites.

A crescente preocupação ambiental tem impulsionado o desenvolvimento de materiais alternativos provenientes de recursos renováveis. As fibras vegetais vêm sendo utilizadas em diversos setores econômicos em substituição às fibras sintéticas, por exemplo como reforço de materiais compósitos. Nesta aplicação, as fibras vegetais (e.g. curauá) oferecem vantagens como baixa densidade, atoxicidade e baixo custo em comparação às sintéticas. Neste trabalho, primeiramente foram produzidos diferentes compósitos laminados híbridos inter-camada de vidro/curauá (teor total de fibra = 30% v/v, com uma razão de 1:1 em volume de cada tipo de reforço ) em uma resina poliéster. Compósitos com seqüências de empilhamento distintas foram moldados por compressão à quente e estes foram caracterizados em ensaios físicos (dilatometria, densidade, e HDT) e mecânicos (dureza, impacto, DMA, tração, flexão, iosipescu e short beam).Os resultados em tração mostraram que a posição das lâminas no laminado não é significativamente importante como para flexão onde é importante que as mantas de vidro estejam na superfície. A comparação das propriedades elásticas experimental e teórica, esta última usando um software comercial baseado na análise macro-mecânica de laminados, foi satisfatória. Na segunda parte deste trabalho foi escolhido um dos laminados híbridos para variar a espessura, e em outros, alterou-se a razão fibra sintética/ vegetal aumentando o percentual volumétrico de fibra vegetal. / Growing environmental concerns have driven the development of alternative materials from renewable resources. Vegetal fibers have been used in several economic sectors such as a substitute for synthetic fibers as reinforcement of composite materials. In this application, vegetal fibers (e.g. curaua) offer advantages such as low density, low toxicity and low cost compared to synthetic ones. In this work, curaua/glass hybrid interlayer laminate composites (overall fiber content of 30% v/v, with 1:1 ratio (v/v) for each reinforcement) were hot compression molded using a polyester resin. Different hybrid stacking sequences were molded and all composites were characterized in physical (dilatometry, density, HDT) and mechanical (hardness, impact, DMA, tensile, flexural, iosipescu and short beam) tests. Results showed that laminas position have no influence in the tensile strenght, however, regarding the flexural behavior, it was seem that superficial layer in glass fiber improved the mechanical performance. Comparison of experimental and theoretical elastic properties, the latter using a commercial software based on laminate macro-mechanical analysis, was satisfactory. In the second part of this work one of the hybrid laminates was produced varying the thickness, and, in another one, the ratio synthetic/vegetal fiber was varied, increasing the of the vegetable fiber volumetric percentage.

A crescente preocupação ambiental tem impulsionado o desenvolvimento de materiais alternativos provenientes de recursos renováveis. As fibras vegetais vêm sendo utilizadas em diversos setores econômicos em substituição às fibras sintéticas, por exemplo como reforço de materiais compósitos. Nesta aplicação, as fibras vegetais (e.g. curauá) oferecem vantagens como baixa densidade, atoxicidade e baixo custo em comparação às sintéticas. Neste trabalho, primeiramente foram produzidos diferentes compósitos laminados híbridos inter-camada de vidro/curauá (teor total de fibra = 30% v/v, com uma razão de 1:1 em volume de cada tipo de reforço ) em uma resina poliéster. Compósitos com seqüências de empilhamento distintas foram moldados por compressão à quente e estes foram caracterizados em ensaios físicos (dilatometria, densidade, e HDT) e mecânicos (dureza, impacto, DMA, tração, flexão, iosipescu e short beam).Os resultados em tração mostraram que a posição das lâminas no laminado não é significativamente importante como para flexão onde é importante que as mantas de vidro estejam na superfície. A comparação das propriedades elásticas experimental e teórica, esta última usando um software comercial baseado na análise macro-mecânica de laminados, foi satisfatória. Na segunda parte deste trabalho foi escolhido um dos laminados híbridos para variar a espessura, e em outros, alterou-se a razão fibra sintética/ vegetal aumentando o percentual volumétrico de fibra vegetal. / Growing environmental concerns have driven the development of alternative materials from renewable resources. Vegetal fibers have been used in several economic sectors such as a substitute for synthetic fibers as reinforcement of composite materials. In this application, vegetal fibers (e.g. curaua) offer advantages such as low density, low toxicity and low cost compared to synthetic ones. In this work, curaua/glass hybrid interlayer laminate composites (overall fiber content of 30% v/v, with 1:1 ratio (v/v) for each reinforcement) were hot compression molded using a polyester resin. Different hybrid stacking sequences were molded and all composites were characterized in physical (dilatometry, density, HDT) and mechanical (hardness, impact, DMA, tensile, flexural, iosipescu and short beam) tests. Results showed that laminas position have no influence in the tensile strenght, however, regarding the flexural behavior, it was seem that superficial layer in glass fiber improved the mechanical performance. Comparison of experimental and theoretical elastic properties, the latter using a commercial software based on laminate macro-mechanical analysis, was satisfactory. In the second part of this work one of the hybrid laminates was produced varying the thickness, and, in another one, the ratio synthetic/vegetal fiber was varied, increasing the of the vegetable fiber volumetric percentage.

O presente trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho de compósitos poliméricos híbridos vidro/sisal através de ensaios físico (densidade), mecânicos (tração, flexão e impacto) e temo dinâmico-mecânico (DMTA). Um molde de transferência de resina (RTM) foi fabricado para a moldagem dos compósitos. Compósitos híbridos com diferentes frações volumétricas de reforço e diferentes razões entre o volume de fibra de vidro e de sisal foram estudados. Também foram analisados diferentes tamanhos de fibra. A densidade dos compósitos fabricados foi comparada com a predição teórica, mostrando estar de acordo com a regra das misturas. Os resultados obtidos nos ensaios de flexão e impacto demonstraram que as propriedades avaliadas, de uma maneira geral, foram sempre maiores com maior teor total de reforço, enquanto que no ensaio de tração não houve variação significativa nas propriedades avaliadas. Pela análise termo dinâmico-mecânica observou-se um aumento tanto nos módulos de armazenamento como no de perda, assim como um deslocamento para maiores temperaturas da região de transição vítrea com maiores teores de fibra de vidro e com maior volume de fibra nos compósitos. Também houve aumento na efetividade do reforço e na energia de ativação calculada. O tamanho da fibra não modificou significativamente o comportamento observado nas análises. O fator de adesão calculado dos compósitos aumentou com a adição da fibra de vidro, o que significa que a equação utilizada não se aplica para este sistema e que outros fatores, além da adesão contribuem para a dissipação de energia dos compósitos. / The present work aims to evaluate the performance of glass/sisal hybrid composites by physical (density), mechanical (tensile, flexural and impact) and dynamical-mechanical thermal analysis (DMTA). A resin transfer molding (RTM) mold was built for the production of the composites. Hybrid composites with different fiber loadings and different overall volume fractions between glass and sisal were studied. The effect of the fiber length has also been investigated. The densities of the composites were compared with the theoretical values, showing agreement with the rule of mixtures. The results obtained in the flexural and impact analysis revealed that, in general, the properties were always higher for higher overall reinforcement content, while for the tensile properties the results revealed no clear trend in the properties evaluated. By DMTA, an increase in storage and loss modulus was found, as well as a shift to higher values for higher glass loading and overall fiber volume. It was also noticed an increase in the efficiency of the filler and in the calculated activation energy. The fiber length did not significantly change the results observed in all analysis carried out in this work. The calculated adhesion factor increased for higher glass loadings, meaning that the equation may not be applied for this system and there are other factors, besides adhesion influencing energy dissipation of the composites.

Orientador: Carlos Alberto Anaruma / Resumo: O monoidrato de creatina e um dos mais populares suplementos dieteticos naturais ja comercializados para uma populacao saudavel e fisicamente ativa. Apesar de ter sido demonstrado em diversos estudos que a suplementacao de creatina pode aumentar a forca e a resistencia muscular (BRANNON et al., 1997; GREENHAFF, 1997a; VANDENBERGHE et al., 1997a; KREIDER et al., 1998; VOLEK et al.,1999), outros estudos, em torno de seus efeitos, ainda tornam o assunto muito contraditorio (NEWBY-FRASER, 1998), nao sabendo-se ao certo se ha e quais sao os possiveis efeitos colaterais, ou se causa ou nao algum tipo de hipertrofia muscular. Tambem nao se pode afirmar conclusivamente se e capaz de aumentar o rendimento esportivo e em que tipo de exercicio pode promover um maior acumulo de creatina no musculo. Tratando-se de um recurso ergogenico controverso, que pode gmelhorarh a performance em competicoes deve ser melhor estudado. Nos musculos, a creatina e utilizada como substrato energetico e sua presenca pode compensar a utilizacao do glicogenio e com isto retardar a fadiga. O presente estudo teve como objetivo identificar e quantificar morfologicamente alteracoes no tamanho das diversas fibras que compoem o musculo gastrocnemio sob os efeitos da suplementacao alimentar com monoidrato de creatina. Para tal foram utilizados 20 ratos Wistar com idade de 80 dias e divididos em quatro grupos: sedentario (S), sedentario com creatina (SC), treinado (T) e treinado com creatina (TC). Os ratos foram submetidos ao treinamento de natacao de quarenta e cinco minutos por dia, cinco vezes por semana, durante seis semanas. O treinamento consistiu em resistencia aerobia de longa duracao combinada com episodios de alta intensidade da seguinte forma: quatro series de dez minutos com 10 % do peso corporal de carga sendo que no final de cada serie o exercicio era feito por um minuto com... (Resumo completo, clicar acesso eletrônicoa abaixo). / Abstract: The creatine monohydrate is one of the most popular natural dietary supplements already marketed for a healthy population and physically active. In spite of it being demonstrated in several studies that the creatine supplementation it can increase the force and the muscular resistance (BRANNON et al., 1997; GREENHAFF, 1997a; VANDENBERGHE et al., 1997a; KREIDER et al., 1998; VOLEK et al., 1999), other studies, around your effects, still turn the very contradictory subject (NEWBY-FRASER, 1998), not being known for sure there is been and which are the possible collateral effects, or it is caused or not some type of muscular hypertrophy. One cannot also affirm conclusivamente if it is capable to increase the sporting revenue and in that exercise type can promote a larger creatina accumulation in the muscle. Being treated of a resource controversial ergogenic, which can improve g the performance in competitions it should be studied better. In the muscles, the creatine is used as energy substratum and your presence can compensate the use of the glycogen and with this to delay the fatigue. The present study had as objective identifies and to quantify morphological alterations in the size of the several fibres that they compose the muscle gastrocnemius under to the effects of the alimentary supplementation with creatine monohydrate. For such 20 rats were used Wistar with age of 80 days and divided in four groups: sedentary (S), sedentary with creatine (SC), trained (T) and trained with creatine (TC). The rats were submitted to the training of swimming of forty five minutes a day, five times a week, for six weeks. The training consisted of resistance aerobic of long combined duration with episodes of high intensity in the following way: four series of ten minutes with 10% of the corporal weight of load and in the end of each series the exercise was made... (Complete abstract, click electronic address below). / Mestre

Diseñador Industrial / Autorizada por el autor, pero con restricción para ser publicada a texto completo hasta junio del 2014 / La siguiente investigación se enmarca dentro del proyecto Protean, un velomóvil solar, que integra los conocimientos de fabricación y desarrollo del vehículo solar Eolian 2 construido en materiales compuestos en las dependencias de ENAER. Este tipo de proyectos extracurriculares, son una plataforma de innovación y aplicación de temáticas actuales, por ejemplo, el importante aumento de interés por desarrollar materiales sostenibles o “medioambientales amigables” Esta temática de desarrollo, sumado al gran potencial de Chile en variedad de fibras y el limitado uso que se les da (Real Jardín Botánico de Madrid, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, 2006), son los fundamentos para generar un documento que busca establecer e identificar las características morfológicas y mecánicas que proporcionan las fibras vegetales para la producción de refuerzos de compuestos FRP termoestables que contribuyan al diseño de pieles y paneles estructurales.

En este informe se va a tratar exclusivamente de la incorporación de fibras de acero en el concreto, utilizando Cemento Andino Tipo V, los cálculos y resultados serán comparados con resultados obtenidos del concreto patrón (dosificación de fibra de acero 0 kg/cm2). Las fibras que se utilizaron para este proyecto fueron las que actualmente se encuentran en el mercado nacional, WIRAND y DRAMIX.

Die vorliegende Arbeit präsentiert Grundlagen, Versuchstechniken und neue Erkenntnisse des Systems Spinnennetz. Die bereits vorhandenen Kenntnisse über dieses Vorbild aus der Natur werden erweitert und bemerkenswerte Eigenschaften identifiziert. Spinnenseide ist ein herausragendes Biopolymer, dass herkömmliche synthetische Fasern in einer Reihe von Eigenschaften übertrifft. Der Bionik und Materialforschung ist es ein Anliegen diese Fähigkeiten zu nutzen. Besonders die Fähigkeiten der Seide zur Absorption kinetischer Energien stechen hervor. Neuste Fortschritte in der rekombinaten Herstellung versprechen, diesen Werkstoff in naher Zukunft in großen Mengen synthetisch herstellen zu können. Zu Beginn wird ein Überblick über die besonderen Eigenschaften von Spinnenseide und -netz, sowie den bisherigen Forschungsstand gegeben. Außerdem werden die notwendigen mathematischen Grundlagen zur Analyse von Schwingungen erarbeitet. Dabei wird außerdem das Shock Response Spectrum (SRS) und dessen Berechnungsmethoden erläutert. Anhand verschiedener Quellen wird ein standardisiertes SRS entworfen und in Form eines Matlab-Skriptes implementiert. Für die Versuche werden Netze der Spinnenart Argiope Argentata verwendet. Zur Vermessung wird ein Versuchsaufbau entworfen und aufgebaut, um die Netze mit Projektilen in Schwingung zu versetzen. Die resultierenden Schwingungen werden mit Interferometern aufgezeichnet. Mit einer Reihe von Auswertungsskripten werden die Messungen detailliert analysiert, um Eigenschaften zu identifizieren und zu quantifizieren. Außerdem wird das SRS des Netzes berechnet. Dabei zeigt sich, dass das Netz ein dynamisches System ist, dessen Eigenschaften nur beschränkt durch bisherige, lineare Modelle beschrieben werden können. Insbesondere die Steifigkeit kann als dynamischer Parameter ausgemacht werden. Eine Reihe weiterer Parameter, wie z.B. die Energiedissipation werden quantifiziert. Im Anschluss wird ein erweitertes Modell entwickelt, dass die dynamischen Parameter berücksichtigt. Ein Vergleich mit den Messergebnissen zeigt die sehr gute Übereinstimmung des erweiterten, dynamischen Modells. Um weitere Details der Eigenschaften zu untersuchen, werden außerdem die viskoelastischen Materialeigenschaften in ein dynamisches Materialmodell aufgenommen. Ergebnis der Arbeit sind neue Kenntnisse über das System Spinnennetz, die die Erwartungen übertreffen. Zum Abschluss wird ein detaillierter Ausblick gegeben, um das Forschungsthema im breitem Umfang fortzusetzen. Die Arbeit präsentiert dazu mehrere Ansätze. / The work in hand presents basics, experimental techniques and new insights on the system spider web. The knowledge about this natural paragon is enhanced and remarkable properties are identified. Spider silk is an outstanding bio polymer that shows promising properties and exceeds conventional synthetic silks in many properties by far. It is a long desire of bionic and material science to use these abilities. Especially the capability of the silk to absorb relatively high kinetic energies is outstanding. New progress in the recombinant production is promising to produce it in the near future in great quantities. First an overview of the special properties of spider silks and the web is given. After that the necessary mathematical basis for the analysis of vibrations is worked out. Under this point the Shock Response Spectrum (SRS) and his calculation methods are explained. Based on different sources a standardized SRS is developed and implemented in a Matlab-script. In the experiments webs of the spider specie Argiope Argentata are used. For the measurements an experimental setup is developed and put in place to use projectiles to stimulate vibrations of the webs. The resulting vibrations are measured with laser interferometers. Using developed evaluation scripts the measurements are analysed in detail to identify and quantify properties. In addition the SRS is calculated. It is shown that the web is a dynamic system and the properties can only narrowly be described using previous linear models. Especially the stiffness is determined as a dynamic parameter, that depends on displacement and velocity. A series of additional parameters as for example the energy dissipation are quantified. Following an extended model is developed, which considers the dynamic parameters. A comparison with the measurements shows the excellent accordance of the extended dynamic model. To investigate other details of the properties the viscoelastic material properties are added to a dynamic material model. The result of the work is enhanced knowledge about the system spider web, which extends previous expectations. At the end a detailed outlook is given to continue the research topic in a broad scope. For this several approaches are presented. / Tesis