O objetivo do presente trabalho é analisar as ligações Ru-S e Ru-N em um conjunto de complexos de rutênio que contêm espécies orgânicas, para estimar a influência dos ligantes nos comprimentos d&#960-S e d&#960-N do rutênio. Esta informação é importante para entender as propriedades enzimáticas apresentadas por muitos desses complexos de rutênio que contêm esse tipo de ligação. Inicia-se resolvendo as estruturas cristalinas relevantes por difração de raios X em monocristal, fazendo depois uma comparação estatística dos parâmetros geométricos das ligações destas estruturas com aqueles obtidos a partir de um grande número de estruturas conhecidas. Essa tarefa foi realizada usando-se a Cambridge Structural Database (CSD), que oferece uma série de programas implementados que permite procurar, organizar e analisar todas as informações disponíveis sobre as estruturas depositadas na base de dados. Em particular, estudou-se o comportamento Ru-S e Ru-N quando havia mudança do ligante que se encontrava em posição trans, e também a mudança dessas duas ligações quando se mudava o ligante formado pelo S e N coordenados ao Ru. Considerando que a cristalografia de raios X é a parte importante de nossa educação científica, foi dada uma pequena descrição de seus fundamentos, enfatizando os algoritmos e programas mais usados no presente trabalho. Subseqüentemente, foram consideradas as aplicações químicas e síntese dos compostos cujas estruturas foram determinadas, que são: 1 ) RuCl2 (DMSO)(im) 2; 2)RuCl3 (dppb)byp; 3)mer-[RuCl3 (DMS) 3].[RuCl3 (DMS) 2 (DMSO)] e 4) [RuCl(&#9516 -C6 H6)(2,2\' byp) +].(PF6)-. A partir destas determinações estruturais foram analisadas as vizinhanças dos sítios metálicos nos quatro compostos, assim como as diferenças nas conformações moleculares dos mesmos. Estes estudos permitiram identificar, por exemplo, a presença de uma ligação de hidrogênio N...H-Car no complexo RuCl3 (dppb)byp. A presença desta ligação concorda com a análise do espectro de EPR da amostra. A comparação da coordenação do sitio metálico com os dados provenientes das análises estatísticas mostrou que, mesmo sendo fraca, essa interação poderia estar exercendo uma considerável influência na ligação do Ru com a bipiridina. A análise da estrutura cristalina do complexo mer-[RuCl3 (DMS) 3].[RuCl3 (DMS) 2 (DMSO)] mostrou as diferenças nas coordenações dos íons Ru(II) e Ru(III). Usando um grande número de estruturas da base de dados CSD, foi possível verificar que o efeito de retrodação é mais forte para estados de oxidação mais baixos, confirmando a primazia desse efeito nos complexos de Ru(II) assim como previsto na literatura. No estudo da influência do átomo em posição trans ao S, foi confirmado, através das análises estatísticas, que o oxigênio comportou-se como o melhor aceptor de elétrons quando comparado com o nitrogênio e o cloro, fazendo com que ligação Ru-S com O em posição trans fosse fortaleci da, apresentando o menor valor médio. Posteriormente, foi analisada a influência dos grupos formados pelo enxofre na ligação Ru-S quando esses ligantes eram mudados. Os mesmos estudos foram feitos para os complexos de Ru-N. Por fim, este trabalho mostrou algumas aplicações importantes da base de dados CSD, neste primeiro momento confirmando resultados já conhecidos na literatura e mostrando que a mesma pode desempenhar um papel importante no estudo estrutural de complexos moleculares, podendo ser usada como uma poderosa ferramenta na identificação de novos resultados no que diz respeito tanto a interações intra e inter moleculares como a conformações moleculares. / The endeavor of the present investigation is to analyze Ru-S and Ru-N bonds in a few novel ruthenium complexes with organic species, to assess the influence of the ligands in the strength of the d&#960-S e d&#960-N ruthenium bonding. This information is important to understand the enzymatic abilities displayed by many ruthenium complexes having this type of bonds. We started by solving the relevant crystal structures by single¬crystal X-ray diffraction, performing then a statistical comparison of the geometrical features of the bonds with those of a large number of known structures. This task was carried out by using the Cambridge Structure Database (CSD), which provides a series of programmed algorithms to search, organize and analyze all available information on the structures deposited in the database. In particular the behavior of the Ru-S and Ru-N bonds was assessed when the trans ligand to the bonds and/or the species to which S or N belonged were modified. Since we have recourse to X-ray crystallography as an important part of our scientific education, we give a short description of its basic features, emphasizing the algorithms and programs we mostly used in the present work. We give afterwards an account of the chemical applications, synthesis and crystal structure analyses of the compounds: 1 ) RuCl2 (DMSO)(im) 2; 2)RuCl3 (dppb)byp; 3)mer-[RuCl3 (DMS) 3].[RuCl3 (DMS) 2 (DMSO)] and 4) [RuCl(&#9516 -C6 H6)(2,2\' byp) +].(PF6)-. Analyses of the molecular structures allows one to establish the differences in the coordination of the metal centers in the four complexes. These studies lead us to identify, for example, the presence of an N...H-Car intermolecular hydrogen bond in the complex RuCl3 (dppb)byp. The presence of this intermolecular interaction is consistent with the EPR spectra of the sample. Comparison of the coordination of the Ru ion in this complex with the one obtained by statistic analysis shows that, in spite of being rather weak, this intermolecular interaction seems to have an important influence over the Ru-bipyridine bond. The analysis of the crystal structure of the complex mer-[RuCl3 (DMS) 3]. [RuCl3 (DMS) 2 (DMSO)] shows the differences in the coordination environment of the Ru(II) and Ru(III) ions. The use of a large number of known structures from the CSD data base, enabled us to verify that the back-donation effect is stronger for Ru ions with low oxidation states, as is established in the literature. The statistical analyses of the influence of the atom in trans position to the sulfur in complexes containing Ru-S bonds, confirm that the oxygen atom behaves as the best electron acceptor when compared with nitrogen and chlorine. This property renders a shorter Ru-S bond length when an oxygen atom is in trans position. The effect of changing the species to which the sulfur belongs over the Ru-S bond length, was also analyzed. The same studies were carried out on the complexes containing Ru-N bond. Finally, this work showed the potential of some important applications of the CSD database. It was also shown that this database could play an important role in the structural study of molecular complexes, being a powerful tool in the study of the molecular conformations and the identification and characterization of the intermolecular interactions.

Um dos tipos de ligação mais comum em estruturas de madeira é aquele feito por meio de parafusos solicitados transversalmente (pino metálico). A revisão da ABNT NBR:7190 de 1997, que introduziu os conceitos do Método dos Estados Limites, apresentou alteração nos critérios de dimensionamento dessas ligações, levando a resultados diferentes em relação à norma anterior, de 1982, de acordo com o meio técnico-científico. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi realizar uma comparação dos critérios de dimensionamento das normas ABNT NBR:7190, versões 1997 e 1982, com as normas EUROCODE 5: 2004, LRFD: 1996, AS: 1994, que possuem grande tradição na utilização de estruturas de madeira. Após a realização da comparação teórica entre os critérios, foi realizada experimentação em modelos de ligação, para a situação com maior divergência. Para pequenas relações entre a espessura da peça de madeira e o diâmetro do pino, os resultados obtidos na comparação teórica indicaram que os valores de resistência calculados pela ABNT NBR7190: 1997 são inferiores aos calculados pelas outras normas, enquanto que, para valores elevados dessa relação e com madeira de maior resistência, os valores obtidos pela norma brasileira podem ser superiores. / Bolts laterally loaded (metal dowel-type) are the most commonly used connectors in timber structures. The review of the NBR: 7190 1997 standard that introduced the concepts of the states limit method showed changes in design criteria of bolts, reaching different results compared to the previous standard, 1982, according to the scientific technician staff. In this context, the aim of this study was to compare the design criteria of NBR standards: 7190, versions 1997 and 1982, and standards of other countries with great tradition in the use of timber structures. After the theoretical comparison of the criteria, an experimental evaluation in connections was done considering the case with greater divergence. For small relationships between the thickness of the timber member and the bolt diameter, theoretical results indicated that the strength values calculated by ABNT NBR7190: 1997 are lower than those calculated by other standards, while for high values of this relationship and wood of higher strength classes, the values obtained by Brazilian standards may be higher.

A suposta ubiquidade de sistemas decomponíveis foi interpretada por Holland (1975) como o principal motivo para o desempenho dos algoritmos genéticos (Genetic Algorithms (GAs)). A hipótese de Building Blocks (BBs) sugere que algoritmos genéticos mais eficientes poderiam ser implementados, contudo, apenas anos depois essas ideias puderam ser avaliadas experimentalmente no contexto de algoritmos de estimação de distribuição (Estimation of Distribution Algorithms (EDAs)). EDAs utilizam modelos probabilísticos, estimados a partir da população, para inferir características do espaço de busca que poderiam ser utilizadas para implementar operadores de reprodução mais eficazes. Tanto em problemas mono- quanto multi-objetivo, EDAs emergiram sob a premissa de que a eficácia dos operadores de reprodução seria proporcional à representatividade dos modelos probabilísticos utilizados. No entanto, estudos recentes tem demonstrado que a dificuldade em se construir modelos confiáveis pode tornar essa premissa inviável. Ou seja, para certos problemas de otimização os modelos probabilísticos utilizados seriam, em geral, de baixa qualidade e, portanto, não produziriam operadores eficazes. Esta tese trata das limitações encontradas na construção de modelos probabilísticos (linkage learning) sob a perspectiva da multimodalidade dos problemas em questão. A análise teórica considerou problemas aditivamente separáveis, enquanto a generalização das conclusões foi investigada em instâncias do modelo NK-landscapes e do problema da mochila multidimensional (Multidimensional Knapsack Problem (MKP)). Os resultados indicaram que a acurácia dos modelos probabilísticos é se relaciona inversamente ao grau de multimodalidade da função objetivo e que, em casos de extrema multimodalidade a construção de modelos probabilísticos confiáveis pode ser tornar infactível. Este resultado poderia inviabilizar o uso de EDAs no contexto multiobjetivo, devido a intrínseca multimodalidade de tais problemas. No entanto, observou-se que apesar da ausência de estatísticas confiáveis sobre cada uma das funções objetivo, a correlação entre elas se torna estatisticamente observável e útil aos operadores de reprodução na manutenção da diversidade e controle convergência da população. / The supposed ubiquity of nearly-decomposable systems was interpreted by Holland (1975) as the rationale for the performance of Genetic Algorithms (GAs), the Building Block (BB) hypothesis. His seminal studies suggest more efficient GAs as viable, but only later on his ideas have become practically tangible in the context of Estimation of Distribution Algorithms (EDAs). EDAs employ probabilistic modeling so as to infer properties of the search space (BBs) that could be useful for the effectiveness of reproduction operators. In both, single- and multi-objective contexts, EDAs have emerged on the assumption there is a correlation between how much information a model can conceive and how effective reproduction operators can be. However, more recent results suggest the difficulties in producing accurate linkage models can prevent such a relation to be true. In other words, for some optimization problems linkage learning might not be able to produce accurate linkage models, hence EDAs would not outperform GAs. This thesis addresses the limits of linkage learning in the context of single- and bi-objective problems, regarding the influence of multimodality on the accuracy of the linkage models and the efficiency of EDAs. A theoretical analysis was performed in terms of additively separable functions and general conclusions are assessed through experimentation with instances of the NK-model and the Multidimensional Knapsack Problem (MKP). The results indicated that the accuracy of the linkage models tends to decrease as a result of increasing multimodality, which weakens pairwise dependencies and might lead to pairwise independence in extreme cases. Since most EDAs rely on bivariate statistics to estimate multivariate distributions, their applicability is limited to optimization problems within a certain range of multimodality. In multi-objective problems, on the other hand, some EDAs have shown better performance than GAs, which seemed as a contradiction since multi-objective problems are inherently multimodal. Our results suggest that in such cases the correlation among the objective functions becomes statistically evident, as a consequence, linkage learning models such correlation instead of problems substructures, which is useful to obtain a better exploration of extreme regions of the objective space.

A utilização da madeira compensada como componente de estruturas permanentes ainda é pouco difundida no Brasil, apesar de ser bastante utilizada em diversos países, onde tem se mostrado bastante eficiente como solução competitiva, segura e durável. O estudo do embutimento de pinos metálicos no compensado visa fornecer subsídios técnicos para o desenvolvimento desta tecnologia no país. Foram realizados ensaios de embutimento com os três diâmetros de prego e três de parafuso mais recomendados para estruturas de madeira, em oito chapas de madeira compensada, caracterizadas em ensaios especificados por normas brasileiras, avaliando a aplicação, para o compensado, do método de ensaio de embutimento em madeira maciça proposto pela NBR 7190/97, \"Projeto de estruturas de madeira\", concluindo que este é aplicável quando se utiliza espessuras comerciais do compensado como espessura do corpo de prova. Foram também realizados ensaios para análise dos efeitos da pré-furação no comportamento do compensado no embutimento. Um modelo numérico foi desenvolvido, utilizando o programa ANSYS v.5.2, para simular o comportamento do compensado no embutimento, encontrando resultados satisfatórios para elementos compostos por camadas e considerando comportamento elasto-plástico do compensado. Os resultados mostraram a viabilidade técnica da utilização do compensado em estruturas de madeira. / The use of plywood as a component of permanent structures is still not very diffused in Brazil, although it has been used in several countries, where it has been considered efficient as a competitive, safe and durable solution. The study of the embedment of steel dowels in plywood aims to supply parameters for the development of this technology in the country. Embedment tests were carried out with six different nail and bolt diameters recommended for timber structures, in eight types of plywood, characterized in tests specified by Brazilian norms. Such tests evaluated the application of the method of embedment tests in massive timber proposed by the Brazilian Association of Technical Norms (ABNT), NBR 7190/97, \"Design of timber structures\", concluding that it was applicable when the commercial thickness of plywood was used as thickness of the specimen. Tests were realized for the analysis of the pre-hole effects on the behavior of the plywood in the embedment. A numerical model was developed, using the ANSYS v.5.2 program, to simulate the behavior of the plywood in the embedment, finding satisfactory results for composed elements for layers and considering the elasto-plastic behavior of plywood. The results showed the technical viability of the use of plywood in the construction of timber structures.

Orientador: Mário Alexandre Coelho Sinhoreti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-09-11T21:15:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Brandt_WilliamCunha_D.pdf: 1998947 bytes, checksum: 914e15da8572efd8f5e7f4b69beb9370 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O objetivo neste estudo foi analisar diferentes fontes de luz e fotoiniciadores e sua influência nas propriedades físicas e térmicas e na resistência da união (RU) de compósitos odontológicos experimentais contendo diferentes fotoiniciadores. Um compósito experimental contendo uma mistura de BisGMA, UDMA, BisEMA, TEGDMA e 65% em peso de partículas de carga silanizadas foi preparado com o uso dos fotoiniciadores CQ (Canforoquinona) e PPD (1-Fenil-1,2-Propanodiona). O co-iniciador usado foi a amina terciária dimetil amino etil metacrilato (DMAEMA). As fontes de luz utilizadas foram uma lâmpada halógena (XL 2500-3M/ESPE) e duas de diodo emissor de luz - LED (UltraBlue ISDMC e UltraLume LED 5-UltraDent). A mensuração da irradiância e do espectro de luz emitido pelos aparelhos foi realizada por meio de medidor de potência e espectrômetro (USB 2000), respectivamente. A curva de absorção dos fotoiniciadores foi aferida por um espectrofotômetro (Varian Cary 5G). As propriedades físicas e térmicas do material foram analisadas em Espectroscopia de Infravermelho Transformada de Fourier (FTIR), análise Termogravimétrica (TGA), análise Termo-Dinâmica-Mecânica (DMA), resistência à compressão (RC), resistência à compressão diametral (RCD) e módulo diametral (MD). Para o teste de RU, push-out foi realizado em cavidades cônicas preparadas em noventa incisivos bovinos. Porém, antes da realização do teste push-out, a dureza Knoop (DK) foi mensurada no topo e na base das restaurações. O monitoramento (tempo real) da reação de polimerização foi realizado utilizando FTIR (Prestige21) e o grau de conversão (GC) para cada segundo foi calculado e curvas GC x tempo obtidas. A taxa de conversão (TC) foi avaliada por meio de ajuste das curvas, utilizando regressão não-linear (Hill - 3 parâmetros). Todos os resultados (GC, TGA, DMA, RC, RCD, MD, DK e RU) foram submetidos à análise de variância dois fatores e as médias comparadas pelo teste de Tukey (5%). De acordo com os resultados de FTIR, que avaliou o DC (%), quando os compósitos foram fotoativados pelos LEDs, não existiu diferença nos valores de GC. Porém, quando o XL 2500 foi usado, o compósito com PPD mostrou valores de GC menores que os com CQ. Não existiram diferenças nas propriedades mecânicas (RC, RCD e MD) entre os compósitos quando fotoativados por qualquer fonte de luz. A análise termogravimétrica (TGA), usada para confirmar a quantidade de partículas de carga e a porcentagem de monômero residual, não mostrou nenhuma diferença estatisticamente significante desses dois fatores, independentemente do fotoiniciador ou fonte de luz utilizada. A análise Termo-Dinâmica-Mecânica (DMA) analisou a temperatura de transição vítrea (Tg) e a rigidez do material a 37°C. De acordo com os resultados, o fotoiniciador PPD e a fonte de luz UltraLume LED 5 produziram polímeros com maior densidade de ligações cruzadas, pois apresentaram os maiores valores de Tg. Nenhuma diferença foi encontrada na rigidez a 37°C. A avaliação da cinética e taxa de polimerização mostrou que o PPD produz reação de polimerização mais lenta, levando a maiores valores de RU. Os valores de DK mostraram que XL 2500 produziu os maiores valores tanto no topo como na base das restaurações, exceto para a fotoativação do PPD, que mostrou resultados de DK inferiores no topo das restaurações. Em geral, UltraBlue IS e UltraLume 5 não apresentaram diferenças entre si. Dessa forma, pode-se concluir que o PPD mostrou potencial para a iniciação da reação de polimerização, pois apresentou propriedades semelhantes às da CQ, aumentando a RU entre dente/restauração. Os LEDs, principalmente o UltraLume 5, produziram valores de GC semelhantes para todos os compósitos, enquanto o QTH produziu maior conversão para a CQ, comparado ao PPD. / Abstract: The aim of this study was to analyze the spectrum of different lightcuring units (LCUs) and photo-initiators and yours influence in the physical and thermal properties and bond strength (BS) of experimental resin composites with different photo-initiators. A blend with BisGMA, UDMA, BisEMA, TEGDMA and 65 wt% of silanated filler particles was prepared with CQ (Camphorquinone) and PPD (1-phenyl-1,2-propanedione) photo-initiator. Dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA) was used as co-initiator. One quartz-tungsten-halogen - QTH (XL 2500, 3M/ESPE) and two light-emitting diode (LED) LCUs (UltraBlue IS, DMC and UltraLume LED 5, Ultradent) were used for photo-activation procedures. Irradiance (mW/cm²) was calculated by the ratio of the output power by the area of the tip, and spectral distribution with a spectrometer (USB 2000). The absorption curve of each photo-initiator was determined using a spectrophotometer (Varian Cary 5G). The physical and thermal properties were analyzed through of Fourier transformed infra-red spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA), dynamic mechanical analysis (DMA), compression strength (CS), diametral tensile strength (DTS) and diametral modulus (DM). For BS, push-out test was accomplished in prepared conical cavities in ninety incisive bovine. However, before the accomplishment push-out test, Knoop hardness (KH) was made in the top and botton of the restorations. The real-time polymerization of the experimental resins was evaluated by Fourier transform infrared spectroscopy (Prestige21) and the degree of conversion (DC) for each second was calculated and a curve DC x time obtained. The rate of polymerization (RP) was calculated considering data fitting and Hill's 3 parameter non-linear regressions were used. The all results obtained (DC, TGA, DMA, CS, DTS, DM, KH and BS) were evaluated using a two-way analysis of variance (ANOVA) and Tukey's test (5%). The FTIR results, which analyzed the DC (%), when the resin composites were photo-activated with the LEDs LCUs, there aren't differences in the DC values. However, when XL 2500 was used for photo-activation, the PPD-containing resins showed lower DC values that CQ-containing resins. There are not differences in the mechanical properties (CS, DTS and DM) among the composite resins, regardless LCU used. The TGA, used to confirm the weight percent filler and the lost residual monomer (%) in each composite resin, didn't show any difference, regardless photo-initiator or LCU used. The DMA analyzed the glass transition temperature - Tg (°C) and the storage modulus (E' - MPa) in 37°C. In agreement with the results, the photo-initiator PPD and the UltraLume LED 5 LCU produced polymers with higher cross-link density, because they presented the highest Tg values. No difference was found in the E' in 37°C. The evaluation of the kinetics and rate of polymerization showed that PPD produces a slower reaction of polymerization, taking to highest BS values. The KH values showed that XL 2500 produced the highest values in the top and botton of the restorations, except for PPD, that showed lower KH values in the top of the restorations. In general, UltraBlue IS and UltraLume 5 didn't present differences amongst themselves. In that way, it can be concluded that PPD showed potential for the initiation of the polymerization reaction, because it presented similar properties to CQ; however it increased the BS between tooth/restoration. The LEDs, mainly the UltraLume 5, produced similar DC values for all composite resins, while QTH produced higher conversion for CQ, compared to PPD. / Doutorado / Materiais Dentarios / Doutor em Materiais Dentários

Chapas de poli(metacrilato de metila) podem ser modificadas por meio da adição de um agente promotor de ligações cruzadas e um plastificante objetivando incrementar seu desempenho durante a termoformagem. A interação intermolecular, modificada com a adição de diferentes quantidades de um agente promotor de ligações cruzadas (TEGDMA) e pela presença de um plastificante (DOP) faz com que as macromoléculas sejam ancoradas e afastadas respectivamente. O desenvolvimento deste trabalho objetivou, avaliar as propriedades físicas, mecânicas, térmicas e o processamento via termoformagem para duas diferentes temperaturas de termoformagem em um molde cilíndrico, a uma mesma taxa de deformação e determinado a influência da formulação, para cinco chapas que se diferenciaram nas quantidades de TEGDMA e uma quantidade fixada de DOP para duas das formulações. Os resultados mostraram que há incremento na deformação com as modificações introduzidas quando comparado a uma chapa sem adição de TEGDMA ou DOP e as propriedades destas chapas como dureza superficial, módulo de rigidez e temperatura de transição vítrea apresentaram mudanças sensíveis, que caracterizam vantagens no uso dos dois componentes. / Poly(methyl methacrylate) sheets can be modified adding a cross-linking agent and a plasticizer, to increase performance during thermoforming. The intermolecular interaction modification can be achieved adding different amount of cross-linking agent (TEGDMA) and a plasticizer (DOP). They have an effect on the network polymer system improving the intermolecular interaction and increasing the macromolecular distances, respectively. The aim of this study was to prepare acrylic sheets formulations with differents amounts of TEGDMA and a fixed amount of DOP, and thermoformed using at differents process temperatures and a mould cylinder at the same strain rate. Samples were carried out and their properties physical, mechanical, thermal and thermoformability was characterized. The results have shown strain increases, changes in surface hardness, Young moduli and glass transition temperature, compared to a reference acrylic sheet.

A aplicação da madeira como material estrutural na construção civil é amplamente difundida em coberturas residenciais e comerciais, construção de residências ou em obras de grande porte como pontes. Freqüentemente ocorre a necessidade de ligações entre peças estruturais. Uma das possibilidades de ligação é a utilização de parafusos auto-atarraxantes solicitados por esforços de tração, diferente da maioria dos casos de ligações, nas quais pinos estão solicitados por forças laterais. Um tipo particular de parafuso auto-atarraxante é o torx, que possui rosca em toda a sua extensão, possibilitando uma outra forma de arranjo de ligação que facilita a execução das ligações entre as peças estruturais. Este parafuso possui uma grande resistência que traz à industrialização das estruturas de madeiras. O objetivo desta pesquisa é determinar, de maneira experimental, a resistência de ligações utilizando parafusos torx auto-atarraxantes submetidos a esforços axiais de tração, em peças de madeira, avaliando a influência de diversos fatores, tais como: direção de fixação dos parafusos em relação às fibras, efeito de grupo teor de umidade, massa específica da madeira e espaçamentos entre parafusos. Foram utilizadas as espécies: Pinus Taeda (Pinus taeda L.), Eucalipto Grandis (Eucalyptus grandis) e Cupiúba (Goupia glabra). / Timber as a structural material civil in construction is widely used in framework, construction of houses or larger construction as bridges. The use of connections among structural members is frequently required. One of the connection possibilities is the use of lag screws in axial withdrawal load, differently from most cases of connections in which they are laterally loaded. A peculiar type of lag screw is the torx, which possesses thread along its extension, making possible another form of connection arrangement that facilitates the execution of the connections among the structural pieces. This lag screw has a high strength and facilitates the industrialization of timber structures. The aim of this research is to determine, in an experimental way, the strength of connections using torx lag screws in withdrawal loads, evaluating the influence of several factors, such as direction of the lag screws in relation to grain, group effect, moisture content, density of wood and spacings among screws. The species used were: Pinus Taeda (Pinus taeda L.), Eucalipto Grandis (Eucalyptus grandis) and Cupiúba (Goupia glabra).

Orientador: Elso Drigo Filho / Banca: Marinônio Lopes Cornélio / Banca: Marcelo de Freitas Lima / Banca: Nelson Augusto Alves / Banca: Herculano da Silva Martinho / Resumo: Este trabalho apresenta autovalores de energia para as ligações das moléculas de hidrogênio, H2 e de oxigênio O2, ambas confinadas em cavidades elípticas. Esses sistemas também foram estudados sem confinamento. Os resultados foram obtidos através da associação entre o método variacional e a mecânica quântica supersimétrica, cabendo a supersimetria determinar as funções de onda dos orbitais atômicos constituíntes dos orbitais moleculares. A "aproximação de Hïckel" é utilizada para explicar a estabilidade similar entre as ligações da molécula de oxigênio. Os resultados obtidos para as ligações químicas das moléculas (hidrogênio e oxigênio) apresentaram um valor para o volume de confinamento onde o sistema é mais estável. Por fim, são discutidas possíveis aplicações para sistemas envolvendo sítios ativos de proteínas / Abstract: This works presents the energy eigenvalues for the bonds of hydrogen and oxygen molecules, both confined in elliptical cavities. Those systems are also studied without confinement. The results are obtained through the variational method and supersymmetric quantum mechanics. The supersymmetry permits to determine the atomic orbitals. The "Hückel approximation" is used to justify the similar stability between and bonds in the oxygen molecule. The obtained results to the molecular chemical bonds (hydrogen and oxygen molecules) shown a stability region of energy interns of the confinement volum. Finally, possible applications for systems involving protein active sites are discussed / Doutor

Orientador: Fernando de Azevedo Silva / Banca: Mauro Hugo Pedro Peres / Banca: Victor Orlando Gamarra Rosado / Banca: Cecília Amélia de Carvalho Zavaglia / Banca: Leonardo Kyo Kabayama / Resumo: A utilização de parafusos na união de elementos de estruturas e equipamentos mecânicos é amplamente utilizada devido a sua versatilidade, possibilidade de desmontagem e seu baixo custo. As falhas por fadiga merecem atenção especial, pois é o principal método de falha dos parafusos utilizados em uniões de componentes. A vida em fadiga de uma junta aparafusada possui a influência de diversos fatores construtivos e operacionais. Neste estudo foram analisados alguns destes fatores, como diferença na rigidez dos parafusos com rosca parcial e total, e sua influência no fator de junta e na vida em fadiga da união. Outra variável estudada é o material das arruelas, que quando são incompatíveis com o material do parafuso ocasionam uma drástica redução na vida em fadiga da junta. A pré-carga resultante do torque de montagem associada com a carga externa alternada também possui grande influência sobre a vida em fadiga das uniões, sendo a redução da vida mais significativa quando a carga externa máxima é superior a 85% da pré-carga. Neste trabalho também foram desenvolvidos dois arquivos de simulação das juntas, utilizando o método dos elementos finitos por meio do software ANSYS Workbench, sendo uma simulação contendo as placas da junta e um parafuso simplificado, com o objetivo de calcular a carga residual de compressão entre as placas após a aplicação da pré-carga e carga externa máxima. Esta carga residual foi utilizada nas condições de contorno do modelo da segunda simulação. O segundo arquivo de simulação contém os parafusos, porcas e arruelas com medidas reais, sendo o objetivo obter a vida em fadiga destes parafusos. As simulações numéricas foram validadas por meio de ensaios mecânicos / Abstract: The use of bolts in the union of elements of structures and mechanical equipment is very used due to its versatility, possibility of disassembly and low cost. The fatigue failures given particular attention because it is the principal method of failure of the bolts used in unions of components. The fatigue life of a bolted joint has the influence of various factors constructive and operational. This study analyzed some of these factors, such as the difference in stiffness of the fully and partially threaded bolts, and its influence on joint stiffness factor and fatigue life of the joint. Another variable studied is the material of washers that when are incompatible with the bolt material cause a drastic reduction in fatigue life of the joint. The preload resulting of the tightening torque combined with the alternating external load also has great influence on the fatigue life of the joints, the reduction of fatigue life is most significant when the maximum external load is higher than 85% of the preload. In this work were also developed two simulation models of the joints using the finite element method using the ANSYS Workbench software, and one simulation containing plates of joint and a simplified bolt, in order to calculate the residual load compression between the plates after applying the preload and maximum external load. The residual load will be used in the boundary conditions of the model of the second simulation. The second simulation model contains bolts, nuts and washers with actual measurements, the objective being to obtain the fatigue life of these bolts. The numerical simulations were validated with mechanical tests / Doutor

A construção de estruturas de madeira usualmente requer ligações entre as peças que as compõem. Estas uniões devem ser compatíveis com as solicitações mecânicas avaliadas, garantindo durabilidade e segurança à estrutura. Atualmente, a normalização brasileira referente ao uso estrutural da madeira, NBR 7190/97- Projeto de estruturas de madeira, aborda os critérios de dimensionamento para as ligações por meio de pinos metálicos, ligações coladas, cavilhas ou conectores. O critério da NBR 7190/97 para o dimensionamento das ligações por pinos metálicos conduz ao aumento do número de elementos nas ligações, em relação ao observado na norma anterior. Dentro deste contexto, o objetivo deste trabalho é avaliar o critério de dimensionamento da NBR 7190/97 por meio de análise de resultados experimentais. / The construction of timber structures usually requires connections between the parts that compose them. These connections must be compatible with the evaluated mechanical requests, guaranteeing durability and reliability to the structure. Nowadays, the referring Brazilian standardization to the structural use of the wood, NBR 7190/97 - \"Design of timber structures\", applies the design methods for the connections by means of steel dowels, glued joints, bolts or connectors. The NBR 7190/97 criterion for the design of connections for steel dowels leads to the increase of elements number in the connections in relation to the observed one in the previous norm. In this argument, the objective of this work are to evaluate the design method results of the NBR 7190/97 by means of experimental results analysis.