Robôs de reabilitação como próteses ativas e exoesqueletos necessitam de atuadores capazes de atender certos requisitos como baixa impedância de saída, backdrivability, geração de torques grandes e precisos, e uma estrutura leve e compacta. Este trabalho apresenta o projeto de um Atuador Elástico em Série rotacional (AESr) para ser usado em uma prótese ativa para auxiliar na flexão/extensão da articulação do joelho durante a fisioterapia. O dispositivo é constituído de um motor de corrente contínua, um redutor de velocidade do tipo coroa e rosca sem-fim e uma mola torcional personalizada. Uma vez que o elemento elástico é o componente mais importante no projeto do AESr, um procedimento de análise baseado no Método dos Elementos Finitos (MEF) é utilizado para cumprir os requisitos definidos para a reabilitação do joelho. Com uma massa total de 2,53 Kg, é possível montar diretamente o atuador proposto em uma estrutura de prótese de joelho. Controladores de torque e impedância são implementados para assegurar uma interação segura com o paciente, permitindo que novas estratégias de reabilitação sejam avaliadas. As especificações do projeto bem como o desempenho dos controladores são validados experimentalmente. / Wearable robots, like prostheses, active orthosis and exoskeletons need of actuators able to meet certain requirements as low output impedance, backdrivability, precise and large torque generation, and a compact and lightweight design. This work presents the design of a rotary Series Elastic Actuator (rSEA) to be used in an active orthosis to assist in flexion/extension of the knee joint during physical therapy. The device includes a DC motor, a worm gear and a customized torsion spring. Since the elastic element is the most important component in the design of the rSEA, an analysis procedure based on Finite Element Method (FEM) is used in order to meet the requirements for the specific application. With a total weight of 2.53 kg, it is possible to directly mount the actuator on the frame of a knee orthosis. Torque and impedance controllers are implemented to ensure secure interaction with the patient and enable new strategies for rehabilitation. The design specifications as well as the controllers performance are verified by experiments.

Objetivo: Comparar características clínicas e resultados de gestações múltipla com mola completa e feto normal coexistente (MHCFC) no New England Trophoblastic Disease Center (NETDC) e em centros de doença trofoblástica (CDT) brasileiros. Métodos: Coorte retrospectiva composta por pacientes com MHCFC provenientes do NETDC (1966-2015) e quatro CDT brasileiros (1990- 2015). Foram realizadas comparações referentes à localização geográfica (NEDTC vs CDT brasileiros), períodos diferentes no NETDC (1966-1989 vs 1990-2015) e quanto evolução para neoplasia trofoblástica gestacional (NTG). Resultados: No período, foram identificados 12.455 casos de doença trofoblástica gestacional, sendo 72 casos de MHCFC inclusos neste estudo. As características clínicas e resultados foram semelhantes entre os casos dos CDT brasileiros (n=46) e NETDC (n=13) entre 1990 e 2015, com exceção de um número significativamente maior de condições potencialmente letais no Brasil (p=0,046). Não houve diferença quanto à apresentação clínica ou aos resultados em dois períodos diferentes no NETDC (13 casos de 1966-1989 vs 13 casos de 1990-2015). Houve 10 casos de interrupção eletiva da gestação (14% das 70 gestações em que o resultado obstétrico estava disponível) e 36 nascimentos de fetos viáveis (60% das 60 gestações nas quais se optou por conduta expectante). A taxa de NTG foi de 46% (31 de 68 casos em que o resultado quanto evolução para NTG estava disponível); os casos que progrediram para NTG apresentaram níveis mais elevados de gonadotrofina coriônica (250.000 mUI/mL vs 120.000 mUI/mL; p=0,026), menor idade gestacional no término da gravidez (17 semanas vs 28,5 semanas; p < 0,001), menor viabilidade fetal (27% vs 69%; p < 0,001), maior taxa de evolução para abortamento espontâneo (35% vs 9%; p=0,020) e mais interrupções da gestação por conta de intercorrências clínicas graves (26% vs 0%; p=0,003). No entanto, a interrupção eletiva da gestação não teve associação com o desenvolvimento de NTG. Conclusões: A maior diferença regional nas MHCFC foi a presença de mais condições potencialmente letais no Brasil. Quando adotada conduta expectante, houve possibilidade de nascimento de feto viável na maior parte das MHCFC. Foi observada elevada taxa de evolução para NTG em MHCFC. A interrupção eletiva da gravidez não influenciou a progressão para NTG, porém interrupções da gestação por complicações clínicas graves, evolução da gestação para abortamento espontâneo, menor idade gestacional no término da gestação, menor viabilidade fetal e níveis elevados de gonadotrofina coriônica foram associados ao desenvolvimento de NTG em MHCFC / Objective: To determine the clinical characteristics and outcomes of multiple pregnancies with complete mole and coexisting normal fetus (CHMCF) in New England Trophoblastic Disease Center (NETDC) and Brazilian trophoblastic disease centers (BTDC). Methods: Retrospective non-concurrent cohorts comprised of CHMCF from NETDC (1966-2015) and four BTDC (1990-2015). Comparisons were made regarding: geographical location from 1990 to 2015 (NETDC vs BTDC), two different periods of time in NETDC (1966-1989 vs 1990-2015) and patients who developed gestational trophoblastic neoplasia (GTN) with the ones that spontaneously regressed. Results: From a total of 12,455 cases of gestational trophoblastic disease seen at the referral centers, 72 CHMCF were identified. Clinical characteristics and outcomes were similar between BTDC (n=46) and NETDC (n=13) from 1990 to 2015, apart from a much higher frequency of potentially life-threatening conditions in Brazil (p=0.046). There were no significant changes in the clinical presentation or outcomes in two different time periods in NETDC (13 cases in 1966-1989 vs 13 cases in 1990-2015). Ten pregnancies were electively terminated (14% of 70 cases with available obstetric outcome) and 36 resulted in viable live infants (60% of 60 pregnancies that were expectantly managed). The rate of GTN was 46% (31 out of 68 cases with available information on GTN development); the cases that progressed to GTN presented with higher chorionic gonadotropin levels (250.000 mIU/mL vs 120.000 mIU/mL; p=0.026), lower gestational age at the end of pregnancy (17 weeks vs 28,5 weeks; p < 0,001), lower fetal viability (27% vs 69%; p < 0,001), higher rate of spontaneous abortions (35% vs 9%; p=0.020) and higher frequency of termination of pregnancy due to medical complications (26% vs 0%; p=0.003) when compared to those with spontaneous remission. However, elective termination of pregnancy was not associated with GTN development. Conclusions: The main regional difference in CHMCF was related to a higher rate of potentially life-threatening conditions in Brazil. Most of the women with CHMCF who were managed expectantly delivered a viable fetus. CHMCF exhibited a high GTN rate. Elective termination of pregnancy did not influence the risk for GTN; however the need for termination due to severe medical complications, spontaneous abortions, lower gestational age at the end of pregnancy, lower fetal viability and higher hCG levels were associated with GTN progression in CHMCF

Este trabalho utiliza a técnica de modelagem de sistemas multicorpos para analisar o comportamento dinâmico de um vagão ferroviário de carga, trafegando sobre via tangente com desnivelamento transversal periódico. O estudo exibe a modelagem dos principais vínculos deste sistema, como o contato entre o prato e o pião, molas helicoidais e sistema de amortecimento de atrito seco da suspensão primária. A modelagem do contato entre o prato e o pião sugerida, é baseada em um modelo de elastic foundation, e utiliza a característica geométrica dos corpos em contato. O modelo dinâmico de atrito desenvolvido possui atuação bidirecional, sendo utilizado nos elementos dissipativos da suspensão. A matriz de rigidez das molas helicoidais da suspensão primária é obtida utilizando o Triedro de Frenet-Serret e o Segundo Teorema de Castigliano. O modelo matemático, confeccionado com a ferramenta de modelagem ADAMS/Rail, é composto por 90 corpos rígidos e uma caixa flexível e possui 210 graus de liberdade. A comparação dos resultados obtidos na identificação modal experimental e nas análises do modelo comprovou que as hipóteses adotadas na modelagem são aceitáveis, reforçando a utilização dos modelos multicorpos na análise dinâmica do veículo guiado. A variação da velocidade de tráfego do veículo, sobre diferentes comprimentos de irregularidade da via, proporcionou os resultados para confecção dos mapas de resposta dinâmica. Esses mapas foram traçados para o ângulo rolagem, alívio das forças no contato roda-trilho e razão L/V no rodeiro de ataque, e identificaram as regiões mais sensíveis para a rolagem harmônica. A rolagem e torção da caixa foram identificados como os movimentos principais do veículo, quando em tráfego em via com desnivelamento transversal periódico. O conjunto de prato e pião gasto aumentou a faixa de velocidade indicada como crítica para a rolagem, piorando os resultados para velocidades mais baixas. O aumento do amortecimento da suspensão primária, por meio da inclinação do lenoir link, diminuiu os valores de rolagem e do alívio em comparação ao caso nominal. A utilização do ampara-balaço de contato constante propiciou a diminuição do ângulo de rolagem, alívio das forças e da razão L/V do rodeiro na região de ressonância. O aumento do amortecimento deste vínculo, devido à mola elastomérica, proporcionou resultados ainda melhores e indicou que a alteração das características da suspensão secundária pode reduzir a amplitude do movimento de rolagem harmônica. A metodologia de análise do comportamento dinâmico proposta, através dos mapas de resposta, pode auxiliar na determinação das faixas críticas de velocidade de um vagão ferroviário de carga, no tráfego em vias cujas características típicas das irregularidades são conhecidas. Empresas do setor ferroviário podem aplicar este método no projeto de novos vagões, bem como no estudo da velocidade crítica de determinada frota já em operação. / This study uses the multibody system modeling techniques to analyze the dynamic behavior of a railway freight wagon, traveling over tangent track with periodic cross level defect. The study shows the modeling of the main links of the system, as the center plate contact, helical springs and dry friction damper. The suggested modeling of the center plate contact is based on an elastic foundation model, and uses the geometric characteristic of these bodies. The dynamic friction model developed is bidirectional, being used in the dissipative suspension elements. The stiffness matrix of the helical springs is obtained using the Frenet-Serret trihedral and the Second Castigliano Theorem. The mathematical model, developed with the software ADAMS/Rail, is composed of 90 rigid bodies and a flexible car body and has 210 degrees of freedom. A comparison of results obtained in experimental modal identification and analysis of the mathematical model showed that the assumptions made in modeling are acceptable, reinforcing the use of multibody models in dynamic analysis of rail vehicles. The traffic speed variation on different lengths of track irregularity provided the results to make the dynamic response maps. These maps were drawn to roll angle, vertical force in the wheel-rail contact and wheelset L/V and identified the most sensitive regions to harmonic roll. The roll and torsion of the car body were identified as the main movements of the vehicle, when traveling over tangent track with periodic cross level defect. The use of worn center plate increased the critical speed range to the roll motion and decreases the performance for slower speeds. The increase in the damping of the primary suspension, through the lenoir link inclination, decreased the rolling angle and wheel lift in comparison to the nominal case. The use of constant contact side bearer reduced the roll angle and wheelset L/V ratio and increased the vertical load on wheels in the resonance region. The use of elastomeric side bearer provided even better results indicating that changes of the secondary suspension characteristics can minimize the movement of harmonic roll. The methodology for analyzing the dynamic behavior, through the proposed response maps, can assist in determining the critical speed ranges of a railway freight wagon running over a track whose typical irregularities characteristics are known. Companies in the rail industry can apply this method in the design of new cars, and study the critical velocity of a given railway fleet already in operation.

Orientador: Gustavo Luiz Chagas Manhães de Abreu / Resumo: Diversos estudos relacionados à atenuação de vibrações utilizando materiais inteligentes vem sendo amplamente explorados no meio acadêmico. Neste âmbito, as Ligas de Memória de Forma (LMF) se destacam por apresentarem dissipação de energia vibratória devido ao seu comportamento histerético promovido pelo efeito pseudoelástico. No presente trabalho, dois sistemas com um e dois graus de liberdade, contendo mola helicoidal de LMF como elemento resiliente, são implementados numericamente para demonstrar a atenuação de vibrações ocasionada pelas transformações de fase presentes no material. Para cada um dos sistemas mecânicos investigados, dois modelos termomecânicos são confrontados numericamente visando a obtenção das características de cada modelo em representar a atenuação de vibrações dos sistemas submetidos à carregamentos termo-mecânicos. O trabalho termina comentando as potencialidades da proposta apresentada, discutindo as facilidades e dificuldades encontradas na sua implementação e apontando para o desenvolvimento de futuros estudos. / Mestre

Submitted by RAFAEL DE OLIVEIRA SILVA null (rafa_engemec@hotmail.com) on 2017-04-24T14:27:25Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_final.pdf: 3521819 bytes, checksum: b08a60dcaa91691a2bf36a0cc59992e6 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-04-26T13:27:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_ro_me_ilha.pdf: 3521819 bytes, checksum: b08a60dcaa91691a2bf36a0cc59992e6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-26T13:27:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silva_ro_me_ilha.pdf: 3521819 bytes, checksum: b08a60dcaa91691a2bf36a0cc59992e6 (MD5) Previous issue date: 2017-03-31 / Diversos estudos relacionados à atenuação de vibrações utilizando materiais inteligentes vem sendo amplamente explorados no meio acadêmico. Neste âmbito, as Ligas de Memória de Forma (LMF) se destacam por apresentarem dissipação de energia vibratória devido ao seu comportamento histerético promovido pelo efeito pseudoelástico. No presente trabalho, dois sistemas com um e dois graus de liberdade, contendo mola helicoidal de LMF como elemento resiliente, são implementados numericamente para demonstrar a atenuação de vibrações ocasionada pelas transformações de fase presentes no material. Para cada um dos sistemas mecânicos investigados, dois modelos termomecânicos são confrontados numericamente visando a obtenção das características de cada modelo em representar a atenuação de vibrações dos sistemas submetidos à carregamentos termo-mecânicos. O trabalho termina comentando as potencialidades da proposta apresentada, discutindo as facilidades e dificuldades encontradas na sua implementação e apontando para o desenvolvimento de futuros estudos. / Several studies regarding the vibration attenuation using intelligent materials have been widely explored in the academic world in engineering. In this context, the shape memory alloys (SMAs) exhibit vibratory energy dissipation due to their hysteretic behavior caused by the pseudoelastic effect. In the present work, two systems with one and two degrees of freedom, containing a SMA helical spring as a resilient element, are numerically implemented to demonstrate the vibration attenuation of the system caused by the phase transformations present in the SMA spring. For each considered mechanical systems, two thermomechanical models are numerically confronted in order to obtain the characteristics of each model in representing the vibration attenuation of the systems submitted to thermo-mechanical loads. This work is concluded presenting the potentialities of the design methodology proposed and future developments to be implemented.

Robôs de reabilitação como próteses ativas e exoesqueletos necessitam de atuadores capazes de atender certos requisitos como baixa impedância de saída, backdrivability, geração de torques grandes e precisos, e uma estrutura leve e compacta. Este trabalho apresenta o projeto de um Atuador Elástico em Série rotacional (AESr) para ser usado em uma prótese ativa para auxiliar na flexão/extensão da articulação do joelho durante a fisioterapia. O dispositivo é constituído de um motor de corrente contínua, um redutor de velocidade do tipo coroa e rosca sem-fim e uma mola torcional personalizada. Uma vez que o elemento elástico é o componente mais importante no projeto do AESr, um procedimento de análise baseado no Método dos Elementos Finitos (MEF) é utilizado para cumprir os requisitos definidos para a reabilitação do joelho. Com uma massa total de 2,53 Kg, é possível montar diretamente o atuador proposto em uma estrutura de prótese de joelho. Controladores de torque e impedância são implementados para assegurar uma interação segura com o paciente, permitindo que novas estratégias de reabilitação sejam avaliadas. As especificações do projeto bem como o desempenho dos controladores são validados experimentalmente. / Wearable robots, like prostheses, active orthosis and exoskeletons need of actuators able to meet certain requirements as low output impedance, backdrivability, precise and large torque generation, and a compact and lightweight design. This work presents the design of a rotary Series Elastic Actuator (rSEA) to be used in an active orthosis to assist in flexion/extension of the knee joint during physical therapy. The device includes a DC motor, a worm gear and a customized torsion spring. Since the elastic element is the most important component in the design of the rSEA, an analysis procedure based on Finite Element Method (FEM) is used in order to meet the requirements for the specific application. With a total weight of 2.53 kg, it is possible to directly mount the actuator on the frame of a knee orthosis. Torque and impedance controllers are implemented to ensure secure interaction with the patient and enable new strategies for rehabilitation. The design specifications as well as the controllers performance are verified by experiments.

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:36:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carolina Sayuri Hattori.pdf: 7042218 bytes, checksum: 0bc43ea853ac897f08d717277994e267 (MD5) Previous issue date: 2012-02-10 / IPEN - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares / The fatigue and toughness resistance are properties that exerts a strong influence on the spring suspension performance in the vehicles. The choice of SAE 9254 steel is due to the wide utilization in the springs fabrication and to have fatigue and toughness properties. The manufacture of SAE 9254 spring steel has been made by hot rolling process and submitted to heat treatment of quenching and tempering by conventional process or by cold process with induction heat treatment. Therefore, it is important to study the performance of this steel in these two processes. This study investigated the effect of the two production process and compared hardness and fatigue mechanical properties. The hardness is compatible with the heat treatment and the microstructure present in each condition. The shot peening induced a compressive residual stress which increased the fatigue life of SAE 9254 steel. The residual stress profile from the surface of springs showed a peak in the values of compressive stress for both manufacturing processes. The maximum residual stress in the cold processed spring was higher than the hot processed spring and maintained much higher values along the thickness of the spring from the surface, resulting from manufacturing processes. The fatigue cracking of the springs, produced by both process without shot peening, started by torsional fatigue process, with typical macroscopic propagation, showing stretch marks with high plastic deformation depending on the request type that accentuates the shear stresses. / A resistência à fadiga e a tenacidade são propriedades que exercem uma grande influência no desempenho das molas de suspensão dos veículos. A escolha do aço SAE 9254 ocorreu devido à sua ampla utilização na fabricação dessas molas e por possuir propriedades de fadiga e tenacidade. A fabricação de molas do aço SAE 9254 tem sido feita pelo processo de enrolamento a quente e submetido a tratamentos térmicos de têmpera e revenimento convencional ou pelo processo a frio e têmpera e revenimento por indução. Portanto, torna-se importante estudar o desempenho desse aço nesses dois processos. Esse trabalho investigou o efeito dos dois processos de produção e comparou as propriedades mecânicas em fadiga e dureza. Os valores de dureza das molas nas diversas condições investigadas estão compatíveis com o tratamento térmico e com a microestrutura presente em cada condição. O jateamento das molas induziu a uma tensão residual compressiva que aumentou consideravelmente a resistência à fadiga do aço SAE 9254. O perfil de tensão residual a partir da superfície das molas jateadas apresentou um pico nos valores de tensão de compressão para ambos os processos de fabricação. A tensão residual máxima na mola processada a frio e jateada foi superior à da mola processada a quente e mantiveram valores bem mais elevados ao longo da espessura da mola a partir da superfície, decorrentes dos processos de fabricação. As trincas por fadiga das molas fabricadas por ambos os processos sem jateamento tiveram seu início pelo processo de fadiga torcional, com propagação macroscópica típica, apresentando sinais de estrias com elevada deformação plástica em função do tipo de solicitação que acentua as tensões de cisalhamento.

Submitted by Biblioteca do Instituto de Física (bif@ndc.uff.br) on 2017-02-15T18:53:58Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Cinthya Valeska Chianca da Silva.pdf: 2780664 bytes, checksum: 6254459484571e92eca2c9372931a17e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-15T18:53:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Cinthya Valeska Chianca da Silva.pdf: 2780664 bytes, checksum: 6254459484571e92eca2c9372931a17e (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Neste trabalho, estudamos sistemas com características diferentes mas que apresentam comportamento crítico. Na primeira parte, a partir de modelos que estudam avalanches usando blocos e molas e utilizando cadeias de bits simulamos estes sistemas de maneira simples e conseguimos obter resultados que são compatíveis com os já mostrados na literatura. A seguir, descrevemos um método para analisar séries temporais com tendências que serve para retirar tendências de baixas frequências da mesma. Finalmente, descrevemos a realização de uma experiência de fragmentação em gotas de mercúrio que repetimos para tentar obter melhores resultados. / In this work we study critical behaviour in systems with different characteristics. In the first part, beginning with block and spring models for avalanches, we use bit chains for simple simulations of these models and obtain results compatible with those published in the literature. Next, we describe a new method to analyse temporal series which is useful to extract the low frequency tendencies. Finally, we describe the realisation of an experiment using mercury drops, which we repeated to obtain bettes results.

Orientador: Prof. Dr. Sydney Ferreira Santos / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, Santo André, 2018. / Molas automotivas são componentes de segurança veicular que demandam um controle rigoroso de suas características. Por este motivo, necessitam ser confeccionadas a partir de aços de alta qualidade, tanto em termos microestruturais quanto de propriedades mecânicas. A fabricação de tais molas envolve diversas etapas de processamento, destacando-se as de tratamentos térmicos e termomecânicos, que são críticas na determinação do desempenho da mola. No presente trabalho, foi investigada a influência dos parâmetros de tratamentos térmicos e termomecânicos na microestrutura e microdureza do aço mola SAE 9254. Como primeira etapa deste trabalho, foi avaliada a influência dos parâmetros de tratamentos térmicos na microestrutura do aço SAE 9254. Este estudo foi realizado com amostras tratadas em forno convencional e também simulando os ciclos térmicos destes tratamentos num dilatômetro de têmpera, que permitiu determinar a sequência de transformações de fases durante a têmpera, para taxas de resfriamento selecionadas. Analisou-se também a influência dos tempos e temperaturas de austenitização empregados nas temperaturas de transformações de fase. Observou-se que a evolução do tamanho médio dos grãos austeníticos prévios apresentou comportamento cinético esperado em função das variáveis adotadas. Foi também possível determinar as mudanças nas temperaturas de transformações de fase (Ar1, Ar3, Ac1, Ac3 e Ms) em função das taxas de resfriamento investigadas. Com base nas informações de dilatometria, foi determinado o diagrama de transformação em resfriamento contínuo (TRC) do aço SAE 9254. Na segunda etapa desta tese, amostras do mesmo aço foram tratadas termomecanicamente em um simulador físico Gleeble. No tratamento termomecânico, diversos fenômenos metalúrgicos ocorrem concomitantemente, tais como transformações de fases, encruamento, e fenômenos de amaciamento. Por simulação física, é possível identificar diversas informações relativas a estes fenômenos em função dos parâmetros de processamento empregados. Demonstrou-se a forte influência da taxa de deformação em diversos parâmetros das curvas de escoamento plástico, o que foi explicado com base na evolução microestrutural do aço, bem como aspectos relevantes de metalurgia física da liga. / Automotive springs are safety components of the vehicles requiring a rigorous control of all their main features. Therefore, they must be produced from high-quality steels with controlled microstructural features and mechanical properties. The production of such components encompass a number of processing steps, with special attention for heat treatments and thermomechanical treatments which are critical steps to determine the spring performance. In this thesis, the influence of heat and thermomechanical treatment parameters on the microstructure and microhardness of the SAE 9254 steel were investigated. In a first step of this Thesis work, the influence of heat treatment parameters on the steel microstructure was investigated using conventional furnace and quenching dilatometer. This later approach allowed accessing the phase transformations under gone by this steel during quenching for several cooling rates. The influence of asutenitizing times and temperatures on these phase transformations was also accessed. The grain growth of the (previous) austenite phase showed the expected kinetic behavior. Changes in phase transformation temperatures (Ar1, Ar3, Ac1, Ac3, and Ms) were also determined as function of the investigated quenching rates. Based on the information obtained by dilatometry, the continuous cooling transformation (CCT) diagram of the SAE 9254 steel was determined. In the second step, the SAE steel was thermomechanically treated in a Gleeble simulator. During thermomechanical treatments, several metallurgical phenomena take place simultaneously, such as phase transformations, work hardening, and softening. Performing the thermomechanical treatments in a Gleeble machine, some important information can be accessed allowing understanding the metallurgical phenomena taking place as function of the processing parameters investigated. The strong influence of the deformation rate in some relevant aspects of the plastic flow curves could be demonstrated which could be explained based on the microstructural characterization of the steels and fundamental aspects of physical metallurgy.

[pt] Ao contrário dos mecanismos tradicionais, um mecanismo flexível conta com a deflexão de seus membros flexíveis para gerar movimento, ao mesmo tempo que apresenta vantagens como a desnecessidade de lubrificação e uma montagem mais fácil. Um mecanismo flexível de mola orto-planar foi analisado neste trabalho e seu desempenho mecânico após testes de envelhecimentos higrotérmicos e com radiação ultravioleta foram estudados. A análise do envelhecimento aqui realizada aborda o desempenho de mecanismos flexíveis após processos de envelhecimentos que pdoe ajudar no desenvolvimento de futuros mecanismos flexíveis. Amostras de tração ASTM D638 tipo I também foram submetidas aos envelhecimentos para servir de comparação para as amostras de mola orto-planar. As amostras foram submetidas a três tipos diferentes de envelhecimento, a saber: imersão em água, imersão em óleo e radiação ultravioleta. Os testes de envelhecimento por imersão em líquido foram realizados em três níveis de temperaturas: temperatura ambiente, 50 graus C e 70 graus C. Em geral, as amostras de tração mostraram mudanças estatísticas significativas no módulo de Young e no deformação na ruptura, enquanto as amostras de mola orto-planar não apresentaram alterações estatísticas importantes em nenhuma condição de envelhecimento, o que indica que as propriedades mecânicas e capacidades elásticas dos mecanismos não foram afetadas pelos processos de envelhecimento. Embora mais testes com os materiais específicos, ambiente e tempo de exposição sejam necessários para verificar o uso em uma aplicação específica, os resultados deste estudo sugerem que os mecanismos flexíveis mostram a promessa de uso em aplicações onde o envelhecimento é uma preocupação e sua vida é esperada estar dentro dos limites deste estudo de envelhecimento. / [en] In contrast to traditional mechanisms, a compliant mechanism relies on the deflection of its flexible members to generate motion, while presenting advantages such as no need for lubrication and easier assembly. An ortho-planar spring (OPS) compliant mechanism was analyzed in this work and its mechanical performance after hygrothermal and ultraviolet radiation aging tests was studied. The aging analysis performed here addresses the performance of compliant mechanisms after aging processes that can help in the design of future compliant mechanisms. ASTM D638 tensile test type I samples were also subjected to aging to serve as a comparison for OPS samples. The samples were subjected to three different types of aging conditions, namely water immersion, oil immersion and ultraviolet radiation. The liquid immersion aging tests were performed in three temperature levels: room temperature, 50 C degrees and 70 C degrees. In general, tensile samples showed significant statistical changes in Young s modulus and elongation at break, while OPS samples did not present considerable statistical change in any aging condition, which indicate that the mechanical properties and elastic capabilities of OPS samples were not affected by aging processes. Although more testing with the specific materials, environment, and exposure time would be required to verify its use in a specific application, the findings of this study suggest that compliant mechanisms show promise for use in applications where aging is a concern, and their life is expected to be within the limits of this aging study.