[pt] Este trabalho apresenta um estudo do comportamento não- linear e instabilidade de cascas e painéis cilíndricos laminados de materiais compósitos. Com esta finalidade é desenvolvida uma formulação de alta ordem de deformação cisalhante que leva en conta estes efeitos nas relações deformação-deslocamento. O comportamento da casca é descrito por uma consistente teoria não-linear para cascas laminadas que considera pequenas deformações e rotações moderadas e incorpora automaticamente o efeito das deformações cisalhantes. O modelo de bifurcação clássico é utilizado para estudar a estabilidade da casca compósita. O comportamento pós-crítico é examinado a partir de uma solução modal obtida com técnicas de perturbação. Em ambos os casos aplica-se o método de Rayleigh-Ritz para discretizar o sistema de equações diferenciais de equilíbrio em um sistema de equações algébricas. O método de Newton-Raphson é empregado na resolução das equações não- lineares de equilíbrio do caminho pós-crítico e na obtenção do caminho fundamental da estrutura imperfeita. A implementação numérica (em álgebra simbólica) é feita utilizando a linguagem de programação Maple V release 3. É então desenvolvido um estudo paramétrico com o objetivo de determinar a influência dos parâmetros geométricos e das características próprias do laminado (número de lâminas e orientação das fibras) na resposta crítica e pós-crítica da casca compósita para dois tipos de carregamento, a saber: pressão lateral e compressão axial. É analisado, também, o grau de sensibilidade às imperfeições geométricas destas estruturas. São apresentadas comparações dos resultados teóricos aqui obtidos com outros existentes na literatura com o objetivo de demonstrar a confiabilidade da formulação e metodologia numérica aqui desenvolvidas. / [en] The purpose of the present work is to study the non-linear behaviour and instability of laminated composite cylindrical shells and panels under axial and pressure loading. The analysis is performed within a refined non- linear theory for composite laminated shells incorporating the effects of transverse shear and the geometric imperfections. The classical bifurcation theory is used to analyze the critical behavior of the shell. To examine the post-critical behavior of the shell, a modal solution based on the basic ideas of Koiter`s theory is deduced and the Rayleigh-Ritz method together with the Newton-Raphson strategy are used to solve the non-linear equilibrium problem and plot either the post-critical path or the non- linear equilibrium path of the imperfect shell. The analytical and numerical procedures were performed by the use of the symbolic algebra package Maple V release 3. The influence played by the geometrical parametrs of the shell and physical parameters of the composite laminate, such as stacking sequences and fiber orientation in each lamina, on the critical and post-critical behavior of the shell is examined and a series of conclusions are outlined. The imperfection sensitivity of these shells is also analyzed. Comparisons of the present results with those obtained by other theories and experiments are found to be satisfactory and show the validity of the present methodology. / [es] Este trabajo presenta un estudio de la inestabilidad y comportamiento no lineal y la inestabilidad de cortezas y paneles cilíndricos laminados de materiales compuestos. Con esta finalidad se desarrolla una formulación de alta orden de deformación cisallante que considera estos hechos en las relaciones deformación desplazamiento. EL comportamiento de la corteza se describe a través de una consistente teoría no lineal para cascas laminadas. Esta teoría considera pequeñas deformaciones y rotaciones moderadas e incorpora automáticamente las deformaciones cisallantes. El modelo de bifurcación clásico se utiliza para estudiar la estabilidad de la corteza. El comportamiento poscrítico se examina a partir de una solución modal obtenida con técnicas de perturbación. En ambos casos se aplica el método de Rayleigh Ritz para discretizar el sistema de ecuaciones diferenciales de equilibrio en un sistema de ecuaciones algébraicas. El método de Newton Raphson es utilizado en la resolución de las ecuaciones no lineares de equilibrio del camino postcrítico y en la obtención del camino fundamental de la extructura imperfecta. La implementación numérica (en álgebra simbólica) se realiza utilizando el lenguaje de programación Maple V release 3. Con el objetivo de determinar la influencia de los parámetros geométricos y de las características proprias del laminado en la respuesta crítica y postcrítica de la casca compósita, se realiza un estudio paramétrico para para dos tipos de carga: presión lateral y compresión axial. Se analiza también, el grado de sensibilidad a las imperfeiciones geométricas de estas extructuras. Finalmente, y con el objetivo de demostrar la confiabilidad de la formulación y la metodología numérica aqui desarrolladas, se comparan los resultados teóricos obtenidos con los reportados en la literatura.

Orientador: Vicente Lopes Junior / Resumo: Este trabalho analisa um método de Monitoramento da Integridade de Estruturas (SHM, do inglês Structural Health Monitoring) usando funções erro calculadas a partir de ondas guiadas que são refletidas nos danos. Este método foi primeiro testado por Gorgin et al em 2014, que apresentou o método aplicado para materiais isotrópicos. A abordagem é testada experimentalmente em materiais anisotrópicos e isotrópicos. O sinal da estrutura intacta, que será referido como baseline e o sinal atual para cada caminho de propagação (entre dois transdutores PZT) são medidos e a energia do sinal de dispersão para cada caminho é calculada em um dado intervalo. Assumindo que existe dano no ponto avaliado, a onda irá refletir neste ponto e se propagar até o sensor. A técnica é baseada no tempo de propagação (time-of-flight) entre o atuador (primeiro transdutor PZT) até o ponto avaliado mais o tempo de propagação do ponto avaliado até o sensor (segundo transdutor PZT, em uma configuração pitch-catch) para cada ponto da estrutura. A velocidade de propagação em materiais anisotrópicos é dependente da direção de propagação. Isto não acontece em materiais isotrópicos, onde a velocidade de propagação é constante e não é dependente da direção de propagação. No caso de materiais anisotrópicos as velocidades de propagação para diferentes direções foram calculadas experimentalmente e incorporadas ao algoritmo para calcular o time-of-flight corretamente para todos os pontos da estrutura. A energia do sina... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work highlights a method for Structural Health Monitoring using error functions computed from guided waves reflected from damage. This method was first tested by Gorgin et al in 2014, who presented the method for isotropic plates. The approach is experimentally tested on anisotropic and isotropic specimens such as composite and aluminum plates, respectively. The baseline and test signals of each sensing path (between two PZT transducers) are measured and the energy of the scatter signal for each path is calculated in a given range. The structure is meshed and the middle point of each component is considered in the calculations. Assuming that there is damage in the evaluated position, the wave will reflect at this point and propagate to the next transducer. The technique is based in the time-of-flight between the actuator (first PZT transducer) and the evaluated point plus the time-of-flight of the evaluated point to the sensor (second PZT transducer, for a pitch-catch configuration) for each mesh component of the structure. The wave speeds in anisotropic specimens are propagation direction dependent. It does not happen in isotropic materials, which have the wave speed constant and non-dependent of the propagation direction. In the case of anisotropic materials, the wave speed for different angles were experimentally computed and incorporated in the algorithm in order to calculate the proper time-of-flight. The energy of the scatter signal is computed in a time range base... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O presente trabalho foi desenvolvido com o intuito de estudar a utilização do método de ensaio não destrutivo de ultrassom para inspecionar e caracterizar materiais compósitos. Os objetivos principais da pesquisa foram medir a espessura, encontrar e dimensionar delaminações em reparo de material compósito laminado para tubulações e medir a velocidade do som no concreto para o cálculo do módulo de elasticidade. Inicialmente foram estudados os parâmetros físicos relevantes inerentes a cada material para o método de ultrassom, para então estabelecer uma metodologia de inspeção. A técnica de pulso-eco foi capaz de encontrar as descontinuidades no compósito laminado. Para a determinação do módulo de elasticidade do concreto, a técnica de transmissão foi utilizada obtendo-se resultados satisfatórios. / This work was developed with the intention of using the non-destructive testing method of ultrasound to inspect and characterize composite materials. The main objectives of the research were to find and size delaminations in laminated composite material for pipeline repair and to measure sound speed in concrete in order to determine its elastic modulus. Initially, the relevant physical parameters inherent to each material were studied regarding ultrasound so to establish a testing methodology. The pulse-eco technique was used to find discontinuities in laminated composite. To determine the elastic modulus of concrete, the through transmission technique was used with satisfactory results.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-04-24Bitstream added on 2014-06-13T20:08:31Z : No. of bitstreams: 1 ranieri_k_dr_guara.pdf: 3032038 bytes, checksum: 78d562848610f76e621250d9538e5ad3 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O estudo do processamento de compósitos de matriz metálica pelo método de fundição com agitação é de grande interesse em engenharia pelo seu baixo custo e possibilidade de utilizar equipamentos convencionais de fundição. Nesse trabalho é feito o estudo do processo de síntese de compósitos da matriz da liga A356 reforçada com partículas de alumina, focalizando a influência dos fatores de processo na fração de partícula incorporada. Foram sintetizados lingotes de compósitos variando as condições de processo. Foram desenvolvidos métodos específicos de amostragem estatística associados à análise e processamento de imagens e utilizados na obtenção de estimativas confiáveis da fração volumétrica. Para investigar a influência dos fatores e suas interações foi projetado um experimento fatorial com 4 fatores, definidos em ensaios preliminares. Os resultados confirmam achados teóricos e experimentais anteriores e indicam novos caminhos para se obter uma melhor incorporação de partículas, além de um entendimento do mecanismo da molhabilidade da liga no estado semissólido. Compósitos com maior grau de partículas incorporadas foram examinados por microscópio eletrônico de varredura e microscópio óptico, mostrando que a partícula se aloja preferencialmente na região interdendrítica da matriz. / The study of metal matrix composite processing through stir casting method is of great interest for engineering because of its low cost and possibility of using conventional casting equipment as well. The synthesis of hypoeutectic A356 matrix alloy reinforced with alumina particle was done in this work focusing the influence of the processing factors on the incorporated particle fraction. Ingots of composites were synthesized by varying the process conditions. Methods of statistic sampling connected to the analysis and processing images were developed and used for reliable estimate of volumetric fraction. To investigate the influence of the factors and their interactions, a factorial experiment was planned with four factors defined in a preliminary test. The results confirm theorical and experimental findings and points to a new way of getting better particle incorporation and an insight of the wettability mechanism. Composites with high level of particle incorporation were checked through electronic and optical microscopes showing that the particle stays mainly in interdendritic regions.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:34:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005Bitstream added on 2014-06-13T19:04:58Z : No. of bitstreams: 1 souza_jvc_dr_guara.pdf: 3439864 bytes, checksum: 8f665815b08c108458b7f10749c5f6bb (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Nesse trabalho foram desenvolvidas três composições à base de Si3N4 com quantidades e tipos de aditivos diferentes, com objetivos de desenvolver cerâmicas densas de altas resistências, para posteriores testes como ferramentas de corte na usinagem de torneamento do ferro fundido cinzento, ferro fundido vermicular e a liga Ti-6Al-4V. As composições utilizaram aditivos Y2O3/Al2O3 (10%) e AlN/Y2O3 (15 e 20%), e foram sinterizadas pelo processo de sinterização normal. Em seguida foram caracterizadas quanto as propriedades físicas e mecânicas, apresentando bons resultados. Posteriormente a composição de melhores propriedades (SNYA20), foi transformada em inserto para usinagem de corte de acordo com a norma ISO 1832. Os testes de torneamento foram realizados no ferro fundido cinzento com variações de parâmentros, onde para Vc=300m/min, f=0,32mm/rot e ap=1,00mm, alcançou um comprimento de corte de 6533m, superior aos encontrados em literatura, com diminuição dos desgastes, para maiores Vc e ap. O torneamento da liga Ti-6Al-4V em alta velocidade (Vc=180m/min, f=0,10mm/rot e ap=0,50mm), alcançou comprimento de corte de Lc=466m, para um desgaste VBmax=2,20mm. No torneamento do ferro fundido vermicular, com variações de parâmetros, alcançou resultados superiores aos encontrados na literatura com ferramentas cerâmicas comercial, utilizando Vc=200mm/min, f=0,20mm/rot e ap= 0,50mm, obteve-se comprimento de corte Lc=1658m. Os resultados de usinagem obtidos nesse trabalho estão relacionados com as propriedades e fases obtidas. Entretanto alem dos resultados obtidos essas ferramentas apresentam custo em torno de 50% das comerciais e redução de 17- 20% de custo no processo, devido ao uso de fluido refrigerante e proteção ao meio ambiente. / In this work three compositions to base Si3N4 with amounts and types of different additives had been developed, with objective to develop dense ceramics of high strength to possible test as cutting tools in turning of gray cast iron, compacted graphite iron and titanium alloy (Ti-6Al-4V). The compositions had used additives Y2O3/Al2O3 (10%) and AlN/Y2O3 (15 and 20%), and were sinterized by process normal sintering. After sintering the physical and mechanical properties had been characterized, showing interesting results. Posterior the composition the best properties (SNYA20), was transformed into cutting tools to machining in the stand norm ISO 1832. The turning tests had been carried in gray cast iron with different parameters, where to Vc=300m/min, f=0,32mm/rev and ap=1,00mm, obtained a cut length of 6533m, achieving value superior at found in literature, with important reduction to larger cutting speed and cut depth. The turning of the Ti-6Al-4V alloy in high cutting speed (Vc=180m/min, f=0,10mm/rev and ap=0,50mm), obtained cutting length of Lc=466m, to VBmax=2,20mm. In turning compacted graphite iron, with different parameters, obtained value superior at found in literature, when utilize cutting tools ceramics of commercial materials, using for this Vc=200mm/min, f=0,20mm/rev and ap = 0,50mm. These condition obtained cut length of Lc=1658m. The results achieved in this work have been associated with the important physical and mechanical proprieties and phase of cutting tools. However the results obtained with these cutting tools present lower cost (50%) when compared with commercial cutting tools of similar material e reduction of cost in around 17-20%, because the do not use coolant, beside of protection at environment.

Submitted by Daniel Magalhães de Oliveira (daniel.steiger@live.com) on 2018-09-18T00:49:16Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Daniel Magalhaes de Oliveira OK.pdf: 10110047 bytes, checksum: 86cc594889112132d78452c96ef59879 (MD5) / Approved for entry into archive by Pamella Benevides Gonçalves null (pamella@feg.unesp.br) on 2018-09-18T13:49:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 oliveira_dm_dm_guara.pdf: 10110047 bytes, checksum: 86cc594889112132d78452c96ef59879 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-18T13:49:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 oliveira_dm_dm_guara.pdf: 10110047 bytes, checksum: 86cc594889112132d78452c96ef59879 (MD5) Previous issue date: 2018-07-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Maior conscientização em relação as questões ambientais, atrelada a escassez de recursos, problemas ambientais globais e a políticas ambientais cada vez mais fortes influenciaram indústrias e pesquisadores a apreciar, estudar e desenvolver novos materiais a partir de fontes renováveis e novas tecnologias de fabricação. Entretanto, na literatura é reportado que a adesão interfacial entre fibras naturais e matriz polimérica é um fator que afeta as propriedades mecânicas do biocompósito, podendo ser melhorada por diversos tipos de tratamentos superficiais. Assim sendo, mantas de fibra de coco foram tratadas superficialmente por jato de plasma atmosférico, considerado menos agressivo ao meio ambiente quando comparado a tratamentos químicos, com o intuito de melhorar a adesão interfacial do biocompósitos. As fibras de coco foram caracterizadas com o objetivo de verificar a influência do tratamento nas propriedades físicas, químicas e térmicas. Verificou-se que o tratamento modificou a superfície das fibras e, consequentemente, sua hidrofilicidade e energia superficial, diminuindo o valor da permeabilidade. Parâmetros de processamento e o ciclo de cura mais adequado foram determinados como 80 ºC por 210 min, 135 ºC por 180 min e 160 ºC por 120 min, sem a aplicação de vácuo durante o processo e com fração volumétrica de fibras de aproximadamente 40 %. Inspeção acústica por ultrassom permitiu avaliar o processamento das placas dos biocompósitos verificando possíveis imperfeições causadas pela impregnação da fibra pela resina e sua homogeneidade. As análises termogravimétricas indicaram que a temperatura inicial de degradação dos biocompósitos é de 175 ºC. A temperatura de transição vítrea, determinada por DMA, é de aproximadamente 80 ºC. Os ensaios mecânicos apresentaram maiores valores de resistência à tração e de resistência à flexão para os biocompósitos reforçados com fibras tratadas quando comparados aos biocompósitos reforçados com fibras in natura. Maiores valores do módulo em tração e módulo em flexão, bem como os módulos de perda e armazenamento calculados por DMA para os biocompósitos reforçados com fibras tratadas sustentaram melhores propriedades mecânicas como resultado do tratamento a plasma. A morfologia da fratura dos biocompósitos indicou uma melhor adesão reforço-matriz para os biocompósitos com fibras tratadas. / Greater awareness regarding environmental issues, coupled with scarcity of resources, global environmental problems, and increasingly strong environmental policies have influenced industries and researchers to appreciate, study and develop new materials from renewable resources and new manufacturing technologies. However, literature reports that interfacial adhesion between natural fibers and polymeric matrix is a factor that affects the biocomposite mechanical properties, able to be improved by several types of surface treatments. Thus, coconut fiber mats were surface treated by atmospheric plasma jet, considered less aggressive to the environment when compared to chemical treatments, in order to improve interfacial adhesion with the polymer matrix to obtain biocomposites. Data from coconut fiber characterization shown that the treatment modified the fibers surface and consequently their hydrophilicity and surface energy, decreasing their permeability value. Processing parameters and most appropriate curing cycle were determined and defined as 80 °C for 210 min, 135 °C for 180 min and 160 °C for 120 min, without application of vacuum during the process and approximately 40 % fiber volume fraction. Ultrasonic acoustic inspection allowed evaluating the biocomposite plates processing by verifying possible imperfections caused by impregnation of the coconut fiber by the resin and its homogeneity. Thermogravimetric analysis indicated that the initial biocomposite degradation temperature is 175 °C. Glass transition temperature, determined by DMA, is approximately 80 °C. Mechanical tests presented higher values of tensile strength and flexural strength for the biocomposites reinforced with treated fibers when compared to the biocomposites reinforced with untreated fibers. Higher values of tensile and flexural modulus, as well as DMA loss and storage modulus for biocomposites reinforced with treated fibers sustained better mechanical properties because of the plasma treatment. Fracture morphology indicated better reinforcement-matrix adhesion for biocomposite reinforced with treated fibers / 136348/2016-5

Submitted by Milena Rubi ( ri.bso@ufscar.br) on 2017-10-17T16:37:26Z No. of bitstreams: 1 SILVA_Barbara_2017.pdf: 2018251 bytes, checksum: 6dab58bc6d22c81d23f1cfb7011353bf (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi ( ri.bso@ufscar.br) on 2017-10-17T16:37:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 SILVA_Barbara_2017.pdf: 2018251 bytes, checksum: 6dab58bc6d22c81d23f1cfb7011353bf (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi ( ri.bso@ufscar.br) on 2017-10-17T16:37:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 SILVA_Barbara_2017.pdf: 2018251 bytes, checksum: 6dab58bc6d22c81d23f1cfb7011353bf (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-17T16:38:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SILVA_Barbara_2017.pdf: 2018251 bytes, checksum: 6dab58bc6d22c81d23f1cfb7011353bf (MD5) Previous issue date: 2017-03-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The application of cellulose nanofibrils to the production of composites has been studied and presents promising results, mainly due to the abundance of the material, which is of a renewable source, and to its low cost. However, the presence of the hydroxyl groups in their chain and their storage in aqueous solutions limits their application as reinforcement in nonpolar matrix composites. In this context, this work aimed to modify the wettability and adhesion properties of films of cellulose nanofibrils to apolar matrices, through plasma treatment. For this, nanocellulose films with thickness of 38 ? 8 ?m were produced by the casting method, from a suspension of nanofibrils in water. The atomic force microscopy characterization (AFM) of the suspended nanofibrils indicated that most of them have an average diameter of less than 75 nm. Each film obtained, after drying the suspension, was then cut into 13 samples with 2 x 1 cm, 12 of which were exposed to plasma and one stored as untreated. Three films were treated with oxygen plasma, with excitation power of 150 W, for 30 minutes and pressure of 0.1, 0.3 and 0.5 Torr. Another three films were treated with sulfur hexafluoride plasma at pressures of 0.1, 0.2 and 0.3 Torr, with a power of 150 W for 15 minutes. It was observed that weight loss was greater than 40% for the films treated with the most extreme conditions oxygen and sulfur hexafluoride. The results also showed that the treatments with sulfur hexafluoride promoted the reduction of the receptivity of the samples to the liquids, with contact angles of approximately 60º for water and 50º for diiodomethane. The profilometry technique revealed that the roughness of the films varied after the treatment with oxygen and sulfur hexafluoride, but the high error bars impede a definitive conclusion on the tendency of these variations. The X-ray diffraction analysis (XRD) indicated no significant change in the crystallinity of the samples with the treatments. In the Fourier Transform Infrared absorption spectra (FTIR), a C-F bonding related peak appeared for the 0.3 Torr sulfur hexafluoride treated sample, indicating the presence of fluorine in that sample. The scanning electron microscopy (SEM) allowed the visualization of the changes in the topography of the films, due to the etching processes resulting from the action of the plasma and the films ruptures caused by the high removal of surface material. In order to test the incorporation of treated films into composites using polyolefins as the matrix, polyethylene pellets were solubilized in xylene for the production of composite films. The treated and untreated nanocellulose films were placed in Petri dish jointly to the polyethylene films still dissolved and left at room temperature. After drying, adhesion between the films was tested through the adhesive tape test, resulting in class-zero adherence, according to the technical standard. It is believed that the lack of adhesion is a result of the composite production method that should be optimized for future work, in order to provide a better investigation of the effects of plasma on the surface properties of the film of cellulose nanofibrils. / A aplicação de nanofibrilas de celulose à produção de compósitos vem sendo estudada e apresenta resultados promissores, principalmente devido à abundância do material, que é de fonte renovável, e ao seu baixo custo. Contudo, a presença dos grupos hidroxila em sua cadeia e o seu armazenamento em soluções aquosas impede sua aplicação como reforço em compósitos de matrizes apolares. Nesse contexto, esse trabalho buscou modificar as propriedades de molhabilidade e aderência de filmes de nanofibrilas de celulose a matrizes apolares, através de tratamento a plasma. Para isso, filmes de nanocelulose com espessura de 38 ? 8 ?m foram produzidos pelo método de casting, a partir de uma suspensão de nanofibrilas em água. A caracterização por microscopia de força atômica (AFM) das nanofibrilas em suspensão indicou que a maior parte destas apresenta diâmetro médio inferior a 75 nm. Cada filme obtido, após a secagem da suspensão, foi então cortado em 13 amostras de 2 x 1 cm, sendo 12 destas expostas ao plasma e uma armazenada como não tratada. Três filmes foram tratados com plasma de oxigênio, com potência de excitação de 150 W, por 30 minutos e pressão de 0,1, 0,3 e 0,5 Torr. Outros três filmes foram tratados com plasma de hexafluoreto de enxofre, nas pressões 0,1, 0,2 e 0,3 Torr, com potência de 150 W por 15 minutos. Observou-se que houve perda de massa superior a 40% para os filmes tratados com as condições mais extremas de oxigênio e hexafluoreto de enxofre. Os resultados demonstraram também que os tratamentos com hexafluoreto de enxofre promoveram a diminuição da receptividade a líquidos das amostras, com ângulos de contato de aproximadamente 60º para água e 50º para o diiodometano. A técnica de perfilometria revelou que a rugosidade dos filmes variou após o tratamento com oxigênio e hexafluoreto de enxofre, porém as elevadas barras de erro impediram uma conclusão definitiva sobre a tendência dessas variações. As análises de difração de raios X (DRX) indicaram não haver alteração significativa na cristalinidade das amostras com os tratamentos. Nos espectros de absorção no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), foi observado o surgimento de um pico relacionado à ligação C-F para a amostra tratada com 0,3 Torr de hexafluoreto de enxofre, que indica a presença de flúor nessa amostra. As análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV) permitiram visualizar as alterações na topografia dos filmes, devido aos processos de ecthing decorrentes da ação do plasma e os rompimentos ocasionados pela elevada remoção de material da superfície. A fim de testar a incorporação dos filmes tratados em compósitos que utilizam poliolefinas como matriz, pellets de polietileno foram solubilizados em xileno para produção de filmes compósitos. Os filmes de nanocelulose tratados e não tratados foram dispostos em placa de Petri junto aos filmes de polietileno ainda dissolvidos e deixados em temperatura ambiente. Depois de secos, a adesão entre os filmes foi testada através do teste de fita-cola, resultado em adesão classe zero, conforme a norma técnica. Acredita-se que a falta de adesão é resultado do método de produção do compósito que deve ser otimizado para trabalhos futuros, com o objetivo de proporcionar uma melhor investigação dos efeitos do plasma sobre as propriedades da superfície do filme de nanofibrilas de celulose.

Submitted by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-06-01T13:51:48Z No. of bitstreams: 1 HOSOKAWA_Meire_2017.pdf: 20945810 bytes, checksum: d502972b6ec32a1366e3718adaf229a0 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-06-01T13:51:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 HOSOKAWA_Meire_2017.pdf: 20945810 bytes, checksum: d502972b6ec32a1366e3718adaf229a0 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-06-01T13:52:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 HOSOKAWA_Meire_2017.pdf: 20945810 bytes, checksum: d502972b6ec32a1366e3718adaf229a0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-01T13:52:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HOSOKAWA_Meire_2017.pdf: 20945810 bytes, checksum: d502972b6ec32a1366e3718adaf229a0 (MD5) Previous issue date: 2017-03-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / In a technology-driven society, the increase of electrical and electronic equipment consumption has been a matter of concern in relation to its management, since the expectation is that the quantity of electrical and electronic waste (WEEE) produced worldwide will reach 49.8 million tonnes by 2018. The reprocessing of WEEE is an alternative to reduce the environmental impact caused by improper disposal. In this work, composites using recycled ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene) copolymer from WEEE were developed, reinforced with jute fiber fabrics. These materials were molded by compression molding in a hydraulic press in order to evaluate mechanical properties (flexural, tensile and impact strength), melt flow index, Thermogravimetric Analysis (TGA/DTG) and fracture analysis by Scanning Electronic Microscopy (SEM) after mechanical tests. It was observed in the thermal analysis that adding jute fiber fabric caused a decrease in the thermal stability of the composites in relation to the matrix. By mechanical properties, it was verified that, by adding jute fiber fabrics, an increase in flexural and tensile strength occurred up to 13% and 9%, respectively. In addition, it was observed in the impact test for notched specimens that no chances occurred in the maximum strength value about 100 J/m, which is a positive result, since recycled materials tend to present lower impact strength values. Fracture analyzes of the materials demonstrated that the incorporation of the jute fiber fabrics improved the molding process and compaction of recycled ABS. Thus, the incorporation of jute fiber fabric in recycled ABS demonstrated satisfactory results, enabling the substitution of synthetic materials in composites. In addition, recycling of ABS promotes the volume reduction of this type of discarded polymer and its reinsertion in productive chain, aiming, for example, new products such as panels, furniture, shoe soles and automotive components. / Em uma sociedade cada vez mais conectada, o crescente consumo de equipamentos eletroeletrônicos tem sido motivo de preocupação em relação à sua gestão, principalmente, porque a expectativa é que até 2018, a quantidade de resíduos de equipamentos elétricos e eletrônicos (REEE) produzidos mundialmente alcance 49,8 milhões de toneladas. O reprocessamento dos REEE é uma alternativa à diminuição do impacto ambiental causado pelo seu descarte em locais inadequados. Assim, neste trabalho foram desenvolvidos compósitos utilizando o copolímero ABS (acrilonitrila-butadieno-estireno) reciclado proveniente de REEE, reforçados com tecidos de fibras de juta. Estes materiais foram moldados por compressão a quente em prensa hidráulica para a avaliação das propriedades mecânicas (flexão, tração e impacto), índice de fluidez, análise térmica por Termogravimetria (TG/DTG) e análise de fratura por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), após ensaios mecânicos. Foi observado, através da análise térmica, que a incorporação do tecido de fibras de juta ocasionou diminuição na estabilidade térmica dos compósitos em relação à matriz. Em relação às propriedades mecânicas foi verificado que a incorporação do tecido de fibras de juta ocasionou aumento na resistência à flexão e à tração, de 13% e 9%, respectivamente. Além disso, foi observado no ensaio de impacto das amostras entalhadas que praticamente não houve alteração no valor da resistência ao impacto, em torno de 100 J/m, que é um resultado positivo, pois materiais reciclados tendem a apresentar menores valores de resistência ao impacto. As análises da fratura dos materiais demonstraram que a incorporação dos tecidos de fibras de juta, melhoraram a moldagem e a compactação do ABS reciclado. Neste sentido, a incorporação do tecido de fibras de juta no ABS reciclado demonstrou resultados satisfatórios, viabilizando a substituição de materiais sintéticos em compósitos. Além disso, a reciclagem do ABS promove a redução no volume deste tipo de polímero descartado e reinserção do mesmo na cadeira produtiva visando, por exemplo, a confecção de novos produtos como painéis, móveis, solado de calçados e componentes automotivos.

Submitted by PEDRO GUILHERME SILVA PESCI null (peg_pesci@hotmail.com) on 2017-11-30T13:40:46Z No. of bitstreams: 1 Versão Final.pdf: 56735184 bytes, checksum: 4e1d7d9c3a8db1009fa3e028174b3593 (MD5) / Approved for entry into archive by Pamella Benevides Gonçalves null (pamella@feg.unesp.br) on 2017-11-30T17:38:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 pesci_pgs_me_guara.pdf: 56735184 bytes, checksum: 4e1d7d9c3a8db1009fa3e028174b3593 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-30T17:38:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pesci_pgs_me_guara.pdf: 56735184 bytes, checksum: 4e1d7d9c3a8db1009fa3e028174b3593 (MD5) Previous issue date: 2017-11-24 / Materiais utilizados em componentes de veículos espaciais, como em tubeiras ou superfícies expostas à reentrada atmosférica, são sujeitos a ambientes termicamente agressivos. Este trabalho apresenta estudos envolvendo o desempenho de materiais compósitos utilizados em sistemas de proteção térmica, a partir da exposição a jatos de plasma, onde os fluxos de calor são comparáveis aos da reentrada atmosférica de componentes de veículos espaciais. Amostras de compósitos ablativos de carbono/fenólica foram ensaiadas no túnel de plasma do Laboratório de Plasmas e Processos do ITA (Instituto Tecnológico de Aeronáutica), por meio de uma tocha de plasma alimentada por uma fonte de energia elétrica de corrente contínua de 50kW. Os parâmetros de operação do túnel de plasma foram otimizados para reproduzirem as condições próximas do ponto crítico de reentrada das cargas úteis dos veículos espaciais desenvolvidos pelo IAE (Instituto de Aeronáutica e Espaço). As amostras em estudo foram desenvolvidas e fabricadas no Brasil, a partir de materiais de especial interesse do IAE. Para comparação, foi também ensaiado outro material com propriedades já bem estabelecidas como o teflon, sob as mesmas condições ablativas. Foram determinadas as perdas de massa e as taxas de perda de massa específicas das amostras, as temperaturas radiométricas superficiais e termométricas internas, em função do tempo de exposição ao fluxo térmico. Foi realizada também a avaliação da evolução das interfaces por comparação entre simulação e a amostra após o ensaio. Os resultados obtidos permitiram estimar as propriedades do comportamento ablativo dos materiais testados e validar o modelo teórico usado na simulação computacional para sua utilização em geometrias próximas às dos sistemas de proteção térmica utilizadas no setor aeroespacial / Materials used in space vehicles components, such as nozzles or surfaces exposed to atmospheric reentry, are subjected to thermally aggressive environments. This work presents studies involving the performance of composite materials used in thermal protection systems, through the exposure to plasma jets, where the heat fluxes are comparable to atmospheric reentry of space vehicle components. Samples of ablative carbon/phenolic composites were tested in the plasma tunnel of ITA’s (Aeronautics Institute of Technology) Plasma and Process Laboratory, by a plasma torch with a 50kW DC power source. The plasma tunnel operating parameters were optimized to reproduce the conditions close to the critical re-entry point of the space vehicles payloads developed by the IAE (Aeronautics and Space Institute). The samples in study were developed and manufactured in Brazil, from materials of special interest to IAE. For comparison, another material with well established properties such as teflon was also tested under the same ablative conditions. The mass loss and the specific mass loss rates of the samples, the surface radiometric and internal thermometric temperatures, as a function of the exposure time to the thermal flow, were determined. The evolution of the interfaces was also performed by comparison between simulation and the sample after the test. The results allowed to estimate the properties of the ablative behavior of the materials tested and to validate the theoretical model used in the computational simulation for its use in geometries close to the thermal protection systems used in the aerospace sector

O presente trabalho trata do estudo referente ao desempenho da fibra vegetal amazônica curauá (Ananas erectifolius) aplicada no processo de produção dos painéis de cimento portland, analisando a compatibilidade, os tratamentos realizados nas fibras de curauá, visando à melhoria das propriedades físicas e mecânicas dos painéis. A metodologia deste trabalho foi desenvolvida a partir da produção dos painéis cimento portland reforçados com fibras de curauá, variando os teores e os tipos de tratamentos realizados nas fibras vegetais, sendo realizados ensaios de caracterização da fibra para posteriormente justificar o comportamento da mesma nos painéis. O resultado obtido no ensaio de inibição classificou a fibra de curauá sem tratamento como alta inibição, verifcando a necessidade de se fazer tratamentos para sua aplicação. Os tratamentos realizados nas fibras de curauá influenciaram positivamente, tanto na compatibilidade entre o cimento e a fibra de curauá como no grau de cristalinidade da fibra de curauá. Para a produção dos painéis os tratamentos realizados não tiveram influência nas propriedades mecânicas. / The present work addresses the performance of the Amazon vegetal fiber curauá (Ananas erectifolius) as applied to the production process of portland cement panels, aimed at the improvement of the physical and mechanical properties of the panels. The methodology of this work was developed from the production of portland cement panels reinforced with curaua fibers, varyng of the amounts and the treatments applied to the vegetal fibers, being conducted tests for the fiber characterization to justify at a later stage the behavior of the latter in the panels. The results obtained from the inhibition test classified the curaua fiber without treatment as of high applied to the curaua fibers influenced positively both the compatibility between cement and the curaua fiber and the cristallinity degree of the curaua fiber. For the panels production the apllied treatments did not influence on mechanical properties.