Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. / Made available in DSpace on 2012-10-18T12:55:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 186755.pdf: 3523862 bytes, checksum: 1cfb5a86fa9c851537684d90e7c3307c (MD5) / O processo de nitretação é usado para conferir ao material resistência ao desgaste, resistência à fadiga térmica e mecânica em componentes de engenharia como eixos e matrizes para injeção de metais como alumínio. Dos métodos comerciais de nitretação existentes o gasoso e o iônico são os menos agressivos ao meio ambiente, os mais efetivos e os mais utilizados. Durante o processo de nitretação é formado uma camada de difusão constituída por nitretos de ferro e de elementos de liga com afinidades com o nitrogênio, adquirindo elevadas durezas. Também durante o processo, uma fina camada de nitretos de ferro e e g', comumente chamada de camada branca, é formada na superfície dos ferramentais. Esta camada, faz com que a superfície do ferramental se torne frágil e quebradiça, levando a ocorrência de falhas e trincas prematuras. Portanto, esta deve ser removida quando exige-se solicitação de fadiga térmica através de tratamentos adequados como polimento ou tratamento térmico posterior ao processo de nitretação para que a camada branca seja dissolvida em parte ou na sua quase totalidade, aumentando assim a resistência à fadiga térmica do material. Nesta dissertação, estudou-se a resistência à fadiga térmica do aço AISI H13 nitretado pelos processos gasoso e iônico submetidos ou não ao processo de reaquecimento para dissolução de camada branca. Os resultados mostram que a resistência à fadiga térmica é aumentada ao se reaquecer o material já nitretado de maneira a difundir-se os nitretos de ferro e e g' formadores de camada branca. Tal procedimento leva ao aumento de pelo menos 20 a 30% da vida útil dos ferramentais de injeção de alumínio nitretados pelo processo gasoso e de pelo menos 80 a 100% quando submetidos ao processo iônico

No contexto das teorias de perturbação estocástica, analisamos a acurácia de dois modelos poroelásticos lineares aplicados a meios porosos altamente heterogêneos sujeitos as incertezas na permeabilidade e nas constantes elásticas. Os modelos poroelásticos completamente e fracamente acoplados analisados surgem caracterizados pelo grau de intensidade de acoplamento entre a hidrodinámica governante da percolação o do fluido e a poromecânica que rege as deformações da matriz porosa. Novas equações efetivas para os momentos das soluções são obtidas fazendo uso de técnicas de expansão assintótica. À luz da teoria de perturbação, são estabelecidas hipóteses simplificadoras que elucidam o domínio de validade do modelo fracamente acoplado, amplamente utilizado nos simuladores de Reservatórios de Petróleo, na presença de heterogeneidades e correlação nos coeficientes poroelásticos. Simulações computacionais do processo de extração primária de petróleo são realizadas utilizando técnicas de Monte Carlo em conjunção com métodos de elementos finitos. Resultados numéricos obtidos confirmam pela teoria de perturbação relacionada com a inacurácia do modelo fracamente acoplado na presença de variabilidade nas constantes elásticas. A metodologia empregada permite quantificar a distância entre os dois modelos poroelásticos, e consequentemente, propor a escolha do modelo apropriado para diferentes condições de carregamento e variabilidade da formação geológica. / In the context of the stochastic perturbations theories we analyze the accuracy of two linear poroelastic models applied to highly heterogeneous porous media subject to uncertainties in the permeability and the elastic constants. The poroelastic models completely and weakly coupled analized arise characterized by the degree of intensity coupling between the hydrodinamics, governor of the percolation of the fluid and poromechanics which governs the deformation of the porous matrix. New equations for the moments of effective solutions using techniques of asymptotic expansion. In light of the perturbation theory are set simplifying assumptions that clarify clearly the domain of validity of weakly coupled model, widely used in simulation of oil reservoirs in the presence of heterogeneities and correlation in poroelastic coefficients. Computational simulations of the primary extraction of oil process are carried out using Monte Carlo techniques in conjunction with finite element methods. Results obtained clearly confirm the conjecture established by the perturbation theorie related with the inaccuracy of the weakly coupled model in the presence of variability in the elastic constants. The methodology used allows to quantify the distance between the two poroelastics models and therefore propose the appropriate model for different conditions of loading and variability of the geological formation.

Made available in DSpace on 2015-12-09T01:04:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000476571-Texto+Competo-0.pdf: 1876137 bytes, checksum: 9fe390eadadb7a4c4bb1e5c4f411b37c (MD5) Previous issue date: 2015 / This study evaluates the electrochemical anodization process parameters in the formation of titanium nanotubes on titanium sheets in order to determine their implications on the morphology of the tubes and the film/substrate adhesion. The evaluated parameters were the anodization time, applied potential, water content in the electrolyte and the electrolyte stirring (ultrasound bath and magnetic agitation) in an ethylene glycol electrolyte with addition of ammonium fluoride. The obtained results were compared to those obtained from the anodization in an aqueous acid electrolyte (mixed solution of hydrofluoric and phosphoric acid). Analyzes using scanning and transmission electron microscopy were performed for the morphological characterization of the samples. Rutherford backscattering spectrometry was used to determine the composition and density profile of the different oxide layers formed. Tensile tests (pull out) were used in order to determine the adhesion of the titanium nanotubes to the substrate. The results showed that it is possible to form titanium nanotubes with various morphologies by changing the parameters of the electrolytic process. The average adhesive tension of nanotubes ranged from 2,82 ± 0,27 Mpa to 5,18 ± 3,61 MPa, however, it was not possible to observe a direct relationship between the morphologies formed and the obtained adhesive tension values. / No presente trabalho, foram estudados os parâmetros do processo de anodização eletroquímica para formação de nanotubos de titânio (NTT) sobre chapas de titânio a fim de determinar suas implicações na morfologia dos tubos e na adesão NTT/substrato. Os parâmetros avaliados foram o tempo de anodização, a tensão de trabalho, o teor de água no eletrólito e o tipo de agitação do eletrólito (banho de ultrassom e magnética) usando um eletrólito orgânico de etilenoglicol com adição de fluoreto de amônia. Os resultados obtidos foram comparados com os de anodizações feitas em eletrólito aquoso ácido (mistura de ácido fluorídrico com ácido fosfórico). Para a caracterização morfológica das amostras, foram realizadas análises de microscopia eletrônica de varredura (FEGMEV) e de transmissão (MET). Para a determinação de um perfil de composição e densidade das diferentes camadas óxidas formadas foi utilizada espectrometria de retroespalhamento Rutheford (RBS). Para determinar a adesão dos NTT ao substrato de titânio foram utilizados testes de tração (pull out). Os resultados mostraram que é possível crescer NTT com diversas morfologias a partir das alterações dos parâmetros do processo eletrolítico. As médias da tensão adesiva dos NTT ao Ti apresentaram valores variando entre 2,82 ± 0,27 MPa e 5,18 ± 3,61 MPa, contudo não foi possível observar uma relação direta entre as morfologias formadas e os valores de tensão de adesão obtidos.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000429586-Texto+Parcial-0.pdf: 53970 bytes, checksum: 618986cb44205e120ab626deab341662 (MD5) Previous issue date: 2011 / This research work is related to the synthesis of new materiais with potential applications in tanks of hydraulic simulation. Polymer composites containing inorganic fillers such as graphite and clay montmorillonite were produced. The graphite sheets in nanometric dimensions were obtained through chemical exfoliation, heat treatment and ultrasonic bath and were characterized by scanning electron microscopy (SEM), which showed that these treatments preserve the graphite sheets. The synthesis of the polymer composites was performed by in situ polymerization using the metallocene catalyst diclorobis(cyclopentadienyl) zirconium IV (Cp2ZrCI2) containing different amounts of charge. The composites synthesized were characterized by SEM, densitometry, fali velocity measurements and electrical impedance spectroscopy. Micrographies indicated the morphology modification of the composites synthesized when compared to the morphology of the polymeric matrix. The results of the featured properties indicated low density and fali speed inappropriate for the hydraulic simulation, but the composites showed adequate grain size distribution. As for electrical properties, the electrical impedance tests showed satisfactory results for use in imaging techniques, indicating that these materiais can be promising for the simulation of non-conservative density currents as well as the process of sedimentation in tanks of hydraulic simulation. / O trabalho de pesquisa está relacionado com a síntese de novos materiais com potencial aplicação em tanques de simulação hidráulica. Foram produzidos compósitos poliméricos contendo como cargas inorgânicas o grafite e a argila montmorilonita. As lâminas de grafite em dimensões nanométricas foram obtidas por meio da esfoliação química, tratamento térmico e banho de ultrassom, e foram caracterizadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), no qual mostraram que esses tratamentos preservam as lâminas de grafite. A síntese dos compósitos poliméricos foi realizada por meio da polimerização in situ, utilizando o catalisador metalocênico diclorobis (ciclopentadienil) zircônio IV (Cp2ZrCl2) e com diferentes quantidades de carga. Os compósitos sintetizados foram caracterizados por MEV, densitometria, medida de velocidade de queda e espectroscopia de impedância elétrica. As micrografias de MEV indicaram a modificação da morfologia dos compósitos sintetizados quando comparados com a morfologia da matriz polimérica pura. Os resultados das propriedades caracterizadas indicaram baixa densidade e velocidade de queda inadequada para a simulação hidráulica, porém os compósitos apresentaram adequada distribuição de tamanhos de grão. Quanto às propriedades elétricas, os ensaios de impedância elétrica mostraram resultados satisfatórios para a utilização em técnicas de imageamento, indicando que estes materiais podem ser promissores na simulação de correntes de densidade não conservativas, bem como no processo de sedimentação nos tanques de simulação hidráulica.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:55:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000346986-Texto+Completo-0.pdf: 3178845 bytes, checksum: 85423caf5393f07801ed0d94b0ba85c8 (MD5) Previous issue date: 2006 / This paper aimed to develop mechanical studies about the prosthetic screw in dental rehabilitation on implants. The reason for the study is that this restoring component has presented a great number of failures, loosening and/or fracture, especially the prosthetic screws made by a well-known national manufacturer, the Conexão Sistemas de Prótese®. In order to achieve satisfactory and trustworthy results, the study was divided in two distinct phases. Firstly, after an ample survey of the mechanical and biomechanical information which comprises the crown-pilarcylinder and prosthetic screw, a program in Excel format was developed so that an analysis on the torque quality, recommended by the manufacturer, could be performed. By doing this it was also possible to confirm the necessary mechanical characteristics, which must be present in the prosthetic screw in order that a torque of better quality may be developed. In the second phase, this study used an analysis program by finite elements to carefully check the areas where concentrations of tension in the prosthetic screw occur. In order to achieve the expected results, the whole prosthetic-implantar complex was modeled and subjected to the strengthresisting test, this way reproducing as close to reality as possible the conditions found in vivo during the chewing process. The results achieved in the first phase of the study have shown that the torque recommended by the manufacturer lies within the real needs of the set. Moreover, the quality of the torque is related to the screw manufacturing process and to its friction factor as well. In the second phase, it was found that the areas with greater concentration of tension are located in the joint between the stem and the screw head. This point favors cracks to appear, which will lead to fracture of the material. Therefore, the solutions proposed to the problem, within the limitations of this study, consist of adequating the manufacturing process as well as a small change in the design of the prosthetic screw for dental rehabilitation on osseointegrated implants. Thus, meeting the expectations of both patients and professionals, as far as the quality and excellence of proposed and performed treatments are concerned. / O presente trabalho teve como objetivo desenvolver estudos mecânicos sobre o parafuso protético de reabilitações dentárias sobre implantes. Isto porque, este componente restaurador tem apresentado um número expressivo de falhas, afrouxamento e/ou fratura, em especial os parafusos protéticos de uma empresa nacional com amplo alcance no mercado, a Conexão Sistemas de Prótese®. Para que fosse atingido um resultado fidedigno e satisfatório, o trabalho foi dividido em duas etapas distintas. Numa primeira etapa, após um amplo levantamento de informações mecânicas e biomecânicas que envolvem o complexo coroa, pilar, cilindro e parafuso protéticos, um programa em forma de planilha do Excel foi desenvolvido para que uma análise da especificação do torque recomendado pelo fabricante pudesse ser efetuada. Além disto, pode-se confirmar quais são as características mecânicas necessárias que devem estar presentes no parafuso protético para que se possa desenvolver um determinado torque. Na segunda etapa proposta neste trabalho, foi utilizado um programa de análise por elementos finitos para verificar os locais onde ocorrem concentrações de tensão no parafuso protético. Para isto todo o complexo protético – implantar foi construído e submetido ao teste de força, reproduzindo, assim, o mais próximo possível a realidade encontrada in vivo durante a aplicação de forças mastigatórias. Os resultados obtidos na primeira etapa do trabalho demonstraram que o torque recomendado pelo fabricante está dentro das reais necessidades do conjugado. E que a qualidade deste torque está relacionada ao processo de fabricação do parafuso, como também, ao seu coeficiente de atrito. Na segunda etapa foi verificado que as áreas onde ocorre maior concentração de tensão estão localizadas na união entre a haste e a cabeça do parafuso. Este ponto favorece o aparecimento de trincas que levarão a fratura do material. Portanto, as soluções propostas para o problema, dentro das limitações deste trabalho, são uma adequação do processo de fabricação, como também uma pequena mudança no design do parafuso protético de reabilitações dentárias sobre implantes osseointegrados. Isto feito, se estará indo ao encontro da busca diária dos pacientes e dos profissionais reabilitadores, ou seja, da excelência nos tratamentos propostos e realizados.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000438130-Texto+Completo-0.pdf: 1411124 bytes, checksum: a143a857e7066c847bb7a166530ac3c1 (MD5) Previous issue date: 2012 / The wood has been used for various applications but due to its biological origin it is prone to deterioration. Actually to increase its resistance, have been employed preservatives that chromated copper arsenate (CCA). Components present in CCA are high toxicity, therefore, the challenge is the final waste disposal generated by rule the poles used in power distribution and telephony. Thus the main objective of this work was to develop a methodology for removal of Cu, Cr and As from the waste of wood poles treated with CCA. The samples were decomposed in a microwave oven or oven using HNO3 and H2O2, to determine the initial concentration of the interest elements by ICP-MS and FAAS techniques. For the elements removal, samples with a size of 9. 5 mm diameter and solids total content of 15% were extracted with 0. 1 M H2SO4, in three cycles of extraction, each of them with 2 hours at a temperature of 75 0C. Then, they were subjected to three washing steps, each of them during one hour. After each cycle of extraction or washing, the samples were subjected to vacuum filtration. After filtration, the solid part was again posted to the reactor and a new quantity (300 mL) of water or extractor was added. The concentrations of the elements in the extracts were determined by ICP-MS. With the methodology described above was possible remove 100, 89 and 100% of Cu, Cr and As, respectively. With these percentages of removal, wood waste is no longer considered dangerous, and the methodology was considered efficient and promising for this purpose. / A madeira vem sendo empregada em diversas aplicações, porém sua origem biológica a torna propensa à deterioração. Atualmente, para aumentar sua resistência, tem sido empregados preservantes como o arseniato de cobre cromatado (CCA). Os componentes presentes no CCA são de alta toxicidade, portanto, o desafio é a disposição final dos resíduos gerados pelo descarte de postes empregados na distribuição de energia elétrica e telefonia. Desta forma, o objetivo principal deste trabalho foi desenvolver uma metodologia de remoção de Cu, Cr e As presentes nos resíduos de postes de madeira tratada com CCA. As amostras foram decompostas em forno de microondas ou em estufa, utilizando HNO3 e H2O2, para a determinação da concentração inicial dos elementos de interesse pelas técnicas de ICP-MS e FAAS. Para a remoção dos elementos, as amostras com tamanho de 9,5 mm de diâmetro e teor de sólidos totais de 15% foram extraídas com H2SO4 0,1 M em 3 ciclos de extração de 2 horas cada, empregando uma temperatura de 75 0C. Após os 3 ciclos de extração, as mesmas foram submetidas a 3 etapas de lavagem por um período de 1 hora cada. Após cada ciclo de extração ou lavagem, as amostras foram submetidas à filtração a vácuo. Após a filtração, em cada etapa envolvida, a parte sólida resultante era novamente colocada no reator e nova quantidade de extrator ou água era adicionada. As concentrações dos elementos nos extratos obtidos foram determinadas por ICP-MS. Com a metodologia acima descrita, foi possível remover 100, 89 e 100% de Cu, Cr e As, respectivamente. Com esses percentuais de remoção, o resíduo de madeira deixou de ser considerado perigoso e a metodologia considerada eficiente e promissora para este fim.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2009. / Submitted by Allan Wanick Motta (allan_wanick@hotmail.com) on 2011-05-04T16:33:22Z No. of bitstreams: 1 2009_SuelenVanessaMirandadasChagas.pdf: 3931690 bytes, checksum: b31799f0634da12b4ef26217edc0a197 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2011-05-07T15:35:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_SuelenVanessaMirandadasChagas.pdf: 3931690 bytes, checksum: b31799f0634da12b4ef26217edc0a197 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-05-07T15:35:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_SuelenVanessaMirandadasChagas.pdf: 3931690 bytes, checksum: b31799f0634da12b4ef26217edc0a197 (MD5) / Nos últimos anos, observa-se um aumento na incidência de descolamento de placas cerâmicas nas fachadas das edificações. Isto se deve a inúmeros fatores, dentre os quais destaca-se a variação de temperatura que provoca solicitações cíclicas nas fachadas, sobretudo na interface argamassa de emboço/argamassa colante/cerâmica, até a sua ruptura por fadiga. Nesse sentido, sabendo-se que o emboço constitui o “corpo do revestimento” que serve de suporte para as outras camadas, o objetivo desta pesquisa é estudar o comportamento das argamassas de revestimento do emboço submetidas a carregamentos cíclicos de compressão. Para isto, inicialmente, foram realizados ensaios de caracterização das argamassas industrializadas e argamassas mistas, sendo em seguida proposta uma metodologia de ensaio de fadiga sob compressão para as mesmas. Com os resultados obtidos nos ensaios de compressão estática, é possível definir os níveis de tensão empregados no ensaio de fadiga. A partir do número de ciclos necessários para a ruptura, é traçada a curva “S-N” (tensão alternada versus número de ciclos) das argamassas de emboço sujeita à fadiga sob compressão. Observa-se que o limite de resistência à fadiga sob compressão especificamente das argamassas empregada nos ensaios é de 7,53Mpa para a argamassa industrializada, enquanto que para a argamassa mista o valor encontrado é de 6,26MPa. Tais valores correspondem a aproximadamente 73% da tensão de ruptura estática da argamassa industrializada e da argamassa mista, respectivamente. Finalmente, para avaliar a resistência à fadiga é adotada a curva de ruptura de Coulomb-Mohr no estado plano e no estado tridimensional, as quais são traçadas com os valores das resistências de fadiga para 1 ciclo e para 106 ciclos de carregamento, nas quais é possível definir uma região em que não há preocupação com a ruptura sob fadiga. ________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In recent years, there is an increased incidence of detachment of tiles on the buildings facades. This is due to several factors, among which we highlight the temperature variation that causes cyclical stress on the facades, especially at the interface of rendering / dry-set mortar / ceramic, provoking its fatigue failure. In this sense, given that the rendering is "it coating body" that serves as support for other layers, the objective this research is study the behavior of mortar coating subjected to cyclic compressive loads. For this, initially, the characterization of industrial mortars and mixed mortar were conducted and then a methodology for fatigue test under compression for the same has been proposed. With the results obtained in test static compression, is can set the stress levels used in the fatigue test. The “S-N” curve (alternating stress vs. number of cycles) for mortar subject to fatigue under compression is obtained from the number of cycles required to rupture. Observe that the limit of fatigue resistance of the mortar under compression specifically mortars used in the tests is 7.53 MPa for industrial mortar, while the mixed mortar the value found is 6.26 MPa. These values correspond to approximately 73% of static resistance of industrialized mortar and mixed mortar, respectively. Finally, to evaluate the fatigue resistance of mortars is adopted the curve Coulomb-Mohr in the state plan and state three-dimensional, which are drawn with the values of fatigue resistance for 1 cycle and 106 cycles of loading, where is can define a region where there is not concern about the under fatigue rupture.

O desenvolvimento da sociedade humana somente atingiu o estágio atual devido à utilização de materiais compósitos de diferentes misturas, que vem desempenhando um papel fundamental no desenvolvimento da sociedade moderna. Com a finalidade de explorar o crescente interesse nas pesquisas de novos materiais, este trabalho apresenta um estudo sobre as propriedades do compósito elastomérico a base de poli(éter-siloxano) e sólido particulado cerâmico de titanato de bário (3 BaTiO). Amostras com quantidades adequadas dos componentes, matriz polimérica não curada e particulada de titanato de bário, foram curadas em diferentes concentrações (puro, 10, 20, 30, 40 e 50 %) por meio de mistura em massa em uma câmara glove box em ambiente de nitrogênio, até obtenção de mistura homogênea. O copolímero puro e uma série de compósitos com diferentes concentrações foram submetidos a ensaios de inchamento, análises térmicas gravimétricas, calorimetria diferencial exploratória, caracterização morfológica por microscopia eletrônica de varredura, ensaios mecânicos de tração e medidas elétricas. Por meio dessa série de técnicas de caracterização foram observadas propriedades bem distintas entre o polímero puro e os compósitos, caracterizado pelo aumento das ligações cruzadas. Neste trabalho foi também construído um capacitor de placas paralelas para teste de capacitância elétrica dos materiais preparados, visando o estudo do comportamento elétrico dos materiais em estudo. / The present development of the human society should be credited to the use of the composite and blend materials. In this dissertation composites of an elastomer, poly(ether-siloxane), along with barium titanate are prepared and their properties are studied. Nanoparticles of barium titanate were incorporated in the elastomer in the range 0-50 wt% through bulk mixing under nitrogen atmosphere in a glovebox, using a porcelain mortar and pestle. The mixtures thus prepared were placed in molds and allowed to cure in order to prepare specimens for properties analyses. The composites were submitted to swelling tests, thermal gravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), mechanical strength tension test, electrical measurements and electron scanning microscopy (SEM). It was possible to make a correlation between the observed properties and the morphology and composition of the composites. Additionally, a parallel plates capacitor for injection and test of small samples was built and used to evaluate the electrical capacitance of the composites prepared in this work.

Com o avanço da indústria do petróleo, há uma grande necessidade de tubulações e componentes resistentes a ambientes corrosivos, ocasionando a necessidade de materiais resistentes a esse tipo de ambiente sem prejuízo às propriedades mecânicas, por isso existe a necessidade da caraterização das propriedades mecânicas. As técnicas convencionalmente aplicadas são os ensaios mecânicos tradicionais, porém eles muitas vezes são muito complexos de serem realizados, não fornecem os dados necessários ou muito caros. Este trabalho apresenta a técnica de ultrassom realizado a partir do método de pulso-eco, para a determinação das constantes elásticas de um tubo compósito comercial de resina epóxi reforçada com fibra de vidro. Alguns trabalhos nessa área já foram realizados, mas neles são apresentados amostras planas ou em forma de chapas, ao contrário do apresentado nesse trabalho que faz medidas em tubo compósito. Com as medidas de ultrassom se obtém as velocidades ultrassônicas longitudinais e transversais em determinadas direções para o cálculo das constantes elásticas e a partir destas, as propriedades mecânicas do material. Essa técnica foi adotada pela dificuldade de se obter as variáveis das constantes elásticas por ensaios mecânicos e por se tratar de uma técnica não destrutiva. Os experimentos são realizados com amostras de fibra de vidro/epóxi considerados transversalmente isotrópicos para simplificação do modelo, utilizando transdutores com frequências de 2 e 4 MHz para a determinação das velocidades longitudinais e 1 MHz para as velocidades transversais com sapatas de 45 e 60º para o aço, com ângulos corrigidos para compósito de 19,1 e 44º, respectivamente. Para o cálculo das constantes elásticas também é necessária a determinação da densidade do compósito que foi realizada por picnometria a hélio. Paralelamente aos ensaios de ultrassom, foram realizados ensaios mecânicos de tração em corpos de prova do tipo anel (direção x) e do tipo halteres (direção z) para a avaliação das propriedades mecânicas. Além dos ensaios de ultrassom e ensaios de tração, foi realizada a análise química do tubo compósito pela técnica de fluorescência de raios X. Os ensaios mecânicos nos forneceram módulo de elasticidade de 22,04 GPa (direção x) e módulo de elasticidade de 10,30 GPa (direção z). Os módulos de elasticidade obtidos por ultrassom na direção x e z foram 16,90 e 13,82 GPa, respectivamente. A fração volumétrica de fibra foi de 27,27% e análise química por fluorescência de raios X identificou a presença de 56,76% de material orgânico, 24,38% de SiO2, 12,05% de CaO, 4,85% de Al2O3 e outros compostos 1,96%. / With the advancement of the petroleum industry, there is a great need for piping and components resistant to corrosive environments, resulting in the necessity for materials resistant to this kind of environment subject to mechanical properties, so there is the need for characterization of mechanical properties. The techniques conventionally ap-plied are the traditional mechanical tests, but they are often very complex to apply, do not provide the necessary data or very expensive. This paper presents the ultrasound technique performed using the pulse-echo method for the determination of the elastic constants of a composite tube commercial epoxy resin reinforced with glass fiber. Some studies in this area have been developed but samples are presented them flat or shaped plates, contrary to what is presented in this study measures composite tube. With ultra-sound measurements obtained ultrasonic velocities in the longitudinal and transverse directions, completed for the calculation of the elastic constants and from these, the me-chanical properties of the material. This technique was adopted by the difficulty of ob-taining the variables of the elastic constants for mechanical testing and it is a non-destructive technique. The experiments are carried out with samples of glass fiber/epoxy considered transversely isotropic to simplify the model, using transducers with frequen-cies of 2 and 4 MHz for determining the speed longitudinal and 1 MHz for speeds transverse shoes 45 and 60º for steel, with fixed angles for composite of 19.1 and 44º, respectively. For the calculation of the elastic constants is also necessary to determine the density of the composite was performed by helium pycnometry. Alongside the ul-trasound tests were performed on tensile test specimens of type ring (x direction) and the type dumbbells (z direction) for the evaluation of mechanical properties . Besides the ultrasound tests and tensile tests was performed chemical analysis of composite pipe technique of X-ray fluorescence The mechanical tests provided us with modulus of 22.04 GPa (x direction) and modulus of elasticity of 10.30 GPa (z direction) . The mod-ulus of elasticity using ultrasound in x and z direction were 16.90 and 13.82 GPa, re-spectively. The fiber volume fraction was 27.27% and chemical analysis by x-ray fluo-rescence showed the presence of 56.76 %, organic material, 24.38 % SiO2, 12.05 % CaO, 4.85% Al2O3 and 1.96% other compounds.

Orientador: Nivaldo Lemos Cupini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-20T22:39:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Destro_JosePauloBreda_D.pdf: 26751185 bytes, checksum: c2c5858f536291a50e8606777679e93e (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Este trabalho propõe a introdução de uma nova propriedade: Resistência à Usinagem, que independe de um material-padrão, que deve ser exaustivamente ensaiado, e não está sujeita a critério qualquer, definido pelo usuário. Neste sentido, a princípio, apresenta-se a necessidade de caracterização do desempenho de materiais em usinagem, para guiar a pesquisa e desenvolvimento (P&D) de materiais de corte fácil (sobretudo) e verificação de sua qualidade, durante a produção e a recepção dos mesmos. Em seguida, discute-se a propriedade tecnológica relacionada: usinabilidade e, porque esta não se aplica à caracterização intrínseca de materiais. São detalhadas as hipóteses básicas e requisitos para a nova propriedade e, definidos o parâmetro de medição e metodologia. Descrevem-se e executam-se ensaios preliminares para verificação dos fatores de influência na medição e sensibilidade da medida, que culminam no desenvolvimento de uma proposta de norma para sua determinação, que envolve o Teste de Calibração e Teste de Medição. A referida propriedade é, então, quantificada pelo valor médio das forças médias de avanço (evolutivas com o desgaste da ferramenta), obtidas num ensaio, em que 8 corpos-de-prova do material a ser testado são submetidos a 4 condições diferentes de usinagem, totalizando 32 etapas, simulando um roteiro de fabricação de um lote de peças a ser usinado. Três materiais (aços ABNT 1212, 12L14 e 1045) foram, então, caracterizados em cinco máquinas diferentes (duas localizavam-se em laboratórios de universidades e três, em empresas de localidades distintas). As médias das medidas obtidas nos diferentes equipamentos não apresentaram diferenças significativas a 95% de intervalo bilateral de confiança. A relativa facilidade de realização do Teste de Medição e baixo custo, aliados à reprodutibilidade de 95%, recomendam sua utilização, quando a usinagem é fator determinante na composição de custos. Cumpre registrar que, apesar da Resistência à Usinagem diferir da propriedade tecnológica correlata, a proposta acolhe a aquela e, inclusive, recomenda o seu emprego exclusivamente na otimização do processo em si. E, não na caracterização do material, pois, esta deve ser independente das nuances do processo / Abstract: This work proposes and accomplishes a new property: Machining Strength. That depends neither on a standard material, that will be intensively tested, in the same way the material will be measured. Nor on further interest criterium defined by the testing user. Since it is determined in a padronized test to characterize the material intrinsic performance in relation to the material easiness or difficulty to chip remotion. Thus, in the beginning, it is settled the necessity of the material intrinsic characterization performance in chip removal processes in order to research and develope materials (mostly: free-cutting steels), as well as, the quality assurance during producing or checking by delievering. Basic premisses are stablished. Then, the measuring parameter and procedure are defined. Two preliminary experiments were carried out in order to check the influence factors upon the property determination and the testing procedure sensibility to characterize materials. Towards that, SAE 12L14 steel 20 mm diameter workpieces, that were submitted to different cold drawn rates and rolled, proved to show different machining performances at 95% reliability.Then, it was stablished the property quantification by medium value among the average feed force measurements (those are evolutive with wear, imposed upon the tool) within a padronized test, in which 8 (eigth) workpieces of the material to be tested are submitted to 4 (four) different machining conditions. That totalizes a 32 step testing procedure, which simuIates a complete machining task. Three materials (SAE-1212, -12L14 and -1045 steels) were experimented in five different machines (two ones could be found in laboratories at universities, others, at companies spread in three differnt points). There were no significant difference among the measurements, related to the differnt machines, at 95 % reliability according to inference tests among the measurements, provided by the machines. The relative easiness and relative low cost testing procedure, associated to a 95% reproductibility, recommend it to be used when material machining performance shall be specially considered in manufactured part cost. Machining Strength is different from machinability - the technological property connected. Nevertheless, the new property supports the technological one, that is recommended to describe and optimize the process itself But not the material / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica