Made available in DSpace on 2016-12-06T17:07:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Wanderlei de O Gonsalez.pdf: 2899337 bytes, checksum: 25929bfb9dbf35d04d6cce2fdeb13570 (MD5) Previous issue date: 2007-07-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The present study had the objective of evaluating the following materials: flexible poliuretane foam, lattice synthetic SBR rubber foam and expanded EVA used in the manufacturing of footwear daily use insoles, using as independent variables the density properties and thickness to detect the influence in the mechanic-dynamic properties (dynamic deformation, energy absorption, impact resilience, mechanical histeresys by tension and restitution energy coefficient) and as dependent the biomechanics (pressure peak to plant). The instruments were: machine for the deformation by dynamic compression, dinamometer of measuring compression force stress/strain to determine the energy absorption, pendulum resiliometer Schob, machine of mechanical rehearsal to determine the energy restitution coefficient, Pedar X System of Novell GMBH for determining the distribution of the plant pressure. The adopted procedures were: a) research structured with designers, footwear technicians and insole manufacturers to determine the most employed thicknesses and densities; b) to collect the material with the insole manufacturers; c) to characterize the materials through density rehearsals, hardness Asker C, thickness, thermal transitions and analysis of the cellular structure through scattering electronical microscopy; d) to determine the properties of the dependent variables. To verify the consistence of the methodology, a pilot test was applied. The tests used to evaluate the obtained results were: parametric and not parametric tests, normality test Shapiro-Wilk. For the statistical evaluations of the software was used SPSS and Excel. After all that the equipments to evaluate the dynamic deformation, absorption of energy and impact resilience to the are not appropriate to the proposed methodology and for the restitution coefficient energy should be reduced the impact mass or to cut off piezoelectrical tip height. On the point of view of the material, it was found out that the thickness affect the pressure pick for expanded EVA, and the thickness will have larger or smaller impact as it reduces the apparent density of the expanded EVA. However, for the lattice of SBR foam, very away cannot determine correlation between apparent density and pressure peak, it can be said that the apparent density affects the pressure peak, as well as for the PU foam. A interrelation among pressure to peak plant and the restitution coefficient of energy, it should not be absolute because it had to control the intervenient variables better. However, in a general way, it can be said that as larger the coefficient of larger restitution of energy is, the higher the pressure peak is. Concerning comfort, the thickness of 2 mm is inadequate, mainly when in cellular materials of the type it skims with apparent density in the strip of 0.20 or expanded materials with density in the strip above 0.30 and with thickness above 5 mm. / O presente estudo teve por objetivo avaliar os materiais espuma de poliuretano flexível, espuma de látex de borracha sintética SBR, EVA expandido, empregados na confecção de sobrepalmilhas de calçados de uso diário, utilizando como variáveis independentes as propriedades de densidade aparente e espessura para detectar a influência nas propriedades mecânico-dinâmicas (deformação dinâmica, absorção de energia, resiliência ao impacto, histerese mecânica por tração e coeficiente de restituição) e como dependente as biomecânicas (pico de pressão plantar). Os instrumentos foram: máquina para a deformação por compressão dinâmica, dinamômetro de medir força carga/deformação para determinar a absorção de energia, resiliômetro de pêndulo Schob, máquina de ensaio mecânico para determinar o coeficiente de restituição, sistema Pedar X da marca Novell GMBH para aferição da distribuição da pressão plantar. Os procedimentos adotados: a) pesquisa estruturada junto aos modelistas, técnicos de calçados e fabricantes de sobrepalmilhas para definir as espessuras e densidades; b) coletar o material nos fabricantes de sobrepalmilhas; c) caracterizar os materiais através de ensaios de densidade, dureza Asker C, espessura, transições térmicas e análise da estrutura celular através de microscopia eletrônica de varredura; d) determinar as propriedades das variáveis dependentes. Para verificar a consistência da metodologia aplicou-se um teste piloto. Os testes utilizados para avaliar os resultados obtidos foram: testes paramétricos e não paramétricos, o teste de normalidade Shapiro-Wilk. Nas avaliações estatísticas foi utilizado o software SPSS e Excel. Conclui-se que os equipamentos para avaliar a deformação dinâmica, absorção de energia e resiliência ao impacto não são adequados à metodologia proposta e para o coeficiente de restituição deve-se reduzir a massa da ponteira piezelétrica ou a altura de queda. Sob o ponto de vista do material tem-se que a espessura interfere no pico de pressão para o EVA expandido, sendo que a espessura terá maior ou menor impacto à medida que diminui a densidade aparente do expandido. Contudo, para a espuma de látex de SBR, muito embora não se possa determinar correlação entre densidade aparente e pico de pressão, pode-se dizer que a densidade aparente afeta o pico de pressão, bem como para o material PU flexível. A inter-relação entre pressão plantar máxima e o coeficiente de restituição, não deve ser absoluta porque tem-se que controlar melhor as variáveis intervenientes. No entanto, de maneira geral, pode-se dizer que quanto maior o coeficiente de restituição maior o pico de pressão. Quanto ao conforto a espessura de 2 mm é inadequada, principalmente quando em materiais celulares do tipo espuma com densidade aparente na faixa de 0,20 ou materiais expandidos com densidade na faixa acima de 0,30 e com espessuras acima de 5 mm.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rubens Hesse.pdf: 64321 bytes, checksum: a761cfb66e07c3e388e2d73e31c432c5 (MD5) Previous issue date: 2000-03-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Na presente dissertação de mestrado faz se, inicialmente, uma revisão do estagio atual de desenvolvimento das teorias do atrito e do desgaste, seguido de uma classificação dos principais tipos de desgastes onde se destacam os seguintes tipos de desgaste: abrasão, adesivo e químico. São também abordadas as principais técnicas de tratamento superficial empregadas pela engenharia de superfície tais como os processos PVD e CVD. Aborda-se alguns aspectos da norma ASTM G99 95 que regulamenta o ensaio de desgaste do tipo pino sobre disco no qual os materiais são ensaiados aos pares sob condições nominalmente abrasivas e o volume desgastado é medido mediante a sua pesagem, ou ainda, é calculado através do volume do perfil do sulco formado no disco. Ë dada uma atenção especial ao desenvolvimento e construção do equipamento de ensaio de desgaste do tipo pino sobre disco onde apresentamos a estrutura, o conjunto de acionamento e controle e obtenção de dados. Como trabalho de laboratório são feitos vários testes experimentais de desgaste de pinos de aço rápido HSS revestido pelo processo PVD com TiCN, e pinos de metal duro WC sem e com nitretação por plasma. O ensaio de desgaste foi feito sobre base de chapas de aço para fins elétricos empregados na fabricação de estatores e rotores de motores elétricos fornecidos por três fabricantes diferentes. Utilizou-se para tal o ensaio normalizado ASTM G99 95 de pino sobre disco. O objetivo foi avaliar o desempenho tribológico destes materiais. Para isso compara-se as taxas de desgaste do material dos pinos em função da distancia percorrida de 2400 m sobre um disco de aço para fim elétrico, bem como a influencia do tamanho do grão para a chapa ensaiada. Além disso, investigou se a variação do coeficiente de desgaste K calculado pela equação de Archard com o aumento da carga normal do pino. Os resultados experimentais demonstram uma melhora significativa do desempenho tribilógico do HSS revestido com TiAlN e do WC nitretado se comparado ao WC sem tratamento.

This work presents a study of the mechanical and tribological properties of niobium-reinforced alumina composites obtained by the spark plasma sintering (SPS) technique. Alumina and niobium powders were characterized regarding the size distribution and morphology of particles by laser diffraction and scanning electron microscopy, respectively. These particulates materials were mixed and simultaneously pressed and sintered by SPS with a uniaxial pressure of 50 MPa at 1400oC. The microstructure and crystalline phases of sintered materials were determined by scanning electron microscopy and X-ray diffraction, respectively. Mechanical properties of the samples related to the stiffness, hardness and fracture toughness were determined by means of the instrumented indentation test and the Vickers indention test. For the tribological study of the ceramic materials, sliding wear tests were performed using the experimental design statistics technique. A factorial design at two levels was used in order to evaluate the main and the interaction effects of three factors – Nb concentration, normal load and counterbody – on friction and wear responses. Empirical relationships between the responses and the interest factors were obtained by means of the factorial design at three levels. Sliding wear tests were conducted in dry environment at room temperature using a ball-on-disc configuration, three levels of normal load (5 N, 10 N and 15 N), ceramic disks with three compositions (alumina, alumina-15%Nb e alumina-25%Nb), metallic (AISI 52100 steel) and ceramic (Al2O3) balls as well. The tribological behavior of the materials was evaluated with regard to friction coefficient, wear coefficient and wear mechanisms. The results showed that composites exhibited an increase in mechanical resistance because they had higher fracture toughness values than the monolithic alumina. In addition, the brittleness index that correlates the stiffness, hardness and the fracture toughness was lower for the composite with a higher niobium content. Statistical results indicated that the main and interactions effects involving niobium concentration and counterbody were significant. The friction coeficiente for the composites was slightly lower for the steel counterbody. When sliding against the steel counterbody composites exhibited a wear resistance two orders of magnitude higher than that of the monolithic alumina and specific wear coefficient values characteristic of the mild wear regime. The higher wear resistance of composites was related to the tribofilm formation over worn surfaces, due to material transfer from the counterbody. Monolithic alumina showed a higher wear in relation to the composites, due to brittle fracture, mostly when sliding against the Al2O3 counterbody at higher loads. The good strength of matrix/reinforce interface contributed to increase the fracture toughness of composites, as well as to prevent the pull out of niobium particles from alumina matrix and to increase the sliding wear resistance of alumina – niobium composites. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2017-07-05T16:43:15Z No. of bitstreams: 1 Tese Aline Luisa Bandeira Dotta.pdf: 5541332 bytes, checksum: 3bb17bb92c14588556cefe1ca0b899dc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-05T16:43:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Aline Luisa Bandeira Dotta.pdf: 5541332 bytes, checksum: 3bb17bb92c14588556cefe1ca0b899dc (MD5) Previous issue date: 2017-07-05 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, CNPq / Este trabalho apresenta um estudo das propriedades mecânicas e tribológicas de compósitos de alumina reforçados com partículas de nióbio obtidos pela técnica de sinterização por plasma pulsado (Spark Plasma Sintering – SPS). Os pós de alumina e nióbio foram caracterizados quanto à distribuição de tamanho e morfologia das partículas por difração laser e microscopia eletrônica de varredura, respectivamente. Esses materiais particulados foram misturados e simultaneamente compactados e sinterizados via SPS com pressão uniaxial de 50 MPa a 1400oC. A microestrutura e as fases cristalinas dos materiais sinterizados foram determinadas por microscopia eletrônica de varredura e por difração de raios X, respectivamente. As propriedades mecânicas das amostras relacionadas com rigidez, dureza e tenacidade à fratura foram determinadas por meio dos ensaios de indentação instrumentada e de indentação Vickers. Para o estudo tribológico dos materiais cerâmicos foram realizados ensaios de desgaste por deslizamento aplicando a técnica estatística de planejamento de experimentos. Foi utilizado o planejamento fatorial de dois níveis para avaliar os efeitos principais e de interação de três fatores – concentração de Nb, carga normal e contracorpo – sobre as respostas atrito e desgaste. As relações empíricas entre as respostas e os fatores de interesse foram obtidas por meio do planejamento fatorial de três níveis. Os ensaios de desgaste por deslizamento foram conduzidos a seco, a temperatura ambiente utilizando a configuração de esfera-sobre-disco, três níveis de carga normal (5 N, 10 N e 15 N), discos cerâmicos com três composições (alumina, alumina-15%Nb e alumina-25%Nb), bem como esferas metálicas (aço AISI 52100) e cerâmicas (Al2O3). O comportamento tribológico dos materiais foi avaliado quanto ao coeficiente de atrito, coeficiente de desgaste e mecanismos de desgaste. Os resultados indicaram que os compósitos apresentaram um aumento de sua resistência mecânica por terem valores de tenacidade à fratura superiores aos da alumina monolítica. Além disso, o índice de fragilidade, que correlaciona a rigidez, dureza e tenacidade à fratura foi menor para o compósito com maior teor de nióbio. Os resultados estatísticos indicaram que os efeitos principais e de interação da concentração de nióbio e do contracorpo foram significativos. O coeficiente de atrito para os compósitos foram ligeiramente menor para o contracorpo de aço. Os compósitos, quando em contato com o contracorpo de aço apresentaram resistência ao desgaste duas ordens de grandeza maior que a da alumina monolítica e valores de coeficiente de desgaste especifico característicos do regime de desgaste moderado. A maior resistência ao desgaste dos compósitos foi relacionada com a formação de um tribofilme nas superfícies desgastadas, devido à transferência de material do contracorpo. A alumina monolítica apresentou maior desgaste em relação aos compósitos, devido à fratura frágil, principalmente quando em contato com o contracorpo de Al2O3 e sob maiores cargas. A boa resistência da interface matriz/reforço contribuiu para aumentar a tenacidade à fratura, bem como para impedir o arrancamento das partículas de nióbio da matriz de alumina e aumentar a resistência ao desgaste por deslizamento dos compósitos alumina – nióbio.

Submitted by RONILSON DE SOUZA SANTOS null (rssantos@ufpa.br) on 2017-09-11T22:31:18Z No. of bitstreams: 1 TESE REVISADA COMPLETA.pdf: 2934350 bytes, checksum: edd9fbae10de2c963217f91009661d87 (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-09-12T17:42:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santos_rs_dr_bot.pdf: 2934350 bytes, checksum: edd9fbae10de2c963217f91009661d87 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-12T17:42:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 santos_rs_dr_bot.pdf: 2934350 bytes, checksum: edd9fbae10de2c963217f91009661d87 (MD5) Previous issue date: 2017-07-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação Amazônia Paraense de Amparo à Pesquisa (FAPESPA) / A mandioca, Manihot esculenta Crantz, originaria da América do Sul, alimenta aproximadamente 500 milhões de pessoas em todo o mundo. No Brasil, os cultivos têm produtividade média de 14 t ha-1, mas em alguns casos, podendo chegar até 30 t ha-1, sendo a fécula o principal produto obtido, que vem sendo utililizada como matéria prima nas indústrias de alimento, fármacos e química. Entretanto, os plantios ainda são caracterizados por práticas rudimentares de cultivo, principalmente, nas ações que compõem a operação de colheita, que é predominantemente manual, pouco ergonômica e marcada pela intensa demanda de esforço físico, dificultando a contratação de mão-de-obra para realização desta operação. Sobretudo, nos plantios que destinam a produção para indústria. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar três sistemas de colheita de mandioca, com análises efetuadas a partir do desempenho operacional, custo demandado, análise energética e qualidade de colheita. Os tratamentos foram caracterizados da seguinte forma: Sistema de colheita manual (S1), composto de poda manual da porção aérea da planta, arranquio das raízes, separação das raízes da cepa e embarque em unidade de transporte; sistema de colheita semi mecanizada (S2), composto de poda mecanizada da porção aérea da planta, desagregação mecanizada do solo, arranquio manual das raízes, separação das raízes da cepa e embarque das mesmas em unidade de transporte e sistema de colheita mecanizada (S3), composto de poda mecanizada da porção aérea da planta, desagregação mecanizada do solo, recolhimento e embarque mecanizado das raízes em unidade móvel de transporte. Destacam-se como principais resultados a capacidade de campo operacional-CCo nas ações de arranquio manual do sistema S1 e embarque mecanizado do sistema S3, os quais obtiveram 0,62 t h-1 a 12,4 t h-1, respectivamente. O recolhimento mecanizado das raízes que usou uma máquina capaz de realizar, simultaneamente, três ações da operação de colheita, obteve CCo de 10,24 t h-1, podendo representar a redução da dependência que a cultura tem com a mão-de-obra manual. Exceto o embarque mecanizado, as demais ações obtiveram Eficiência Operacional- EfO acima de 70%. Os custos operacionais totais variaram de R$ 21,84 t-1 a R$ 40,01 t-1, sistemas S2 e S3, respectivamente, com destaque para o S2 que contabilizou o menor custo, constituindo-se como a melhor opção para colheita de mandioca. A demanda de energia nos sistemas avaliados foi de 2,35 MJ t-1, 62, 61 MJ t-1 e 79,44 MJ t-1, sistemas S1, S2 e S3, respectivamente, com esses dois últimos sistemas obtendo balanço e eficiência energética positivos, mas com alta dependência de energia fóssil. Na avaliação da qualidade da colheita, a soma das impurezas orgânica e mineral variaram de 1,44% a 4,29%. Os níveis de dano físico ao produto colhido variaram de 7,5% a 11,5% e os percentuais de raízes não colhidas variaram de 2,3% a 4,1%, sendo que estes resultados podem ser considerados satisfatórios, quando comparados a qualidade de colheita mecanizada de sistema já consolidados. / The Manihot esculenta Crantz, originally from South America, feeds about 500 million people worldwide. In Brazil, this crop has an average yield of 14 t ha-1, but in some cases, this yield can be to 30 t ha-1, starch is the main product obtained, which has been used as raw material for food, drus and chemical industries. However, fields crops are still characterized by rudimentary management practices, mainly in the actions that make up the harvest operation, which is predominantly manual, no ergonomic and characterized by the intense demand of physical effort, situation that became difficult to hire people to labor this kind of operation, mainly if this crop for industry production. Therefore, the objective this work was to evaluate three cassava harvest system, with analysis performed based at the operational performance, demanded cost, energy analysis and harvest quality. The treatments were characterized as follows: Manual harvest system (S1) manual aerial pruning plants, manual pulling roots, manual separation roots, manual heaps roots and manual boarding roots into mobile transport unit; Semi-mechanized harvest system (S2) mechanized aerial pruning plants, soil detachment manual aerial pruning plants, manual pulling roots, manual separation roots, manual heaps roots and manual boarding roots into mobile transport unit and Mechanized harvest system (S3) mechanized aerial pruning plants, soil detachment, mechanized picking and mechanized boarding roots into mobile transport unit. The main results were the operational field capacity-CCo, of manual pruning from S1 system that obtened 0.62 t h-1 and mechanized picking from S3 system, which obtained at 12.4 t h-1. The mechanized harvest roots using a harvester machine was able to make, simultaneously, three actions harvesting operation, obtained CCo of 10.24 t h -1, this result can represent the reduction of dependence that the crop has with availability people to work. Except for the mechanized boarding, the other actions obtained Operational Efficiency - EfO above 70%. Total operating costs ranged from R$ 21.84 t-1 to R$ 40.01 t-1, systems S2 and S3, respectively, with S2 accounting for the lowest cost, being the best option for cassava harvest. The energy demand in systems evaluated was 2.35 MJ t-1, 62.61 MJ t-1 and 79.44 MJ t-1, S1, S2 and S3 systems, respectively, with this latter two systems obtaining balance and positive energy efficiency, but highly dependent of fossil energy. About harvest quality, the quantity of the organic and mineral impurities added ranged from 1.44% to 4.29%. The physical levels damage percentage of harvested roots ranged from 7.5% to 11.5% and the percentage of unharvested roots ranged from 2.3% to 4.1%, and these results can be considered satisfactory when compared to mechanized harvest quality of the system already consolidated.

Orientador: Eduardo Carlos Bianchi / Banca: Gilberto de Magalhães Bento Gonçalves / Banca: Carlos Eiji Hirata Ventura / Resumo: O processo de retificação é uma das mais importantes operações usadas para a obtenção de peças com altas precisões, sendo a mesma responsável pelo aumento nos custos finais dos produtos. Para que as operações possam ser realizadas com o máximo de eficiência é importante que o rebolo - ferramenta utilizada na operação de retificação - seja dressado em intervalos frequentes para a remoção dos grãos gastos e manter o perfil de sua superfície. A dressagem apresenta várias técnicas, com diversas ferramentas, mas para a maioria dos rebolos, cujos quais são do tipo convencional, a dressagem realizado com a ferramenta de ponta única de diamante é a mais utilizada. Com isso o monitoramento se torna então uma questão para a qualidade da peça, onde o aperfeiçoamento das técnicas de retificação deve ser utilizada para um melhor aproveitamento do rebolo. Foram verificados a geometria de cada formato do diamante presente no dressador de ponta única, sendo a forma geométrica do dressador piramidal e trapezoidal. Neste trabalho foi avaliado a rugosidade da peça, após a retificação da peça em aço VP 80, sendo o rebolo dressado com dois tipos de dressadores com diamantes sintéticos CVD um com o tipo piramidal e trapezoidal. As medições de rugosidade foram realizadas em intervalos de 20, 70 e 120 passadas e diferentes parâmetros Ud (igual a 1 e 5), e após cada etapa realizada o rebolo era dressado e novamente era realizada a retificação da peça e, assim, sucessivamente para os demais ensaios, o... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The grinding process is one of the most important operations used for obtaining high precision workpieces being such process responsible for the increase on the final product cost. In order to perform at its high efficiency it is important that the grinding wheel -a tool used in the grinding process - be dressed at frequent intervals for the removal of the worn grains and maintenance of the profile of its surface. The dressing allows several techniques with diversified tools but once most grinding wheels are the conventional types the dressing performed with a single point diamond tool is the most commonly used. Due to such a feature, monitoring becomes a relevant aspect for the quality of the workpiece, where the improvement of the grinding wheel rectification techniques must be used for majoring the use of the grinding wheel. It was verified the geometry of every diamond shape presented in the single point dresser with pyramidal and trapezoidal shapes. In this work it was evaluated the roughness of the workpiece after the rectification with VP 80 steel being the grinding wheel dressed with two kinds of CVD synthetic diamond dressers, both presenting pyramidal and trapezoidal shapes.The roughness measurement was carried out at 20, 70 and 120 spinning intervals and different Ud parameters (equal 1 and 5) and after every stage the grinding wheel was dressed and once again the rectification of the workpiece was performed and that was continuously done with the remaining essays ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Herman Jacobus Cornelis Voorwald / Coorientadora: Maria Odila Hilário Cioffi / Banca: Carlos Frederico de Oliveira Graeff / Banca: Carlos Antonio Reis Pereira Baptista / Banca: Lindolfo Araujo Moreira Filho / Banca: Luiz fábio dos Santos Vieira / Resumo: Quando se estudam materiais para aplicação em componentes estruturais aeronáuticos deve-se considerar que os mesmos serão submetidos à carregamentos cíclicos, sendo um parâmetro importante para projetos o estudo da vida em fadiga dos materiais. Considerando, por exemplo, em um trem de pouso em operação, o estudo do desgaste e da corrosão é fundamental principalmente quando se pretende utilizar novas técnicas de tratamentos superficiais. Atualmente, materiais de alta resistência mecânica, como o aço ABNT 4340, são utilizados em diversos componentes do trem de pouso. Devido à necessidade de alta resistência ao desgaste e à corrosão, os componentes são geralmente revestidos por cromo e cádmio. Estes tratamentos produzem resíduos, como o Cr+6 e cianetos, por exemplo, que são prejudiciais à saúde e ao meio ambiente. Este projeto tem origem na necessidade da indústria aeronáutica nacional, ELEB/EMBRAER, em reduzir o uso de materiais revestidos, principalmente o cádmio eletrodepositado. O projeto tem como foco, o estudo de uma técnica alternativa aos revestimentos por eletrodeposição, trata-se da implantação iônica por imersão em plasma (3IP) de nitrogênio aplicado em atuadores do trem de pouso. Considerando os esforços sofridos pelos atuadores, os aços ABNT 4340 e o aço inoxidável 15-5PH foram ensaiados em fadiga axial, corrosão em névoa salina e desgaste pino-disco. Também foram realizados ensaios de microindentação, nanoindentação, microscopia óptica para análise microestrutural, microscopia eletrônica de varredura para análise fractográfica, microscopia de força atômica e análise de tensão residual / Abstract: When study materials to use in aircraft structural components must be considered that they are subjected to cyclic loads, being an important parameter for the study of fatigue life of materials. Considering, for example, a landing gear into operation, the study of wear and corrosion is critical, especially when you intend to use new surface treatments techniques. Currently, high strength materials, especially AISI 4340 steel, are widely used as landing gear components. Due to the high resistance to wear and corrosion requirements, components are usually coated with hard chromium or cadmium. Treatments can produce wastes such as cyanide and Cr+6, for example, generated after the application hard chromium and cadmium coatings, which are harmful to health and environment. This project was originated from the national aircraft industry, ELEB/EMBRAER, requirements to reduce the use of electroplated coated materials, mainly electroplated cadmium. The project focus is to study an alternative technique to coatings by electroplating, plasma immersion ion implantation (PI3) applied on the landing gear actuators. Considering the load sustained by the wheel axis of the landing gear, AISI 4340 steel and 15-5 PH stainless steel were tested in axial fatigue, corrosion and wear pin-disc. Also tests were performed, microindentation, nanoindentation, optical microscopy for microstructural analysis, scanning electron microscopy for fractographic analysis, atomic force microscopy and residual stress analysis / Doutor

Orientador: Humberto Gennari Filho / Coorientador: José Vitor Quinelli Mazaro / Banca: Adriana Cristina Zavanelli / Banca: Fellippo Ramos Verri / Banca: Eduardo Vedovatto / Banca: Ricardo Shibayama / Resumo: O objetivo desse trabalho foi analisar, através do método da fotoelasticidade, a dissipação de tensão gerada em diferentes situações de prótese do tipo protocolo de Branemark retidas por 4 implantes, considerando: 1. Diferentes comprimentos de cantilever; 2. Diferentes materiais de revestimento oclusal (Resina Acrílica - RA, Liga Metálica - M, Porcelana - P); 3. Inclinação dos implantes posteriores. Foram confeccionados dois modelos fotoelásticos: modelo 1) 4 implantes hexágono externo (Conexão Sistemas de Próteses, Brasil) distribuídos perpendiculares ao rebordo alveolar (4,1x10mm); modelo 2)- implantes mediais perpendiculares ao rebordo alveolar (4,1x10mm) e implantes posteriores inclinados à 30o (4,1x13mm). Foram confeccionadas 3 próteses do tipo protocolo de Branemark com revestimentos oclusais em RA, M e P. Carga axial de 100N foi aplicada no premolar e molar e realizada a análise fotoelástica. No modelo com implantes retos, a distribuição de tensão gerada pela prótese protocolo com revestimento oclusal em porcelana foi muito próximo ao revestimento com metal e a resina acrílica apresentou menor tensão. No carregamento em molar foi observado formação de uma ordem de franja a mais no padrão de distribuição de tensão quando comparado ao carregamento em premolar. No modelo 2, o carregamento em premolar e molar não apresentou nenhuma diferença significativa na distribuição de tensão entre os diferentes materiais de revestimento oclusal. A inclinação dos implantes posteriores diminuiu a extensão do cantilever e foi mais favorável biomecanicamente propiciando menos tensão aos implantes. Nas próteses retida por 4 implantes com os posteriores inclinados não houve diferença na distribuição de tensão entre os diferentes materiais de revestimento oclusal / Abstract: The aim of this study was to analyze, through the photoelasticity method, the tension generated in different situations of the Branemark protocol prostheses retained by 4 implants, considering: 1. Different lengths of cantilever; 2. Different occlusal materials coating (Acrylic Resin - RA, Metal - M, and Porcelain - P); 3. Tilt posterior implants to 30o. Two photoelastic models were made: model 1 - 4 implants external hexagon (Conexão Sistemas de Próteses, Brazil) (4.1x10mm) distributed perpendicular to the alveolar ridge; model 2 - medial implants (4.1x10mm) perpendicular to the alveolar ridge and posterior implants (4.1x13mm) tilt to the 30o. It was made three Branemark protocol prostheses with RA, M and P occlusal coatings. Axial loads of 100N were applied in the premolar and molar and conducted analysis photoelastic. In the model with straight implants, the stress distribution generated by the prosthesis with porcelain occlusal coating was close to the metal coating, and that acrylic resin coating showed a lower stress. Loading the molar observed forming one more fringe order in the pattern of stress distribution compared to the loading premolar. The model 2, the premolar and molar loading showed no significant difference in the stress distribution among the different coating occlusal materials. The inclination of the implants decreased the extent of the cantilever and is biomechanically more favorable providing less stress on implants. In dentures retained by 4 implants with posterior tilt no difference in stress distribution among the differents occlusal coating materials / Doutor

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:55:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000447106-Texto+Completo-0.pdf: 3203948 bytes, checksum: ee13ebac3cdb25bab02611e4cd2d6c1e (MD5) Previous issue date: 2013 / The objective of the present work is to develop a study of abrasive wear a specific component of a grain harvester, the bars of unit threshing the combines. For this study it was designed and built a test bench that simulates two types of materials, an ABNT/SAE 1045 steel and an ABNT/SAE 1518 steel underwent a forced to wear an abrasive that simulates the size and condition of a grain at a accelerated rate. This bench is in turn composed of parts used in systems threshing on harvesters in order to bring the test closer to the real. The general condition of the abrasive was compared with the literature in order to obtain better data with respect to wear on the condition. After the wear test was designed to better characterize this wear, where it is noted that medium carbon steel (SAE 1045) had a good initial performance with respect to wear, however the material with manganese (SAE 1518) showed a better resistance at the end of the tests when compared to SAE 1045. Finally, the tests was conducted to validate the bench, and characterization of abrasive wear in relation to which it was possible to sense the increased wear of the samples was performed when adding the SiO2 abrasive to simulate rice hull. / O presente trabalho tem como objetivo desenvolver um estudo de desgaste abrasivo de um componente específico de uma colheitadeira de grãos, no caso as barras da unidade de trilha da colhedora. Para este estudo foi projetada e construída uma bancada de testes para utilização de dois tipos de materiais, um aço ABNT/SAE 1045 e um aço ABNT/SAE 1518, submetidos ao desgaste forçado de abrasivos que simulem o tamanho e condição mais próxima de um grão em ritmo acelerado. Esta bancada por sua vez foi constituída de peças utilizadas em sistemas de trilha de colheitadeiras, a fim de tornar o teste o mais próximo do real. A condição geral do abrasivo foi comparada com a literatura, a fim de se obter melhores dados em relação ao desgaste nessa condição. A análise de dados posterior teve a finalidade de caracterizar melhor este desgaste, onde foi possível perceber que o aço de médio carbono (SAE 1045) teve um desempenho inicial bom em relação ao desgaste, no entanto a liga com manganês (SAE 1518) apresentou uma resistência ao final dos ensaios melhor quando comparada ao SAE 1045. Por fim nos testes executados, foi realizada a validação da bancada, e a caracterização do desgaste em relação aos abrasivos onde foi possível perceber o aumento do desgaste das amostras quando se realizava a adição de SiO2 no abrasivo para simular a casca do arroz.

A técnica de tratamento de solos com cal ou cimento vem sendo empregada com sucesso na engenharia geotécnica, melhorando as características do solo, que por ser um material complexo e muito variável nem sempre satisfaz as necessidades da obra a ser realizada. As últimas pesquisas em solos tratados com cal mostram o desenvolvimento de metodologias de dosagem baseadas em critérios racionais (como a relação água/cimento para o concreto), onde a relação volume de vazios/volume de cal desempenha papel fundamental na obtenção da resistência desejada. O volume de vazios (ou a porosidade) é um fator importante nestas metodologias de dosagem, e ainda não existem técnicas que quantifiquem este fator (como o ensaio de porosimetria por injeção de mercúrio para o concreto) e também modelos que permitam o entendimento do comportamento da porosidade dessas misturas o longo do tempo de cura (como o modelo de Powers para o concreto). Assim, esta pesquisa tem como objetivo verificar a influência da quantidade de cal (Ca), da porosidade (h), do teor de umidade (w) e do tempo de cura (t), sobre a resistência à compressão simples (qu), sobre a resistência à tração (qt) e sobre a rigidez inicial (Go) de um solo siltoso estabilizado com cal (misturas caulim-cal), verificando a adequação do uso da relação vazios/cal na estimativa de qu, qt e Go. Além disso, esta pesquisa busca quantificar a porosidade dessas misturas solo-cal e também desenvolver um modelo, que permita o entendimento do comportamento da sua porosidade ao longo do tempo de cura. Para atingir os objetivos da pesquisa foram realizados ensaios de resistência à compressão simples, ensaios de resistência à tração por compressão diametral, ensaios para a medida de Go, ensaios de sucção matricial e ensaios de porosimetria por injeção de mercúrio. Os resultados dos ensaios de resistência à compressão simples, de resistência à tração e de rigidez inicial demonstram que o aumento da quantidade de Ca, a diminuição da h e o aumento do t provoca o aumento de qu, qt e Go. Sendo que, qu, qt e Go crescem linearmente com o aumento da quantidade de cal e exponencialmente com a redução da sua porosidade. Assim, verifica-se que, a relação vazios/cal (h/Cav), definida pela razão entre a porosidade da mistura compactada e o teor volumétrico de cal, demonstra ser um parâmetro adequado na estimativa de qu, qt e Go. A partir desses mesmos resultados, observase que a w também desempenha um papel fundamental na previsão de qu, qt e Go. Além disso, a partir dos ensaios de resistência à compressão simples, resistência à tração e rigidez inicial, observa-se que a existência de relações únicas e distintas no controle de qu, qt e Go em função da h, do Cav e da w mostrou-se muito eficiente para relações de dosagem. Relações entre qu, qt, Go e h/Cav também, foram muito satisfatórias. Além disso, foram realizadas análises estatísticas dos dados obtidos neste experimento, e os resultados demonstram, a partir da análise da variância, que todos os fatores controláveis escolhidos no experimento são significativos. Os resultados dos ensaios de porosímetro por intrusão de mercúrio demonstram que a porosidade diminui com o tempo de cura. Porém, o modelo de Powers não se adaptou perfeitamente na previsão da variação da porosidade das misturas caulim-cal estudadas. / The technique of treating soil with lime or cement has been used successfully in geotechnical engineering, improving the characteristics of the soil, which is a highly variable and complex material, and does not always meet the needs of the earthwork to be performed. The last researches in soils treated with lime are in the development of dosage methodologies based on rational criteria (such as water/cement ratio for concrete), where the voids/lime ratio plays a fundamental role in the assesstment of the target strength. The void volume (or porosity) is an important factor in these dosage methodologies, and there are not techniques that quantify this factor (as the test porosimetry with intrusion of mercury, for concrete) and also models that allow understanding the behavior of porosity for these mixtures in long curing times (such as the Powers’s model for concrete). Thus, this research aims to determine the influence of the amount of lime (Ca), porosity (h), moisture content (w) and curing time period (t) on the unconfined compression strength (qu), tensile strength (qt) and initial stiffness (Go) of a silty soil stabilized with lime (kaolin-lime mixtures), checking the suitability of the use of voids/lime ratio in estimating qu, qt and Go. Besides, this research aims to quantify the porosity of these soil-lime mixtures and also adjusting a model that allows understanding the behavior of their porosity during the curing time. For that, a number of unconfined compression tests, splitting tensile tests, the measurement of Go, measurement of matric suction and porosimetry with intrusion of mercury tests were carried out in present work. The results of unconfined compression strength, tensile strength and initial stiffness show that increasing the amount of Ca, decreasing of h and increasing of t, causes increased of qu, qt and Go. Further, qu, qt and Go grow linearly with the increased amount of lime and exponentially with reducing its porosity. The voids/lime ratio, defined as the ratio of the compacted mixture porosity and the lime volumetric content, adjusted by an exponent, proves to be an appropriate parameter to estimate the qu, qt and Go. From these results, it is observed that the w also plays a fundamental parameter in predicting the qu, qt and Go. Moreover, it is noted that the existence of distinct and unique relationships in the control of qu, qt and Go according to h, Cav and w proved to be very efficient for dosage relationships. Relations between qu, qt, Go and h/Cav were very satisfactory too. Furthermore, statistical analyzes were performed of the results obtained in this experiment, and results demonstrate, through analysis of variance, that all controllable factors chosen in the experiment are significant. The results of test porosimetry with intrusion of mercury show that the porosity decreases with increasing curing time. However, the Powers’s model has not adapted perfectly to predict the variation of the porosity of kaolin-lime mixtures studied.

O solo é base de praticamente todas as obras de Engenharia Civil e em algumas cituaçoes não apresenta condições de suportar o carregamento imposto, tal problema pode ser solucionado com técnicas de estabilização. A estabilização com cal é uma técnica clássica porem não apresenta um método racional de dosagem. Entretanto este quadro vem alterando-se por meio de pesquisas que buscam utilizar o coeficiente porosidade/teor volumétrico de cal para dosar solo-cal. Assim, esta pesquisa tem como objetivo avaliar a influencia do coeficiente /(Liv) na variação de resistência à compressão simples e à tração na compressão diametral de misturas solo- cinza volante-cal para diferentes temperaturas, devido a natureza endotérmica das reações de hidratação da cal. Para isso foram realizados ensaios de compressão simples e de tração por compressão diametral em corpos de prova com 3, 5 e 7 % de cal (em peso), com pesoespecifica aparente seca de 14, 15 e 16 kN/m², curados a 20, 27, 35 e 50ºC por 28 dias e com 25% de cinza volante. Os resultados encontrados demonstram que ambas as resistências estudadas aumentam linearmente com o aumento da quantidade de cal e exponencialmente com a redução da porosidade. A relação porosidade/teor volumétrico de cal ajustado por um coeficiente [/(Liv)0,3] mostrou-se adequada na previsão da resistência a tração e compressão para todas as temperaturas estudadas. A temperatura mostrou ter grande influência em ambas as resistências estudadas, sendo que até uma dada temperatura, representada por 35°C para tração e 27°C para compressão, a relação [ ( ) ] com a temperatura é linear, após esta temperatura torna-se uma assíntota. A razão entre a resistência a tração e a compressão foi de 0,18, 0,14, 0,20 e 0,19 para as temperaturas de 20, 27, 35 e 50°C, respectivamente. / Soil is the base of most civil engineering constructions, and when it cannot support the construction loads, such problem can be solved through the use of soil stabilization technique. Lime stabilization is a classical technique, but there are still no dosage methods of these mixtures based on more rational criteria. This situation has been changed with researches using the porosity/lime ratio to dose soil-lime. Thereby this research aims to evaluate the influence of the quotient /(Liv) in the assessment of splitting tensile and unconfined compressive strength at different temperatures, due to the endothermic nature of the reactions of lime hydration. For this research splitting tensile tests and unconfined compression tests were carried out with cylindrical specimens with diameter and height equal to 50 and 100mm, respectively, with lime contents varying from 3% to 7%, dry unit weight ranging from 14kN/m³ to 16kN/m³, time curing period of 28 days and fly ash content of 25%. The results show the unconfined compressive and the splitting tensile strength increasing linearly with the increase of lime amount and exponentially with the reduction of its porosity. The porosity/lime ratio, defined as the ratio of the compacted mixture porosity and the lime volumetric content, adjusted by an exponent, proves to be an appropriate parameter to estimate the unconfined compressive and the splitting tensile strength of the soil-fly ash-lime studied. The temperature has influence in both resistances studied. For a given curing time period, the relation [ ( ) ] versus T is shown to vary linearly up to a threshold, 35°C for the splitting tensile strength and 27°C for the unconfined compressive strength, when becomes an asymptote. Finally, the qt/qu relationship is not unique for the mixture studied, being 0,18, 0,14, 0,20 e 0,19 for the temperatures 20, 27, 35 e 50°C, respectively.