Orientador : Maria Clara Filippini Ierardi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T22:10:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinto_MariaAparecida_D.pdf: 7603767 bytes, checksum: 9f75dfad23d9e40f22b3a5a3552269c2 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: No presente trabalho o processo de deposição por fusão a laser foi usado para produzir revestimentos com o compósito WC-Co, a partir da mistura dos pós de WC e Co, com frações variadas de WC. O substrato usado foi o aço AISI 1045. Os revestimentos foram produzidos após vários testes para a determinação experimental dos parâmetros de processo. A caracterização dos revestimentos foi feita por microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura, difração de raios-X e microdureza Vickers. Para analisar o comportamento dos revestimentos foram executados ensaios de desgaste abrasivo à escala micro do tipo esfera-sobre-placa e ensaios eletroquímicos para avaliar o comportamento em corrosão. Os revestimentos apresentaram-se sem trincas ou porosidade e com uma microestrutura heterogênea. A estrutura básica é formada por carbonetos WC e Co3 W3C sobre uma matriz, constituída de uma solução sólida de (W, Cr) em cobalto. O carboneto Co3W3C é resultante da dissolução do carboneto WC. O revestimento que apresentou melhor resistência ao desgaste abrasivo foi aquele produzido com a mistura de 20% WC + 80%Co (em peso). No comportamento em corrosão o melhor resultado apresentado foi o do revestimento formado pela mistura 40% WC + 60%Co (em peso) / Abstract: In the present work the laser c1adding process was used to produce WC-Co composite coatings with varied fractions of WC. The AISI 1045 steel was used as substrate. The coatings were produced afier severa! tests, which have permitted the determination of optimum operational parameters. The characterization ofthe coatings was performed by optic microscopy, scanning electron microscopy, X-ray diffraction and Vickers microhardness. Micro-scale abrasive wear tests, type ball cratering were developed to analyze the behavior ofthe coatings. To examine the corrosion behavior a series of electrochemical tests were performed. The coatings presented a heterogeneous microstructure and neither cracks nor porosity have been observed. WC and Co3W3C carbides distributed on the cobalt rich matrlx essentially form the structure of the coatings. The Co3W3C carbide results from the dissolution of the WC carbide. The coating that presented better abrasive wear resistance was that produced with the mixture of 20% WC + 80%Co (in weight). The 40%WC + 60%Co (in weight) coating composition presented the best result in term of corrosion resistance / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Considering the actual technology available, an issue became crucial: to determine for how much time a critical device will be capable to perform, without failures, its function. When the operation of this device inlays a raised risk, as it occurs in aviation, reliability is distinguished of the others dimensions of the quality, therefore the occurrence of failures can result in the loss of human lives and in damages to properties or to the environment. Under this perspective, the current work presents some basic concepts of reliability engineering, applied to the maintenance of aviation fleet, considering the characteristics of project, homologation set of laws, and analyzing the possibilities of performance when compared to specifications. This study has as objective to analyze the reliability of aeronautical component, during the respective life cycle of an aircraft mechanical component, aiming at costs reduction and accident prevention. Therefore, a revision of the basic literature, focused on aircraft maintenance was realized, balancing consecrated theory with current articles and thesis of varied areas of application of the reliability engineering. It was used a complementary view of the qualitative and quantitative approaches, to analyze the performance of one specific mechanical component, chosen by its actual reliability, inconsistent with its specifications. In the first data collection, its reliability was measured and than, procedures to improve maintenance quality were defined. The effectiveness of the adopted procedures was measured. The second data collection allowed to diagnosis an improvement in the performance of the component, although not being possible the quantification of such improvement, because of the necessary changes on data status. / Com o atual desenvolvimento tecnológico, uma questão torna-se relevante: determinar por quanto tempo um dispositivo crítico será capaz de desempenhar, sem falhas, sua função. Quando a operação deste dispositivo embute um risco elevado, como ocorre na aviação, a confiabilidade destaca-se das demais dimensões da qualidade, pois a ocorrência de falhas pode resultar na perda de vidas humanas e danos ao patrimônio e ao ambiente. Assim sendo, o presente trabalho apresenta alguns conceitos básicos da engenharia da confiabilidade, aplicados à manutenção de aviação, considerando-se as características de projeto, regulamentos de homologação, e analisando-se as possibilidades de desempenho quando comparadas às especificações. O estudo teve como objetivo analisar a confiabilidade de material aeronáutico, por meio do exame do desempenho de um componente mecânico de aviação, durante o respectivo ciclo de vida, visando economia de meios e a prevenção de acidentes. Para tanto, efetuou-se uma revisão da literatura, focada na manutenção de aeronaves, balanceando-se a teoria consagrada com artigos e teses atuais de diversas áreas de aplicação da Engenharia da Confiabilidade. Após isso, por meio da complementaridade das abordagens qualitativa e quantitativa, analisou-se o desempenho de um determinado componente mecânico, escolhido devido sua baixa confiabilidade. Na primeira coleta de dados, mensurou-se sua confiabilidade e definiram-se procedimentos de melhoria da qualidade na manutenção. Em seguida, buscou-se avaliar a eficácia das medidas adotadas. Com os resultados obtidos da segunda coleta, conseguiu-se diagnosticar uma melhora na performance do citado componente, sem, contudo, viabilizar a quantificação de tal melhora.

Esta pesquisa foi baseada em um projeto de Stone Mastic Asphalt – SMA na faixa I da especificação ET-DE-P00-031 do Departamento de Estradas de Rodagem do Estado de São Paulo, com ligante modificado por polímero, classificação 60/85, em trecho experimental da rodovia ERS-122, km 6+400 ao km 7+000. O volume elevado de veículos pesados neste trecho e as deformações decorrentes desta carga motivaram o estudo de novas tecnologias. Foram realizados ensaios laboratoriais para confirmar a dosagem da mistura e determinar as propriedades mecânicas através de ensaios de módulo de resiliência, resistência a tração na compressão diametral e deformação permanente em trilha de roda. A mistura apresentou bom desempenho a deformação permanente, módulo de resiliência e resistência a tração no teor de projeto. Além disso, foi analisado o processo executivo da mistura, desde a produção do agregado, passando pelo processo de usinagem, transporte, lançamento e compactação. Inicialmente, foi executada pista teste na praça de pedágio do Departamento Autônomo de Estradas de Rodagem do Estado do Rio Grande do Sul (DAER/RS) localizada no município de Portão/RS para posterior execução no trecho experimental. Constatou-se que o processo de usinagem produziu misturas com variações positivas de até +0,3% em relação ao teor de ligante, influenciando no desempenho da mistura no que se refere aos ensaios de desempenho. Os resultados e análises apontam para uma mistura que requer uma metodologia de controle de qualidade efetiva, mas que mesmo com algumas variações, o revestimento ainda apresentou bom desempenho. / This research was based on a Stone Mastic Asphalt- SMA project in the grading smolop #1 of ET-DE-P00/031 specification of São Paulo Highways Department , with modified binder, grade 60/85, in a test section in ERS-122 highway, between km 6+400 and km 7 +0. The high volume of heavy vehicles on this highway and the resulting deformations, led to the study of new technologies. Laboratory tests were conducted to confirm the mixture design and determine the mechanical properties through resilient modulus test, tensile strength in diametrical compression and wheel-tracking test. The mixture had a good performance at the Wheel-tracking test, resilient modulus and tensile strength at the design binder content. In addition, it was analyzed the production process of the mixture, since the production at the crushing plant, mix plant facilities, delivery and compaction process. Initially, the test was performed at the toll plaza of DAER/RS in the city of Portão/RS for later execution in test section. It was found that the mixing plant produced mixtures up to 0.3% over the design binder content, influencing in the performance of the mixture on performance tests. The results and analyzes indicate that the mixture requires a effective methodology of quality control, but even with some variations, the layer still performed well.

Orientador: Anselmo Eduardo Diniz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-07T18:44:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Krabbe_DanielFernandoMoreira_M.pdf: 4840835 bytes, checksum: 3db5447d6c84ae0db244c137740e2a84 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: No processo de desbaste, a máxima taxa de material removido por unidade de tempo (cm3 x min), dentro do intervalo de máxima eficiência, é o foco principal para as mais diversas empresas de usinagem. Afirmando este conceito, procurou-se neste trabalho obter para dois diferentes diâmetros de fresas inteiriças de metal duro, a máxima vida de ferramenta por volume removido de material, na usinagem da liga de aço inoxidável endurecível por precipitação 15-5 PH. As variáveis deste estudo foram os diâmetros da ferramenta (16 e 20 mm), a profundidade de corte ¿ap¿ (5 a 16 mm), a profundidade radial de corte ¿ae¿ (33%D e 77%D) a velocidade de corte ¿vc¿ (80 e 100 m/min). Mantiveram-se constantes o número de dentes da fresa, a classe do metal duro e revestimento, a espessura média de cavaco, o fluido de corte e a taxa de remoção de material para cada profundidade radial de corte. Os parâmetros de avaliação foram o desgaste de flanco ¿vb¿ da aresta principal de corte, a potência consumida e o comprimento de corte fresado por vida da ferramenta. Os resultados demonstram que a fresa de menor diâmetro (16 mm) apresentou sempre uma maior vida de ferramenta para a mesma taxa de remoção de material quando comparada à fresa de maior diâmetro (20 mm). Demonstram também que para a menor condição de profundidade radial de corte estudada a uma profundidade axial de corte elevada (baixo ¿ae¿ alto ¿ap¿), a vida da ferramenta é superior quando comparada à mesma condição de taxa de remoção de material, porém com profundidade radial alta (alto ¿ae¿ e baixo ¿ap¿) / Abstract: In the roughing machining process, the maximum removal rate (cm3 x min-1) inside of the maximum efficiency interval, is the main target of the most different machining shops. Based in this concept, the target of these experiments was to find for two different end mill diameters in the milling process, the maximum removal rate per tool life in the 15-5 precipitation hardening stainless steel alloy. The input variables of these experiments were the end mill diameter (16 and 20 mm), the depth of the cut ¿ap¿ (from 5 to16 mm), the radial depth of cut ¿ae¿ (33%D and 77%D) the cutting speed ¿vc¿ (80 and 100 m/min). The end mill number of teeth, the solid carbide and surface coating characteristics, the average chip thickness, the cutting fluid and the removal rate for each radial depth of cut were kept constants. The evaluation parameters were the wear on the main cutting edge, the spindle power and the work piece machined length. The analysis of results showed that for a smaller end mill diameter (16 mm) always a longer tool life was reached for the same removal volume rate when compared with the end mill with larger diameter (20 mm). It also shows that for a smaller radial depth of cut and big depth of cut (small ¿ae¿ large ¿ap¿), the tool life is higher than when compared with the same removal rate condition, however with larger radial depth of cut and smaller depth of cut (big ¿ae¿ small ¿ap¿) / Mestrado / Engenharia de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Anselmo Eduardo Diniz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-22T01:55:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KullNeto_Henrique_M.pdf: 6161142 bytes, checksum: 4f755b77cb291982660eff8091931b82 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O titânio e suas ligas são considerados materiais de baixa usinabilidade devido a diversas propriedades inerentes ao material. Dentre elas pode-se citar a alta resistência mecânica em altas temperaturas, a baixa condutividade térmica, a alta reatividade química com os materiais de ferramentas e o baixo módulo de elasticidade (que é um fator incentivador de vibrações). Devido à alta tendência à vibração que a usinagem (principalmente o fresamento) de titânio tem para se usinar da maneira mais produtiva possível ligas de titânio, há que se lidar com a vibração da ferramenta e/ou da peça. O presente trabalho busca aprofundar o estudo do fresamento frontal da liga Ti-6Al-4V, tendo como objetivos: encontrar material de haste da ferramenta que diminua a vibração no processo de usinagem, para com isso aumentar a vida da ferramenta de corte, e encontrar condições de usinagem (velocidade de corte e avanço por dente) que proporcionem maior vida da ferramenta. As hastes de aço furada e preenchida com poliuretano proporcionaram aumento da frequência natural do porta-ferramentas. Entretanto, foi verificada uma redução da rigidez do porta-ferramentas, que gerou grande variação dos esforços de corte e maior carregamento radial. Os resultados mostraram que quando se utiliza baixas rotações, portanto baixa frequência de entrada de dentes, a deflexão da ferramenta passa a ser o fator de maior contribuição para o fim de vida da ferramenta e, portanto, as hastes de aço furada e preenchida com poliuretano proporcionaram menores vidas da ferramenta que as hastes comerciais de aço maciça e de metal duro. O principal mecanismo de desgaste verificado em todos os testes foi o attrition, com microlascamento da aresta de corte. Quando se verificou a influência da velocidade de corte, do avanço por dente e do material da haste da fresa (aço ou metal duro) na vida da fresa medida em volume de cavaco removido por aresta, constatou-se que o único parâmetro que influenciou a vida da ferramenta foi à velocidade de corte / Abstract: Titanium and its alloys are known as difficult to machine materials because of their unique combination of properties, such as high strength at elevated temperatures, low thermal conductivity, high chemical reactivity with almost all tool materials and low modulus of elasticity (which favors vibration). Because of the high tendency of vibration in titanium milling, it is necessary to keep vibration under control in order to achieve high productivity. This work focused on the study of tool life, cutting forces and work piece roughness in the end milling of Ti-6Al-4V alloy. The main objectives were to find a tool holder material that provides reduction of vibration in the milling process, increasing tool life, and to find cutting parameters (cutting speed and feed per tooth) that provide longer tool lives. The bored tool holder and the tool holder filled with polyurethane exhibited higher natural frequency. However, it was noticed a decrease in the tool holder stiffness, which caused variation of cutting force and higher axial load. Results showed that at low cutting speeds (with low cutting frequency), tool holder deflection is the main factor affecting tool life and, therefore, the bored and the polyurethane filled tool holders generated shorter tool lives than the commercial tool holders of steel and cemented carbide. Attrition was the main wear mechanism in all tests. The influence of cutting speed, feed per tooth and tool holder material (steel and cemented carbide) on the tool life (measured in terms of volume of chip removed per cutting edge) was analyzed. It could be seen that the only parameter which had any influence on tool life was the cutting speed / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

INTRODUÇÃO: Evidencia experimental sugere que padrões alterados de fluxo vascular, associados às bifurcações, estão envolvidos no desenvolvimento de lesões aneurismáticas. Pesquisamos os efeitos que a sobrecarga hemodinâmica condiciona sobre a parede arterial do ápice da bifurcação aórtica de modelos murinos. MÉTODOS: Sessenta ratos Wistar, selecionados e designados mediante amostragem probabilística simples foram agrupados equitativamente em um grupo controle e três grupos experimentais. Os espécimes foram anestesiados e sob magnificação microscópica, foi realizada uma incisão abdominal média e a aorta e os vasos ilíacos abordados e isolados desde a porção infra-renal até a porção distal da bifurcação. Modificação da geometria da bifurcação aórtica foi realizada mediante tunelamento da porção distal da artéria ilíaca no músculo ílio-lombar, no nível da raiz do membro inferior nos grupos II e IV. Nefrectomia esquerda e ligação da artéria renal inferior direita foram completadas para reforçar o estresse hemodinâmico nos grupos III e IV. Os modelos mantiveram-se em condições de laboratório convencionais com dieta standard para a espécie e água ad libitum para os grupos I e II e solução de NaCl 0,9% para os grupos III e IV. Após seis meses de seguimento, a bifurcação aórtica e as artérias ilíacas foram inspecionadas e subseqüentemente removidas para sua análise histopatológica. Um espécime por cada grupo foi submetido à angiografia digital com reconstrução tridimensional da bifurcação aórtica. RESULTADOS: 1) A pressão arterial, a freqüência cardíaca e a pressão de pulso entre os grupos, com e sem nefrectomia, mostraram diferenças com significância estatística (p <0,05). Os espécimes reunidos nos grupos III e IV que receberam sobrecarga de sódio desenvolveram um padrão hemodinâmico caracterizado por incremento da freqüência cardíaca e da pressão de pulso. 2) Seis espécimes (60%) do grupo IV desenvolveram aneurismas do ápice da bifurcação aórtica. 3) A avaliação angiográfica demonstrou que a morfologia da bifurcação do grupo controle se mantém sem modificações aparentes durante o período de seguimento. Entretanto, o grupo II apresenta dados de remodelamento longitudinal com tortuosidade e alongamento do tronco e ramos que conformam a bifurcação. Já o grupo III apresenta estenose proximal e dilatação incipiente da região do ápice da bifurcação em um padrão descrito como blister-like. Finalmente, o grupo IV demonstra aneurismas e estenoses múltiplas da porção proximal e distal ao divisor de fluxo. CONCLUSÕES: Em modelos murinos, deformações da geometria arterial, introduzidas por mudanças do ângulo de bifurcação, induzem a formação de aneurismas e a associação com hipertensão arterial, pressão de pulso aumentada, freqüência cardíaca elevada e sobrecarga de sódio potencializam a dilatação sacular desses segmentos / BACKGROUND: Experimental evidence indicates that altered patterns of vascular flow associated with bifurcations are involved in the development of aneurysmatic lesions. The effects of the hemodynamic overload on the arterial wall of the aortic bifurcation in murine models were studied. METHODS: Sixty Wistar rats were selected and assigned by simple random sampling into a control group and three experimental groups. The specimens were anesthetized. Under microscopic magnification an abdominal incision was performed and the aortic and iliac vessels were isolated from the infra-renal portion until the distal bifurcation. The modification of the geometry of the aortic bifurcation was accomplished by tunneling of the distal iliac artery into ilio-lumbar muscle in groups II and IV. Left nephrectomy and ligation of inferior right renal artery were completed to enhance the hemodynamic stress in groups III and IV. The models were maintained in conventional laboratory conditions with standard diet for the species and water ad libitum for groups I and II, and NaCl 0.9% for groups III and IV. After six months of follow up, the aortic bifurcation and iliac arteries were inspected and subsequently removed to its histopathological evaluation. One specimen from each group underwent angiography with digital three-dimensional reconstruction of the aortic bifurcation prior to sacrifice. RESULTS: 1) Blood pressure, heart rate and pulse pressure between the groups with and without nephrectomy showed statistically significant differences (p <0.05). The specimens collected in groups III and IV who received sodium overload developed a hemodynamic pattern characterized by increased heart rate and pulse pressure. 2) Six specimens (60%) in group IV developed aneurysmatic dilatation of the apex of the aortic bifurcation. 3) The angiographic evaluation showed that the morphology of the bifurcation of the control group remains unchanged during the study period. However, group II presents data from longitudinal remodeling with tortuosity and lengthening of the trunk and branches that make up the fork. The Group III presents stenosis and proximal dilatation of the apex of the bifurcation in a pattern described as blister-like. Finally, Group IV shows multiple stenosis proximal and distal to the flow divider. CONCLUSIONS: In murine models, the geometry deformation introduced by changes in the angle of bifurcation, induce inflammation of the flow divider, whereas, high blood pressure, pulse pressure, heart rate and high sodium overload catalyze the aneurysmatic dilatation of these segments

Este estudo teve como objetivo investigar uma provável função mecânica da fíbula no complexo tíbio-fibular de ratos. Para tanto, os complexos tíbio-fibulares de 20 ratos da raça Norvegicus Albinus, variedade Wistar, foram submetidos a esforços de compressão axial e flexão em três pontos. Os animais eram adultos jovens, todos machos com peso corporal médio de 350 g. Foram utilizados 20 pares de tíbias para cada ensaio, sendo que, de um dos lados de cada par, a fíbula foi mantida e, do outro lado, removida. Foi utilizado uma máquina universal de ensaio para a realização de ambos os ensaios mecânicos. Os valores foram obtidos na forma de carga versus deformação (ensaio de compressão), e carga versus deflexão (ensaio de flexão). Os seguintes parâmetros foram analisados: carga máxima, deformação máxima e rigidez. Da análise dos resultados foi concluído que a fíbula, no rato, não aumenta a resistência do complexo tíbio-fibular. Assim, a presença da fíbula parece estar mais relacionada com função de inserções musculares do que fortalecimento tíbio-fibular. / This study was conducted to investigate the contribution of the fibula to the mechanical resistance of the tibiofibular complex in the rat (both banes are fused distally). Twenty adult wistar rats were used as donor animals of twenty paired tibias. For each pair of bones in one side the fibula was excited and in the other side it was maintained. In a test machine the mechanical tests were done in three flexion and axial compression. The results were plotted either in load x deformation or load x deflection graphs the following parameters were analysed: ultimate load, ultimate deformation and rigidity. It was concluded that the fibula does not increase the mechanical strength of the tibiofibular complex, but it may play a role as an anchorage for the muscles that act on the foot.

Este trabalho avalia a utilização de fibras e cinzas de bagaço de cana-de-açúcar em compósitos cimentícios extrudados. Visa o estudo da potencialidade do emprego da fibra e cinza do bagaço da cana-de-açúcar na construção civil, o aproveitamento deste produto em matrizes cimentícias representa uma alternativa para diminuição de gastos com locais para deposição do resíduo evitando a degradação do meio ambiente. A cinza de bagaço de cana-de-açúcar apresenta características pozolânicas, além de garantir uma redução do consumo de cimento. Fibras de bagaço de cana-de-açúcar (FBC) foram classificadas por peneiramento, lavadas em água fervente para reduzir o açúcar residual e foi tratado quimicamente com silicato de sódio e sulfato de alumino com finalidade de proteger as fibras contra a agressão do meio alcalino proporcionado pelo cimento, imobilizar a matéria orgânica e reduzir a absorção de água, diminuindo as variações dimensionais e proporcionar melhor qualidade no compósito, tais como durabilidade e evitar o ataque de microorganismo. As cinzas de bagaço de cana-de-açúcar (CBC) foram queimadas com temperatura e tempo controlado para ter um ótimo grau de amorficidade e conseqüentemente maior reatividade. A moagem também foi efetuada a fim de melhorar a reatividade da cinza. Foi realizada uma série de ensaios de caracterização da CBC. A atividade pozolânica foi averiguada por ensaio condutividade elétrica. O desempenho mecânico e físico e na microestrutura dos compósitos de fibrocimento foram avaliados. Os compósitos foram avaliados antes e após ciclos de envelhecimento acelerado. A extrusão foi utilizada na produção de compósitos cimentícios com geometrias diferenciadas e na produção em pequena escala. Os resultados apresentaram que a fervura da FBC reduziu o açúcar residual e o tratamento químico mineralizou as FBC. As CBC apresentaram valores de sílica elevada. Foram produzidos placas com níveis de reforço entre 0,5% e 5,0% de FBC. Compósitos extrudados com 5% de reforço de FBC com 28 dias de cura apresentaram melhores resultados em tenacidade (TE), devido à maior introdução de FBC no compósito, mas não apresentou diferença entre o tratamento químico. Compósitos extrudados com 5% de reforço de FBC tratada após 200 ciclos de envelhecimento apresentaram maior absorção de água (AA) e porosidade aparente (PA). Esse fato se deve a explicado com a maior hidratação do cimento que ocasionou mineralização drástica da FBC e descolagem da fibra na interface fibra e matriz. Compósito extrudado com 5% de FBC tratada com 28 dias e após 200 ciclos com substituição de cimento por 30% de CBC apresentaram diminuição de módulo de ruptura (MOR) e maior absorção de água (AA). A substituição da matriz (agregado) e a maior relação água/cimento da mistura influenciaram neste resultado. Os resultados indicaram que os compósitos extrudados com reforço de fibra de bagaço de cana e 30% de cinza de bagaço de cana, em substituição ao cimento Portland, podem ser utilizados para produzir elementos construtivos. / This study evaluates the use of fibre and ash from sugarcane bagasse in extruded cementitious composites. Aims at studying the potentiality of using fibre and ash from sugarcane bagasse in construction, the use of this product in cementitious matrices represents an alternative to reduce expenses with the waste disposal sites for avoiding environmental degradation. The bagasse ash cane sugar has pozzolanic characteristics and ensures a reduction in cement consumption. Fibres from sugarcane bagasse (FSB) were classified by sieving, washed in boiling water to reduce the residual sugar and has been chemically treated with sodium silicate and aluminum sulphate in order to protect the fibres against the aggression of alkaline provided by the cement, immobilize the organic material and reduce the water absorption, reducing size variations and provide better quality in the composite, such as durability and prevent the attack of microorganisms. The ashes of sugarcane bagasse (ASB) were burned with controlled temperature and time to have a great degree of amorphicity and consequently higher reactivity. The grinding was also performed to improve the reactivity of the ash. We performed a series of tests to characterize the ASB. The pozzolanic activity was determined by electrical conductivity test. The mechanical and physical performance and microstructure of cement composites were evaluated. The composites were evaluated before and after ageing accelerated cycles. Extrusion was used in the production of cementitious composites with different geometries and small scale production. The results showed that boiling FSB reduced the residual sugar and chemically treated to mineralized FSB. The ASB had high amounts of silica. Plates were produced with enhanced levels of between 0.5% and 5.0% of FSB. Composites extruded with 5% of FSB with 28 days of healing showed better results in toughness (TE) due to the increased introduction of FSB in the composite, but no difference between the chemical treatments. Composites extruded with 5% strengthening of FSB treated after 200 ageing accelerated cycles had higher water absorption (AA) and apparent porosity (AP). This fact should be explained with the higher hydration of cement which caused drastic mineralization FSB and off the fibre and fibre-matrix interface. Extruded composite with 5% FBC treated with 28 days and after 200 cycles with replacement of cement by 30% of ASB showed a decrease of modulus of rupture (MOR) and higher water absorption (AA). The substitution matrix (aggregate) and the highest water / cement ratio of the mixture affected this result. The results indicated that the extruded composites reinforced with fibre sugarcane bagasse and 30% ash sugarcane bagasse in Portland cement mortars can be used to produce building elements.

Introdução: No Karatê o chute frontal Mae geri é considerado uma técnica de simples execução, porém muito eficiente e muito utilizada em competições. Os fundamentos do Karatê descrevem que o melhor desempenho do chute será alcançado quando as forças de todas as partes do corpo forem utilizadas simultaneamente, do centro do corpo para as extremidades, o que parece ser suportado pelo princípio biomecânico de coordenação de impulsos parciais. Para que o chute seja eficiente e atinja a máxima velocidade, a transferência de energia mecânica entre os segmentos deve acontecer de tal maneira que os segmentos envolvidos no golpe se movimentem dentro de uma sequência no sentido proximal-distal. Objetivos: O presente estudo tem como objetivo geral avaliar parâmetros cinemáticos e cinéticos do Mae geri para compreender a dinâmica do golpe realizado por caratecas de diferentes níveis de treinamento. Método: Doze caratecas do grupo faixa preta (12,75 ± 8,91 anos de prática) e sete caratecas do grupo faixa branca (1,18 ± 0,88 anos de prática) executaram o Mae geri. Com os dados de cinemática dos segmentos (pelve, coxa, perna e pé) do membro inferior de ataque e de força de reação do solo foram calculadas as velocidades lineares, velocidades angulares, os torques, as potências e as transferências de energia entre os segmentos. Resultados: No grupo faixa preta as magnitudes de velocidade linear dos segmentos foram significativamente maiores do que no grupo faixa branca, resultando em menor duração total do golpe no grupo faixa preta. O Mae geri do grupo faixa preta é caracterizado no início do golpe por uma transferência de energia mecânica dos segmentos distais para os segmentos proximais de todas articulações analisadas (quadril, joelho e tornozelo), com maior magnitude de energia mecânica sendo transferida do pé para a perna, ainda com o pé no chão. Após tirar o pé de ataque do chão, a transferência de energia mecânica da coxa para a pelve apresenta um aumento de magnitude. No último terço do golpe, há uma transferência de energia mecânica da perna para a coxa na articulação do joelho e da perna para o pé na articulação do tornozelo. O grupo faixa branca tem um comportamento diferente de transferência de energia mecânica entre os segmentos comparado ao grupo faixa preta, principalmente no último terço do golpe. Além disso, magnitudes de geração de potência pelos músculos para os segmentos, de absorção de potência pelos músculos a partir dos segmentos e transferência de energia mecânica entre segmentos foram significativamente maiores no grupo faixa preta. Conclusão: Os resultados sugerem que a transferência de energia mecânica entre os segmentos permite que caratecas faixa preta executem o Mae geri de acordo com os princípios biomecânicos de coordenação dos impulsos parciais, respeitando uma sequência de movimentos no sentido proximal-distal. O nível de treinamento dos caratecas implica em diferenças no comportamento das velocidades dos segmentos e na transferência de energia entre os segmentos, o que influencia na eficiência e no desempenho do golpe / Introduction: In karate the Mae geri front kick is considered a simple execution technique, however very efficient and widely used in competitions. The karate\'s fundamentals describe that the best kick performance will be achieved when the strengths of all parts of the body are used simultaneously, from the body\'s center to outside, which seems to be supported by the biomechanical principle of partial impulse coordination. In order for the kick to be efficient and reach maximum speed, the mechanical energy transfer between segments must occur in such a way that the segments involved in the stroke move within a sequence in the proximal-distal direction. Purpose: The present study has as general purpose to evaluate kinematic and kinetic parameters of the Mae geri to understand the dynamics of the stroke made by karate practitioners of different levels of training. Method: Twelve karate practitioners of black belt group (12,75 ± 8,91 years of practice) and seven karate practitioners of white belt group (1,18 ± 0,88 years of practice) performed the Mae geri. With the kinematics data of the segments (pelvis, thigh, leg and foot) of the lower attack member and the ground reaction force were calculated the linear velocities, angular velocities, the moments of force, the powers and the mechanical energy transfer between segments. Results: At black belt group the linear velocity magnitudes of segments were significantly higher than in the white belt group, resulting in a shorter total stroke duration in the black belt group. The Mae geri of the black belt group is characterized at the beginning of the stroke by a transfer of mechanical energy from the distal segments to the proximal segments of all joints analyzed (hip, knee and ankle), with higher magnitude of mechanical energy being transferred from the foot to the leg, still with the foot on the ground. After removing the attack foot on the ground, the mechanical energy transfer from the thigh to pelvis presents an increase of magnitude. At the last third of the stroke, there is a mechanical energy transfer from the leg to the thigh at the knee joint and from the leg to the foot at the ankle joint. The white belt group has a different behavior of mechanical energy transfer between the segments compared to the black belt group, specially at the last third of the stroke. Besides that, magnitudes of power generation by the muscles to the segments, power absorption by the muscles from the segments and mechanical energy transfer between segments were significantly higher in the black belt group. Conclusion: The results suggest that the transfer of mechanical energy between segments allows black belt karate practitioners perform the Mae geri according to the biomechanical principles of the coordination of partial impulses, respecting a sequence of movements in the proximal-distal direction. The training level of the karate practitioners implies in differences in the behavior of the velocities of the segments and in the mechanical energy transfer between segments, which influences the efficiency and the performance of the stroke

A remodelação óssea pode ser estimulada por forças mecânicas presentes nas atividades físicas normais. Mas, a diminuição dos estímulos mecânicos, observada em vôos espaciais (exposição dos astronautas ao ambiente de microgravidade), nas imobilizações ortopédicas e na permanência prolongada de pacientes no leito, pode causar danos significativos na estrutura óssea. Neste caso, aumenta o risco de fraturas, não durante o período de sub-carregamento, mas no retorno às atividades físicas normais. A contra medida mais estudada para evitar danos ou promover a recuperação da estrutura óssea, é o exercício físico. Portanto, um dos objetivos desta pesquisa surgiu do interesse em analisar mecanicamente e microscopicamente fêmures de ratos submetidos à hipocinesia e posterior treinamento em esteira. Outro objetivo surgiu da necessidade de desenvolver metodologias mais precisas de análises mecânicas em ossos longos de ratos. Foram utilizadas 66 ratas da raça Wistar. Os animais foram criados até a idade de 90 dias, para o início dos procedimentos experimentais. Eles foram divididos em cinco grupos, sendo dois controles e três experimentais. Os animais do grupo Cont I foram criados até completarem 118 dias de idade e serviu de controle para o grupo S (suspenso), que consistiu em suspender os animais pela cauda por 28 dias. Já no grupo Cont II os animais foram criados até 139 dias e foi o controle para os grupos S-L (suspenso e liberado) e S-T (suspenso e treinado). No grupo S-L os animais foram liberados por 21 dias, após o período de suspensão pela cauda. No grupo S-T os animais passaram por um protocolo de treinamento em esteira por 21 dias após a suspensão pela cauda. Foram analisadas algumas propriedades mecânicas do terço proximal do fêmur esquerdo e da diáfise do fêmur direito. Outra análise realizada foi a microscópica, por meio de fluorescência óssea da região do terço proximal do fêmur direito e da região da diáfise do fêmur esquerdo. A suspensão pela cauda provocou diminuição das propriedades mecânicas do terço proximal do fêmur dos animais, apesar de não apresentar diferença visível na análise microscópica. A liberação após a suspensão causou alterações no núcleo de ossificação, na esfericidade da cabeça e na placa de crescimento do terço proximal do fêmur, sem alterar o comportamento mecânico desta região. E o treinamento conservou o núcleo de ossificação e a esfericidade da cabeça após a suspensão, e também, não alterou o comportamento mecânico. A ossificação periosteal na diáfise do fêmur dos animais suspensos diminuiu, no grupo S-L foi mais acentuada no endósteo e, no grupo S-T o treinamento promoveu a recuperação do balanço osteogênico. A liberação promoveu a recuperação parcial do comportamento mecânico do osso cortical da diáfise do fêmur do rato e, o treinamento recuperou as propriedades e estimulou a formação de osso novo. / Bone remodeling can be stimulated by the mechanical solicitation from normal physical activities. Consequently, decreasing of mechanical stimuli as occurring during spatial flights, prolonged bed rest and orthopedic immobilization may cause significant weakening of the bone structure. In such cases there is an increased risk of fractures when the normal physical activities are resumed. Physical exercises are a way to try to strengthen the bone structure. Therefore, in the present research we investigated the mechanical behavior and microscopy analysis of long bones from rats that were previously maintained in tail suspension and later, submitted to physical exercise in a treadmill. An additional aim came up from the necessity to develop more precise technologies that mechanical testing in long bones of rats. Sixty-six Wistar rats were used. Firstly, the animals were raised until the age of ninety days and the divided into five groups (two controls and three experimental). The animals allocated to control I were killed at 118 days of age. In the groups S, the animals were tail suspended during 28 days. In the control group II the animals were killed at 139 days of age. In group S-R (suspended and released) the rats were keep free for 21 days after the tail suspension. In group S-T (suspended and trained) after the tail suspension period the rats were trained in treadmill during 21 days. The mechanical properties of the whole proximal third of the femur were analyzed in flexion-compression on one side and from the opposite side femur bone samples were harnested for three-point bending tests. Furthermore, the osteogeneses in different groups were studied at the mid-diaphysis of the femur and at the proximal femoral epiphysis with oxitetracycline. The suspension caused a decrease of the mechanical properties of the proximal femur. Resuming free activities in cage after the suspension period caused flattening of the femoral head and earlier closure of the growth plate, but no difference of the mechanical behavior was detected. Conversely, the treadmill training caused no alteration in the femoral head shape, but the mechanical properties did not change. The fluorescence studies showed that there was a decrease of the osteogenic activity at the subperiosteal level in suspended animals, but for suspended-released rats the diminished activity occurred at the endosteal level. The treadmill training caused recovering of the osteogenic balance. The post-suspension released in cage promoted partial recovery of the mechanical properties of the diaphyseal bone and the treadmill training besides recovering the normal mechanical properties did stimulate the new-bone formation.