Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Daniel Kohls .pdf: 57388 bytes, checksum: 061e1c40382138d4efd671ca1d144b1a (MD5) Previous issue date: 2003-04-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho teve Poe objetivo projetar, construir e validar um equipamento de baixo custo para pré-nucleação de trinca em CDP entalhado. Teve também por meta mostrar os resultados obtidos nos ensaios de resistência a fratura em metais na determinação do fator de intensidade de tensão critico Kic efetivados em corpos de prova metálicos do tipo SENB, os quais foram pré-trincados no dispositivo de pré nucleação de CDP construído em laboratórios.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elementos pre-textuais.pdf: 90702 bytes, checksum: edac9f850aeb9c347df46fe718f2e7b5 (MD5) Previous issue date: 2006-09-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The high speed steels are a class of materials that appeared in the end of the century XIX, with the intention of substituting the tools of cut of the epoch, based on common steels. Those tools acquired values of hardness reasonable that guaranteed certain resistance to the waste when temperate. However they could not be used in processes of high speed cut, because they would lose your hardness easily due to the heat generated by attrition. In 1868, Mushet discovers accidentally, that certain steels containing tungsten, same when colds to the air, showed equivalent hardness to of the hardened steels in water. Since then diverse studies that took the use of other league elements for the same end appeared (for example: Mo, Co, V, etc.), creating the high speed steel. In this work, the evolution of the mechanical properties of high speed steel was evaluated produced through of conventional powder metallurgy in function of the sintering processes and thermal treatments, with the materials being compacted uniaxially to 700 MPa and sinterised in different temperatures under protecting atmosphere of gas (N2 + 8%H2). The sintering temperature was determined for dilatometric and I study microstructural, being obtained an ideal value of 1270°C. After the sintering, the materials were thermal treated by one it quench in oil to 80°C, followed by a double tempering for 2 hours to 560°C with cooling in air. The ideal temperature of it seasons it was of 1200°C, certain for it analyzes of the results of hardness and flexion in three points after the second tempering. The techniques used for it analyzes her/it metalográfica they were the scanning electronic microscopy (SEM) and traditional metallography using the solutions of Murakami and FeCl3+HCl+HNO3+etanol for revelation of the microstructure. The measures of hardness were made by the method Rockwell in scale C " and the resistance values of flexion they were certain for flexion in three points, accomplished in it conspires of universal rehearsal. / Neste trabalho, foi avaliada a evolução das propriedades mecânicas dos aços rápidos produzidos via metalurgia do pó convencional, em função dos processos de sinterização e tratamentos térmicos. O processo de consolidação foi realizado através de compactação uniaxial a 700 MPa e sinterizadas em diferentes temperaturas sob atmosfera protetora de gás (N2 + 8%H2). As temperaturas de sinterização utilizadas foram de 1230, 1250, 1270 e 1280°C. Para determinar as melhores condições de sinterização, foram realizadas análises metalográficas utilizando as soluções de Murakami e FeCl3+HCl+HNO3 + etanol para revelação da microestrutura, identificação dos tipos dos carbonetos presentes e suas formas e distribuição na matriz. A caracterização dos pós metálicos e das fraturas dos corpos de prova foi feita através de microscopia eletrônica de varredura (MEV), identificando os carbonetos presentes nos pós e a coesão com a matriz após a fratura. A temperatura de 1270°C apresentou as melhores características microestruturais, ou seja, baixa porosidade e carbonetos finamente e homogeneamente dispersos na matriz. Após a sinterização, os materiais foram tratados termicamente por têmpera em óleo a 80°C, seguido de um duplo revenido por 2 horas a 560°C com resfriamento ao ar. As temperaturas utilizadas na têmpera foram 1150ºC, 1180 ºC, 1200 ºC e 1210ºC. A melhor condição de temperatura para têmpera foi determinada após o ensaio de dureza e flexão em três pontos. As amostras temperadas a 1200°C e 1210°C e duplamente revenidas resultaram nos melhores valores de dureza, em torno de 64HRC. Para o ensaio de flexão em três pontos, foram utilizados corpos de prova tratados termicamente.Correlacionando os dados obtidos nos ensaios microestruturais, de dureza e flexão as melhores condições encontradas para o processamento do material são de 1270°C para a sinterização, 1200°C para têmpera e duplo revenido a 560°C por duas horas. Esses resultados são justificados pela microestrutura resultante principalmente em função dos carbonetos primários do tipo MC e M6C e pelos carbonetos secundários do tipo M2C, ambos bastante finos e bem distribuídos pela matriz.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Valdir Celestino da Silva 001.pdf: 2373072 bytes, checksum: 65b9aa63684548429d915232e6a0aeb7 (MD5) Previous issue date: 2003-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The high speed steels have constituted since end of century XIX an important class of material with elevated performance for utilization in cutting tools and as structural components. These materials constitute basically of a martensitic matrix contend primary carbides of 1 10 µm in diameter, formed during the solidification of molten steel, and contend still a dispersion much finer of than 100 nm secondary carbides, which precipitate during further treatment. The objective of the present work is the obtainment of a metallic matrix composite, mixing TiCN's carbides and WC powder in the high speed steel M2 (6%W, 5%Mo, 4%Cr, 2%V, balance Fe) matrix powder, in small proportions in weight, to evaluate the expansion, transverse rupture strength and the wear resistance, after sintering process. The goal of obtaining the best particles distribution added of reinforcement, and to minimize coarse of the present carbides in the matrix, the samples were going prepared using the powder metallurgy technique. This technical it introduced versatile for the several studied compositions preparation, elevated densification are obtainment in sintering, besides a process control with appreciable precision. The accomplished tests of dilatometria (DLT), transverse rupture resistance (TRS) and resistance to the waste introduced indicative results in TiCN's use and WC like reinforcement in the high speed steel base M2, being these accompanied of microanalyses obtained through metalografic optic and scanning electronic microscopy (SEM), the which ones introduced of illustrious form the promoted influence for each one of the used carbides. The results obtained for each added carbide they introduce promising in the use of these reinforcements for the searched high speed steel base, could expand their considerations for others classes high speed steel bases M and T. / Os aços rápidos constituem desde o final do século XIX uma importante classe de materiais de elevado desempenho para utilização em ferramentas de usinagem e como componentes estruturais. Estes materiais constituem-se basicamente de uma matriz martensítica contendo carbonetos primários de 1 10 µm em diâmetro, formados durante a solidificação do aço fundido, contendo ainda uma dispersão muito mais fina de carbonetos secundários menores que 100 nm, os quais precipitam durante o tratamento térmico posterior de revenimento. O presente trabalho objetiva a obtenção de um compósito de matriz metálica, adicionando-se em separado os carbonetos de TiCN e de WC na matriz de aço rápido M2 (6%W, 5%Mo, 4%Cr, 2%V, balanço Fe), em pequenas proporções em peso, para estudar-se as alterações ocorridas na dilatação, resistência à flexão e ao desgaste, promovidas pelos componentes adicionados ao material base. Com o objetivo de obter-se a melhor distribuição das partículas adicionadas de reforço, e minimizar o coalescimento dos carbonetos presentes na matriz, as amostras foram preparadas utilizando-se a técnica de metalurgia do pó. Esta técnica apresentou-se versátil para a preparação das diversas composições estudadas, na obtenção de elevadas densificações dos sinterizados, além de um controle de processo com apreciável precisão. Os ensaios realizados de dilatometria (DLT), resistência à flexão (TRS) e resistência ao desgaste apresentaram resultados indicativos no uso de TiCN e WC como reforço na base de aço rápido M2, sendo estes acompanhados de análises microestruturais obtidas através de metalografia ótica e microscopia eletrônica de varredura (MEV), os quais apresentaram de forma clara a influência promovida por cada um dos carbonetos utilizados. Os resultados obtidos para cada carboneto adicionado apresentam-se promissores no uso destes reforços para a base de aço rápido pesquisada, podendo-se expandir suas considerações para outras bases de aço rápido das classes M e T.

Orientador: Leandro Martins / Banca: José Maria Corrêa Bueno / Banca: Daniela Zanchet / Resumo: Este trabalho apresenta um novo método que permite a síntese de óxidos mistos porosos derivados da hidrotalcita. A combinação das propriedades texturais dos óxidos mistos, suas características ácido-base intrínsecas e a estrutura de poros, pode ser de grande interesse para o desenvolvimento de catalisadores funcionais. O método baseia-se na transição sol-gel, utilizando-se tensoativos e gotículas de parafina como fase apolar como moldes. Foi realizado um estudo sistemático das condições de preparação dos óxidos mistos e estabelecidos alguns parâmetros determinantes na formação e estabilidade destes materiais, além de colocar em evidência as correlações entre a composição da emulsão, os tratamentos após a gelatinização e a estrutura porosa do material final. Construíram-se diagramas ternários, nos quais as proporções de tensoativo, etanol e parafina foram variadas afim de escolher uma região de formação de emulsão com maior estabilidade cinética. Na fração em mol de 0,2 a 0,5 de alumínio tem-se a formação de estruturas do tipo hidrotalcita, que apresentam características singulares em várias áreas de aplicações. Os resultados de porosimetria de mercúrio mostraram que a inserção de parafina no preparo do material permitiu formar uma estrutura porosa diferenciada, com o empilhamento aleatório das laminas que compõem o material ao redor das gotículas de parafina. Dependendo da quantidade e do tipo de parafina utilizada, os materiais que apresentam variações na distribuição da família de poros e na morfologia. A fração em mol de alumínio e magnésio foi variada e a estrutura hidrotalcita foi confirmada por difração de raios X, e partir desta pode-se calcular o parâmetros de redes para verificar a incorporação isomórfica dos átomos de alumínio na estrutura do óxido de magnésio. Medidas de fisissorção de nitrogênio demonstram uma... / Abstract: We will present a new method that allows the synthesis of porous mixed oxides derived from hydrotalcite. The combination of textural properties of the mixed oxides, acid-base their intrinsic characteristics and pore structure, can be of great interest for the development of functional catalysts. The method is based on sol-gel transition, using surfactants and paraffin droplets as apolar phase as templates. We conducted a systematic study of the preparation conditions of mixed oxides and set some parameters determining the formation and stability of these materials, and to highlight the correlations between the composition of the emulsion, the treatments after gelation and the porous structure of the final material. Ternary diagrams were constructed in which the proportions of surfactant, ethanol and paraffin were varied in order to choose an emulsion-forming region with greater kinetic stability. In mole fraction 0.2 to 0.5 of aluminum is the formation of hydrotalcite-like structures, which have unique characteristics in various areas of applications. The results of mercury porosimetry showed that the inclusion of paraffin in the preparation of material allowed to form a distinct pore structure with the random stacking of the blades which compose the material around the paraffin droplets. Depending on the amount and type of wax used, materials which exhibit variations in the distribution of pores family and morphology. The mole fraction of aluminum and magnesium was varied and the hydrotalcite structure was confirmed by X-ray diffraction, and from this we can calculate the parameters networks isomorphic to verify incorporation of aluminum atoms in the structure of magnesium oxide. Nitrogen physisorption measurements show a transition of type H1 hysteresis (pore size slots) for the hydrotalcite formation region for H3 (cylindrical pores) and a specific surface area increased with increasing aluminum... / Mestre

Componentes metálicos em operação podem estar sujeitos a diversas condições de operação deletérias. Visando avaliar os riscos de operação para evitar falhas, a análise de integridade estrutural é uma ferramenta amplamente aplicada e requer constante evolução. Por utilizar dados de ensaios não destrutivos, essa ferramenta requer cada vez mais precisão, para aprimorar seus resultados e reduzir ao máximo as falhas de componentes em operação. Por apresentar menor tempo de inspeção e maior probabilidade de detecção, o Phased Array surge como alternativa às técnicas convencionais de ultrassom. Dentre as técnicas de Phased Array, o Total Focusing Method (TFM) apresenta um dos resultados mais promissores, apresentando grande vantagem sobre técnicas convencionais de ultrassom e de Phased Array devido a sua melhor precisão e fácil interpretação dos resultados. Neste trabalho, o TFM foi aplicado em diversos blocos contendo descontinuidades usinadas, as quais simulam diferentes tipos de defeitos. O foco do TFM foi gerar blocos em três dimensões (3D) dos defeitos, facilitando a interpretação dos resultados, além da possibilidade da inserção desses blocos em softwares de análise de integridade estrutural, melhorando a precisão dos resultados. O TFM foi aplicado através do tratamento de dados de um sensor linear de Phased Array, com frequência de 5 MHz e com 64 elementos ativos. Nesse trabalho, foram desenvolvidas e aplicadas novas etapas no algoritmo do TFM para melhorar a precisão dos resultados, como a compensação da perda de energia e o half-skip. As etapas adicionais aplicadas ao algoritmo do TFM geraram bons resultados para entalhe e furos usinados nos blocos de aço carbono. Além dos blocos com defeitos usinados, foi realizada a inspeção de um bloco de aço inoxidável austenítico soldado. Para o bloco soldado, os resultados não foram satisfatórios, não sendo possível detectar defeitos existentes. Após a aplicação do TFM, foi simulado o deslocamento do sensor ao longo da peça, gerando diversas imagens 2D, as quais foram conectadas via isosuperfícies, gerando sólidos 3D dos defeitos presentes em cada bloco. Por fim, esses blocos foram exportados para um software CAD, apresentando excelente correspondência. / Metallic components in operation can be submitted to several harming operation conditions. Aiming to evaluate the operational risks to avoid failure, the structural integrity analysis is a widely applied tool and requires constant evolution. As it uses non-destructive testing data, this tool requires increasingly precision, to enhance its results and reduce the majority of the operating components failures. Because of the shorter inspection time and greater probability of detection, Phased Array is an alternative to conventional ultrasonic techniques. Among the techniques of Phased Array, the Total Focusing Method (TFM) presents one of the most promising results, offering great advantage over conventional ultrasonic and Phased Array techniques due to its better precision and easy interpretation of results. In this work, the TFM was applied to many blocks, which contain machined discontinuities simulating several defects. The objective of applying the TFM was to generate three-dimensional (3D) blocks, turning the interpretation of the results easier and giving the possibility to insert these blocks into a structural integrity analysis software, enhancing the results precision. The TFM algorithm was applied through treatment of data from a 5 MHz linear Phased Array sensor with 64 active elements. In this work, it were developed and applied new steps in the TFM algorithm, as energy loss compensation and half-skip interaction, to improve its precision. The additional steps applied to the TFM algorithm achieved great results for notch and holes machined in carbon steel blocks. In addition to the blocks with machined defects, a welded austenitic stainless steel block was inspected. For the welded block, the results were not satisfactory and it was not possible to detect the present defects. After the application of the TFM, the displacement of the transducer along the block was simulated, generating several 2D images, which were connected via isosurfaces, generating 3D solids corresponding to the defects present in each block. To conclude, these blocks were exported to a CAD software, presenting excellent matching.

Doctorado en Salud Pública / No disponible a texto completo / Introducción Entre 1927 y 1990 las mineras Potrerillos y El Salvador depositaron más de 220 Megatoneladas de desechos mineros en la bahía de Chañaral, generando frente a la ciudad una playa artificial de más de 10 Km y 4 km2 de superficie, determinando que en 1983 Chañaral fuera clasificado por el Programa Ambiental de las Naciones Unidas como uno de los casos más serios de contaminación marina en el área del Pacífico. Estudios realizados en personas en el año 2000 por la autoridad de salud indicaron que estos depósitos ya no representaban un riesgo para la salud de la población de Chañaral, sin embargo la comunidad ha expresado preocupación por su salud como resultado del contacto con estos acopios. Esta tesis midió la exposición de las personas a través del contenido de metales en orina y evaluó la percepción de riesgo actual en esta comunidad, utilizando metodología cuantitativa. La información generada espera aportar para la toma de decisiones en este conflicto al identificar los ámbitos del riesgo más afectado en esta comunidad. Hipótesis Las concentraciones de metales en los residentes de Chañaral, como indicadores de la exposición de la población, están dentro de límites normales, semejante a lo medido en otras poblaciones. Por otra parte, presentan una alta percepción de los riesgos para su salud a nivel personal y comunitario producto de la exposición histórica al depósito de desechos mineros en la ciudad. Sin embargo, esta alta percepción del riesgo ambiental no se relaciona directamente con los niveles de exposición a metales de la población general. Método En el año 2006 se estudió una muestra de 204 adultos seleccionados por muestreo bietápico de conglomerados (manzanas y residencias). Fueron elegibles adultos sanos, alfabetos, con residencia mínima de tres años en Chañaral, sin exposición laboral a metales. Se aplicó un cuestionario de exposición a metales y de percepción de riesgos personal y comunitario para la salud ambiental. Se asignó un puntaje de acuerdo a las respuestas dada para cada dimensión del riesgo. Para la percepción del riesgo personal se consultó sobre los riesgos para la salud debido a estilos de vida y calidad del aire y del agua intradomiciliarios; para la percepción del riesgo comunitario se consideraron peligros globales como exposición solar, depleción de la capa de ozono, contaminación ambiental del aire, agua, suelo y alimentos, entre otros. Para la percepción de riesgo total se consideraron los riesgos personales y comunitarios en conjunto. Se calcularon niveles de alta percepción de riesgo personal y comunitario, identificándose variables que explicaran mayor exposición y mayor percepción de riesgos. Además, se les tomó una única muestra de orina para la medición de arsénico total, cobre, níquel, mercurio y plomo. En base a estándares y opinión de expertos se establecieron puntos de corte de normalidad para cada metal (5μg de níquel/l, 20 μg de cobre/l, 5 μg de mercurio/l, 3 μg de plomo/l y 35 μg de arsénico inorgánico/l) calculándose las prevalencias de sujetos que excedieron estos límites. Resultados Los niveles medios de arsénico total (57,2 ± 76,8 μg/l) y de arsénico inorgánico (22,3 ± 16 μg/l) fueron mayores a lo reportado en poblaciones no expuestas pero similares a lo descrito en ciudades del norte de Chile expuestas ambientalmente a arsénico en agua potable (Antofagasta e Iquique); la concentración de níquel (3,0 ± 2,5 μg/l) fue también mayor de lo descrito en poblaciones urbanas no expuestas pero similar a lo medido (en niños) de áreas expuestas a petcoke (Tocopilla y Mejillones); los niveles medidos de cobre (20,2 ± 11,5 μg/l), mercurio (2,2 ± 2,3 μg/l) y plomo (2,1 ± 7 μg/l) excedieron lo descrito en la población general no expuesta pero también mayores que lo reportado en estudios internacionales en población expuestas ambientalmente. Las prevalencias de personas que superaron los valores de normalidad fueron: 44,8% para cobre, 29,4% para arsénico total, 21,1% para níquel, 16,9% para arsénico inorgánico, 9,3% para mercurio y 8,3% para plomo. El 71% de los entrevistados mostró alta percepción de riesgo comunitario por la contaminación química de aire, agua y suelos, mientras que el 49% mostró alta percepción del riesgo personal por la contaminación química del agua disponible dentro del hogar. El ser mujer, pertenecer al sistema privado de atención de salud, tener más años de escolaridad y vivir más cerca del relave se asociaron a aumentos de la percepción de riesgos ambientales. La exposición a metales se asoció (β= 0,13, valor p= 0,006) a la percepción de riesgo ambiental. Conclusiones La comunidad de Chañaral presenta exposición ambiental a metales tóxicos medidos en la orina de personas adultas, siendo posible que estos niveles se mantengan en la actualidad dado que no se han efectuado medidas remediales desde que se realizó este estudio. Aunque no se han reportado estudios de efectos en la salud en esta población, la literatura internacional indica que esta población podría presentar efectos en su salud asociados a la exposición de uno o varios de estos metales. En concordancia con parte de la hipótesis, las personas reportaron una alta percepción de riesgo actual personal y comunitario ante diversos peligros ambientales, relacionada con la exposición histórica a los residuos mineros. En la sección Discusión se describen las decisiones tomadas para dar cuenta de las dificultades éticas que se presentaron durante la ejecución de este estudio. De acuerdo a estas consideraciones éticas se torna necesario implementar acciones remediales en el plazo más breve factible, en consenso con la comunidad, la que podrá disponer de toda la información generada en esta tesis una vez aprobada por la Universidad de Chile.

O uso de aglomerantes na pelotização a quente de minério de ferro visa cumprir duas funções: (1) aumentar a resistência da pelota antes do aquecimento (resistência a verde) e (2) evitar o colapso das pelotas durante a queima, quando a expulsão dos gases gerados pela vaporização de água e de voláteis tende a destruir a pelota. A bentonita é o aglomerante mais empregado industrialmente, e seu mecanismo de ligação no processo de ganho de resistência da pelota já foi amplamente estudado e compreendido. Várias tentativas de substituição da bentonita na pelotização de minério de ferro recorrem ao uso de aglomerantes orgânicos cuja composição apresente propriedades aglomerantes em conjunto com dispersantes. O presente trabalho visou contribuir para o melhor entendimento do mecanismo inerente ao uso de agente coloidisante na aglomeração do material particulado no processo de pelotização, por meio da avaliação da influência dos agentes coloidisantes em comparação aos aglomerantes Peridur® e bentonita no processo de pelotização de concentrado de minério de ferro. Para este fim, foram realizados ensaios de bancada visando a identificação de possíveis ações dos aglomerantes/dispersantes na viscosidade, potencial zeta e grau de dispersão das misturas, bem como a sua influência na liberação/aglomeração dos finos. Os resultados destes parâmetros foram confrontados com os resultados de caracterização das pelotas confeccionadas com os diferentes aglomerantes/ dispersantes pelos quais foi possível identificar que os dispersantes tem forte atuação sobre o conteúdo de finos do concentrado de minério de ferro. A ação principal se dá pela remoção das partículas ultrafinas que recobrem os grãos mais grosseiros presentes na amostra e as dispersam, no caso dos dispersantes, aumentando a disponibilidade do conteúdo de finos <4 µm, principalmente os finos menores que 1 µm (coloides). No caso do aglomerante orgânico, observa-se também essa ação, no entanto, os finos presentes são aglomerados na faixa entre 26 e 4 µm. / The use of binders for iron ore pelletizing is required to: (1) increase the pellet strength before heating (green strength); (2) prevent the collapse of the pellets during firing, when the gases generated by water vaporization could create cracks. Bentonite is the main binder used in industry, and its binding mechanism in iron ore pellets has been widely studied and understood. Efforts to solve the problems of using bentonite in iron ore pelletizing have focused on the use of organic binders whose composition presents dispersant properties. The objective of this study is to evaluate the influence of colloidal agents compared to binders, Peridur® and bentonite, in the pelletizing process of iron ore concentrate aiming to contribute with the understanding the action of these agents in the mechanisms of agglomeration of the pellets. With this goal, bench tests were carried out to identify possible actions of binders/dispersant in the viscosity, zeta potential and degree of dispersion of the mixtures, as well as its influence on the liberation/agglomeration of the fine particles. The results of these parameters were compared with the results of the characterization of the pellets prepared with different binders/dispersants. By this study, it was identified that the dispersant has a strong influence on the fine particle content on the iron ore concentrate. The main action takes place by the removal of ultrafine particles overlying coarser grains in the sample and the scatter, in the case of dispersants, increasing the availability of fine content <4 micrometers. In the case of the organic binder, this action is also observed; however, the fines are agglomerated in the range between 4 and 26 micrometers.

A aplicação de conceitos de estabilidade surge espontaneamente em estruturas metálicas e, mais destacadamente, nas estruturas de silos e de reservatórios. A parede cilíndrica que compõe o corpo desse tipo de estrutura é formada de chapasmetálicas delgadas, característica que surge da grande eficiência da forma cilíndrica. Neste trabalho, procura-se dispor ao engenheiro conceitos claros e distintos do comportamento e dos fenômenos de perda de estabilidade do equilíbrio dereservatórios e de silos metálicos. São expostas as teorias para a análise de silos para materiais granulares e pulverulentos não-coesivos e reservatórios para líquidos que não produzem gases. Mostra-se que a ação do material ensilado provocaesforços de compressão que possibilitam a ocorrência de fenômenos de perda da estabilidade da estrutura, conhecidos como flambagem no jargão técnico. Também a ação do vento pode ocasionar perda de estabilidade na estrutura vazia. Apresenta-se umresumo das teorias envolvidas, um ensaio numérico de modelos cilíndricos, um exemplo de silo de grãos, e uma compilação das normas e artigos mais atuais e abrangentes do problema de estabilidade em estruturas cilíndricas. Por fim, são estabelecidas as configurações estruturais que apresentam maiores riscos para a flambagem, e fornecidas as relações de diâmetro/espessura e de diâmetro/altura em que é possível se evitar os problemas advindos da perda da estabilidade do equilíbrio. / The application of the stability concepts appears spontaneously on steel structures and, more distinctly, on silos and tanks structures. The cylindrical wall that makes the body of this kind of structure is constituted of thin steel plates, characteristic that comes out of the great efficiency of the cylindrical shape. In this work, it is intended for the engineer clear and distinct notions about the behaviour and the loss of stability equilibrium phenomena of steel silos and tanks. The theories for the analysis of silos for non-cohesive, pulverulent and grain materials, and of tanks to liquids that produces no gases, are exposed. It is shown that the action of the bulk stored material causes compression that makes possible the occurrence of the phenomena of loss of the stability of the structure, commonly known in the technician jargon as buckling. Also the wind load can lead to the loss of stability of the empty structure. A summary is shown for of the involved theories, a numerical experiment with cylindrical models, an example of grain silo, and a compilation of the recommendations, norms and articles on the problem of the cylindrical structures stability. At least, it is established the structural configurations that poses major risks to buckling, and it is supplied relations of diametre/thickness and of diameter/height with whom it is possible to avoid the problems that come from the loss of the stability of equilibrium.

Esta pesquisa foi desenvolvida com o objetivo de fornecer subsídios técnicos para projetos de silos prismáticos metálicos para uso industrial, mais especificamente para fábricas de ração, como também contribuir para o desenvolvimento da futura norma brasileira específica para projeto de ações e fluxo em silos. Apresenta-se uma análise da evolução técnica das fábricas de ração no mundo até os dias de hoje com a concepção atual, atendendo às exigências de mercado que, a cada dia, torna-se mais competitivo e necessita do controle de qualidade total para preencher os pré-requisitos das normas nacionais e internacionais, já que o país está abrindo o mercado ao capital externo. Determinou-se as propriedades físicas de dois tipos de ração e de seus ingredientes, que são utilizados na maioria das rações fabricadas no país. Estas são as primeiras propriedades determinadas no país, com a máquina TSG70-140 conhecida em nível mundial como \"Jenike Shear Cell\' e recomendada pela maioria das normas de ações em silos existentes no mundo, com a finalidade da adoção dos parâmetros necessários para o cálculo das ações e fluxo de produtos armazenados. Foram estudados os painéis de construção de silos prismáticos para fábrica de ração com conformação ziguezague na horizontal e inclinação de 20° com o plano vertical, para aumentar a inércia das paredes e não acumular ração, que provocaria deterioração e/ou infestação de fungos e bactérias os quais contaminariam as rações, provocando danos econômicos aos fabricantes e aos criadores de animais. Foram feitos ensaios para determinar a rigidez e a resistência dos painéis conformados em ziguezague, em escala natural, que formaram as paredes dos silos prismáticos para a construção modular. Os resultados experimentais foram comparados com os obtidos com as teorias simplificadas propostas para o cálculo estrutural de silos e com o software estrutural LUSAS, que utiliza o métodos dos elementos finitos. A comparação dos resultados teóricos com os obtidos experimentalmente mostram que a teoria de TROITSKY (1988) apresenta boa correlação, portanto é adequada para o dimensionamento dos painéis. / This research was developed purposing to generate technical hints for the design of steel prismatic silos for industrial use, especially in the powder industry, as well as to contribute for the set up latter on of a Brazilian standard specifically for the design of actions and flow in silos. The world powder industry technological evolution up to now was evaluated, trying to take care of the trade demand, that always becomes more competitive, and thus requiring a total quality control to match the national and international standards, mostly because the Brazilian trade getting so much attractive to the foreign capital. It was determined the physical properties of the ingredients of two kinds of powder, which are used in most of the powder made in Brazil. These are the first properties evaluated in Brazil with the TSG70-140 machine, that is known over the world as \"Jenike Shear Cell\", and is recommend by most of the silo action standard existing in the word, with the purpose of adopting the necessary parameters to calculation of action and flow of materials storage. It was studied construction panels of prismatic silo for powder industry, with zigzag conformation and a slope of 20° from the vertical plan to increase the wall inertia and do not accumulate powder, that it would cause deterioration and/or infestation of fungus and bacterias that would contaminate the powder resulting economical damage to manufacture and animal criator. lt was done tests in to determine the rigidity and strength of the panels in full scale, that will make up the formed prismatic silo wall for modular construction. The experimental results were compared to simplified theories proposed to structural calculations of silos, and to the results given by the LUSA software which utilities finites elements. These comparations showed that the theory of TROITSKY (1988) presents a good correlation, and so it is suitable for the panel design.

Em doze anos de atuação profissional no desenvolvimento de projetos específicos para a indústria sucro-alcooleira, observou-se a pouca informação encontrada para o projeto de equipamentos utilizados neste setor, sendo de grande utilidade aos profissionais que nele atuam, algo introdutório, para auxiliar na análise estrutural de reservatórios metálicos elevados utilizados na fabricação de açúcar e álcool. Objetivou-se, utilizar a teoria de estruturas em casca de revolução e programa \"comercial\" de análise de estruturas por elementos finitos, como ferramentas, no cálculo estrutural de cascas cilíndrica e cônica que compõem um equipamento com dimensões \"típicas\" utilizadas na área de processos da indústria sucro-alcooleira. O estudo de forma comparativa com o método dos elementos finitos permitiu calibrar a solução teórica aproximada desenvolvida. As equações obtidas, para cascas cilíndricas e cônicas com bordas engastadas ou apoiadas fixas sob a ação de pressão hidrostática, podem ser utilizadas para prever o seu comportamento estrutural, desde que observadas hipóteses e recomendações básicas. Mesmo distantes da simulação do comportamento real das cascas, já que em campo, encontram-se inúmeros outros parâmetros não considerados neste trabalho, procurou-se apresentar um melhor esboço do comportamento estrutural das mesmas com equacionamento acessível aos engenheiros não acadêmicos envolvidos com problemas de projeto estrutural. / In twelve years of professional performance in the development of specific projects for the sugar and alcohol industry, the little information for equipments used in this sector design was observed, and it would be of great usefulness to the design engineers of this area, something introductory in the structural analysis of elevated steel tanks used in the production of sugar and alcohol. This work had as objective to use the shell of revolution theory and \"commercial\" programs for finite element analysis of structures, as tools, in the calculation of cylindrical and conical shells that compose a typical \"dimensions\" equipment used in the sugar industry processes area. The study in a comparative way with the finite elements method allowed to gauge the approximate theoretical solution developed. The equations developed for cylindrical and conical shells with fixed or supported borders under liquid pressure action, can be used to anticipate the structural behavior of the same ones, since fundamental hypotheses and basic recommendations wil have observed. In spite o f far from the real behavior simulation of the shells, because of the countless others in field parameters existence and that had not considered in this work, we tried to present a better sketch of the structural behavior of the shells with useful equations for the non academics\' engineers involved with structural design problems.