Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação dos Doutores Cidália Botelho e Rui Boaventura

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia do Ambiente,(área de especialização de Tratamento de Águas e Águas Residuais), na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Doutor Domingos Barbosa

Tese de doutoramento. Ciências de Engenharia. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Atualmente existe uma nova tendência na área da construção civil que visa a utilização de materiais com baixo impacto ambiental e sistemas construtivos que utilizem estruturas leves. Neste contexto, os painéis sanduíche vêm conquistando espaço por ser um material que permite conciliar alta resistência mecânica, isolamento térmico e baixo peso. O presente trabalho teve como objetivo estudar o desempenho físico e mecânico de painéis de partículas no formato sanduíche, constituídos de duas faces planas e núcleo corrugado, ambos de partículas bagaço de cana-de-açúcar e resina poliuretana bicomponente à base de óleo de mamona (PU mamona). O material produzido foi caracterizado por meio da determinação das propriedades densidade aparente, inchamento em espessura, módulo e rigidez de cisalhamento, rigidez à flexão e adesão interna das partículas, seguindo as recomendações estabelecidas pelas normas ASTM D1037:2006 (propriedades físico-mecânicas dos painéis planos); ASTM C393 M:2016 e D7250 M:2016 (propriedades mecânicas de flexão do painel sanduíche). Os resultados obtidos de propriedades mecânicas de flexão foram comparados com valores de diferentes classes de painéis OSB contidos no documento PS-2-10 (APA The Engineered Wood Association, 2011), essa comparação permitiu classificar o material com possibilidade de uso comocomponente construtivo com função estrutural, inclusive para aplicações como laje-piso, sendo que o painel avaliado suportou as cargas típicas residenciais e atendeu aos requisitos de deflexão admissível estabelecidos pelo International Building Code (IBC, 2012). Com relação à densidade, os painéis sanduíche avaliados se enquadram na categoria de painéis de baixa densidade. As propriedades de inchamento em espessura e adesão interna dos tratamentos T1 e T2 atenderam às exigências dos requisitos normativos. / Currently there is a new trend in the area of civil construction that aims to use materials with low environmental impact and construction systems that use lightweight structures. In this context, the sandwich panels have been gaining space because it is a material that allows to reconcile high mechanical resistance, thermal insulation and low weight. The present work had the objective of studying the physical and mechanical performance of sandwich panels, consisting of two flat faces and corrugated core, both of sugarcane bagasse particles and castor oil based bicomponent polyurethane resin ( PU castor). The material produced was characterized by determining the properties of bulk density, thickness swelling, shear modulus and stiffness, flexural stiffness and internal adhesion of the particles, following the recommendations established by ASTM D1037: 2006 (physical-mechanical properties of panels plans); ASTM C393 M: 2016 and D7250 M: 2016 (mechanical properties of sandwich panel flexure). The obtained results of mechanical properties of flexion were compared with values of different classes of OSB panels contained in document PS-2-10 (APA The Engineered Wood Association, 2011), this comparison allowed to classify the material with possibility of use with constructive component with function structural, including for slab-floor applications, and the panel evaluated supported typical residential loads and met the International Building Code (IBC, 2012) deflection requirements. With regard to density, the sandwich panels evaluated fall into the category of low density panels. The swelling properties in thickness and internal adhesion of the treatments T1 and T2 met the requirements of the normative requirements.

O tempo de ciclo da usinagem por hidroerosão aumenta após longos períodos de uso do fluido erosivo sem renovação de partículas, o que caracteriza uma redução da eficiência do processo. Esta redução pode ser avaliada por alterações das fases sólida e líquida que compõem o fluido erosivo. Neste trabalho os indicadores de eficiência do processo foram obtidos para um período de 150 horas de usinagem para arredondamento da seção de entrada de canais internos de bicos injetores, sem renovação de partículas. Para este intervalo foram determinadas as distribuições de tamanho das partículas de B4C, concentrações volumétricas de sólidos, viscosidades e densidades do fluido. As partículas foram também caracterizadas quanto à geometria utilizando um programa computacional desenvolvido no Matlab. Após 150 horas de uso o processo teve sua eficiência reduzida em 20%, sendo a redução atribuída à redução de 28% da concentração volumétrica de sólidos, ao aumento de particulado fino presente no fluido erosivo e redução de 50% da viscosidade do fluido. As interações hidrodinâmicas entre partículas e fluido foram caracterizadas pelo momento de equilíbrio, parâmetro utilizado para caracterizar o nível de acoplamento entre partícula e fluido e a eficiência do impacto. No final do período avaliado houve redução de aproximadamente 30% do volume de partículas com alto acoplamento com o fluido, com impacto negativo para a eficiência do processo. O período de 70 horas em que a redução da eficiência do processo não ultrapassou 5% pode ser utilizado como referência para tempo máximo de produção sem adição de abrasivos. / The hydroerosive grinding cycle time increases after long-term use of erosive media without particle reload, thus characterizing the reduction of process efficiency. Modifications on solid and liquid phases contribute for this reduction. In this work the process efficiency indicators were obtained from a 150 hours production period without particle reload. The production consists of diesel injection nozzles inlet rounding by hydroerosive grinding. For this period the B4C particle size distribution, solid volume fraction, fluid viscosity and density were obtained. Particle shape factors were obtained by a computational routine using Matlab. After 150 hours the process efficiency was reduced by 20% and this reduction can be attributed to 28% decrease of solid volume fraction, to fine particles increase and to the 50% reduction in fluid viscosity. The hydrodynamic interactions between particles and fluid were characterized by the particle momentum equilibrium number. This parameter is used to classify the particle-fluid coupling, thus the impact efficiency. At the end of the monitored period the volume of particles classified as high coupling was reduced by approximately 30% and this represents negative impact for the process efficiency. The efficiency loss did not exceed 5% for the first 70 hour of production, and then this value could be used as reference for the maximum run period without particle reload.

Made available in DSpace on 2016-05-17T16:50:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-03-12. Added 1 bitstream(s) on 2016-05-17T16:54:30Z : No. of bitstreams: 1 000855920.pdf: 373167 bytes, checksum: db4fc619e0ae927d8463d2bfc84a0917 (MD5) / Apresentamos o formalismo de espinores puros da supercorda. Fazemos um estudo sistemático da prescrição para o cálculo de amplitudes em nível árvore nesse formalismo. Discutimos brevemente a supercorda em Ad'S IND 5' x 'S POT. 5' / We present the pure spinor formalism of the superstring. We systematically study the prescription for tree level amplitudes in this formalism. We discuss briefly the superstring in Ad'S IND 5' x 'S POT 5'

Orientador: Maria Cristina Batoni Abdalla / Doutor

Orientador: Sérgio Ferraz Novaes / Coorientador: Thiago R. F. P. Tomei / Banca: Alexandre Alves / Banca: Antonio Vilela Pereira / Banca: Gilvan Augusto Alves / Banca: Murilo Santana Rangel / Resumo: Na Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear (CERN), o Large Hadron Collider (LHC) colide grupos de prótons 40 milhões de vezes por segundo a uma energia de 13 TeV. Operando junto ao LHC, o Compact Muon Solenoid (CMS) é um detector projetado para identificar uma ampla gama de partículas produzidas nessas colisões. As partículas produzidas em cada colisão são observadas nos subdetectores na busca de pistas sobre a Natureza no seu nível mais fundamental. Apesar do modelo padrão das partículas elementares ter sido testado em uma variedade de experimentos de altas energias, um dos principais objetivos do LHC é a busca de uma nova física além daquela prevista pela teoria existente. Nesse trabalho analisamos os dados de colisões próton-próton produzidos pelo LHC operando com energia de centro de massa de 13 TeV e coletados pelo CMS em 2015. O presente estudo envolve a busca de uma ressonância X não observada previamente, decaindo em um par de bósons vetoriais. Os resultados são interpretados no contexto do modelo de dimensões extras deformadas de Randall-Sundrum, distinguindo as hipóteses de fundo (modelo padrão) e fundo mais sinal (modelo padrão + graviton). Nenhuma evidência da existência de uma partícula com as características do graviton de Randall-Sundrum foi encontrada. Limites superiores com nível de confiança de 95% são estabelecidos para a seção de choque de produção da ressonância X decaindo em um par de bosons Z, para valores de massa MX no intervalo 800 - 3000 GeV. A exclusão esperada (observada) no valor de massa MX = 800 GeV é 154 fb (93 fb); para o valor de massa MX = 3000 GeV o valor de exclusão esperado (observado) diminui para 19 fb (15 fb). Um excesso com significância global igual a 2s é observado no ponto de massa MX = 1000 GeV. / Abstract: At the European Organization for Nuclear Research (CERN), the Large Hadron Collider (LHC) smashes groups of protons 40 million times per second at an energy of 13 TeV. Operating at the LHC, the Compact Muon Solenoid (CMS) is a multipurpose detector conceived to identify a large variety of particles produced in such collisions. The produced particles are observed at the sub-detectors in search of clues about Nature at the most fundamental level. In spite of the impressive agreement of the standard model with all the experimental results obtained so far, one of the main aims of the LHC is the search of new physics beyond the one foreseen by this theoretical model. In this work, we analyze proton-proton collisions delivered by the LHC operating at centre-of-mass energy of 13 TeV and collected by CMS during 2015. The channel under study involves the search for an unknown resonance X decaying into a pair of vector bosons. The results are interpreted in the context of the Randall-Sundrum warped extra-dimensional model, distinguishing between the hypotheses of background only (standard model) and background plus signal (standard model + graviton). No evidence of the existence of a graviton-like particle was found. Upper limits at 95% confidence level are set for the production cross section of a resonance X decaying to a pair of Z bosons, for values of mass MX in the range between 800 - 3000 GeV. The limit expected (observed) at MX = 800 GeV is 154 fb (93 fb); for the mass point MX = 3000 GeV the limit expected (observed) decreases to 19 fb (15 fb). A localised excess with global significance equal to 2s is observed in the mass point MX = 1000 GeV. / Doutor

O Laboratório de Implantação Iônica (LII) do IF-UFRGS possui uma linha de microfeixe instalada há poucos anos e que se encontra em fase de otimização e desenvolvimento. Esta é a primeira e única linha de microfeixe de íons instalada no Brasil e, portanto, é de grande interesse torná-la eficiente e disponibilizá-la para a comunidade científica. Algumas técnicas já estão bem desenvolvidas na linha de microfeixe: micro-PIXE, STIM e PBW (proton beam writing). A grande variedade de técnicas baseadas em feixes de íons de grande dimensão estimula estudos para a operacionalização dessas mesmas para o caso de feixes micrométricos. O estabelecimento e a operacionalização da técnica micro-NRA (reação nuclear) é importante para a consolidação de uma técnica capaz de determinar e mapear elementos leves que não são detectados com as técnicas atualmente em operação. Tais elementos, como por exemplo, carbono, nitrogênio e oxigênio, são os constituintes majoritários de grande parte dos materiais em estudo no LII. Neste estudo, apresentamos os parâmetros experimentais utilizados, bem como os resultados analíticos obtidos com a técnica de micro-NRA. Uma primeira avaliação sugere que a técnica tem grandes potencialidades para caracterização e mapeamento do carbono, enquanto que os resultados para o oxigênio e nitrogênio indicam a necessidade de uma técnica complementar. Adicionalmente, os resultados obtidos com micro-NRA foram comparados com os resultados provenientes de medidas com micro-PIXE utilizando um detector SDD com janela ultrafina, recentemente instalado na linha de microfeixe. Uma avaliação dos mapas elementares obtidos pelas duas técnicas indica que as medidas realizadas com micro-PIXE oferecem resultados com melhor estatística e mapas elementares de qualidade superior. / A couple of years ago, the Ion Implantation Laboratory (LII) at IF- UFRGS installed a microprobe station and ever since it has been under development. This is the first and unique ion microprobe station installed in Brazil and therefore it is of great interest to make it efficient and available to the scientific community. Some techniques are well developed in the microbeam station: micro-PIXE, STIM and proton beam writing. A wide variety of techniques based on broad ion beams stimulates further work for the implementation of such techniques for the case where the beam spot size is of the order of few micrometers. The study of the micro-NRA technique (Nuclear Reaction Analysis) is important since it can be used for the detection of light elements that are not detected with the techniques already in operation at the microprobe station. Such elements, such as carbon, nitrogen and oxygen are the major constituents of most materials under study in LII. In this study, we present the experimental parameters as well as the analytical results obtained with the micro-NRA technique. A preliminary assessment suggests that the technique has a great potential for the characterization and mapping of carbon, while the results for oxygen and nitrogen indicate the need for a complementary technique. Additionally, the results obtained with micro-NRA were compared with the results from measurements with micro-PIXE obtained with a SDD detector with ultra-thin window. An evaluation of the elemental maps obtained by the two techniques indicates that the measurements made with micro-PIXE provide results with better statistics and elemental maps with higher quality.

A determinação experiemntal da seção de choque de produção de raios X induzida por feixe de íons tem sido objeto de vários trabalhos nas últimas décadas, tendo em vista que este é um dos principais fatores que afetam a quantificação composicional de uma análise PIXE baseada em parâmetro fundamentais ( standardless). Compilações recentes de dados indicam a necessidade de um maior número de medidas experimentais das seções de choque de produção de raios X das várias camadas eletrônicas e com incidência de prótons e partículas alfa, dos coeficientes de fluorescência, Coster-Kronig e frações de intensidade de linhas. Avanços tecnológicos e computacionais permitem a atualização destas bases de dados, facilitama revisão da literatura, a comparação entre trabalhos e abordagens mais refinadas de parâmetros até o momento negligenciados. Por exemplo, a produção de filmes homgêneos ultrafinos (da ordem de alguns nm), que satisfazem as aproximações necessárias para obtenção experimental de parâmetros atômicos; a produção de detectores Si(Li) sem região inativa de detecção (dead layer); o desenvolvimento de códigos de ajuste para uso em computadores pessoais, que tenham a capacidade de ajuste de muitas linhas simultâneas com funções não-analíticas, e que levam em conta fenômenos físicos de processo de detecção. Este trabalho se utilizou desses avanços, tendo como objetivo principal a determinação experimental de seções de choque de produção de raios X das camadas eletrônicas K e L pela incidência de prótons e partículas alfa, para elementos selecionados. Os resultados obtidos contribuíram para preencher lacunas observadas nas bases de dados experimentais bem como propor valores de coeficientes de flourescência que permitiram maior concordância dos dados com os modelos teóricos Com o detalhamento da função resposta do detector, que passou a levar em conta a coleção incompleta de cargas no detector, foi possível constatar os efeitos de ionização múltipla dos átomos da amostra. Embora a importância desse efeito em PIXE seja reconhecida na literatura, ele é raramente percebido com detectores de Si(Li). A aplicação de parâmetros fundamentais em análises PIXe standardless foi estudada relacionando a concentração de elementos traço com a cor de amostras de opala do RS.