Grandes cidades, como São Paulo, são afetadas de forma significante pela poluição atmosférica. É de grande importância a caracterização das fontes emissoras da poluição atmosférica, não somente nas regiões centrais, mas também nas regiões periféricas, pois a composição da poluição pode não ser homogênea em toda a extensão da cidade. Neste estudo foram caracterizados os componentes da poluição atmosférica em quatro regiões dentro cidade de São Paulo. Para este fim foram Coletados Material Particulado (PM2.5) durante vinte dias no período de inverno de 2011 e vinte dias durante o período de verão de 2011. O material foi coletado através de filtros de policarbonato com 24 h de exposição, e foi submetido a análises gravimétricas, determinação da concentração de Black Carbon por refletância e determinação da composição elementar por Fluorescência de Raios-X. A identificação das diferentes fontes geradoras de material particulado foi baseada na análise de Componentes Principais (ACP). A variação da concentração da massa do material particulado fino (PM2.5) em g/m3 não teve diferença significativa entre os locais amostrados, mas mostrou diferença entre as estações do ano, sendo maior no período do inverno em todos os locais. A proporção do Black Carbon teve um comportamento diferente da massa. O Black Carbon não variou significantemente entre as estações do ano, porém apresentou diferença entre os locais amostrados, destacando-se no Parque do Ibirapuera e na Zona Leste. Foram encontrados 3 Fatores que explicam 75% da variabilidade. O Fator 1 é constituído pelos elementos Ti, V, Mn, Fe, Ni, Pb, P, S Cr e K e foi atribuído como sendo associado à ressuspensão de solo e emissões veiculares, O Fator 2 é composto por V, P, BC, e S e foi interpretado como sendo representativo de emissões veiculares de combustíveis com alto teor de enxofre. O Fator 3 é 7 associado aos elementos BC e Ni e foi interpretado como sendo produzido por emissões veiculares em geral / Large cities such as São Paulo are significantly affected by air pollution. It is of great importance to characterize the emission sources of air pollution, not only in the central regions of the city of São Paulo, but also in peripheral regions, do to the fact that the composition of pollution may not be homogeneous across the city area. This study shows the Characterized the components of air pollution in four different areas of the metropolitan region of São Paulo. Particulate matter (PM 2.5) was collected during the winter of 2011 and summer of 2011. It was collected 24-h PM2.5 samples, employing gravimetry to determine PM2.5 mass concentrations; reflectance to quantify black carbon concentrations and X-ray fluorescence to characterize elemental composition. A receiver model based on principal component analysis (PCA) was used to identify the involvement of the different sources for the generation of particulate matter. The fine particulate matter (PM2.5) in g/m3 did not differ significantly among the locations. However, the results collected showed differences according the seasons evaluation, being higher in the winter for all regions sampled. The proportion of Black Carbon behaves differently than the mass. It does not vary significantly between the seasons, but between the different regions. The proportion of Black Carbon was higher in Ibirapuera Park and the East Zone. Was found 3 factors explaining 75% of the variability. Factor 1 consists of the elements Ti, V, Mn, Fe, Ni, Pb, P, S Cr e K and was related to crustal emission (soil) and vehicle emissions, Factors 2 consists of the elements V, P, BC, e S and can be related to vehicular emissions of fuels with high sulfur content. Factor 3 consists of the elements BC and Ni was associated to vehicle emission

Submitted by THIAGO DE ARAÚJO DOURADO null (tgohand@gmail.com) on 2016-11-08T19:24:16Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO final final.pdf: 4889486 bytes, checksum: 33b9dbb0208fe5391c73263a61ad83f8 (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO null (luizaromanetto@hotmail.com) on 2016-11-10T19:10:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dourado_ta_me_rcla.pdf: 3118834 bytes, checksum: 4e512369feb953767ccabbc9902676ab (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-10T19:10:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dourado_ta_me_rcla.pdf: 3118834 bytes, checksum: 4e512369feb953767ccabbc9902676ab (MD5) Previous issue date: 2016-09-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo principal do presente trabalho foi a caracterização química do material particulado em suspenção na atmosfera (MP2,5 e MP10) das regiões metropolitanas de Goiânia (GO) e de Rio Claro (SP), por meio da técnica de fluorescência de raios X por dispersão em energia (EDXRF) com fonte de energia de Luz Síncrotron. A amostragem foi realizada em dois períodos climáticos (inverno-seco e verão-chuvoso), utilizando um amostrador tipo staker, que permite a coleta simultânea de particulado fino (partículas com tamanho de diâmetro menor do que 2,5 µm) e grosso (partículas com diâmetro entre 2,5 e 10 µm). Foram utilizados filtros com 47 mm de diâmetro e com tamanho de poro de 0,4 e 8,0 µm, respectivamente. A quantificação de MP2,5 e MP10 no ar atmosférico foi realizada através de gravimetria. As concentrações de material particulado foram comparadas com os valores indicados por órgãos regulamentadores, nacionais e internacionais (CONAMA13/1990; CETESB/2012; WHO/2015; Directiva Europeia/2008/50). A determinação elementar dos MP2,5 e MP10, compreendeu os seguintes elementos: Si, S, K, Ti, Cr, Mn, Fe, Cu, Zn e Ca. Para a identificação das possíveis fontes de emissão, ou de formação do material particulado, foi calculado o coeficiente de correlação de Pearson associado à análise de agrupamento e a determinação dos fatores de enriquecimento. No geral, as concentrações médias de MP10 e MP2,5 em Goiânia foram maiores que em Rio Claro, assim como os teores elementares. Como esperado, os teores elementares médios foram maiores no inverno que no verão, para as duas localidades. No geral foi observado ao longo das campanhas de amostragem que os elementos majoritários em ambas as frações foram o Si, Fe, Ca e K, característicos de emissões naturais. O tratamento dos dados mostrou que a composição elementar é diferente entre as frações coletadas, exceto as amostras de MP2,5 referentes a Rio Claro. O coeficiente de correlação de Pearson indicou associação dos materiais particulados com metais de origem natural. Para as duas cidades, as análises de agrupamento em conjunto com o cálculo de fator de enriquecimento mostram que a origem de MP10 é associada às emissões naturais, enquanto a origem de MP2,5 é associada às emissões tanto naturais quanto antrópicas. / The main objective of this study was the chemical characterization of the particulate matter in suspension in the atmosphere (PM2.5 and PM10) in the metropolitan areas of Goiânia (GO) and Rio Claro (SP). Sampling was carried out in winter and summer seasons, using a sampler staker type which allows the simultaneous collection of fine particulate (particles smaller diameter size than 2.5 uM) and large (particle diameter between 2.5 and 10 micrometres). Using filters were 47 mm in diameter and 0.4 pore size and 8.0 micrometres respectively. Quantitation of MP10 and PM2.5 in atmospheric air was performed by gravimetry. The particulate matter concentrations were compared to the values indicated by regulators, national and international bodies (CONAMA13 / 1990; CETESB / 2012; WHO / 2015; European Directive / 2008/50). For elemental determination of PM2.5 and PM10 was used to X-ray fluorescence technique by energy dispersive (EDXRF) with power source Synchrotron Light. The elements determined in Rio Claro campaigns and Goiania are Si, S, K, Ti, Cr, Mn, Fe, Cu, Zn and Ca. To determine possible sources of emissions or formation of particulate matter was calculated the correlation coefficient Pearson, associated cluster analysis in conjunction with the enrichment factor calculations. Overall, the average concentrations of PM10 and PM2.5 in Goiania were higher than in Rio Claro, the same occurred for the elementary levels. As expected, the average elementary levels were higher in winter than in summer, for both locations. Overall it was observed over the sampling campaigns that the majority elements in both fractions were Si, Fe, Ca, and K, characteristic of natural emissions. Data analysis showed that the elemental composition is different between the fractions collected, except samples of PM2.5 regarding Rio Claro. The Pearson correlation coefficient indicated association of particulate materials with naturally occurring metals. For both cities, the cluster analysis in conjunction with the enrichment factor of calculation show that the PM10 origin is associated ace natural emissions, while PM2.5 source is associated with emissions both natural and anthropogenic. / CAPES: 36826687801

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O Complexo Estuarino Lagunar Mundaú-Manguaba está sofrendo um processo acelerado de degradação ambiental devido a muitas atividades antrópicas como crescimento urbano desordenado, processamento de cana-de-açúcar, pecuária, efluentes industriais e domésticos. O objetivo deste trabalho é avaliar a composição e distribuição do material particulado em suspensão através de traçadores geoquímicos orgânicos para identificar as fontes potenciais e os padrões de mistura da matéria orgânica no CELMM durante duas campanhas: uma realizada no período seco e a outra no período úmido. As amostras de água foram coletadas na superfície (< 1 m de profundidade), utilizando garrafas de vidro de 4L de capacidade. Os n-alcoois, esteróis e ácidos graxos foram extraídos por Soxhlet e analisados por cromatografia em fase gasosa acoplada a espectrometria de massas. Considerando os resultados obtidos, constatou-se que há uma predominância de matéria orgânica autóctona em ambos os períodos de amostragem no sistema em questão. Contudo, também foi observada a presença de fontes alóctonas e antrópicas, tendo estas uma menor influência durante o período seco. / The Mundaú-Manguaba estuarine lagoon system is located in Maceió, Alagoas, Brazil. This region has been suffering an accelerated process of environmental degradation through many antropic activities like urban growth, sugar-cane processing, cattle breeding, industrials waste and sewage. The aim of this work is to evaluate the suspended particulate matter composition and distribution with organic geochemistry markers to identify the potential sources and mixing processes in the system during the wet and the dry period. The water samples were collected at the surface (<1m of depth), using a 4L glass bottle. Lipids were extracted by Soxhlet and quantified by gas chromatography-mass spectrometry. Considering the obtained results, a predominance of autochthonous sources of organic matter was established for the system. However, the presence of alochthonous and anthropic also was observed with lower influence during the dry period.

O presente trabalho apresenta um método baseado nos conceitos da mecânica da fratura linear elástica para a previsão do desempenho em fadiga de materiais compósitos particulados. Este método deriva de uma sequência matemática para a realização das previsões de forma incremental, considerando a pré-existência de defeitos intrínsecos ao material advindos de seus componentes ou processo de fabricação, o que facilita a visualização da propagação dos defeitos. Este método possibilita também a previsão da vida residual em fadiga para componentes que apresentem defeitos já no estágio de propagação e a estimativa da amplitude máxima da tensão aplicada para que o componente apresente uma durabilidade mínima desejada em fadiga. A utilização do método em questão tem como mérito a possibilidade de redução expressiva no tempo dispendido e esforços de desenvolvimento de produtos desenvolvidos sob o conceito de materiais compósitos particulados, colaborando para a redução dos custos de projeto e aumento da competitividade destes produtos. Para viabilizar a aplicação do método proposto é também a utilizada uma metodologia baseada em normas internacionais para a determinação da tenacidade à fratura de materiais compósitos particulados empregados como materiais de fricção. Para a demonstração da aplicação do método proposto utilizou-se como exemplo as propriedades de um material compósito aplicado como guarnição de freios a tambor de automóveis de passeio e dados do comportamento em fadiga de materiais compósitos particulados disponíveis na literatura apresentados por Antunes (2002). Os resultados mostram que os valores de tenacidade à fratura medidos para o material de estudo apresentam pouca variação entre si e, por obedecerem aos requisitos da norma adotada e serem compatíveis com os valores desta propriedade disponíveis na literatura para resinas termorrígidas e outros materiais compósitos, podem ser considerados representativos dos valores reais de tenacidade à fratura do material. Da mesma forma, as previsões geradas aplicando-se as equações descritas pelo modelo desenvolvido apresentam tendências similares aos dados encontrados na literatura relacionados a avaliações do comportamento em fadiga de materiais compósitos de matriz termorrígida reforçados com partículas de material inorgânico e, portanto, são considerados válidos. / The present work shows a method based on the concepts of linear elastic fracture mechanics to predict the fatigue performance of particulate composites materials. This method is derived from a mathematical sequence to perform the predictions incrementally which makes easier the visualization of the flaw propagation, considering the pre-existence of intrinsic defects in material arising from its components or the manufacturing process. This method also enables the prediction of residual fatigue life of components that already have flaws at the propagation stage and the estimation of the maximum amplitude of stress applied to the component to provide a minimum desired fatigue life. The use of this method has the merit of making possible a significant reduction of the development efforts and time spent for develop products designed under the concept of particulate composites, helping to reduce the project cost and increasing the competitiveness of these products. To enable the use of the proposed method, a methodology based on international standards for the determination of fracture toughness, KIC, of particulate composites applied as friction materials is also presented. To demonstrate the proposed method, the properties of a friction material used as drum brake lining for automobiles and data of fatigue behavior of particulate composites available in the literature were used. The results shown that the KIC values measured for the studied material presented a small variation and are compatible with fracture toughness values available in the literature for thermoset resins and other composite materials. Therefore, as the test met the adopted standard requirements, these values can be considered representative of the material true fracture toughness. Similarly, the predictions generated by the application of the developed method equations showed similar trends compared to literature data related to fatigue behavior evaluations of thermoset matrix composites reinforced with inorganic particulate material, therefore, are considered valid.

Programa Internacional de Becas da FundaÃÃo Ford / O processamento de materiais cerÃmicos, que envolve a queima de tijolos e demais produtos das indÃstrias cerÃmicas vermelhas, està associado à liberaÃÃo de componentes gasosos e material particulado que em fortes concentraÃÃes podem prejudicar o meio-ambiente e principalmente a saÃde humana, uma vez que os gases emitidos por estas indÃstrias, na maioria das vezes, nÃo sÃo tratados antes de serem lanÃados à atmosfera. O escopo desta pesquisa foi desenvolver um suporte cerÃmico visando, principalmente, à remoÃÃo de material particulado da indÃstria cerÃmica vermelha. Para sua obtenÃÃo foi usado resÃduo de terra diatomÃcea, ignimbrita (Sillar), e como aglomerante a bentonita, as quais possuem aproximadamente 70% a 80% de sÃlica. A sÃlica apresentando-se sob duas formas cristalinas: quartzo e cristobalita. O resÃduo, terra diatomÃcea, coletado em uma indÃstria cervejeira, foi submetido a um tratamento tÃrmico para a eliminaÃÃo da matÃria orgÃnica absorvida durante a etapa de filtraÃÃo. As matÃrias-primas foram submetidas a uma anÃlise quÃmica e mineralÃgica mediante FluorescÃncia de raios X e DifraÃÃo de raios X. Para a fabricaÃÃo do suporte cerÃmico foram preparadas espumas cerÃmicas pelo mÃtodo da replica. As espumas polimÃricas foram imersas na suspensÃo (diatomita, ignimbrita, bentonita e Ãgua), secas e tratadas termicamente. A eliminaÃÃo da espuma cerÃmica polimÃrica ocorreu a 400ÂC e, em seguida, o corpo cerÃmico foi sinterizado a 1100ÂC, em um intervalo de tempo compreendido de 45 e 60 min. Foram testadas quatro formulaÃÃes com duas variÃveis: tamanho de grÃo e composiÃÃo. A formulaÃÃo quatro (10% de diatomita e 16% de ignimbrita), foi a mais Ãtima, com uma resistÃncia mecÃnica à compresao de 0,8 MPa e uma porosidade de 81%. A reduÃÃo de material particulado, apÃs o uso do suporte cerÃmico, foi de aproximadamente 84% e de 72% de monÃxido de carbono, estando dentro dos padrÃes estabelecido pela ResoluÃÃo nÂ382/2006 do CONAMA. / The processing of ceramic materials which involves burning of the bricks and other ceramic product red ceramic industries is associated with the release of gaseous components and particulate material in high concentrations that affect the environment and human health, considering that the gases emitted by these industries are not mostly treated before being released to the atmosphere. The purpose of this research was to develop a ceramic support with the main objective of the removal of particulate matter. Was used diatomaceous earth residue, ignimbrita (Sillar) and the bentonite as a binder, which possess a high amount of silica. The silica exists in two crystalline forms: quartz, cristobalite. The residue, diatomaceous earth, collected in a beer industry, was submitted to a thermal treatment for the elimination organic matter absorbed during filtration. The raw materials were subjected to chemical and mineralogical analysis by XRF and XRD. Were processed by the replication method. The Polymeric foams were immersed in the ceramic suspension (diatomite, ignimbrita, bentonite and water), and then dried and heat-treated for consolidation. The polymer foam was burned out at 400 ÂC and sintering was carried out at 1100 ÂC for 45 - 60 min. We&#8223;re working four formulations with two variables, grain size and composition. The four formulations (10% diatomite and 16% ignimbrita) was more excellent, mechanical strength compresao of 0,8MPa and porosity of 81%. The reduction of particulate matter after using the ceramic support was approximately 84% and carbon monoxide was 72% is within the standards established by the Resolution nÂ382/2006 do CONAMA.

Os canteiros de obras são causadores de diversos impactos ambientais relacionados ao grande consumo de recursos e à grande geração de poluição e incômodos que afetam toda sociedade. Dentre as fontes de poluição, está a emissão de material particulado na atmosfera, responsável por uma série de problemas respiratórios e cardíacos, danos à flora e à fauna, incômodos à vizinhança, danos ao solo, à água e à qualidade do ar, entre outros aspectos. Em vários países, os canteiros de obras são reconhecidos como uma das principais fontes de poluição por partículas. O objetivo deste trabalho é identificar as principais fontes emissoras de material particulado entre as diversas atividades de construção, as principais ferramentas de controle e prevenção de emissão e os principais métodos de monitoramento aplicáveis aos canteiros de obras de edifícios. Sua metodologia está baseada em compilação e análise de bibliografia nacional e internacional disponível.Como resultados, são identificadas as principais fontes de emissão de material particulado nas fases de demolição, movimentação de terra e serviços preliminares e serviços de construção. Mostra-se, também, que o monitoramento, associado a ações de prevenção e controle, é uma ferramenta eficaz para manutenção de níveis de emissão aceitáveis, utilizando equipamentos de custo relativamente baixo, fácil operação e implantação no canteiro de obras. Finalmente, o trabalho traz um conjunto de recomendações que podem ser utilizadas na composição de um plano de gestão para prevenção, controle e monitoramento de emissões de material particulado em canteiros de obras, a ser incorporado às práticas de gestão já em uso pela empresa construtora. O trabalho conclui que o controle de emissões nos canteiros de obras de edifícios pode ser aplicado por empresas construtoras, dentro da atual realidade brasileira. / The construction sites cause many environmental impacts related to high consumption of resources and high levels of pollutions emissions, affecting the whole society. Among these pollutions, it is the particulate matter emission in the atmosphere, responsible for heart and lung diseases, damages to animals, plants, soil, water and air quality and nuisances to neighbors. In several countries, the construction sites are recognized as one of the main sources of particle pollution. This work intends to identify the main emission sources of particulate matter among the great variety of construction activities, the main particle emissions control tools and the main monitoring methods available for building construction sites. The research is based on compilation of Brazilian and international bibliographies. As result, are identified the main sources of particulate matter emission on demolition, earthmoving and construction activities. The work presents that monitoring associated with prevention e control measures is an effective tool for maintenance of controlled emissions levels, through low cost, easy operation and easy implantation equipments. Finally, the work presents a set of recommendation to elaborate a management plan to prevent, control and monitoring particulate matters emissions in the construction sites, easily adapted to the current management practices of the contractors firms. The work concludes that the particulate matter emission control can be implanted by contractors firm within the current Brazilian reality.

Busca-se a minimização da emissão de material particulado em incinerador industrial de resíduos perigosos através do controle operacional de algumas variáveis de processo. Essas variáveis, que afetam diretamente a qualidade da queima, são: intervalo de tempo de alimentação, modo de introdução de pequena quantidade de resíduo líquido no forno rotativo e excesso de oxigênio na saída dos gases de combustão. Todos os testes têm a mesma taxa de resíduos incinerados (kg/h). Na faixa estudada, o controle operacional mostrou resultados expressivos: em todos os casos, para cada variável estudada, a emissão de material particulado na melhor condição foi aproximadamente 2,5 vezes menor o valor da emissão de material particulado, se comparado com a pior condição de operação. / The minimization of particulate matter emissions in hazardous industrial waste incinerator was sought through operational control of some specific variables of the process. These variables, which have direct interference in the combustion quality, are: mean time between semi-batch feedings, mode of fedding of small amounts of liquid waste, and oxygen excess in the off-gas. All tests have been performed with the same feeding rate (kg/h). In the range studied, operational control showed expressive results: for each variable tested, the particulate matter emission in the worst operational point was around 2,5 times that obtained within the best condition.

Município de Cubatão passou por mudanças significativas em seu cenário desde 1950, passando de uma região rural para industrial, com impacto ambiental significativo. Este projeto tem por objetivo analisar o conjunto de ações relacionadas à gestão ambiental da qualidade do ar, entre 1980 e 2013, no Município de Cubatão e seu entorno, considerando possibilidades de respostas na tomada de decisão e ações para controle da qualidade do ar, particularmente referente ao material particulado (MP10). O percurso metodológico da investigação considerou: legislação referente ao período, materiais divulgados na imprensa, banco de dissertações e teses acadêmicas e etapa de pesquisa empírica, com o desenvolvimento de conceitos que equacionem as questões de tráfego de caminhões e qualidade do ar em Cubatão e entorno. Como resultado desta pesquisa pôde-se identificar os principais elementos-chave a serem considerados e propor protótipo, com uma nova abordagem logística para o transporte de grãos na região, que pode auxiliar no controle sobre os índices de poluição do ar, em específico, oparâmetro material particulado (MP10). / The scenario of the City of Cubatão has changed significantly since 1950, going from a rural region to an industrial one, with a significant environmental impact. The objective of this project is to analyze the actions related to the environmental management of air quality, from 1980 to 2013, in the City of Cubatão and its surrounding, considering potential responses in the decision-making and actions for air quality control, especially regarding the particulate matter (PM10). The research methodology has taken into consideration the legislation for the period, press publications, academic dissertations and theses database, and an empirical research stage, with the development of concepts to assess the truck traffic and air quality issues in Cubatão and surroundings. As a result of this research, the key elements to be taken into consideration were identified and a prototype, with a new approach on the grain transport logistics in the region, was proposed, which can assist the control of air pollution index, specially, the particulate matter parameter (PM10).

O presente trabalho apresenta um método baseado nos conceitos da mecânica da fratura linear elástica para a previsão do desempenho em fadiga de materiais compósitos particulados. Este método deriva de uma sequência matemática para a realização das previsões de forma incremental, considerando a pré-existência de defeitos intrínsecos ao material advindos de seus componentes ou processo de fabricação, o que facilita a visualização da propagação dos defeitos. Este método possibilita também a previsão da vida residual em fadiga para componentes que apresentem defeitos já no estágio de propagação e a estimativa da amplitude máxima da tensão aplicada para que o componente apresente uma durabilidade mínima desejada em fadiga. A utilização do método em questão tem como mérito a possibilidade de redução expressiva no tempo dispendido e esforços de desenvolvimento de produtos desenvolvidos sob o conceito de materiais compósitos particulados, colaborando para a redução dos custos de projeto e aumento da competitividade destes produtos. Para viabilizar a aplicação do método proposto é também a utilizada uma metodologia baseada em normas internacionais para a determinação da tenacidade à fratura de materiais compósitos particulados empregados como materiais de fricção. Para a demonstração da aplicação do método proposto utilizou-se como exemplo as propriedades de um material compósito aplicado como guarnição de freios a tambor de automóveis de passeio e dados do comportamento em fadiga de materiais compósitos particulados disponíveis na literatura apresentados por Antunes (2002). Os resultados mostram que os valores de tenacidade à fratura medidos para o material de estudo apresentam pouca variação entre si e, por obedecerem aos requisitos da norma adotada e serem compatíveis com os valores desta propriedade disponíveis na literatura para resinas termorrígidas e outros materiais compósitos, podem ser considerados representativos dos valores reais de tenacidade à fratura do material. Da mesma forma, as previsões geradas aplicando-se as equações descritas pelo modelo desenvolvido apresentam tendências similares aos dados encontrados na literatura relacionados a avaliações do comportamento em fadiga de materiais compósitos de matriz termorrígida reforçados com partículas de material inorgânico e, portanto, são considerados válidos. / The present work shows a method based on the concepts of linear elastic fracture mechanics to predict the fatigue performance of particulate composites materials. This method is derived from a mathematical sequence to perform the predictions incrementally which makes easier the visualization of the flaw propagation, considering the pre-existence of intrinsic defects in material arising from its components or the manufacturing process. This method also enables the prediction of residual fatigue life of components that already have flaws at the propagation stage and the estimation of the maximum amplitude of stress applied to the component to provide a minimum desired fatigue life. The use of this method has the merit of making possible a significant reduction of the development efforts and time spent for develop products designed under the concept of particulate composites, helping to reduce the project cost and increasing the competitiveness of these products. To enable the use of the proposed method, a methodology based on international standards for the determination of fracture toughness, KIC, of particulate composites applied as friction materials is also presented. To demonstrate the proposed method, the properties of a friction material used as drum brake lining for automobiles and data of fatigue behavior of particulate composites available in the literature were used. The results shown that the KIC values measured for the studied material presented a small variation and are compatible with fracture toughness values available in the literature for thermoset resins and other composite materials. Therefore, as the test met the adopted standard requirements, these values can be considered representative of the material true fracture toughness. Similarly, the predictions generated by the application of the developed method equations showed similar trends compared to literature data related to fatigue behavior evaluations of thermoset matrix composites reinforced with inorganic particulate material, therefore, are considered valid.

A preocupação com a qualidade do ar é crescente. Nos últimos anos, as emissões industriais e veiculares acarretam em muitos casos, especialmente em áreas urbanas, condições inadequadas para a saúde da população. Diversos estudos relacionam aumento em internações hospitalares, especialmente por problemas respiratórios, durante episódios de altas concentrações de material particulado. O objetivo deste estudo foi coletar dados diários de concentração de MP10 e compará-los com uma série de dados de quase 10 anos de coleta disponíveis para a cidade de São Carlos-SP. Além disso, ambas as séries de dados foram utilizadas para criar modelos de previsão da concentração de material particulado utilizando como ferramenta as redes neurais artificiais. O local escolhido para aquisição dos dados foi a Praça Voluntários da Pátria, no centro de São Carlos, em função da grande circulação de pessoas e veículos. As duas séries de dados foram coletadas com um equipamento amostrador de grande volume &#40;AGV-MP10&#41;. A série 1 &#40;1997-2006&#41; foi obtida para caracterizar o MP de São Carlos. As coletas eram realizadas alternando-se os dias na semana. Para a série 2 &#40;2014-2015&#41; foram realizadas coletas diárias, com o mesmo equipamento e no mesmo local de amostragem da série 1. Para a criação dos modelos de previsão foram utilizados dados do Banco de Dados Meteorológicos para Ensino e Pesquisa &#40;BDMEP&#41; do Instituto Nacional de Meteorologia &#40;INMET&#41;, de temperatura &#40;&#176;C&#41;, umidade relativa &#40;&#37;&#41;, velocidade do vento &#40;m&#47;s&#41; e o acumulado de precipitação &#40;mm&#41;. Os modelos foram desenvolvidos no softwareMatLab, utilizando duas arquiteturas de redes neurais, uma do tipo MLP &#40;Multilayer Percetron&#41; e outra do tipo NARX &#40;nonlinear autoregressive network with exogenous inputs&#41;. Comparando os dados de MP10 da série 1 e da série 2, foi observado que houve uma redução nos índices de concentração de MP10 ao longo do tempo. Isto se deve à implantação de leis mais rigorosas e o desenvolvimento de tecnologias menos poluentes. Em relação aos modelos de previsão, para os dados da série 1, a utilização do modelo para previsão de médias mensais de concentração de MP10 foi mais eficiente do que o modelo para previsão de médias diárias, ambos tiveram como neurônios de entrada apenas variáveis climáticas, compostas de médias diárias e médias mensais, respectivamente. Para a previsão da série 2, o modelo utilizando a rede neural NARX, que utilizou como neurônios de entrada as variáveis climáticas e o MP10 do dia anterior, apresentou o maior erro absoluto médio &#40;7,13&#41;, no entanto, o modelo NARX apresentou a convergência mais rápida. O menor erro absoluto &#40;6,00&#41; foi obtido pelo modelo em que foi utilizada a rede do tipo MLP, que apresentava como neurônios de entrada as médias diárias das variáveis climáticas e da concentração de MP10 do dia anterior. A rede MLP também foi utilizada para criação de um modelo em que apenas as variáveis climáticas eram utilizadas, para este modelo foi encontrado o valor de 6,52 como erro absoluto. A apresentação do dado de concentração de MP10 do dia anterior torna o desempenho dos modelos de previsão mais eficiente. / Concern about air quality is growing. In recent years, industrial and vehicular emissions have in many cases, especially in urban areas, resulted in inadequate conditions for the health of the population. Several studies have reported an increase in hospital admissions, especially due to respiratory problems, during episodes of high concentrations of particulate matter. The objective of this study was to collect daily PM10 concentration data and compare them with a series of data of almost 10 years of collection available for the city of São Carlos-SP. In addition, both sets of data were used to create forecasting models of the concentration of particulate material using artificial neural networks as a tool. The place chosen for data collect was Praça Voluntários da Pátria, in the center of São Carlos, due to the great circulation of people and vehicles. The two data series were collected with a high volume air sampler. The series 1 &#40;1997-2006&#41; was obtained to characterize the PM of São Carlos. The collections were carried out alternating the days in the week. For the series 2 &#40;2014-2015&#41; daily collections were carried out with the same equipment and in the same sampling site of the series 1. For the creation of the forecast models we used data from the Banco de Dados Meteorológicos para Ensino e Pesquisa &#40;BDMEP&#41; do do Instituto Nacional de Meteorologia &#40;INMET&#41;, de temperature &#40;&#176;C&#41;, relative humidity &#40;&#37;&#41;, wind speed &#40;m&#47;s&#41; and precipitation &#40;mm&#41;. The models were developed in the MatLab software, using two neural network architectures, one of the MLP &#40;Multilayer Percetron&#41; type and another of the NARX &#40;nonlinear autoregressive network with exogenous inputs&#41; type. Comparing PM10 data from series 1 and series 2, it was observed that there was a reduction in PM10 concentration indices over time. This is due to the implementation of stricter laws and the development of cleaner technologies. In relation to the prediction models, for the data of the series 1, the use of the model to predict monthly means of concentration of PM10 was more efficient than the model for prediction of daily means, both had as input neurons only climatic variables, daily averages and monthly averages, respectively. For the prediction of series 2, the model using the NARX neural network, which used as input neurons the climatic variables and PM10 of the previous day, presented the highest mean absolute error &#40;7,13&#41;, however, the NARX model presented the better convergence. The lowest absolute error &#40;6.00&#41; was obtained by the model in which the MLP type network was used, which presented as input neurons the daily averages of the climatic variables and PM10 concentration of the previous day. The MLP network was also used to create a model in which only the climatic variables were used, for this model was found the value of 6.52 as absolute error. Presenting an PM10 concentration data from the previous day improves the performance of forecast models.