Resumo: Este trabalho teve por objetivo principal a avaliação do desempenho físico-mecânico de painéis de lâminas paralelas LVL (Laminated venner lumber) de Pinus tropicais, classificando-se as lâminas em classes de qualidade (baixo e alto módulos de elasticidade), usando-se para isto métodos não-destrutivos, como ultra-som e ondas de tensão. As avaliações foram realizadas em painéis com lâminas de espessura de 2,2 mm, provenientes da Indústria de Madeiras Caribea Ltda., localizada no município de São Manuel, SP. Foram confeccionados painéis LVL de 13 e 25 lâminas, com quatro tipos de tratamento, com as lâminas previamente classificadas: a) T1-LVL homogêneo 1 (produzido somente com lâminas classificadas com alto módulo de elasticidade dinâmico) b) T2-LVL homogêneo 2 (produzido somente com lâminas classificadas com baixo módulo de elasticidade dinâmico ) c) T3-LVL com lâminas combinadas (lâminas de alto módulo de elasticidade dinâmico na capa e contracapa e baixo módulo de elasticidade dinâmico no miolo) d) T4-LVL não homogêneo (com lâminas alternadas - uma com alto módulo, e outra com baixo módulo de elasticidade alternadamente) As propriedades dos painéis foram avaliadas pelos métodos nãodestrutivos de ondas de tensão (stress wave method) e ultra-som, determinando-se, respectivamente, o módulo dinâmico (Ed.) e a constante dinâmica (CLL) de cada painel. Com os corpos-de-prova retirados dos painéis foram realizados ensaios de flexão estática, 2 cisalhamento longitudinal, compressão paralela e perpendicular às fibras, resistência da colagem ao esforço de cisalhamento, teor de umidade e densidade, seguindo-se as recomendações das normas ASTM 5456 e o Projeto 31:000.05-001/3 para Painéis de madeira compensada, da ABNT. Na avaliação da qualidade dos painéis os valores médios das propriedades do LVL foram comparados...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This paper had the main objective of evaluating physical and mechanical performance of LVL panels made from tropical pinus, with the previous classification of the veneers according to its MOE (high and low modulus of elasticity), obtained from non-destructive tests (ultrasound and stress wave methods). Evaluations were carried in commercial dimension panels made with 2,2 mm thick veneers from "Industria de Madeiras Caribea Ltda", located at Sao Manuel, São Paulo State, southeast of Brazil. Panels with 13 and 25 veneer were made considering four distinct treatments (three boards for each thickness and treatment) as follows: a) T1 (homogeneous superior) - LVL made entirely of higher MOE veneer; b) T2 (homogeneous inferior) - LVL made entirely of low-grade MOE veneer; c) T3 (rational) - LVL made with higher MOE in face veneer and lower MOE in core veneer; d) T4 (combined) - boards made with combined and alternated veneer with higher and lower MOE. Panels were submitted to non-destructive evaluation, in order to obtain their dynamic modulus of elasticity (Ed - stress wave method) and dynamic constant (CLL - ultrasound method). Specimens of the boards were tested under static bending, longitudinal shear, compression parallel and normal to the grain. For all specimens were evaluated density and humidity. All physical and mechanical tests were done according to ASTM D 5456 Code and CE 31:000.05-001/1 - First draft of the new Brazilian Code for Plywood...(Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Adriano Wagner Ballarin / Coorientador: Hernando Alfonso Lara Palma / Banca: Takasho Yojo / Banca: Luiz Antonio Vasques Hellmeister / Banca: Mascos Antonio Rezende / Banca: Vladimir Eliodoro Costa / Doutor

A indústria do petróleo é um dos setores com maior número de sistemas produtivos empregando alta tecnologia. O Brasil é mundialmente renomado como um líder na extração de petróleo, em águas profundas e ultraprofundas. Dentro da cadeia produtiva, grande parte do petróleo e do gás produzido é escoado através de dutos flexíveis que conectam os poços de produção com as plataformas. Existem dois segmentos dessas linhas que recebem diferentes denominações de acordo com o seu local de aplicação. Quando estão apoiadas sobre o fundo do mar, em condição de serviço estático, são denominados flowlines e quando se elevam do fundo do mar até a plataforma, em condição de serviço dinâmico, são denominados risers. Os tubos projetados para aplicações dinâmicas são dotados de bends stiffeners, componentes com formato cônico e, em geral, de base uretânica que têm a função de fornecer uma transição de rigidez suave entre a estrutura dos tubos flexíveis e a extremamente rígida, à plataforma, não permitindo que este componente infrinja seu raio mínimo de operação. A adequada compreensão dos enrijecedores de curvatura e do material empregado em sua fabricação vem se tornando cada vez mais importante na indústria devido à sua crescente utilização, bem como à ocorrência de falhas que vem sendo constatada nos últimos anos. Este trabalho abordou a variação das propriedades mecânicas de poliuretanos pela ação da hidrólise, calor e pela ação dos raios-UV por envelhecimento acelerado, assim como variação de massa, considerando que esses materiais são projetados para uma vida útil superior a vinte anos para trabalhos imersos em meio aquoso. / The oil industry is one of the sectors with the highest number of production systems employing high technology. Brazil is worldwide renowned as a leader in oil and gas extraction in deep and ultra deep water. Inside the production chain, a great part of the oil and gas produced is conveyed through flexible pipelines that connect the production wells to the platforms. There are two segments of these lines that receive different names according to their application characteristics. When the pipes are laid on the seabed in a static service condition, are called flowlines and when they raise from the seabed to the platform in a dynamic service condition, are called risers. The pipes designed for dynamic applications are equipped with bend stiffeners, components with conical form and in general with urethane basis, which has the function of providing a smooth stiffness transition between the flexible structure of the pipes and an extremely rigid structure, the platform, not allowing that this component infringes their minimum operation bend radius. The proper compression of curvature stiffeners and the material used in its manufacture is becoming increasingly important in industry due to its growing use and the occurrence of failures that have been recorded in recent years. This work discussed the changes in the mechanical properties of polyurethanes due to hydrolysis, heating and UV-rays exposure by accelerated ageing, as well as mass variation, considering that these materials are designed for a service life exceeding twenty years for operation in water.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The bone is a connective resilient tissue in continuous modification process. This tissue may be adversely affected by action of ionizing radiation, compromising the healing process and osseointegration. The integration between bone and implant is modulated by the surface of dental implants. This study aimed to evaluate overall by mechanical and histomorphometric characterization of bone tissue and its integration to the dental implants in normal conditions and when subjected to ionizing radiation. This study was divided into five specific objectives; specific objective 1: generate, through dynamic indentation test protocol to measure the Vickers hardness and the modulus of elasticity of the periimplantar bone using blocks performed by bone/implant extracted by the rabbit s tibias; specific objective 2: to evaluate the stability and osseointegration of dental implants with different surface treatments by measuring the resonant frequency and histomorphometric analysis quantifying the contact bone/implant and area fraction occupied by bone implants installed in the tibia of rabbits after periods of 2 and 4 weeks; specific objective 3: to assess the effect of ionizing radiation on tibias of rabbits modulated by the time elapsed from the application of ionizing radiation on the force to fracture, work to failure and stiffness of bone tissue measured by 3-bending flexural strength test, on the Vickers hardness and elastic modulus calculated by means of dynamic indentation test, and on the cortical bone thickness, bone volume and bone porosity percentage measured by microCT and quantification of osteocytes lacunarity, measured by histological evaluation; specific objective 4: to evaluate the effects of ionizing radiation on previous installed and osseointegrated implants by association of different methods involving Vickers hardness and modulus of elasticity measured by dynamic indentation; implant/bone stability measured by pull-out test, the thickness of cortical bone, volume of bone tissue, and percentage of bone porosity measured by microCT; specific objective 5: generate manuscript that summarize the main findings of specific objective 1, 2, 3 and 4 designated to Brazilian clinical fulfilling the social function of knowledge generation. After analyzing the results it can be concluded that the dynamic indentation method proved to be highly useful for individualized characterization of the periimplantar bone tissue. The implant surfaces with different wettability are capable of producing adequate integration bone / implant installed using instrumentation normal condition. Radiation therapy negatively affected the mechanical and structural properties of bone tissue. In areas rehabilitated with dental implant, the radiotherapy reduced partially the stability of implant/bone interface, thereby reducing the mechanical properties of the periimplantar bone tissue, mainly that bone tissue located close to implant surface, which can compromise the long-term prognosis. / O osso é um tecido conjuntivo resiliente em contínuo processo de modificação. Este tecido pode sofrer efeitos adversos frente ação da radiação ionizante, comprometendo o processo de reparo e a osseointegração. Integração esta que é modulada pela superfície de implantes dentais, Este trabalho tem como objetivo geral avaliar por meio da caracterização mecânica e histomorfométrica o tecido ósseo e a sua integração a implantes dentais em condições de normalidade e quando submetido à radiação ionizante. Este estudo foi dividido em cinco objetivos específicos; objetivo específico 1: gerar, por meio de ensaio dinâmico de indentação, protocolo para mensurar a dureza Vickers e o módulo de elasticidade do osso periimplantar, utilizando blocos composto por implante dental/osso extraídos de tíbias de coelhos; objetivo específico 2: avaliar a estabilidade e osseointegração de implantes com diferentes tratamentos de superfícies por meio da mensuração de frequência de ressonância e da análise histomorfométrica quantificando o contato osso/implante e fração de área ocupada pelo osso em implantes instalados em tíbias de coelhos, nos períodos de 2 e 4 semanas; objetivo específico 3: avaliar o efeito da radiação ionizante em tíbias de coelhos em função do período decorrido da aplicação da radiação ionizante nas propriedades de força, energia e rigidez do tecido ósseo por meio de ensaios mecânicos de resistência flexural, dureza Vickers e módulo de elasticidade por meio de ensaio de indentação dinâmica, espessura de cortical óssea, volume de tecido ósseo e percentual de porosidade por meio de microCT e quantificação das lacunas de osteócitos vazias, por meio de avaliação histológica; objetivo específico 4: avaliar o efeito da radiação ionizante sobre implantes previamente instalados e osseointegrado por meio de associação de metodologias envolvendo dureza Vickers e módulo de elasticidade mensurado por indentação dinâmica, resistência de integração implante/osso por meio de ensaio pull-out, espessura de cortical óssea, volume de tecido ósseo e percentual de porosidade por meio de microCT; objetivo específico 5: gerar síntese dos achados dos objetivos 1, 2, 3 e 4 em um artigo de comunicação aos clínicos brasileiros cumprindo a função social da geração do conhecimento. Após análise dos resultados pode-se concluir que o método de indentação dinâmica mostrou ser altamente útil na caracterização individualizada do tecido ósseo periimplantar. As superfícies de implantes com diferente molhabilidade são capazes de produzir adequada integração osso/implante em condição normal de instrumentação do osso cortical. A radioterapia interfere nas propriedades mecânicas e estruturais do tecido ósseo. Em áreas reabilitadas com implantes a radioterapia resulta em redução parcial da integração osso/implante, reduzindo as propriedades mecânicas do osso periimplantar principalmente daquele localizado próximo à superfície do implante, o que pode comprometer o prognóstico de longo prazo. / Doutor em Odontologia

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-08-23Bitstream added on 2014-06-13T20:40:13Z : No. of bitstreams: 1 araujo_ro_me_bauru_prot.pdf: 4250387 bytes, checksum: 5bb5887f248cdf7e9028406718b61694 (MD5) / A busca dos materiais que possuam determinadas características e atendam certas funcionalidades e aplicações é motivo de pesquisa em Ciência de Materiais. Dentre os materiais metálicos com aplicações na indústria aeroespacial, indústria química e aplicações médicas, o titânio e suas ligas tem se destacado por atender a requisitos necessários para estas aplicações. Um sitema bastante estudado para aplicações como biomaterial é o de ligas binárias Ti-Mo. Neste trabalho foram preparadas ligas de titânio com concentração de molibdênio acima de 20% em peso, com o objetivo de analisar a microestrutura, as propriedades mecânicas e o comportamento do elemento intersticial oxigênio. As ligas Ti-25Mo e Ti-30Mo foram preparadas por meio de um forno a arco voltaico. Posteriormente, as ligas foram submetidas a um tratamento térmico de homogeneização e depois foram laminadas, recozidas, e submetidas a tratamentos térmicos em atmosfera de oxigênio com o intuito de variar a quantidade deste elemento. As ligas foram caracterizadas por análise química, espectroscopia por energia dispersiva (EDS), medidas de densidade, difração de raios X, com análise por Rietveld microscopias ópticas e eletrônica de varredura, microdureza e módulo de elasticidade. Os resultados indicam que as ligas possuem boa homegeneidade química e microestructural, possuindo estrutura cúbica de corpo centrado. As amostras de Ti30Mo possuem durezae maior módulo de elasticidade em relação a Ti-25Mo. A microdureza das ligas não foi afetada pelas variações de oxigênio, e sim pelas condições de processamento. O módulo de elasticidade não sofreu variação significativa com relação ao oxigênio e ao processamento / The search for materials that possess certain characteristics and meet certain features and applications is a cause of research in materials science. Among the metallic materials with applications in the aerospace and chemical industry, and medical applications, titanium and its alloys deserve attention meet the necessary requirements for these applications. A quite studied system for applications such as biomaterial is the binary Ti-Mo. In this work, titanium alloys, were prepared with molybdenum concentration higher than20 wt%, with the purpose of analyzing the microstructure, mechanical properties and the behavior of interstitial oxygen. Ti-25Mo and Ti-30Mo alloys were prepared using ar-furnace in argon atmosphere. Later, the ingots were subjected to homogenization heat treatment and cold-work (rolling), new amnealing, and to heat treatments in oxygen atmosphere in order to vary the amount of this element. The samples were characterized by chemical analysis, energy-dispersive spectroscopy (EDS), density, x-ray diffraction with analysis by Rietveld method, optical and scanning electron microscopies, microhardness and elastic modulus. The results indicate that the alloys have good chemical and microstructural homogeneity, with body-centered cubic structure. Ti-30Mo samples have lower microhardness values and elastic modulus than Ti-25Mo alloy. The microhardness of the alloys was not affected by oxygen content variations, but by processing conditions. The elastic modulus was not affected by other oxygen presence or processing

O objetivo deste trabalho é realizar um estudo comparativo das propriedades mecânicas e metalúrgicas em duas peças de ligas de Al-Si produzidas por injeção sob baixa pressão. As peças estudadas referem-se às placas acessórias utilizadas para fornecer sustentação durante a entrada e saída de vaus por carros de combate do Exército Brasileiro, sendo uma nacional e a outra importada. Para a caracterização metalúrgica foram realizados ensaios metalográficos (microscopia óptica e eletrônica). Para a obtenção das propriedades mecânicas foram realizados ensaios de tração, microdureza Vickers e impacto. Quanto aos resultados metalográficos observou-se: na peça nacional, a presença de uma estrutura predominantemente eutética com silício em forma acicular e a fase Al15 (Fe, Mn)3Si2 com morfologia tipo escrita chinesa; na peça importada, foi identificado silício disperso com formato arredondado. A análise da porosidade por gases realizada no canal de alimentação indicou baixos índices para as duas peças. De outro modo, foi observada a presença de porosidades por contração na peça nacional. Nos resultados mecânicos, a peça importada apresentou valores significativamente superiores para a tensão de escoamento e máxima, energia de impacto e deformação. A partir dos resultados obtidos nos ensaios mecânicos realizaram-se simulações no software Solidworks, módulo Simulation, para a determinação da ocorrência de falha quando utilizado por dois carros de combate: o Leopard 1A5, sobre lagartas, e o URUTU, sobre roda. As simulações indicaram falha da peça nacional pelo uso do carro sobre rodas. O resultado em peso da composição química da peça nacional revelou uma liga de alumínio com 12%Si e 0,88%Fe, enquanto a peça importada apresentou 10,38%Si, 0,294%Mg e somente 0,12%Fe. Com a análise dos resultados, conclui-se que os principais fatores da baixa durabilidade da peça nacional foram, preponderantemente, a composição química e a morfologia do silício. / The objective of this research is to perform a comparative study of the mechanical and metallurgical properties in two castings of Al-Si alloys produced by injection under low pressure. The pieces studied refer to soil reinforcing plates used as accessory plates used to provide support during the entry and exit of the Brazilian Army combat vehicles, one national and other imported. For the metallurgical characterization, metallographic analysis by electron and optical microscopy were performed and. To obtain the mechanical properties tensile tests, Vickers microhardness and impact were performed. Regarding the metallographic results, it was observed: In the national piece, the presence of a predominantly eutectic structure with needle-shaped silicon and the Al15(Fe,Mn)3Si2 phase with Chinese writing morphology; In the imported part, dispersed silicon with a rounded shape was identified. The gas porosity analysis performed on the feed channel indicated low indexes for the two pieces.Otherwise, the presence of porosities by contraction in the national piece was observed. In the mechanical results, the imported part presented values significantly higher for the yield stress and maximum, impact energy and deformation. From the results obtained in the mechanical tests it was able to perform simulations on the Solidworks software, Simulation mode, to determine the failures occurrence when used by two battle cars: Leopard 1A5, on caterpillars, and URUTU, on wheels. The simulations indicated failure of the national part by the use of the car on wheels. The weight result of the chemical composition of the domestic part revealed an aluminum alloy with 12% Si and 0.88% Fe, while the imported piece revealed 10.38% Si, 0.294% Mg and only 0.12% Fe. Analyzing the results, it is concluded that the main factors of the low durability of the national piece were, predominantly, the chemical composition and the morphology of the silicon.

O compósito de pós reativos é um material formado basicamente por uma argamassa de matriz cimentícia ricamente refinada em termos de granulometria e com a inclusão de fibras, como forma de reforço. Entretanto, duas características principais o definem em termos de composição: a quase ausência de armaduras em estruturas construídas com o material e o fato de dispensar o uso de agregados com diâmetro máximo superior a 1 mm, sendo constituído basicamente por pós. O CPR possui características únicas que lhe conferem resistências à compressão de seis a oito vezes superiores ao concreto convencional, e tração e flexão cerca de dez vezes maior, podendo competir diretamente com estruturas em aço. As dificuldades para sua obtenção e utilização residem no fato de ser um material que demanda grande precisão em sua dosagem e também nos custos diretos para sua produção, bem como o desconhecimento em relação ao seu desempenho. O presente estudo comparou três diferentes traços de CPR a um traço de concreto convencional de uso comum na indústria de préfabricados, de forma a caracterizá-lo mecanicamente e buscando viabilizar sua produção e aplicação na indústria de pré-fabricados nacional, utilizando cinza volante como alternativa de aglomerante e a hibridização de fibras. Efetuou-se também um estudo comparativo dos custos de sua obtenção em relação ao concreto convencional, levando-se em conta o desempenho mecânico. Os resultados indicam que para todos os traços estudados, em relação ao concreto convencional estabelecido como parâmetro, as principais propriedades mecânicas contemplam uma resistência à compressão até quatro vezes superior; módulo de elasticidade longitudinal 50% superior; resistência à tração na flexão até sete vezes superior e resistência à tração direta cerca de três vezes superior. Com relação aos custos, ao se considerar o seu comportamento mecânico, o CPR se mostrou mais competitivo frente ao concreto convencional, demonstrando que a sua implantação, dentro da indústria de pré-fabricados nacional, pode e deve ser explorada. / Reactive powder composite is a material formed by a richly refined cementitious mortar matrix in terms of grain size and the inclusion of fibers, such as reinforcement. However, two main features define it in terms of composition: the almost absence of reinforcement steel and the use of aggregates with a maximum diameter greater than 1 mm, consisting basically by powder materials. RPC has unique characteristics which confer compressive strength six to eight times higher than conventional concrete and tensile and flexural strength about ten times higher, and may compete directly with steel structures. Difficulties in obtaining and use the material lie in the fact that it requires a great precision in the dosage and also the direct costs for its production, as well as the lack of knowledge about its performance. This study compared three different CPR mixes to a conventional concrete mix, commonly used in the precast industry, in order to characterize it mechanically and intending to disseminate its production and use in the national precast industry by using fly ash as a binder and alternative fiber hybridization. It also made a comparative study between the costs of obtaining CPR compared to conventional concrete, taking into account the mechanical performance. The results indicate that for all mixes studied in relation to conventional concrete set as a parameter, the primary mechanical properties include a compressive strength up to four times higher; longitudinal elastic modulus exceeding 50%; bending tensile strength up to seven times and resistance to direct tension about three times higher. Considering the costs compared to the mechanical behavior, CPR was found more competitive against the conventional concrete, demonstrating that its implementation within the national precast industry can and should be explored.

As propriedades de selagem de filmes plásticos são um dos principais gargalos para o aumento de produtividade em processos de empacotamento automático de produtos, em que é necessário otimizar a velocidade do envase, a temperatura de solda e a qualidade da embalagem de forma a garantir a integridade do produto embalado. O objetivo deste trabalho foi determinar as características do polímero que mais influenciam nas propriedades de selagem de filmes de polietileno metalocênico. Foram produzidos nove filmes de 3 camadas por coextrusão em que se variou a composição da camada de selagem com o uso de sete tipos de polietilenos. Seis PEs foram obtidos com catalisadores metalocênicos, sendo que quatro possuem alto teor de comonômero (mPEUBD), além de um PEBD obtido através de polimerização via radical livre em altas pressões. Características intrínsecas de cada polietileno, como tipo e teor de comonômero, distribuição de massa molar, distribuição de composição química e propriedades reológicas foram correlacionadas com as propriedades de selagem, mecânicas e ópticas dos filmes. Verificou-se que quanto maior o teor de comonômeros e quanto mais larga a distribuição de composição química no PE metalocênico utilizado na camada de selagem, maior a sua efetividade em reduzir a temperatura de solda e maior a resistência mecânica da região de selagem do filme. Polietilenos com ramificações longas, apesar de apresentar melhor processabilidade, apresentam pior desempenho na selagem. Em relação às propriedades mecânicas e ópticas, os filmes apresentaram maior resistência ao impacto e à perfuração, maior alongamento no escoamento e maior transparência e brilho com o uso de mPE com maior teor de comonômeros, em detrimento de uma redução na resistência ao rasgo e rigidez. / Sealing properties of plastic films are one of the main bottlenecks to raise productivity in automatic form-fill-seal packaging processes, and it is necessary to optimize speed, sealing temperature and packaging quality to ensure integrity of the packaged product. The objective of this study was determine the polymer characteristics that most influence sealing properties of films produced with metallocene polyethylene. Nine 3-layer films were produced by coextrusion varying the composition of sealing layer by using seven types of polyethylenes. Six PEs were obtained with metallocene catalysts (mPE), where four of them have high comonomer content (mULDPE), and one LDPE obtained by free radical polymerization at high pressures. Intrinsic characteristics of each polyethylene, such as type and content of comonomer, molar mass distribution, chemical composition distribution, thermal behavior and rheological properties were determined and correlated with sealing, mechanical and optical properties of the films. It has been found that the higher the comonomer content and the broader its chemical composition distribution in metallocene PE used in the sealing layer, the greater its effectiveness in reducing the sealing temperature, with improves on mechanical strength of sealing region. Polyethylenes with long chain branches, despite better processability, showed poorer sealing performance. Regarding mechanical and optical properties, films produced with mULDPE presented greater impact and puncture resistance, better transparency and gloss, and poorer stiffness and tearing resistance.

Esse trabalho tem por objetivo desenvolver uma ferramenta para previsão das características da cura em borrachas, através da análise numérica de modelos fenomenológicos de vulcanização correlacionados às análises térmicas via método dos elemento finitos. A metodologia é baseada em simular o processo de vulcanização no molde, estimando-se a energia de ativação e simulando o histórico de temperaturas dentro do molde, estratificando o volume do componente por faixas de vulcanização. A partir da caracterização mecânica da borracha nos seus diversos estados de cura, as propriedades constitutivas são especificadas de forma segregada para cada diferente região do componente, que então é simulado em situação de operação. Desta forma, é possível analisar as consequências sobre o comportamento mecânico de componentes parcialmente curados ou melhorar o processo de moldagem a fim de minimizar as diferenças decorrentes do processo. Usam-se como objeto de estudo apoios elastoméricos de pontes não fretados, comparando alterações na resposta do componente perfeitamente curado com situações industriais onde isso não é possível. Como resultado, obtém-se uma estratificação de cura com erros de aproximadamente 2% para percentuais de cura superiores a 50% e diferenças consideráveis para o estado de tensões do modelo com cura homogênea e estratificada. / This work develops a tool to predict vulcanization properties in rubber, based on numerical analysis of phenomenological model correlated with the thermal history of rubber in mold vulcanization. This methodology simulates mold cure process by finite element method, estimating the activation energy and dividing the component into different cure regions. After the mechanical characterization of the rubber with different cure percentages, the constitutive properties are specified in a segregate form in each different cure region of the component, emulating the mechanical behavior of the component in operation. This way it is possible to analyze stresses and strains in components with 100% of cure and in components with incomplete cure. The methodology is applied to a thick rubber piece used to support the track in road bridges. As result, the mean error is about 2% for cure level above 50% and the stratified model present different state of stress in comparison with the homogeneous cure model.

O presente trabalho tem como objetivo redimensionar o conjunto soldado de uma máquina colheitadeira denominado canal embocador, buscando a redução de peso com a manutenção ou aumento da resistência aos esforços mecânicos mediante a utilização de um aço microligado de baixo carbono e média resistência mecânica. Para isso, durante a etapa de projeto, foram realizadas análises de elementos finitos como forma de otimizar a distribuição de carregamentos e matérias primas. Após a fabricação do protótipo foram feitos ensaios mecânicos para avaliar as propriedades mecânicas dos materiais e processos de fabricação utilizados. Os mesmos apresentaram bons resultados em relação aos métodos e parâmetros aplicados, visto as boas propriedades mecânicas obtidas nos corpos de prova ensaiados. A última etapa das análises consistiu em submeter o conjunto proposto e o conjunto atualmente produzido a um ensaio de fadiga, comparando-os mecanicamente, sendo que os resultados mostraram a superioridade do conjunto proposto em relação ao atual nos quesitos resistência à fadiga e resistência à deformação. Com os resultados obtidos constatou-se a viabilidade da substituição dos materiais atualmente utilizados por materiais de melhores propriedades mecânicas, sendo possível a manutenção de aspectos como boa soldabilidade, alta resistência mecânica e custos equivalentes. Embora o aço escolhido possua preços até 30% superiores ao aço comercial atualmente empregado, o mesmo possibilitou a redução de peso em 16,6%, além da redução no uso de consumíveis e recursos envolvidos no processo de fabricação. Este estudo mostra a viabilidade no emprego de aços microligados em máquinas agrícolas visando a redução de peso, sendo esta uma tendência na indústria de máquinas e implementos agrícolas. / This current study has as aim resize the welded assembly of a combine harvester called feeder housing, searching for weight reduction with maintenance or increase of the mechanic resistance using a low carbon and medium strength microalloyed steel. To this, during the project step, were made finite elements analysis as way to improve the loads distribution and raw materials. After the prototype production were made mechanical tests to evaluate mechanical properties of the materials and fabrication process used. Them shown good results for the methods and parameters used, due the good mechanical properties got on the specimens during the tests. The last analysis step consisted to submit the new weldment and the current weldment produced to a fatigue analysis, comparing mechanically both, where the results showed the better quality of the new weldment in comparison to the current as fatigue resistance and deformation resistance. With the results was verified the feasibility of the current materials replacement to materials with better mechanical properties, keeping the good weldability, high strength and costs. Although the new steel used has prices up to 30% higher than comercial steel current used, its enabled 16,6% of weight reduction in addition to the materials and resources involved on the fabrication process. This study show the feasibility of the use of microalloyed steels in agricultural machinery aiming the weight reduction, being this a trend in the agricultural machinery and implements.

Revestimentos de máquinas e equipamentos industriais sofrem desgastes consideráveis por abrasão, impacto e ataque químico, o que torna necessária frequente parada de produção para ações de manutenção. Esta situação motiva o desenvolvimento de materiais de maior resistência a estas solicitações. A adição de óxidos de zircônio e cério em compostos à base de alumina tem demonstrado a capacidade de aumentar as propriedades mecânicas deste tipo de cerâmica, tornando estes materiais promissores candidatos ao uso em maquinário industrial. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi o estudo da influência da adição de diferentes teores, 25, 30 e 35% de zircônia parcialmente estabilizada com 14% de céria (ZPEC) em compósitos à base de alumina. Para obtenção destes compostos, óxido de alumínio, óxido de cério e óxido de zircônio foram misturados em moinho de bolas e conformados por prensagem isostática a frio, seguido de secagem e sinterização entre 1300 e 1600°C. As propriedades físicas, químicas e mecânicas dos materiais após a sinterização foram avaliadas por ensaios porosidade aparente, densidade relativa, retração linear de queima, dureza Vickers, resistência à flexão em 4 pontos e ao choque térmico, e tenacidade à fratura (KIc). Os materiais investigados apresentaram densificação na faixa de 94,3% a 95,75% da densidade teórica para a temperatura de sinterização de 1600°C, e estes valores aumentaram com aumento do teor de ZPEC. Estes compósitos apresentaram uma melhora de 23% na resistência à flexão em comparação coma alumina pura. / Machinery and industrial equipment coatings suffer considerable damage from abrasion, impact and chemical attack, which makes it necessary to stop frequent maintenance actions. This situation motivates the development of materials of greater resistance to these requests. The insertion of zirconium oxide and cerium oxide in alumina-based compound has shown the ability to increase the mechanical properties of this type of technical ceramics. In this context, the objective of this work is the study of the influence of zirconium oxide and cerium oxide content (25 to 35%) in alumina-based composite. For these compounds, aluminum oxide, cerium oxide and zirconium oxide were mixed in ball mill and then, conformed by isostatic pressing. After, passed through a drying process and were the 1300, 1500 and 1600°C sintering. The mechanical properties of the materials after sintering were evaluated by mechanical resistance tests, Vickers hardness, KIc, thermal shock, linear shrinkage and porosity. The investigated materials showed densification in the range of 94.3 % to 95.75% of the theoretical density at sintering temperature of 1600 ° C and these values increased with the increase of ZPEC content. These composites can reach 23% of flexural strength greater than that of pure alumina, and with a tendency to increase this improvement with the percentage increase of ZPEC in alumina.