Orientador: Luciano Florit. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Humanas e da Comunicação, Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento Regional.

A liga de alumínio AA2024-T3, extensivamente empregada na indústria aeronáutica, devido as microestruturas heterogêneas intencionalmente desenvolvidas para otimizar as propriedades mecânicas é susceptível a corrosão localizada. Com o intuito de prevenir a corrosão vários tratamentos de superfície têm sido investigados para substituir o tratamento de cromatização, e os filmes a base de sílica podem ser considerados como uma alternativa promissora. O objetivo deste trabalho é a obtenção, desenvolvimento e caracterização de filmes de viniltrimetoxisilano (VTMS) combinado com tetraetilortosilicato (TEOS) ou - glicidiloxipropiltrimetoxisilano (GPTMS) na presença e na ausência de ácido 1,2- diaminoetanotetrametileno fosfônico (EDTPO) como pré-tratamentos contra a corrosão da liga de alumínio AA2024-T3 em NaCl 0,05 mol L-1. Além disso, foi investigado o efeito da adição de argila na matriz híbrida sol-gel e de nanopartículas de sílica na matriz VTMS/GPTMS contendo EDTPO. Diferentes razões de precursores de sílica e concentrações de ácido fosfônico e de argila foram avaliadas. As propriedades anticorrosivas da liga com os filmes foram estudadas usando espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) após diferentes tempos de imersão. A estrutura química dos filmes e das soluções de partida foi determinada por espectroscopia de infravermelho (FT-IR), enquanto que a morfologia e composição dos filmes foram examindas através de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios-X (EDX) e/ou Espectroscopia Fotoeletrônica de Raios-X (XPS). Os resultados alcançados foram satisfatórios para a proteção contra a corrosão da AA2024 utilizando os revestimentos obtidos a partir do processo sol-gel e modificados com ácido fosfônico. Após a otimização dos revestimentos de sílica e de sílica/ácido fosfônicos estes sistemas foram avaliados como pré-tratamentos anticorrosivos e promotores de adesão de pintura epóxi comercial. Ensaios acelerados de corrosão permitiram comprovar a ação benéfica da camada de sílica como sistema de ancoragem da pintura epóxi. Foi verificado que os sistemas constituídos por sílica/pintura epóxi, sílica + ácido fosfônico/pintura epóxi e sílica/pintura epóxi modificada com polímero condutor propiciam uma efetiva proteção contra a corrosão da AA2024-T3. / The aluminum alloy AA2024-T3, used extensively in the aerospace industry, due to the heterogeneous microstructures intentionally designed to optimize the mechanical properties, is very susceptible to localized corrosion. In order to prevent the corrosion several surface treatments have been investigated to replace the chromate treatment and, in this way, silica based films can be regarded as a promising alternative. The aim of this work is the obtaining, development and characterization of films vinyltrimethoxysilane (VTMS) combined with tetraethylorthosilicate (TEOS) or -- glycidoxypropyltrimethoxysilane in the presence and absence of ethylenediamine tetrametilene phosphonic acid (EDTPO) as pretreatments against corrosion of aluminum alloy AA2024-T3 in NaCl 0.05 mol L-1. Furthermore, it was investigated the effect of adding clay to sol-gel hybrid matrix and silica nanoparticles to the matrix of VTMS/GPTMS films containing EDTPO. Different ratios of precursor and silica concentrations of phosphonic acid and clay were evaluated. The anticorrosive properties of the alloy coated with the modified silica films were studied using electrochemical impedance spectroscopy (EIS) after different immersion times. The chemical structure of the films and the starting solutions were characterized by infrared spectroscopy (FT-IR), while the morphology and composition of the films were examined on using Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive Spectroscopy X-Ray (EDX) and / or Photoelectron Spectroscopy X-Ray (XPS). The results obtained were positive for the corrosion protection of AA2024 using the coatings obtained by the sol-gel method and modified with phosphonic acid. After optimization of the coatings of silica and silica/phosphonic acid we applied the best systems as anticorrosive pretreatments and adhesion promoters for one epoxy primer paint. Accelerated corrosion tests allowed check the beneficial action of the silica layer as anchoring system for the epoxy paint. It was found that the systems composed by: silica/epoxy paint and silica + phosphonic acid/epoxy paint and silica/ poxy paint modified with conductive polymer provide effective corrosion protection for the alloy AA2024. / La aleación de aluminio AA2024-T3, que se utiliza ampliamente en la industria aeronáutica, debido a las microestructuras heterogéneas intencionadamente diseñadas para optimizar las propiedades mecánicas, es muy susceptible a la corrosión localizada. Para prevenir la corrosión diversos tratamientos de superficie han sido investigados para reemplazar el tratamiento con cromato, en este sentido las películas a base de sílice constituyen una alternativa prometedora. El objetivo de este trabajo es la obtención, desarrollo y caracterización de películas de viniltrimetoxisilano (VTMS) combinado con tetraetilortosilicato (TEOS) o - glicidiloxipropiltrimetoxisilano (GPTMS) en presencia y ausencia de ácido etilendiamina tetrametilenofosfônico (EDTPO) como tratamientos previos contra la corrosión de la aleación de aluminio AA2024-T3 en NaCl 0,05 mol L- 1. Por otro lado, se investigó el efecto de la adición de arcilla en la matriz híbrida y la presencia de nanopartículas de sílice a la matriz solgel VTMS/GPTMS que contienen EDTPO. Se evaluaron diferentes proporciones de concentraciones de sílice y precursores de ácido fosfónico y arcilla. Las propiedades anticorrosivas de la aleación recubierta con los filmes de sílice modificados se estudiaron mediante espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) después de diferentes tiempos de inmersión. La estructura química de los filmes y de las soluciones de partida se caracterizaron por espectroscopia de infrarrojo (FT-IR), mientras que la morfología y la composición se examinaron por microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopia de energía dispersiva de rayos-X (EDX) y/o espectroscopia de fotoelectrones de rayos-X (XPS). Los resultados obtenidos son positivos para la protección contra la corrosión del AA2024-T3 con el uso de los recubrimientos preparados con el método sol-gel y modificado con ácido fosfónico. Después de la optimización de los recubrimientos de sílice y sílice/ácido fosfónico, se aplicó los mejores sistemas como tratamientos anticorrosivos y promotores de la adherencia de una pintura epoxi de imprimación. Los ensayos de corrosión acelerados permitieron comprobar la acción beneficiosa de la capa de sílice como sistema de anclaje de la pintura epoxi. Se encontró que los sistemas compuestos por: la sílica/pintura epoxi, sílica + ácido fosfónico/pintura epoxi y sílica/pintura epoxi modificada con polímero conductor proporcionan una protección eficaz contra la corrosión de la aleación AA2024-T3.

O tratamento de defeitos ósseos tem sido um grande obstáculo para as áreas de ortopedia e odontologia, motivando inúmeros estudos na busca por técnicas ou substitutos ósseos adequados. Especificamente na odontologia, um problema comum é o crescimento do epitélio juncional da gengiva, que possui velocidade de proliferação maior que os tecidos constituintes do periodonto de sustentação (osso alveolar, ligamento periodontal e cemento), prejudicando a regeneração desses tecidos. No sentido de contornar essa dificuldade foi proposto a utilização de membranas ou barreiras biológicas para impedir o epitélio de proliferar e ocupar o espaço onde se deseja a regeneração periodontal, caracterizando a técnica denominada de Regeneração Tecidual Guiada (RTG). Nosso propósito foi avaliar histológica e bioquimicamente a resposta celular e absorção da membrana obtida de osso cortical bovino desmineralizado, impregnada ou não com tetraciclina, colocada em subcutâneo de ratos. Os períodos analisados foram de 1, 3, 7, 15, 30 e 60 dias após a colocação do material, usando um total de 120 animais. Os resultados histológicos mostraram para ambas membranas, uma resposta inflamatória de moderada à intensa nos períodos iniciais (1 e 3 dias), moderada nos períodos de 7 e 15 dias, e que diminuiu marcadamente nos dois períodos finais (30 e 60 dias). A reabsorção da membrana foi observada à partir de 15 dias pós-implantação, sendo que após 60 dias, apenas resquícios foram detectados em alguns animais. Os resultados da atividade enzimática mostrou diferenças entre os dois grupos nos períodos iniciais (1, 3 e 7 dias) indicando que a tetraciclina influenciou a resposta celular à membrana modificando a atividade das enzimas lisossomais. Concluímos que a membrana Gen-derm® mostrou-se bem tolerada pelos tecidos sendo completamente reabsorvida após 30-60 dias por células mononucleadas e células gigantes multinucleadas que desaparecem ao final do processo. A impregnação da membrana com tetraciclina não provocou nenhuma mudança histológica aparente, mas modificou significativamente a atividade específica das enzimas analisadas nos períodos iniciais, em particular das enzimas lisossomais. / Guided tissue regeneration, the procedure in witch a barrier is used to keep the epithelium away from root surfaces, has been shown to partially regenerate lost periodontal tissue with new bone, periodontal ligament, and cementum. Several materials, both nonabsorbable and biosorbable barriers have been develop in an attempt to achieve complete periodontal regeneration. More recently, the membrane barriers have also been applied for regenerating bone surrounding peri-implant defects, in the so-called guided bone regeneration. Despite the actual knowledge on the collagen-derived membranes, little information about cellular response to bovine demineralized bone membranes is available. The aim of this study was to evaluate the cellular response and to verify the enzymatic active to organic membrane derived from bovine bone implanted in rat subcutaneous. 120 rats were killed 1, 3, 7, 15, 30 and 60 days post membrane implantation. Microscopic analysis focused the inflammatory response and the membrane integrity during the experimental time. At 7 and 15 days after implantation was observed a moderate inflammatory response, which decreased to the end of experiment. Membrane bioabsorption started 15 days post implantation and just few small pieces last after 60 days. Sparse multinucleated macrophages were observed during the periods, almost disappearing after 60 days. Lisossomal enzyme markers (lisossomal acid phosphatase, arylsulfatase and b-hexosaminidase) and alkaline phosphatase were more active during the first 3 days post-implantation and are not involved in the membrane aborption. The membrane derived from demineralized bovine bone did not induce an immunologic or allergic response and was almost completely absorbed after 60 days.

As doses de radiação ionizante para os trabalhadores no transporte de material radioativo devem ser tão pequenas quanto razoavelmente exequível. As doses médias dos motoristas e carregadores amostrados neste trabalho devem ser diminuídas. A demonstração do controle das doses em veículo rodoviário com material radioativo, requisitada pelo regulamento brasileiro atual, norma CNEN NE 5.01, é apresentada em formulário próprio com valores de exposição obtidos em posições de ocupação regular de indivíduos do público e de trabalhadores, mesmo quando se expede veículo sem a necessidade de uso exclusivo (∑ IT 50). Este trabalho mostra, por meio de pesquisa bibliográfica, elaboração de modelos e pesquisa de campo, que esta demonstração do controle com a obtenção dos valores de exposição nesta situação, para um método de controle melhor, deve ser realizada pela apresentação do registro do acúmulo de cargas, limitado (∑ IT 50), a fim de evitar a obtenção destas medidas, para que haja padronização com regulamentos estrangeiros e para que os custos e os tempos, importantes para expedição de radiofármacos com meia-vida curta, e também as atuais doses laborais dos técnicos de radioproteção sejam todos diminuídos. Os valores de exposição dos parâmetros utilizados com esse método são menores do que seus limites regulamentares. Para contribuir com essas finalidades devem ser apresentadas pelo regulamento brasileiro atualizado as distâncias de segregação entre as cargas e as cabines dos veículos. / The radiation doses to workers in the transport of radioactive material should be as low as reasonably achievable. The average doses of drivers and loaders, sampled in this thesis should be decreased. The demonstration of doses control in a road vehicle with radioactive material required by the current Brazilian regulation, CNEN NE 5.01 should be written in its own printed form with exposure values obtained in normally occupied positions from workers and members of the public, even when the consignment does not need \"exclusive use\" (∑ IT 50). Through bibliographic research, modeling and field research, this research work shows that this demonstration of the control should be done by writing the registration accumulation of load, limited (∑ IT 50), also in the own printed form. It is for a better control method, in order to avoid the use of measuring equipment, to build standardization with foreign regulations, to the current occupational doses of radioprotection technicians, the costs and time, (important for consignment with radiopharmaceuticals short half-life) would be all smaller. Exposure values of the parameters used with this method are smaller than regulatory limits. The segregation distances between loads and the cabins of vehicles shall be showed by Brazilian regulation updated to contribute to these aims.

Recentes avanços em relação aos dispositivos semicondutores utilizados no processo de conversão CA/CC levaram à aplicação de conversores fonte de tensão, do inglês Voltage Source Converter (VSC), na transmissão de energia elétrica em altas tensões e corrente contínua, do inglês High Voltage Direct Current (HVDC). Uma das vantagens da utilização de VSCs é simplificr o processo de criação de redes HVDC com múltiplos terminais, identificadas pela sigla em inglês Multi-terminal HVDC (MTDC). Entretanto, a severidade das faltas em linhas CC, aliada à fragilidade dos conversores, exige a utilização de algoritmos capazes de identificar corretamente a ocorrência de faltas em um reduzido intervalo de tempo. Neste sentido, este trabalho tem por objetivo a elaboração de uma nova metodologia de proteção que possa ser aplicada na proteção primária de sistemas HVDC, especialmente para redes MTDC. Para tanto, foi elaborado um modelo detalhado de rede MTDC com três terminais e, a partir dos dados obtidos por meio de extensivas simulações de falta, foram identificadas características dos sinais de corrente na linha CC capazes de auxiliar na proteção da rede. Pela utilização da Transformada wavelet, análise de componentes principais e sistemas Genético-Fuzzy, foi possível a elaboração de um algoritmo de proteção sem comunicação, rápido, confiável e seletivo para utilização em redes MTDC. Adicionalmente, foi realizada a implementação em hardware do algoritmo proposto, evidenciando sua aplicabilidade em sistemas reais. A metodologia proposta foi capaz de garantir seletividade, confiabilidade e velocidade de atuação ao sistema de proteção, identificando corretamente faltas nos condutores CC em menos de 1,5 ms. / Recent progress regarding semiconductor devices used in AC/DC conversion led to the use of Voltage Source Converters (VSC) in High Voltage Direct Current (HVDC) power transmission systems. AN advantage of using VSCs it to simplify the creation of Multi-terminal HVDC (MTDC) networks. However, the severity of DC faults, combined with the converters vulnerability, requests the use of algorithms able to correctly identify fault occurrences in a short period of time. Therefore, this work aims to elaborate a new primary protection methodology that could be applied to HVDC systems, especially in MTDC networks. For this purpose, a detailed three terminals MTDC network has been modeled and, through extensive computational faulty simulations, DC current characteristics that are able to assist network protection methods were identified. By means of the wavelet transform, principal component analysis and genetic fuzzy systems, it was possible to develop a fast, reliable an selective non-unit protection for MTDC grids. Moreover, the proposed algorithm was implemented in hardware, emphasizing its applicability in actual systems. The proposed methodology was able to ensure selectivity, reliability and speed of operation, correctly identifying DC faults in less than 1.5 ms.

O objetivo primordial em radiologia veterinária é a produção de radiografias com qualidade diagnóstica, em uma primeira tentativa. Esse objetivo deve atender a três propósitos: (1) diminuir a exposição à radiação do paciente e trabalhadores; (2) diminuir o custo do estudo para o cliente e (3) produzir dados diagnósticos para rápida interpretação e tratamento do paciente. Esse trabalho teve por objetivo a determinação das doses em cães submetidos a radiografias de tórax e abdômen utilizando a técnica da dosimetria termoluminescente (TL). As doses de radiação foram avaliadas com a utilização de dosímetros termoluminescentes de sulfato de cálcio dopado com disprósio (CaSO4:Dy) e fluoreto de lítio dopado com magnésio e titânio (LiF:Mg,Ti). Os resultados obtidos indicam que é extremamente importante a avaliação das doses de radiação envolvidas em procedimentos diagnósticos de radiologia veterinária, para a avaliação das doses nos animais e para ser usado como um parâmetro para a monitoração individual dos proprietários de animais, que auxiliam no posicionamento, e para a proteção dos trabalhadores ocupacionalmente expostos nas Clínicas de Radiologia Veterinária. / The primary goal in veterinary radiography is to produce radiographs of diagnostic quality on the first attempt. This goal serves three purposes: (1) to decrease radiation exposure to the patient and veterinary personnel; (2) to decrease the cost of the study for the client; and (3) to produce diagnostic data for rapid interpretation and treatment of the patient. This work aimed to determine the doses in dogs submitted to chest and abdomen Xrays using the technique of thermoluminescence (TL) dosimetry. The radiation doses were assessed using thermoluminescent dosimeters of calcium sulphate doped with dysprosium (CaSO4:Dy) and lithium fluoride doped with magnesium and titanium (LiF:Mg,Ti). The obtained results indicate that is extremely important the assessment of radiation doses involved in veterinary diagnostic radiology procedures, to evaluate the delivered doses to the animals, to be used as a parameter in the individual monitoring of pets owners, who assist the animal positioning, and to protect occupationally exposed workers at the Veterinary Radiology Clinics.

Orientador: Danilo Florentino Pereira / Coorientador: Mario Mollo Neto / Coorientador: Luiz Fernando Sommaggio Coletta / Resumo: As aves são animais homeotérmicos e manter a temperatura corporal dentro de limites da termoneutralidade proporcionam maior produtividade e melhor bem-estar. Quando a temperatura do ambiente está fora da zona de termoneutralidade, as aves expressam comportamentos individuais e de grupo que acusam esse desconforto. A hipótese deste trabalho é que o comportamento de aglomeração das aves possa ser utilizado para expressar seu nível de conforto térmico. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um algoritmo computacional para processamento e análise de imagens de poedeiras criadas sobre cama de maravalha capaz de identificar o grau de aglomeração das aves em diferentes condições de conforto térmico. Foram objetivos específicos propor um índice de aglomeração baseado em medidas obtidas na análise das imagens e confirmar as diferenças deste índice de aglomeração em diferentes condições de temperatura do ambiente de criação. O algoritmo foi desenvolvido em ambiente MatLab® e foi dividido em duas etapas: processamento e análise da imagem. Foi realizado um experimento em três aviários de escala reduzida e distorcida com grupos de 10 aves em cada aviário. As aves foram monitoradas por câmeras de vídeo instaladas no teto dos aviários. Os vídeos foram processados frame a frame pelo algoritmo e medidas de área, perímetro e distâncias entre os centros de massa dos aglomerados de aves foram obtidas na análise das imagens. A partir dessas medidas foi proposto um índice de aglomeração que foi... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Birds are homeothermic animals and maintaining body temperature within the limits of thermoneutrality provide greater productivity and better well-being. When the ambient temperature is outside the thermoneutral zone, the birds express individual and group behaviors that accuse this discomfort. The hypothesis of this work is that the agglomeration behavior of the birds can be used to express their level of thermal comfort. The objective of this work was to develop a computational algorithm for image processing and analysis of laying hens on a bed of marbles capable of identifying the degree of agglomeration of the birds in different conditions of thermal comfort. Specific objectives were to propose an agglomeration index based on measurements obtained in the analysis of the images and to confirm the differences of this agglomeration index in different temperature conditions of the breeding environment. The algorithm was developed in MatLab® environment and was divided into two stages: image processing and analysis. An experiment was carried out on three small scale and distorted aviaries with groups of 10 birds in each aviary. The birds were monitored by video cameras installed on the ceiling of the aviaries. The videos were processed frame by frame by the algorithm and measurements of area, perimeter and distances between the centers of mass of birds were obtained in the analysis of the images. From these measurements an agglomeration index was proposed that was used to calculate the level of agglomeration of each frame of two videos obtained under different thermal conditions: 21ºC and 32ºC. The results of agglomeration index in the two temperature conditions were submitted to the T-student test, which confirmed the difference in the two situations, thus validating the proposed agglomeration index. The experiment was repeated in different thermal environment... (Complete abstract click eletronic access below) / Mestre

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil. Estruturas. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Construções Civis). Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2010

Orientador: Luís Carlos Origa de Oliveira / Co-orientador: João Luiz Afonso / Co-orientador: Priscila da Silva Oliveira / Banca: Júlio Borges de Souza / Banca: Falcondes José Mendes de Seixas / Banca: Arnulfo Barroso de Vasconcellos / Resumo: Com vistas à mitigação das distorções harmônicas, sempre que possível, são adotadas medidas operacionais relacionadas à adequação das cargas geradoras de harmônicas, fazendo-se uso de tecnologias menos poluentes, multiplicação do número de pulsos em instalações conversoras de grande porte, alteração da topologia das redes elétricas, entre outras. Ocorre, que, em diversas vezes, tais medidas são inviáveis sob o ponto de vista econômico, ou mesmo insuficientes para garantir o funcionamento adequado do sistema e/ou atender os limites estabelecidos pelas normas e recomendações técnicas. Nesses casos, torna-se indispensável o uso de equipamentos especiais para atenuação de distorções harmônicas. O uso de filtros e dispositivos de compensação constituem as técnicas mais aplicadas para redução das componentes harmônicas. Essas técnicas podem ser separadas em dois grandes grupos, dependendo do modo operacional, ativo ou passivo, sendo ambos amplamente conhecidos e aplicados nos mais distintos setores da engenharia. Considerando a aplicação de estruturas compensadoras em sistemas elétricos a quatro fios com carregamentos monofásicos não lineares, apresenta-se nesta tese um novo arranjo de compensação harmônica que incorpora simultaneamente filtragem ativa e passiva, e que apresenta todas as funcionalidades no que tange à compensação harmônica de um filtro ativo de quatro braços. Nessa perspectiva, a filtragem harmônica das componentes de sequências positiva e negativa é realizada por um filtro ativo de três braços, enquanto que, a filtragem das harmônicas homopolares fica atribuída ao supressor eletromagnético de sequência zero. Considerando o mesmo nível de potência a ser processado, presume-se que os custos dos dispositivos eletromagnéticos sejam menores quando comparados aos dispositivos de estado sólido, notadamente as chaves eletrônicas e ... / Abstract: With a view to mitigate harmonic distortion, whenever possible are adopted operational attitudes related to the suitability of harmonic generating loads, making use of cleaner technologies, multiplying the number of pulses in large converting installations, changes in electric grid topology, among others. Occurs that, in several times, such attitudes are not feasible under the economic point of view or even insufficient to ensure proper system operation and/or meet the limits set by standards and technical recommendations. In these cases, it becomes necessary to use special equipments to mitigate harmonic distortion. The use of filters and compensation devices constitute the techniques applied to reducing harmonic components. These techniques can be separated into two major groups, depending on the operating mode, active or passive, both widely known and applied in the most diverse sectors of engineering. Considering the expectation of compensating structures application in four-wire electrical systems with single-phase nonlinear loads, this thesis presents a new arrangement of harmonic compensation that incorporates both active and passive filtering, and that presents all the features regarding the harmonic compensation of a four-arm active filter. In this perspective, the harmonic filtering of positive and negative sequences components is performed by a three-arm active filter, while the filtering of zero sequence harmonics is attributed to the electromagnetic zero sequence suppressor. Considering the same power level to be processed, it is assumed that the costs of electromagnetic devices are smaller when compared to solid state devices, notably the electronic switches and sensors, which can be eliminated of the four-arm active filter when the responsibility to compensate homopolar harmonic is of the electromagnetic suppressor, which is a robust and reliable device. This thesis, therefore, ... / Doutor