Objetiva-se discutir e explorar as consequências da conservação do momento angular em situações físicas que apresentem dissipação de energia. Frequentemente, sistemas mecânicos dissipativos são omitidos nas formulações matemáticas da mecânica clássica. No entanto, a conservação da energia mecânica é uma idealização drasticamente incompatível, a longos períodos de tempo, com a maioria das situações reais. Apesar de parecer controversa, esta abordagem é compreensível desde que é incluída na dissipação toda a complexidade dos sistemas mecânicos, os quais não podemos modelar completamente. Espera-se assim que os resultados obtidos sejam parcialmente comprovados em experimentos, sendo que a discrepância é atribuída à parte desconhecida do fenômeno, que muitas vezes é considerada irrelevante para fins práticos. Devido à mencionada complexidade de fenômenos dissipativos, a postura adotada nesta dissertação foi analisar específicos exemplos, de natureza distinta, simplificados, que apresentem as duas propriedades em questão. Concentrou-se especialmente no problema de dissipação de energia em corpos deformáveis na ausência de estímulos externos. / The goal of this work is to study physical systems where angular momentum is a conserved quantity while energy is dissipated. It is a common practice among people working on classical mechanics to neglect energy dissipation. While this hypothesis leads to beautiful mathematical theories, it is strongly violated by the majority of real world systems. The physical complexity of the many ways in which energy is dissipated turns the mathematical modelling of dissipative forces troublesome. There is essentially no general mathematical model for dissipative forces in good agreement with a wide range of experiments. This is in contrast to the very few accepted conservative force models: gravity, elasticity and magneto-electricity. The dissipative force model usually varies among the various physical situations. So, in this work several systems where energy is dissipated while angular momentum is conserved will be considered. The main example will be the motion of a deformable body free from external forces and torques.

Este trabalho descreve um estudo experimental dos efeitos da temperatura em um elemento de pavimento de concreto, construído em laboratório interno e instrumentado com sensores de deformação, deslocamento, força e temperatura. A estrutura foi construída em duas camadas (placa e base) assentadas sobrepostas, sem aderência, sobre um subleito artificial. Os efeitos térmicos foram gerados artificialmente seguindo padrões sazonais da natureza. Os carregamentos estáticos foram realizados por meio de uma máquina hidráulica referenciados a um eixo simples de roda simples. A estrutura foi dimensionada e construída em uma escala de tamanho reduzido, distorcida e montada sobre uma laje de reação. Sob a placa do pavimento foi construído um sistema térmico auto controlado para causar diferencial de temperatura entre o fundo e o topo da placa pela passagem de um fluido. No topo um sistema térmico com controle manual foi construído para gerar gradientes térmicos através da estrutura. Todas as ações foram registradas automaticamente por meio de um sistema de aquisição de dados. Os resultados combinam com os dados da literatura, com experimentos realizados em pistas experimentais e se correlacionam com simulações realizadas por meio de software específico. Isso implica que a metodologia usada é apropriada para ser utilizada em outras situações e experimentos. / This paper describes the experimental study of the effects of temperature on a element of concrete pavement, constructed an internal laboratory and instrumented with sensors of strain, displacement, force and temperature. The structure was built in two layers (slab and base) overlapping settled without grip on an artificial subgrade. The thermal effects were achieved artificially following nature seasonal patterns. The static loads were performed by means of a hydraulic machine referred to a simple wheel axle. The structure was sized and built on distorted small scale and assembled over a slab of reaction. Under the pavement a selfcontrolled heating system was built to cause a temperature gradients between the slab top and bottom from a passing fluid. On the top a manual heating system was built to generate thermal gradients across the structure. All the actions were recorded automatically through a data system. The results agree with the literature data, with experiments performed on experimental roads and correlate themselves with simulations performed by using specific software. This implies that the methodology used is appropriate for use in other situations and experiments.

O presente trabalho dedica-se a uma modelagem da interação entre corpos celestes, em regime Newtoniano, levando-se em consideração as influências que suas deformações e viscosidades internas exercem sobre seus movimentos orbitais e suas velocidades angulares. A abordagem adotada é uma variação do conhecido problema do corpo pseudo-rígido, a qual simplifica drasticamente a determinação dos equilíbrios relativos e torna a questão da dinâmica matematicamente acessível. Com este tratamento, podemos relacionar ou comparar os resultados com aqueles estabelecidos na literatura, dentre eles: formato de equilíbrio de um fluido isolado em rotação, deformação de maré causada pela interação gravitacional e o torque de maré induzido no mesmo. Pela simplicidade do modelo pode-se ainda fazer uma análise qualitativa da dinâmica do sistema e obter estimativas sobre a velocidade com que se aproxima dos equilíbrios. / The present work is devoted to model the interaction among celestial bodies, in a Newtonian regime, but considering the role played by the internal deformation and viscosity on the orbital motion and angular velocities of the components of the system. The work is mainly developed with an alternative approach to the pseudo-rigid body model, which simplifies the determination of the relative equilibria and allows precise conclusions about the dynamics. So, we are able to compare the results of this theory with those established in the literature, namely: the equilibrium shape of an isolated fluid in rotation, the tidal elongation induced by gravitational interaction and the tidal torque. Due to its simplicity, we can further perform a qualitative analysis of the dynamics of the system and estimate the velocity of attraction of the equilibrium states.

Um sistema inercial de baixo custo empregando sensores microeletromecânicos foi desenvolvido para comprovar a viabilidade de sua utilização como equipamento de apoio a atividades de laboratório em disciplinas de navegação inercial. O desenvolvimento de hardwares e softwares é descrito, bem como um estudo dos modelos matemáticos e equacionamentos. Por fim, conclusões referentes ao objetivo proposto são apresentadas.

Limitações anatômicas, falhas na osseointegração, necessidade de esplintagem de dentes naturais com comprometimento periodontal podem levar a união dente-implante. Alguns autores relatam que a união com conexão da prótese semi-rígida pode causar a intrusão do dente natural, por esse motivo o uso de conexão da prótese em monobloco vem causando maior sucesso. Com isso o objetivo do trabalho é analisar a distribuição de tensão pelo método dos elementos finitos, em prótese sobre conexão dente-implante alterando o tipo de conexão da prótese, rígida e semi-rígida, e o tipo de conexão do implante, cone morse ou hexágono externo, em regiões de ligamento periodontal, osso periimplantar e conjunto prótese e implante. Para a realização do trabalho foi realizado o escaneamento dos dentes 45 e 46, através de um microtomógrafo (SkyScan, Kontich, Bélgica), as imagens em 3D dos implantes e componentes protéticos foram cedidas pela empresa Neodent (Curitiba, PR, Brasil). Nesse trabalho foram desenvolvidos quatro modelos tridimensionais todos eles representavam um hemiarcada mandibular direita com presença do dente 45 e ausência do dente 46 e 47, foram feitos modelos com implante com conexão hexagonal externa e prótese com conexão rígida ou semi-rígida, e modelos com implantes cone morse com prótese com conexão rígida ou semi-rígida. As modelagens foram realizadas no programa Rhinoceros 3D (Robert McNeel& Associates, EULA, EUA) o programa utilizado para análise dos elementos finitos foi o ABAQUS FEA (Simulia, Providence, RI, EUA).Os resultados mostraram que modelos com conexão do implante em hexágono externo geraram uma tensão de tração na distal do ligamento periodontal com presença de tensão de compressão da região apical do ligamento periodontal, sugerindo uma possível rotação do elemento dentário com posterior intrusão, independentemente do tipo de conexão protética. Já em modelos com implantes cone morse observamos uma maior distribuição de tensão no ligamento sugerindo até mesmo uma anulação da forças de tração, também independentemente do tipo de conexão da prótese. Foi observado também que próteses com implantes cone morse sofreram maior distribuição de tensão, que próteses com implantes hexágono externo, porém foi observado maior concentração de tensão na região de união pilar/implante nos dois tipos de implantes usados, não dependendo do tipo de conexão da prótese. Outro resultado observado foi um maior acúmulo de tensão no osso cortical que no osso medular, e também maior tensão no osso cortical em modelos com implante cone morse que em modelos com implante hexagonal externo, para os dois tipos de conexão da prótese. Com isso, concluímos que independentemente do tipo de conexão da prótese, o uso de implantes cone morse na união dente-implante gerou melhores resultados que o uso de implantes hexágono externo. / Anatomical limitations, failures in osseointegration, need for splinting of natural teeth with periodontal disease can lead to tooth-implant union. Some authors report that the union with the semi-rigid prosthesis connection can cause the intrusion of the natural tooth, therefore the use of the prosthesis connection monobloc is causing greater success. Thus the objective of this study is to analyze the stress distribution by finite element method, in denture on implant-tooth connection by changing the type of prosthesis connection, rigid and semi-rigid, and the type of implant connection, morse taper or external hexagon in areas of periodontal ligament, peri-implant bone and joint prosthesis and implant. To carry out the work was carried out scanning of teeth 45 and 46, through a microtomography (SkyScan, Kontich, Belgium), the 3D images of prosthetic implants and components were provided by Neodent company (Curitiba, Brazil). In this work we developed four-dimensional models they all represented a mandibular right hemi-arch with presence and absence of the tooth 45 of the tooth 46 and 47 models were made with implants with external hex connection and prosthesis with rigid or semi-rigid connection, and models with implants morse taper with prosthesis with rigid or semi-rigid connection. The modeling was performed in Rhinoceros 3D program (Robert McNeel & Associates EULA, USA) program used for finite element analysis was ABAQUS FEA (SIMULIA, Providence, RI, USA) .The results showed that implant connection with models in hexagon generated a distal external tensile stress in the periodontal ligament with presence of the apical region compressive stress of the periodontal ligament, suggesting a possible rotation of the tooth with subsequent intrusion, regardless of the type of prosthetic connection. Already in models with morse taper implants found a higher voltage distribution ligament even suggesting a reversal of traction, also regardless of the type of prosthesis connection. It was also observed that prostheses with morse taper implants suffered greater stress distribution, which aids with external hex implants, but there was a higher concentration of stress in the joining region pillar / implant in the two types of implants used, not depending on the type of connection prosthesis. Another result was observed a higher voltage accumulation in the cortical bone in the cancellous bone, and also higher voltage on cortical bone models in morse taper implant external hexagon implant models for the two types of prosthesis connection. Thus, we conclude that regardless of the type of prosthesis connection, using morse taper implants in implant-tooth union gave better results than the use of external hex implants.

Este trabalho teve como objetivo estudar a transferência de elétrons em um meio rígido através de técnicas espectroscópicas convencionais, tais como a fluorescência e a fotoacústica, e verificar a possibilidade de se determinar a taxa de transferência através destas técnicas. Foram utilizados como doador de elétrons a tetrafenilporfirina (TPP), como aceitador de elétrons a duroquinona (DQ), e como meio rígido o polimetilmetacrilato (PMMA) e o poliestireno (PS). As amostras foram estudadas na forma de filmes, com uma distribuição aleatória de doadores e aceitadores de elétrons. Com a espectroscopia de fotoacústica não foi possível se detectar a ocorrência da transferência de elétrons. Com a fluorescência, usando o modelo de Perrin, foi possível determinar o raio crítico de transferência, 72k para o par TPP/DQ em poliestireno. No entanto, verificou-se a impossibilidade de se determinar univocamente a taxa de transferência de elétrons. Nos filmes preparados com polimetilmetacrilato foi observada uma fotodegradação irreversível, o que inviabilizou seus estudos / The objective of this work was to study the electron transfer process in a rigid medium using conventional spectroscopic techniques, such as fluorescence and photoacoustic, and verify the possibility of determining the electron transfer rate through these techniques. The molecules used were: tetraphenylporphyrin (TPP) as electron donor, duroquinone (DQ) as the electron acceptor, and polystyrene (PS) and polymethylmetacrilate (PMMA) as the rigid medium. The samples were studied in the form of films, with a random distribution of electron donor and acceptor molecules. With the photoacoustic spectroscopy it was not possible to detect the occurrence of the electron transfer process. With the fluorescence technique, using Perrin model, it was possible to determine the criticai radius for electron transfer, 7 À, for the par TPP/DQ in polystyrene. However, it was verified the impossibility of determining univocally the electron transfer rate. In the films made with polymethylmetacrilate, an irreversible photodegradation was observed, what made the study of these films non viable

O elemento químico neodímio (Nd) atualmente está em evidência pois é parte fundamental em aplicações produzidas por empresas ligadas a tecnologias limpas e de ponta. Porém, é classificado como crítico pelo departamento de energia dos EUA em função do monopólio chinês atuante em sua exploração e comercialização. Devido à crescente demanda frente à restrita disponibilidade, a recuperação deste metal está em ascensão. Uma das aplicações do neodímio é o ímã permanente de neodímio-ferro-boro, utilizado em hard disk drives (HDs) de computadores. Desta forma, este estudo visou caracterizar os ímãs provenientes de HDs de computadores e estabelecer uma rota de recuperação do neodímio por meio de processos mecânicos e hidrometalúrgicos. Por meio da pesagem dos HDs e seus ímãs obteve-se massa média de 3,04 g e 7,91 g para laptop e desktop, respectivamente, representando menos de 3% da massa total do HD. A desmagnetização foi atingida por meio de aquecimento até a temperatura de Curie, em torno de 312 °C, e a cominuição realizada em moinho de facas, onde foram obtidas três granulometrias classificadas em frações A, B e C. Qualitativamente as amostras, foram analisados por meio de difração de raios-X (DRX), onde a fase tetragonal Nd2Fe14B foi o constituinte dominante, e por meio de análise em microscópio eletrônico de varredura (MEV). Semi-quantitativamente os ímãs, seus revestimentos e o precipitado final foram avaliados por meio de espectrometria de fluorescência de raios-X (FRX). A composição média de 21,5% de neodímio e 65,1% de ferro em massa, além de outros elementos químicos, obtida por meio de espectrometria de emissão óptica com plasma (ICP-OES), mostrou teor de neodímio superior aos minérios explorados, tornando este resíduo interessante em relação à recuperação deste metal. O procedimento hidrometalúrgico adotado envolveu a lixiviação das amostras em ácido sulfúrico 2M e a variação de três parâmetros: razão sólido/líquido, temperatura e tempo, em dois níveis. Posteriormente foi realizada a precipitação seletiva por meio de NaOH, formando o duplo sal NaNd(SO4)2.nH2O. Os resultados mostraram que a lixiviação de neodímio atingiu eficiência média acima de 94%, porém todos os experimentos apresentaram material não lixiviado, majoritariamente composto por níquel e cobre. / The chemical element neodymium (Nd) currently is in evidence as it is a fundamental part in applications manufactured by clean and advanced technology companies. However, it is classified as critical by the United States Department of Energy due to Chinese monopoly in its exploration and commercialization. Due to increasing demand in contrast with scarce supply, the recovery of neodymium is growing. One of the applications of this metal is the neodymium-iron-boron permanent magnet, used in hard disk drives (HDDs) of computers. Therefore, this study aimed magnets characterizing from HDDs of computers and then establishing a recovery route for neodymium by mechanical and hydrometallurgical processes. By weighing the HDDs and their magnets it was obtained the average weight of 3.04 g and 7.91 g for laptop and desktop, respectively, representing less than 3% of the HDDs total mass. Demagnetizing was achieved by heating up to Curie temperature of around 312 °C, and the comminution in knives mill resulted in three granulometries classified into fractions A, B and C. Qualitatively, magnets were analyzed by X-ray diffraction (XRD), where the tetragonal phase Nd2Fe14B was the dominant constituent of the sample, and through analysis in a scanning electron microscope (SEM). Semi-quantitatively, the magnets, its covers, and the final precipitate were evaluated by X-ray fluorescence spectrometry (XRF). The average composition of neodymium and iron showed 21.5% and 65.1% by weight, respectively, among other chemical elements. This results were obtained by optical emission spectrometry (ICP-OES), representing a higher neodymium content compared to the ores content, which makes this waste interesting from a neodymium recovery point of view. The procedure adopted involved hydrometallurgical leaching of the samples in 2M sulfuric acid varying three parameters: liquid/solid ratio, temperature and time, each one on two levels. Subsequently, the selective precipitation by NaOH was performed to form the double salt NaNd(SO4)2.nH2O. The results showed that neodymium leaching efficiency reached above 94%, but the experiments showed as well some material left, mainly composed of nickel and copper.

Tese de mestrado. Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Submitted by Kleber Silva (kleberbs@ufba.br) on 2017-05-31T20:03:15Z No. of bitstreams: 1 tese antonio carlos dos santos souza.pdf: 22453471 bytes, checksum: e806e7751434e3bf6d6422c825465f35 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-06-06T15:24:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 tese antonio carlos dos santos souza.pdf: 22453471 bytes, checksum: e806e7751434e3bf6d6422c825465f35 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-06T15:24:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese antonio carlos dos santos souza.pdf: 22453471 bytes, checksum: e806e7751434e3bf6d6422c825465f35 (MD5) / Alinhamento não-rígido tridimensional é fundamental em problemas de rastreamento e reconstrução de modelos tridimensionais deformáveis. Contudo, a maioria dos algoritmos de alinhamento não-rígido não se adequam aos requisitos de aplicações com renderização em tempo real. Aplicações como Realidade Aumentada sem marcadores necessitam de métodos rápidos para rastrear objetos não rígidos, que são tratados como marcadores naturais. Este trabalho explora essa lacuna e propõe uma abordagem para alinhamento não rígido 3D nesse tipo de cenário. Tal proposta é baseada na aplicação de algoritmos adaptativos, multi-frame e implementados em arquiteturas paralelas de uma GPU. Essa nova abordagem foi testada em um ambiente de RA sem marcadores com resultados superiores aos obtidos na literatura, tanto do ponto de vista de precisão quanto de desempenho.

O elemento químico neodímio (Nd) atualmente está em evidência pois é parte fundamental em aplicações produzidas por empresas ligadas a tecnologias limpas e de ponta. Porém, é classificado como crítico pelo departamento de energia dos EUA em função do monopólio chinês atuante em sua exploração e comercialização. Devido à crescente demanda frente à restrita disponibilidade, a recuperação deste metal está em ascensão. Uma das aplicações do neodímio é o ímã permanente de neodímio-ferro-boro, utilizado em hard disk drives (HDs) de computadores. Desta forma, este estudo visou caracterizar os ímãs provenientes de HDs de computadores e estabelecer uma rota de recuperação do neodímio por meio de processos mecânicos e hidrometalúrgicos. Por meio da pesagem dos HDs e seus ímãs obteve-se massa média de 3,04 g e 7,91 g para laptop e desktop, respectivamente, representando menos de 3% da massa total do HD. A desmagnetização foi atingida por meio de aquecimento até a temperatura de Curie, em torno de 312 °C, e a cominuição realizada em moinho de facas, onde foram obtidas três granulometrias classificadas em frações A, B e C. Qualitativamente as amostras, foram analisados por meio de difração de raios-X (DRX), onde a fase tetragonal Nd2Fe14B foi o constituinte dominante, e por meio de análise em microscópio eletrônico de varredura (MEV). Semi-quantitativamente os ímãs, seus revestimentos e o precipitado final foram avaliados por meio de espectrometria de fluorescência de raios-X (FRX). A composição média de 21,5% de neodímio e 65,1% de ferro em massa, além de outros elementos químicos, obtida por meio de espectrometria de emissão óptica com plasma (ICP-OES), mostrou teor de neodímio superior aos minérios explorados, tornando este resíduo interessante em relação à recuperação deste metal. O procedimento hidrometalúrgico adotado envolveu a lixiviação das amostras em ácido sulfúrico 2M e a variação de três parâmetros: razão sólido/líquido, temperatura e tempo, em dois níveis. Posteriormente foi realizada a precipitação seletiva por meio de NaOH, formando o duplo sal NaNd(SO4)2.nH2O. Os resultados mostraram que a lixiviação de neodímio atingiu eficiência média acima de 94%, porém todos os experimentos apresentaram material não lixiviado, majoritariamente composto por níquel e cobre. / The chemical element neodymium (Nd) currently is in evidence as it is a fundamental part in applications manufactured by clean and advanced technology companies. However, it is classified as critical by the United States Department of Energy due to Chinese monopoly in its exploration and commercialization. Due to increasing demand in contrast with scarce supply, the recovery of neodymium is growing. One of the applications of this metal is the neodymium-iron-boron permanent magnet, used in hard disk drives (HDDs) of computers. Therefore, this study aimed magnets characterizing from HDDs of computers and then establishing a recovery route for neodymium by mechanical and hydrometallurgical processes. By weighing the HDDs and their magnets it was obtained the average weight of 3.04 g and 7.91 g for laptop and desktop, respectively, representing less than 3% of the HDDs total mass. Demagnetizing was achieved by heating up to Curie temperature of around 312 °C, and the comminution in knives mill resulted in three granulometries classified into fractions A, B and C. Qualitatively, magnets were analyzed by X-ray diffraction (XRD), where the tetragonal phase Nd2Fe14B was the dominant constituent of the sample, and through analysis in a scanning electron microscope (SEM). Semi-quantitatively, the magnets, its covers, and the final precipitate were evaluated by X-ray fluorescence spectrometry (XRF). The average composition of neodymium and iron showed 21.5% and 65.1% by weight, respectively, among other chemical elements. This results were obtained by optical emission spectrometry (ICP-OES), representing a higher neodymium content compared to the ores content, which makes this waste interesting from a neodymium recovery point of view. The procedure adopted involved hydrometallurgical leaching of the samples in 2M sulfuric acid varying three parameters: liquid/solid ratio, temperature and time, each one on two levels. Subsequently, the selective precipitation by NaOH was performed to form the double salt NaNd(SO4)2.nH2O. The results showed that neodymium leaching efficiency reached above 94%, but the experiments showed as well some material left, mainly composed of nickel and copper.