Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T21:13:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327883.pdf: 2665813 bytes, checksum: b2be504505387e91a4cd5772c8505468 (MD5) Previous issue date: 2014 / A indústria da construção de edifícios vem buscando discutir a implementação de novas tecnologias construtivas para aumento da eficiência e qualidade. Com o advento do uso da alvenaria estrutural em edifícios multi ou uni familiares, desde habitações de baixa renda até habitações de alto luxo, assim como edifícios comerciais e industriais, torna-se necessário racionalizar as técnicas, métodos e processos construtivos utilizados neste sistema construtivo. Assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de revestimentos cerâmicos quanto a sua resistência de aderência à tração, quando aplicados diretamente sobre a alvenaria de blocos estruturais. Para tanto, foram moldados três tipos de painéis, sendo eles com: bloco cerâmico liso, bloco cerâmico ranhurado e bloco de concreto, os quais foram construídos para simular o comportamento de paredes estruturais revestidas com diferentes tipos de substrato (revestimento cerâmico aplicado diretamente sobre o bloco, aplicado sobre o chapisco e também sobre chapisco+emboço) e dois tipos de argamassa colante (ACII ? argamassa colante tipo II e AC CG - argamassa colante para camada grossa). Todos os painéis foram revestidos com placas cerâmicas de dimensões 30x30cm e ficaram expostos ao tempo e suas intempéries, como variação de temperatura, umidade relativa e vento. Os ensaios de resistência de aderência à tração realizados nos revestimentos cerâmicos foram repetidos em três idades (28, 98 e 196 dias) e no total foram obtidos 648 resultados. Para a análise de dados foi necessário avaliar e interpretar a relação entre as diversas variáveis do experimento, para tanto foi necessária uma análise estatística, para tal foi usada a análise de variância (ANOVA) com quatro fatores. Conclui-se com base nos resultados deste trabalho, que: se for seguido à mesma forma de execução, no que diz respeito, à planeza da parede, a qualidade e características dos materiais usados neste trabalho, é possível, tecnicamente, ser aplicado o revestimento cerâmico (30x30cm) com argamassa colante do tipo ACII, diretamente sobre a alvenaria de bloco estrutural cerâmico ou de concreto, desta forma reduzindo o custo de materiais, mão de obra e tempo de execução, sem perder a qualidade das obras.<br> / Abstract : The industry of housing has been willing to discuss the implementation of new building technologies to increase efficiency and quality. With the advent of the use of structural masonry in multi or single family buildings, since low-income housing to upscale luxury homes as well as commercial and industrial buildings, it is necessary to streamline the techniques, methods and construction procedures used in this construction system. Thus, the present study aimed to evaluate the performance of ceramic tiles as its tensile bond strength when applied directly to the block?s masonry. For this purpose, three types of panels were molded, namely with: flat ceramic block, slotted ceramic block and concrete block panel. The panels were built to simulate the behavior of structural walls coated with different types of substrate (ceramic coating applied directly over the block, applied to the roughcast and also on roughcast + plaster) and two types of adhesive mortar ( ACII - adhesive mortar type II AC and GC - adhesive mortar for thick layer). All panels were coated with ceramic tile of dimensions 30x30cm and were exposed to the weather and its elements, as changes in temperature, relative humidity and wind. The Tensile bond strength tests conducted on the tiles were repeated at three ages (28, 98 and 196 days) and 648 total results were obtained. For the data analysis was necessary evaluate and interpreter the relationship between the variables of the experiment, for that was made a statistical analysis using analysis of variance (ANOVA) with four factors. Based on the results of this study we conclude that: the coating, if followed the same execution proceed, considering the flatness of the wall, the quality and characteristics of the materials used in this study, it can technically be applied ceramic (30x30cm) with adhesive mortar type ACII, directly on the ceramic structural masonry block or concrete, thereby reducing the cost of materials, labor and execution time, without losing the quality of the work.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-10-31T03:18:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348411.pdf: 4802564 bytes, checksum: 9cc094244049a235efb2cb367ac0e889 (MD5) Previous issue date: 2017 / Laminados cerâmicos começaram a ser produzidos de forma que interfaces, camadas ou tensões residuais térmicas fossem utilizadas com intuito de se oporem ao início do crescimento de trinca e/ou poderem desenvolver uma resistência limite que deveria ser ultrapassada para que houvesse tal crescimento. O presente estudo teve como objetivo produzir compósitos particulados de alumina tenacificada com zircônia (ZTA, zirconia-toughened alumina), nos quais a zircônia empregada é parcialmente estabilizada com ítria (Y-PSZ, yttria-partially stabilized zirconia), dotados ou não de camadas intermediárias de Y-PSZ como fase de reforço. O trabalho foi dividido em duas partes. A primeira parte visou desenvolver ZTAs sinterizados com 5 vol% e 30 vol% de Y-PSZ processados via colagem de fitas (tape casting) e caracterizá-los microestrutural e mecanicamente. A segunda parte do trabalho teve como objetivo produzir compósitos laminados sinterizados com camadas de ZTA (os mesmos da primeira parte) alternadas com camadas de Y-PSZ produzidas por tape casting e centrifugação (spin coating), caracterizando sua microestrutura e comportamento mecânico. Os resultados mostraram que a adição de Y-PSZ em 5 vol% na matriz de alumina refinou os grãos de Al2O3, trazendo um consequente aumento da resistência média à flexão de 284,7 MPa para 340,0 MPa. Entretanto, a tenacidade à fratura não variou. A adição de Y-PSZ em 30 vol% resultou numa microestrutura com tamanho médio de grão de alumina ainda menor, com formação de núcleos de zircônia que permitiram a ela ativar seus mecanismos de tenacificação e, dessa forma, aumentar a resistência média à flexão em ~20% e a tenacidade à fratura de 3,0 MPa·m½ para 4,2 MPa·m½ comparados ao ZTA com 5 vol% de Y-PSZ. As fases de reforço produzidas via tape casting e spin coating aumentaram a resistência média à flexão em ~21% e ~43% respectivamente. Compósitos laminados com camada espessa de ZTA com 30 vol% de Y-PSZ e com camada fina processada por spin coating apresentaram maiores valores resistência mecânica média (361,7 MPa) e confiabilidade (m = 9,8). O comportamento mecânico dos compósitos se mostrou dependente da microestrutura, dos mecanismos de tenacificação e das tensões residuais térmicas impostas durante o resfriamento após a sinterização.<br> / Abstract : Ceramic laminates began to be produced in such a way that interfaces, layers or thermal residual stresses were used in order to oppose the beginning of crack growth and/or to develop a threshold strength that should be exceeded in order to achieve such growth. The aim of the present study was to produce particulate composites of zirconia-toughened alumina (ZTA), in which zirconia was partially stabilized with yttria (Y-PSZ) with or without intermediate Y-PSZ layers as reinforcement phase. The work was divided into two parts. The first part aimed to develop sintered ZTAs with 5 and 30 vol% Y-PSZ processed through tape casting and to characterize them microstructurally and mechanically. The second part of the work had as objective to produce sintered laminated composites with layers of ZTA (the same of the first part) alternated with layers of Y-PSZ produced by tape casting and spin coating, characterizing its microstructure and mechanical behaviour. The results showed that the addition of 5 vol% Y-PSZ in the alumina matrix refined the Al2O3 grains, bringing a consequent increase in mean flexural strength from 284.7 MPa to 340.0 MPa. However, fracture toughness did not change. The addition of Y-PSZ in 30 vol% resulted in a microstructure with an even smaller alumina grain size, with formation of zirconia clusters that enabled it to activate its toughening mechanisms and, thus, increase the mean flexural strength in ~20% and fracture toughness from 3.0 MPa·m½ to 4.2 MPa·m½ compared to ZTA with 5 vol% Y-PSZ. The reinforcement phases produced by tape casting and spin coating increased the mean flexural strength in ~21% and ~43% respectively, compared to ZTA without reinforcement layer. Laminated composites with thick ZTA layer with 30 vol% of Y-PSZ and thin layer processed by spin coating presented the highest value of mean flexural strength (361.7 MPa) and reliability (m = 9,8). The mechanical behaviour of the composites was shown to be dependent on the microstructure, the toughening mechanisms and thermal residual stress imposed during the cooling.

Submitted by Stéfany Moreira (stemellra@yahoo.com.br) on 2013-03-08T13:53:17Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_InfluênciaGrauDeformação.pdf: 18295639 bytes, checksum: 53f500515e5f55f15506a44ca75b05c0 (MD5) / Approved for entry into archive by Neide Nativa (neide@sisbin.ufop.br) on 2013-03-13T17:51:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_InfluênciaGrauDeformação.pdf: 18295639 bytes, checksum: 53f500515e5f55f15506a44ca75b05c0 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-13T17:51:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_InfluênciaGrauDeformação.pdf: 18295639 bytes, checksum: 53f500515e5f55f15506a44ca75b05c0 (MD5) Previous issue date: 2005 / Nesse trabalho, o crescimento de trinca da/dN x ΔK foi estudado em dois aços bifásicos largamente usados na indústria automotiva, com cerca de 8% a 12% de fração volumétrica de martensita. A principal diferença entre esses aços é a composição química. Um dos aços tem adições de cromo enquanto o outro tem silício como elemento de liga. Além da composição química, o efeito de 10% de pré-deformação e tratamento térmico de “Baking Hardening” na resistência à fadiga foi verificado. Os aços bifásicos têm mostrado recentemente excelente resistência ao crescimento de trinca por fadiga, particularmente a baixas taxas de crescimento, perto do fator limiar de intensidade de tensão (ΔKTh), abaixo do qual as trincas permanecem paradas (latentes). Essa resistência depende da microestrutura do aço e é atribuida primeiramente à morfologia do caminho percorrido pela trinca e associação com efeitos de fechamento de trinca. Corpos-de-prova do tipo C(T) com 3,85mm de espessura e 50mm de largura na orientação T-L foram usados nos experimentos. A freqüência de ensaio foi de 30Hz e os experimentos foram realizados ao ar (aproximadamente 25ºC, R.H.=60%), e razão entre tensões R, de 0,1. Os resultados mostraram que os dois aços têm comportamento similar na resistência ao crescimento de trinca por fadiga. Não foi notado um efeito significante do tratamento mecânico e térmico nos dois aços, o que representa um resultado prático bastante interessante, pois esses tratamentos fazem parte do processo de fabricação das rodas. Modelos matemáticos de previsão de vida em fadiga por equações de Paris, Forman, Priddle, Collipriest, Elber e Hall, foram empregados, e os resultados experimentais mostraram uma boa concordância com os mesmos na região II. Desses modelos o que melhor se ajustou aos resultados experimentais foi o de Priddle. Os outros modelos apresentam uma característica menos conservativa na região do ΔKth que o de Priddle, o que torna esse modelo mais interessante se redução de peso e custos forem objetivos do projeto. __________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: In this work, fatigue crack growth da/dN x ΔK has been studied in two dual-phase steels broadly used in the automotive industry, with, approximately, 8% to 12% of martensite volumetric fraction. The main difference between the steels is the chemical composition: one of the steels has chromium additions while the other has silicon as an alloy element. Besides the chemical composition, the effect of 10% of predeformation and a bake hardening heat treatment in the resistance to fatigue were verified. Dual-phase steels have been shown recently to display excellent resistance to fatigue crack growth, particularly at low growth rates approaching the threshold stress intensity range (ΔKth) below which long cracks remain dormant. Such resistance depends on the microstructure of the steel and is attributed primarily to meandering crack path morphology and associated crack closure effects. C(T) specimens with 3.85mm thickness and 50mm width in T-L orientation were used for the experiments. Testing frequency was 30Hz. The experiments were performed in ambient air (approximately 25oC, R.H. = 60%), at R stress ratio of 0.1. Results showed that the two steels present a similar behavior in fatigue crack growth resistance. It was not noticed significant effect of the mechanical and heat treatments in both steels. This is a very interesting practical result, because these treatments are part of the industrial process. Mathematical Models of Paris, Forman, Priddle, Collipriest, Elber and Hall were used and the experimental results showed a good agreement with them in region II. The best fitness in the results is Priddle. The others models presents a less conservative characteristic at ΔKth region in relation to the Priddle model, This reason becomes this model interesting if weight and costs reduction are important on the project.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-10-23T17:52:38Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) TESE_EstudosFenomenológicosAssociados.pdf: 4165620 bytes, checksum: 1002624df2444041f79b368ff9a18d58 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-10-26T13:00:06Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) TESE_EstudosFenomenológicosAssociados.pdf: 4165620 bytes, checksum: 1002624df2444041f79b368ff9a18d58 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-26T13:00:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) TESE_EstudosFenomenológicosAssociados.pdf: 4165620 bytes, checksum: 1002624df2444041f79b368ff9a18d58 (MD5) Previous issue date: 2015 / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um novo produto para uso na sinterização, denominado minipelota, com diâmetro entre 3 e 8 mm, proveniente da aglomeração de finos de minério de ferro e silicato de sódio líquido, produzida através de pelotamento em discos e endurecida em temperaturas de 100 a 550ºC. Investigou-se a influência da temperatura e da atmosfera de secagem sobre a resistência mecânica da minipelota e o uso de nanomateriais de carbono como alternativas tecnológicas capazes de maximizar as propriedades mecânicas da minipelota, através da formação de nanocompósitos de alto desempenho. A minipelota foi submetida à secagem em atmosferas constituídas de ar atmosférico e/ou CO2. Durante o processo de secagem, observou-se a influência da temperatura e da atmosfera sobre a resistência à compressão da minipelota após exposição à água, assim como na morfologia do silicato de sódio, evidenciando uma dependência entre elas. Do ponto de vista microestrutural, observou-se o crescimento de filamentos aciculares de carbonato de sódio mono-hidratado sobre os filmes de silicato de sódio durante a secagem, em temperaturas entre 200ºC e 300ºC. Em atmosferas ricas em CO2, observou-se uma formação mais intensa dos filamentos aciculares. Esses filamentos são solúveis em água, formam-se na presença de CO2 e influenciam a qualidade final do filme de silicato de sódio formado após secagem. O uso de CO2 durante a secagem do silicato de sódio mostrou-se eficiente para a redução do teor de sódio do filme de silicato (via formação de carbonato de sódio). A menor presença de íons sódio na estrutura do silicato contribuiu para a formação de filmes com maior grau de polimerização e menor solubilidade. O uso de nanomateriais de carbono associados ao silicato de sódio promoveu ganhos da ordem de 285% sobre a resistência a compressão da minipelota. A dispersão dos nanomateriais ao silicato de sódio via ultrassom, potencializada pelo tempo de repouso dos nanomateriais no silicato de sódio foi fundamental para promover a formação de nanocompósitos de alta resistência mecânica. Esse novo produto apresentou propriedades físicas, químicas e metalúrgicas adequadas para transporte e manuseio, além de excelente desempenho nas sinterizações de minério de ferro. _________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: This work presents the development of a new product for use in sintering, called minipellets, with a diameter between 3 and 8 mm, from the agglomeration of iron ore fines and liquid sodium silicate, produced by balling discs and cured at temperatures ranging from 100 to 550°C. In this study the influence of the drying temperature and atmosphere on the mechanical strength of the minipellets, and the use of carbon nanomaterials as a technological solution to maximize the mechanical properties of minipellets by the formation of high-performance nanocomposite was investigated. The minipellets were submitted to drying/cure at temperatures between 100°C and 550°C and gaseous atmosphere consisting of air and/or carbon dioxide. During the drying/cure processes, it was observed a strong influence of both temperature and atmosphere on the compression strength after exposure to water, as well as on the morphology of the sodium silicate. The use of carbon dioxide atmosphere during drying proved to be effective to achieve an increase of the compression strength after exposure to water. However, from the microstructure point of view, the growth of acicular filaments of sodium carbonate monohydrate on sodium silicate films during drying was observed at temperatures between 200°C and 300°C. In CO2-rich atmospheres, a more intense formation of acicular filaments was observed. These filaments formed in the presence of CO2 are water-soluble, and influence the final quality of the sodium silicate film formed after drying. The use of CO2 during sodium silicate drying proved to be effective in reducing the sodium content of the silicate film (via formation of sodium carbonate). The lower presence of sodium ions in the silicate structure contributes to the formation a film with a higher degree of polymerization and lower solubility. The use of carbon nanomaterials associated with sodium silicate promoted gains of about 285% over the compression strength of minipellets. The dispersion of nanomaterials in sodium silicate via ultrasound, boosted by the rest period of nanomaterials in the sodium silicate was essential to promote the formation of high strength nanocomposites. This new product has physical, chemical and metallurgical properties suitable for shipping and handling, and excellent performance in the sintering process.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T18:03:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 95662.pdf: 5185706 bytes, checksum: 7219abc1902dbd81404b18998e157638 (MD5) Previous issue date: 1993 / Testes de abrasão empregando as técnicas de avaliação visual-PEI, rugosidade e reflexão da luz, foram realizados com o propósito de investigar os efeitos do tamanho e da fração volumétrica de uma fase de reforço, na porosidade e no mecanismo de desgaste abrasivo de vidrados cerâmicos. Com esta finalidade utilizou-se o conceito de projeto microestrutural, elaborado a partir de critérios quantitativos, relacionando a fase de reforço e o comportamento ao desgaste abrasivo a três corpos. Observou-se que a resistência ao desgaste aumenta quando ambos, tamanho e livre caminho médio da fase de reforço diminuem e sua fração volumétrica aumenta. Foi observado, também, que uma redução da porosidade ocorre quando o tamanho e a fração volumétrica da fase de reforço diminui. A observação da superfície abrasionada mostrou que o mecanismo de desgaste produzido pelo método de ensaio PEI, é caracterizado por fraturas múltiplas do tipo concoidal, originadas na matriz vítrea, as quais podem ser estudadas a partir de modelo de indentação para materiais frágeis.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-02-14T03:06:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343674.pdf: 3762813 bytes, checksum: 68e4899b4df7871f71a8da0250675bd1 (MD5) Previous issue date: 2016 / Com a intenção de desenvolver materiais alternativos para a engenharia foi elaborado um compósito geopolimérico à base de metacaulim e nanobastões de carbeto de silício. Com uma dosagem de base, foi analisada a resposta mecânica do compósito com adição de diferentes teores de nanobastões sobre a matriz. Foram realizadas amostras de metacaulim com solução ativadora composta de hidróxido de sódio e silicato de sódio, em uma concentração característica de 11 M de NaOH e cura térmica a 65°C por 24 horas; submetidas a ensaios de resistência à compressão, resistência à flexão e módulo de elasticidade. Foram obtidos resultados de 14,59 MPa (um incremento de 36,23%) para a resistência à compressão e 2,61 MPa (um incremento de 63,13% vezes) para resistência à flexão, quando incorporado um teor de 0,10% de nanobastões de carbeto de silício em relação à massa do material sólido no primer dia. O desenvolvimento da calorimetria da matriz de referência apresentou um incremento de 172% a mais que qualquer matriz com adição de nanobastões; atribuindo-se a estes a possibilidade de dissipar energia interna do sistema. Foi feita a dispersão dos nanobastões na matriz geopolimérica mediante sua adição na solução ativadora, que forneceu tempo suficiente para que os nanobastões fiquem emaranhados na matriz durante sua ativação térmica em estufa. A variação dos resultados nos módulos de elasticidade estático foi associada às orientações não controladas dos nanobastões dentro da matriz, sendo este de menor magnitude em relação ao modulo de elasticidade dinâmico. O modulo de elasticidade estático apresentou decréscimo quando era incorporado um teor maior de 0,10% nanobastões, porém o modulo de elasticidade dinâmico com qualquer teor de adição apresentava decréscimo.<br> / Abstract : With the intention to develop alternative materials for engineering has produced a metakaolin-based geopolymer and silicon carbide nanowhiskers. Taking a base dosage, was analyzed composite mechanical response with different contents of the nanowhiskers into the matrix. Specimens of metakaolin were made with activator solution composte by sodium hydroxide and water glass solution at concentration of 11 M NaOH and beyond curing at 65 ° C for 24 hours; subjected to compressive strength test, flexural strength and modulus of elasticity. Results were obtained 14,59 MPa (an increase of 36.23%) for the compressive strength and 2,61 MPa (an increase of 63.13% times) for flexural strength when incorporated in a content of 0,10 % nanowhiskers of silicon carbide in relation to mass of the solid material in the primer day. The development of the reference calorimetry showed an increase of 172% more than any matrix with addition of nanowhiskers; assigning them the possibility to dissipate internal energy of the system. The dispersion of nanowhiskers was made in geopolymer matrix by its addition in the activating solution, provided enough time for the nanowhiskers remain entangled in the matrix during thermal activation. The variation results in static modulus of elasticity was associated with uncontrolled directions of nanowhiskers within the array, which is of smaller magnitude compared to the dynamic modulus of elasticity. The static modulus of elasticity was incorporated showed a decrease when a higher content of 0,10% nanowhiskers, but the dynamic modulus of elasticity with any added content showed decrease.

Orientador: Guilherme de Siqueira Ferreira Anzaloni Saavedra / Co-orientadora: Lilian Costa Anami / Banca: Marco Antonio Bottino / Banca: Alexandre Luiz Souto Borges / Banca: Eduardo Antonelli / Banca: Natália Cortez Gutierrez / Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da fadiga na microestrutura de uma cerâmica odontológica (Y-TZP) sinterizada pelo método convencional ou por energia de micro-ondas. A hipótese nula foi que a fadiga não irá gerar alterações na microestrutura deste material. Para isto, foram confeccionados, por meio de um sistema CAD/CAM, 84 discos de zircônia (VIPI block zircon) com características finais de 12 mm de diâmetro e 1,2 mm de espessura conforme a norma ISO 6872. Os espécimes foram separados em dois grupos: Grupo I - Sinterização convencional: ciclo estabelecido pelo fabricante (2 horas a 1530 °C) e Grupo II - sinterização por energia de micro-ondas (15 min a 1450 °C). Dez amostras por grupo foram submetidas ao teste monotônico (1000 KgF - 1mm/min) para a determinação da carga para fratura, utilizada como parâmetro para os testes de fadiga (método step-stress e fadiga dinâmica). O teste de fadiga step-stress foi realizado utilizando 4 perfis de carga, ultra-suave, suave, moderado e agressivo, até que ocorresse a fratura. A fadiga dinâmica foi realizada com o ensaio dos discos até fratura sob cinco taxas de tensão (1, 0,1, 0,01, 0,001 e 0,0001 MPa/s), e a partir disso foram calculados o coeficiente de crescimento de trincas e módulo de Weibull (confiabilidade) para cada grupo. Foram realizadas análises complementares de densidade, translucidez, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difratometria de Raios-X (DRX) de ambos os grupos para a caracterização dos materi... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The objective of this work was to evaluate the microstructure and fatigue behavior of a dental ceramic (Y-TZP) sintered by conventional method or by microwave energy. The null hypothesis was that the fatigue will not effect the microstructure of this material. 84 zirconia discs (VIPI block zircon) with final characteristics of 12 mm in diameter and 1.2 mm in thickness according to ISO 6872 were made using a CAD/CAM system. The specimens were divided in two groups: Group I - Conventional sintering: cycle established by the manufacturer (2 hours at 1530 °C) and Group II - sintering by microwave energy (15 min at 1450 °C). Ten samples per group were submitted to monotonic test (1000 KgF - 1mm/min) to determine the load to fracture, used as a parameter for fatigue tests (step-stress and dynamic fatigue). The step-stress fatigue test was performed using 4 load profiles, ultramild, mild, moderate and aggressive, until the fracture. The dynamic fatigue was performed by testing the disks to fracture under five constant stress rates (1, 0.1, 0.01, 0.001 and 0.0001 MPa/s), and from this the crack growth coefficient and Weibull module (reliability) were measured for each group. Additional analyzes of density, translucency, scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffractometry (XRD) for both groups were carried out to characterize the materials. The results of stepstress fatigue test did not show differences in the specimens behavior of each group. Dynamic fatigue also showed no di... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Gelson Luis Adabo / Resumo: Para eliminar a aplicação de porcelanas, zircônias com maior translucidez têm sido lançadas no mercado, que assim como o dissilicato de lítio, são indicadas para o uso monolítico. Um exemplo é a zircônia totalmente estabilizada em fase tetragonal, com maior quantidade de fase cúbica. No entanto, o comportamento mecânico, a espessura mínima indicada e a influência da espessura na translucidez destes materiais ainda são incertos. Este estudo avaliou zircônia totalmente estabilizada por ítria (Prettau Anterior), zircônia parcialmente estabilizada (Prettau) e dissilicato de lítio (IPS e.max CAD) através de caracterização mecânica, além do efeito da espessura na resistência à fratura e translucidez. Resistência à flexão biaxial (RFB) e parâmetros de Weibull (n=30) foram realizados. Espécimes em forma de disco nas espessuras de 0,5 mm, 1 mm e 1,5 mm foram analisados em espectrofotômetro para avaliação da translucidez. Posteriormente foram cimentados em substrato de resina epóxi para o ensaio de resistência à fratura (RF) e parâmetros de Weibull (n=30). Para caracterização microestrutural foi utilizado Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os valores de RFB (MPa) foram: 683,0 ± 70,23 para Prettau, 438,6 ± 64,1 para Prettau Anterior e 248,6 ± 37,3 para IPS e.max CAD. ANOVA à um fator para RFB mostrou significância (ρ<0,001) e pós-teste de Tukey indicou diferença entre todas as cerâmicas. Houve diferença estatística significante na resistência característica, mas no módulo de Wei... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In order to eliminate the porcelain veneering, high translucency Y-TZP has been introduced on the market, which as well as lithium disilicate, were developed for monolithic indication. One example is the fully stabilized zirconia, with greater amount of cubic phase. However, the mechanical behavior, the minimum thickness recommended and the influence of the thickness on the translucency of these materials are still uncertain. This study assessed the fully stabilized zirconia (Prettau Anterior), the partially stabilized zirconia (Prettau) and the lithium disilicate (IPS e.max CAD) through mechanical characterization, besides the effect of thickness on fracture load and translucency. Biaxial flexural strength (BFS) and Weibull parameters (n=30) were performed. Disk-shaped specimens with thicknesses of 0.5 mm, 1 mm, and 1.5 mm were analyzed in spectrophotometer to evaluation of translucency. After, they were cemented on an epoxy-resin substrate for the fracture load static test (FLST) and Weibull statistics (n=30). To microstructural characterization, Scanning Electron Microscopy (SEM) was used. The BFS values (MPa) were: 683.0 ± 70.23 to Prettau; 438.6 ± 64.1 to Prettau Anterior, and 248.6 ± 37.3 to IPS e.max CAD. One-way ANOVA for BFS was significant (ρ<.001), and Tukey’s post hoc test showed differences among all ceramics. There was statistical difference in characteristic strength, but there was no difference in Weibull modulus. Two-way ANOVA for FLST and for translucency wa... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-06-24T15:30:55Z No. of bitstreams: 1 2016_JaimeAlbertoSuárezMoreno.pdf: 5546310 bytes, checksum: 67edc0badc15e39fc1254c2ad5a87c37 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-06-27T21:10:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_JaimeAlbertoSuárezMoreno.pdf: 5546310 bytes, checksum: 67edc0badc15e39fc1254c2ad5a87c37 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-27T21:10:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_JaimeAlbertoSuárezMoreno.pdf: 5546310 bytes, checksum: 67edc0badc15e39fc1254c2ad5a87c37 (MD5) / A excessiva produção de pneus e as dificuldades para sua disposição em aterros sanitários ao fim de sua vida útil são casos comuns de geração de problemas ambientais nos últimos anos no mundo inteiro. Por sua vez, há dificuldade na obtenção de material que atendam às exigências que as obras de engenharia geotécnica requerem. No caso especifico da região do Distrito Federal, a predominância de solo laterítico altamente intemperizado algumas vezes requer melhoramento com outros materiais, o que pode levar ao aumento do custo. Nesse contexto, este trabalho propõe o estudo de material alternativo de baixo custo (resíduos provenientes de processos de trituração de pneus com diâmetro médio de 20 mm), misturado ao solo do Distrito Federal. Para o desenvolvimento do projeto de pesquisa, foi necessário realizar ensaios de compactação (energia de compactação modificada) e empregar um equipamento de cisalhamento direto em escala média (amostras de 300 mm x 300 mm x 175 mm) para estudar e avaliar o comportamento mecânico das misturas solo – borracha, em teores de 0% (solo puro), 2,5%, 3,75%, 5%, 7,5%, 10% e 100% (borracha pura) com relação ao peso do solo seco, submetidas a tensões confinantes de 25 kPa, 50 kPa, 80 kPa e 100 kPa. Os resultados das compactações mostraram que houve redução do peso especifico aparente seco das misturas com o aumento do teor de borracha, sem afetar sua umidade de compactação ótima, mantendo-se um corpo de prova bem estruturado se este se encontra confinado. Já no exame visual das amostras desconfinadas, estabeleceu-se que até uma mistura de 5% de teor de borracha não foi encontrado grande número de fissuras, trincas e possíveis planos de fraqueza, avaliando este como teor de borracha ótimo. No caso dos ensaios de cisalhamento direto em escala média foi observado que, com o aumento do teor de borracha, há redução na coesão da estrutura, apesar do acréscimo na tensão ao cisalhamento máxima e no ângulo de atrito. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The excessive production of rubber tires and the difficulties of their disposal in waste landfills are common causes of generation of environmental problems in recent years worldwide. On the other hand, it is difficult to obtain materials that satisfy the requirements that the geotechnical engineering works require. In the specific case of the Federal District region, the lateritic soil predominantly highly weathered sometimes requires improvement with other materials, which can lead to the increasing in the cost of the construction. In this context, this research proposes the study of low-cost alternative materials (waste from tire shredding process with an average diameter of 20 mm) mixed with the soil of the Federal District. For the development of the research project, it was necessary to perform Proctor compaction test (modified compaction test) and carrying out direct shear tests with a medium scale (samples of 300 mm x 300 mm x 175 mm) to study and evaluate the mechanical behavior of soil – rubber mixtures, at 0% content (pure soil), 2.5%, 3.75%, 5%, 7.5%, 10% and 100% (pure rubber) with respect to the weight of dry soil, with confining pressures of 25 kPa, 50 kPa, 80 kPa, and 100 kPa. The results of the compaction study showed that there was a decrease in the apparent dry unity weight of mixtures with increasing rubber content, without affecting its optimal moisture content. . According to the visual inspection of unconfined samples, it was observed that for a mixture of 5% rubber content it wasn´t noticed many cracks or possible weakness planes. Thus, this was considered the optimal rubber content. For the direct shear medium scale testing it was found that increasing rubber content the cohesion of the structure was reduced and maximum shear stress and the friction angle were increased.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2016. / Submitted by Camila Duarte (camiladias@bce.unb.br) on 2017-02-02T16:03:41Z No. of bitstreams: 1 2016_MatheusZegattieSilva.pdf: 9341825 bytes, checksum: 78f4c2e143358fcb5cba0f2ed0392bf4 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-02-03T20:06:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_MatheusZegattieSilva.pdf: 9341825 bytes, checksum: 78f4c2e143358fcb5cba0f2ed0392bf4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-03T20:06:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_MatheusZegattieSilva.pdf: 9341825 bytes, checksum: 78f4c2e143358fcb5cba0f2ed0392bf4 (MD5) / Neste trabalho é apresentado um estudo sobre a influência do desgaste na vida à fadiga de conectores e elos de linhas de ancoragem de plataformas petrolíferas offshore. O excessivo desgaste observado em componentes que falharam prematuramente levantou a suspeita do desgaste ser um dos fatores que possa estar causando uma diminuição na vida à fadiga. Por meio de uma simplificação do problema tridimensional, analisam-se duas configurações de contato bidimensionais presentes na interação entre elos e conectores. São realizados inicialmente estudos comparativos de resultados numéricos e analíticos com o intuito de validar a modelagem numérica inicial das configurações de contato. Para realizar essa análise utiliza-se a Teoria de Hertz de contato entre corpos elásticos, assim como o potencial de Muskhelishvili. Realiza-se também um estudo elasto-plástico de um deslocamento recíproco, onde importantes constatações são feitas em torno da máxima pressão de contato e do comprimento do semi-arco de contato. Nessa mesma análise verifica-se que o momento que antecede o escorregamento total dos corpos é o mais crítico, pois é onde são observadas as maiores tensões e deformações plásticas no corpo. Ao final desta análise verifica-se que o modelo de Archard utilizado para estimar o volume global de desgaste, revelou-se ser mais conservador do que o modelo da Energia Dissipada. Em outra análise, a retirada de material das superfícies é realizada por meio da implementação da subrotina UMESHMOTION no programa de análise de elementos finitos, Abaqus. Através dessa subrotina computa-se o desgaste local em cada nó da malha que experimenta uma pressão normal de contato e um deslizamento relativo. Devido à observação da diminuição nos valores das tensões e deformações à medida que um maior volume de material é retirado pelo desgaste, verifica-se um aumento na vida à fadiga prevista pelo modelo de Smith-Watson-Topper (SWT). Portanto, observa-se que para ambas as configurações de contato observadas no contato entre elos e conectores, a vida à fadiga, pelo menos inicialmente (primeiros 5000 ciclos), é afetada positivamente pelo desgaste. É possível que para um número maior de ciclos, ou seja, para um maior volume de material retirado pelo desgaste, a redução da secção transversal seja um fator determinante na previsão da vida. / This work presents a study about the influence of wear in the fatigue life of connectors and chain links employed in the mooring lines of offshore platforms. The high rates of wear observed in components that have failed prematurely, brought up the issue that wear could possibly be one of the factors that is reducing the fatigue life. Through a simplification of the 3D problem, two 2D contact configurations present in the interaction of chain links and connectors are analyzed. Initially a comparison of analytical and numerical results is carried out in order to validate the numerical modeling of both contact geometries. To compute the analytical results, both the Hertz theory for elastic bodies and the Muskhelishvili potential were used. Furthermore, an elasto-plastic analysis of a reciprocate displacement is also carried out, where interesting changes are noticed on the maximum normal contact pressure and in the contact half-width. In the same analysis is verified that the moment that precedes the slip between the bodies is the most critical because is where the highest stresses and equivalent plastic strains are observed. In the end of this analysis, a global wear volume estimation is made, where the Archard wear model showed to be more conservative than the Energy Dissipated model. In another analysis, the material removal is carried out by an subroutine implementation (UMESHMOTION) within the finite element analysis program Abaqus. By means of this subroutine, the local wear can be computed in each element nodal of the surfaces that experiences a normal contact pressure and a relative displacement. Due to the decrease observed in the values of stresses and strains as wear takes place, an increase in the fatigue life predicted by the Smith-Watson-Topper (SWT) model is verified. Therefore, is noticed that for both contact configurations present in the contact interaction of chain links and connectors, the fatigue life, at least initially (first 5000 cycles), is positively affected by the wear. It’s possible that for a higher number of cycles, in other words, a higher amount of material removal, the reduction in the cross sectional area turns to be a determinant factor in the life estimation.