Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000406952-Texto+Completo-0.pdf: 10493675 bytes, checksum: 514ad39fc15f49de414def5aa3804783 (MD5) Previous issue date: 2008 / In this work was experimentally analyzed the process of radial deformation in copper pipes submitted to a thermomechanical cycles in heat exchangers. The main objective is the study of the dent formation in order to understand the cause of the deformation. A simulator was build using R-22 as a fluid refrigerant to repeat the process of formation the dent. The external frost formation on the tube was made in the artificial way. The defrost was made by hot gas method, same as occurred in commercial applications. Control devices and sensors were used to measure data and control variable process to analyse the gradual formation of the dent, relating the intensity of the deformation with the severity of pressure cycle and temperature. The properties of the new tube, expanded tube and the defective tube were evaluated by microstructure analysis, tensile and indentation tests, observing the different behavior of the material to each state of mechanical processing. With the results achieved it was possible to verify that the layer thickness of the ice has great influence in the dent deformation, and the curves of the evaporator are less subject to the dent formation than pipes. The increase of pressure drop in the evaporator has directly influence on the temperatures of the system, which shows one accented loss of efficiency. The dent occurrence always is located near the entry of the fluid refrigerant. Finally, the correlation between bad operational practices and the absence of periodic cycles of defrost induce the formation the dent defect. / Neste trabalho foi analisado experimentalmente o processo de deformação radial em tubos de cobre que estão submetidos a ciclos termomecânicos em trocadores de calor. O objetivo principal consiste no estudo da formação do defeito tipo rechupe, visando entender a origem da deformação. Para a repetição do processo de formação do defeito, construiu-se uma bancada de testes utilizando o fluido refrigerante R-22, semelhante ao que ocorre em aplicações comerciais. A formação da camada de gelo externa ao tubo de testes foi feita de maneira artificial, ocorrendo o degelo por vapor superaquecido, retratando o que ocorre na prática. Foram utilizados instrumentos de controle e de coleta de dados para a comprovação da gradual formação do rechupe, relacionando a sua intensidade com a severidade dos ciclos de pressão e temperatura. As propriedades do tubo novo, expandido e do tubo defeituoso foram avaliadas com a análise da microestrutura, ensaios de tração e indentação, observando as diferentes respostas do material cada estado de processamento mecânico. Com os resultados obtidos foi possível verificar que a espessura da camada de gelo possui grande influência na deformação tipo rechupe, e que as curvas dos evaporadores estão menos sujeitas a formação do defeito que os tubos.O aumento da perda de carga no evaporador influencia diretamente as temperaturas do sistema, retratando uma acentuada perda de eficiência. A ocorrência do rechupe está sempre localizada próxima a entrada do fluido refrigerante. Finalmente, a correlação entre a má prática operacional, a ausência de ciclos periódicos de degelo, induz a formação do defeito tipo rechupe.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2012. / Submitted by Elna Araújo (elna@bce.unb.br) on 2013-03-04T21:36:58Z No. of bitstreams: 1 2012_MichelSullivanTeixeiraPires.pdf: 3222565 bytes, checksum: 0b151a3be6eaab825cab56810f1f4057 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2013-03-05T14:13:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_MichelSullivanTeixeiraPires.pdf: 3222565 bytes, checksum: 0b151a3be6eaab825cab56810f1f4057 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-05T14:13:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_MichelSullivanTeixeiraPires.pdf: 3222565 bytes, checksum: 0b151a3be6eaab825cab56810f1f4057 (MD5) / O presente trabalho apresenta uma metodologia para a estimativa da vida sob condições de fretting. A metodologia considera o uso da Teoria das Distâncias Críticas associada a um modelo de fadiga multiaxial baseado na abordagem de plano crítico. A ideia inicial da metodologia é de que estimativas de vida em fadiga para problemas envolvendo concentradores e gradientes de tensão devem considerar que existe uma relação entre a distância crítica (zona de processo) e o número de ciclos para a falha. Essa relação pode então ser usada com modelos baseados em tensão para estimar a vida em regime de médio / alto número de ciclos, onde as tensões ainda são elásticas. Para a aplicação e validação da metodologia foram utilizados dados da literatura envolvendo o contato entre cilindros fabricados em liga aeronáutica Al 4%Cu (HE 15-TF). Estes dados revelaram que o fenômeno de fretting não produz efeito sobre a resistência à fadiga do componente quando a semi-largura do contato, a, é menor do que um valor crítico. Todos os testes experimentais foram conduzidos sob-regime de escorregamento parcial. Pelos resultados obtidos pode-se concluir que em regime de fadiga de médio número de ciclos (105 ≤Nf ≤107 ciclos) a metodologia funciona com boa acurácia. No entanto, para os dados que foram interrompidos em 107 ciclos (condição de parada dos ensaios experimentais para atingir vida infinita), mostrou-se que uma abordagem limiar tipo falha / não-falha, é mais apropriada com estimativas de resistência localizadas dentro de uma faixa de erro de +-20%. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work presents a methodology to estimate fretting fatigue lifetime of mechanical components. The methodology considers the use of the Theory of Critical Distances applied in conjunction with a multiaxial fatigue model based on the Critical Plane approach. The starting point of this methodology is that to estimate lifetime of components under stress gradient/stress concentration conditions it is necessary to assume that the critical distance (process zone) is a function of the number of cycles to failure. This relationship can be used together with stress based models to estimate lifetime in the high / medium cycle regime where the stresses are still elastic. To validate the proposed model experimental data were taken from the literature. These data involves a cylinder on plane contact configuration where both contacting bodies are made of an aeronautic alloy Al 4%Cu (HE 15-TF). The data revealed that the fretting phenomenon do not affect the component`s fatigue strength when the semi-width of the contact, a, is lower than a critical value. All tests were carried under partial slip regime. From the results we can conclude that the multiaxial model considered in conjunction with the Theory of Critical Distances was able to estimate fretting fatigue life with a good level of accuracy in the medium-high cycle regime (105 ≤Nf ≤107 ciclos). However, for tests which run out (at 107 cycles - infinite life) a fail/safe approach proved to be more appropriate and provided fatigue strength estimates within an error interval of about 20%.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2009. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2010-03-22T12:42:44Z No. of bitstreams: 1 2009_VagnerJoaoGobbi.pdf: 3998204 bytes, checksum: b56d0d5d42c8044a510de5377d606e24 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-05-07T21:52:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_VagnerJoaoGobbi.pdf: 3998204 bytes, checksum: b56d0d5d42c8044a510de5377d606e24 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-05-07T21:52:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_VagnerJoaoGobbi.pdf: 3998204 bytes, checksum: b56d0d5d42c8044a510de5377d606e24 (MD5) Previous issue date: 2009-08-07 / A nitretação por plasma tem sido largamente utilizada em muitas aplicações industriais por apresentar melhora nas propriedades mecânicas e tribológicas. Este trabalho estuda a influência do tempo de tratamento na formação da camada nitretada do aço ferramenta AISI D2 e na resistência ao desgaste microabrasivo a partir da técnica de nitretação por plasma. Os corpos de prova foram nitretados a 400°C com uma pressão de 4,5 mbar (450 Pa) e utilizando-se uma mistura gasosa de 80% vol.H2 e 20% vol.N2. Os tempos de tratamento utilizados foram: 30, 60, 120, 180 e 360 minutos. As propriedades das camadas nitretadas obtidas nas amostras foram avaliadas por meio de microdureza superficial, perfis de microdureza, análise microestrutural, difratometria de raios X e ensaio de resistência ao desgaste microabrasivo. Os resultados mostram que para todos os tempos de tratamento houve um endurecimento superficial e aumento significativo na resistência ao desgaste microabrasivo em relação ao material não nitretado. Entretanto, o melhor resultado, para a nitretação a 4000 C, foi obtido com o tempo de tratamento de 360 minutos. Neste caso o aumento de dureza superficial foi de 94,6% e a resistência ao desgaste microabrasivo de 15%. Este aumento de dureza pode ser associado à alta concentração de nitrogênio na rede cristalina do ferro-α que proporciona maior distorção do reticulado dificultando o movimento de discordâncias e formação adicional de nitretos. O uso de baixa temperatura de nitretação reduz a fragilidade intergranular do aço tratado ao diminuir a probabilidade de precipitação de nitretos de forma contínua nos contornos de grão da austenita previa e pela ausência das fases δ’+ ξ. ____________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The nitriding by plasma has been widely used in many industrial applications to provide improvement in mechanical properties and tribology. This work studies the influence of time of treatment in the formation of nitride layer of AISI D2 tool steel and the resistance to micro-abrasive wear from the technique of nitriding in plasma. The samples were nitrides at 400 ° C with a pressure of 4.5 mbar (450 Pa) and using a gas mixture of 80% vol.H2 and 20% vol.N2. The times of treatment were: 30, 60, 120, 180 and 360 minutes. The properties of the layers in the samples obtained nitrides were assessed by surface microhardness, profiles of microhardness, metallography analysis, X-ray diffraction and test for resistance to micro-abrasive wear. The results show that for all times of treatment there was a tightening surface and a significant increase in the resistance to micro-abrasive wear on the non-nitride material. However, the best results for nitriding to 400º C, was obtained with the time of treatment of 360 minutes. In this case the increase in surface hardness was 94.6% and resistance to micro-abrasive wear of 15%. This increase in hardness may be associated with high concentration of nitrogen in the crystalline network of iron-α gives greater distortion of the reticulated hindering the movements of disagreements and additional training of nitrides. The use of low temperature of nitriding reduces between grain fragility of treated steel to reduce the likelihood of precipitation of nitrides in a continuous manner in the austenite grain boundaries and the absence of previous ξ' + δ phases.

Dissertação (mestrado)-Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2008. / Submitted by wiliam de oliveira aguiar (wiliam@bce.unb.br) on 2011-07-06T21:34:32Z No. of bitstreams: 1 2008_PollyanaBenevidesFreitasVenancio.pdf: 7710802 bytes, checksum: f391a1cf220983308c1f698c892f9b09 (MD5) / Approved for entry into archive by Elna Araújo(elna@bce.unb.br) on 2011-07-06T23:25:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_PollyanaBenevidesFreitasVenancio.pdf: 7710802 bytes, checksum: f391a1cf220983308c1f698c892f9b09 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-07-06T23:25:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_PollyanaBenevidesFreitasVenancio.pdf: 7710802 bytes, checksum: f391a1cf220983308c1f698c892f9b09 (MD5) / O presente trabalho avalia experimentalmente as propriedades das argamassas utilizadas no processo de preenchimento de estacas raiz, tendo-se em vista obter parâmetros de mistura capazes de caracterizar as propriedades no estado fresco e estado endurecido. Como ferramentas, foi utilizado o ensaio do Vane Test, Perda de água sob sucção, Compressão axial, Resistência à tração e o Módulo de elasticidade. Os parâmetros fornecidos pelos métodos foram maximizados e minimizados (em faixas de argamassas trabalháveis e não trabalháveis) a partir de variações na granulometria, relação água/ cimento e consumo de aglomerante. Primeiramente fez-se o acompanhamento do processo executivo da estaca raiz em algumas obras, onde foram identificados os parâmetros iniciais a serem utilizados no estudo de dosagem experimental, em laboratório. Para a dosagem foram utilizadas três séries com granulometrias distintas. Os melhores resultados foram obtidos pela série que tinha a melhor distribuição granulométrica, obtida pelo proporcionamento de duas areias classificadas como fina e média. No estado fresco analisou-se a consistência através da tensão de escoamento, obtendo os resultados variando de 0,196 kPa até 0,220 kPa. A relação água/ materiais secos variou de 21% até 32%. Os resultados de resistência à compressão axial, para as argamassas, em média estavam acima do valor requerido pela norma de fundação (NBR 6122/ 1996). Os resultados obtidos para o módulo de elasticidade variaram de 1,3 GPa até 2,2 GPa. A partir do diagrama de dosagem foram escolhidos seis traços segundo os critérios que a NBR 6122/ 1996 especifica, consumo de cimento e resistência de dosagem, e assim executadas seis estacas raiz no campo experimental. Depois de 28 dias, as estacas foram exumadas para avaliação do comportamento da argamassa no processo executivo, onde se observou diferenças no comportamento da argamassa ao longo do fuste, ponta e topo das estacas. Em algumas estacas verifica-se o enraizamento da argamassa no solo, já em outras não se verificou este comportamento. Em alguns casos na ponta (extremidade inferior) pôde se observar a ferragem exposta, não havendo o envolvimento pela argamassa, mostrando que o comportamento previsto na teoria da estaca raiz, nem sempre ocorre no processo executivo em uma obra.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2009. / Submitted by Luiza Moreira Camargo (luizaamc@gmail.com) on 2011-07-06T15:15:24Z No. of bitstreams: 1 2009_CarlosEduardoLunadeMelo.pdf: 14414751 bytes, checksum: 9cd48908da60899bdb0ec6f3eb2f6797 (MD5) / Approved for entry into archive by Elna Araújo(elna@bce.unb.br) on 2011-07-14T23:53:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_CarlosEduardoLunadeMelo.pdf: 14414751 bytes, checksum: 9cd48908da60899bdb0ec6f3eb2f6797 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-07-14T23:53:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_CarlosEduardoLunadeMelo.pdf: 14414751 bytes, checksum: 9cd48908da60899bdb0ec6f3eb2f6797 (MD5) / Trata-se de um estudo experimental e numérico do comportamento até a ruína de pilares birrotulados de concreto armado submetidos a flexo-compressão normal. Foram ensaiados 24 pilares, sendo 10 com 3,0 m, 7 com 2,5 m e 7 com 2,0 m de altura. Os pilares possuíam seção transversal de 250 mm x 120 mm, resistência do concreto em torno de 40 MPa, e taxa geométrica de armadura longitudinal de 1,57 %. A principal variável foi a excentricidade da força aplicada na direção de menor inércia da seção transversal. Resultados de forças últimas e tipos de ruína, fissuração, deslocamentos horizontais, deformações do concreto e da armadura são apresentados e analisados, juntamente com as estimativas calculadas por dois programas computacionais adaptados para o tipo de ensaio realizado. Os pilares com força centrada apresentaram ruína brusca com ruptura do concreto na região central dos pilares, com um pilar apresentando ruína na região do consolo. Os demais pilares apresentaram ruína por flexo-compressão na região central dos pilares. O sistema de ensaio mostrou-se adequado, sendo recomendado para ensaios futuros. Uma curva de tendência de forma exponencial para a força última relativa (υ = Fu/(bhfc)) em função da excentricidade relativa (e/h) foi determinada, apresentando um bom ajuste aos resultados dos pilares analisados. Os resultados numéricos estimados pelos programas se aproximaram bem dos resultados experimentais, sendo adequada a sua utilização na verificação de elementos birrotulados submetidos a flexão composta normal, possuindo pelo menos um eixo de simetria. Foram determinadas funções de forma polinomiais do terceiro grau para a determinação da força de ruína de pilares com índices de esbeltez de 92,7, 71,5 e 52,2 e taxas mecânicas de armadura iguais a 0,196 e 0,131. Os métodos aproximados para a determinação dos efeitos de segunda ordem da ABNT NBR 6118:2003 apresentaram excelentes resultados de estimativa da força última em relação à força última experimental, apresentando uma relação Fu/Fu,NBR próxima à unidade. Os métodos aproximados do ACI 318:2002 e MC-CEB (1990) apresentaram resultados subestimados de resistência dos pilares, em relação aos pilares testados. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work presents experimental and numerical studies of reinforced concrete columns under combined axial load and bending. Experimental analyses were conducted in twenty four specimens, with dimensions classified as: ten with three meters height, seven with two and a half meters height, and seven with two meters height. The analyzed columns had rectangular cross sections, with dimensions of 250 x 120 mm. All the specimens had a concrete strength under compression of approximately 40 MPa, with a longitudinal reinforcement ratio of 1.57 %. The load eccentricity, applied at the minor inertia direction, was considered as the major variable in the experiments. Results of ultimate loads, failure types, cracking distribution, horizontal displacements, concrete and reinforcement strains are presented and analyzed, along with results obtained with two computer programs, with modified parameters matching the conducted tests. Fragile failures were observed in the columns under compression. In the remaining specimens, concrete rupture with a combined axial load and bending occurred at the mid span. The test setup was proven to be adequate and it is recommended for future studies. An exponential estimative for the ultimate relative load was achieved, being a function of the relative eccentricity, providing a good agreement with the analyzed results. Numerical results achieved with the computer programs provide a good estimative of the experimental values and are recommended for analyses of structural elements having at least one symmetry axis, under combined axial load and bending. Polynomial approximations of the third degree for the ultimate load of columns with slenderness ratios of 92.7, 71.5 and 52.5, with reinforcement ratios of 0.196 and 0.131 were established. Simplified methods of second order analysis of design code ABNT NBR 6118:2003 present a good estimative of the ultimate load, providing ratios close the unity when compared to experimental values, while approximate methods of ACI 318:2002 and MCCEB (1990) codes underestimate these values.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2009. / Submitted by Allan Wanick Motta (allan_wanick@hotmail.com) on 2011-05-04T16:33:22Z No. of bitstreams: 1 2009_SuelenVanessaMirandadasChagas.pdf: 3931690 bytes, checksum: b31799f0634da12b4ef26217edc0a197 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2011-05-07T15:35:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_SuelenVanessaMirandadasChagas.pdf: 3931690 bytes, checksum: b31799f0634da12b4ef26217edc0a197 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-05-07T15:35:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_SuelenVanessaMirandadasChagas.pdf: 3931690 bytes, checksum: b31799f0634da12b4ef26217edc0a197 (MD5) / Nos últimos anos, observa-se um aumento na incidência de descolamento de placas cerâmicas nas fachadas das edificações. Isto se deve a inúmeros fatores, dentre os quais destaca-se a variação de temperatura que provoca solicitações cíclicas nas fachadas, sobretudo na interface argamassa de emboço/argamassa colante/cerâmica, até a sua ruptura por fadiga. Nesse sentido, sabendo-se que o emboço constitui o “corpo do revestimento” que serve de suporte para as outras camadas, o objetivo desta pesquisa é estudar o comportamento das argamassas de revestimento do emboço submetidas a carregamentos cíclicos de compressão. Para isto, inicialmente, foram realizados ensaios de caracterização das argamassas industrializadas e argamassas mistas, sendo em seguida proposta uma metodologia de ensaio de fadiga sob compressão para as mesmas. Com os resultados obtidos nos ensaios de compressão estática, é possível definir os níveis de tensão empregados no ensaio de fadiga. A partir do número de ciclos necessários para a ruptura, é traçada a curva “S-N” (tensão alternada versus número de ciclos) das argamassas de emboço sujeita à fadiga sob compressão. Observa-se que o limite de resistência à fadiga sob compressão especificamente das argamassas empregada nos ensaios é de 7,53Mpa para a argamassa industrializada, enquanto que para a argamassa mista o valor encontrado é de 6,26MPa. Tais valores correspondem a aproximadamente 73% da tensão de ruptura estática da argamassa industrializada e da argamassa mista, respectivamente. Finalmente, para avaliar a resistência à fadiga é adotada a curva de ruptura de Coulomb-Mohr no estado plano e no estado tridimensional, as quais são traçadas com os valores das resistências de fadiga para 1 ciclo e para 106 ciclos de carregamento, nas quais é possível definir uma região em que não há preocupação com a ruptura sob fadiga. ________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In recent years, there is an increased incidence of detachment of tiles on the buildings facades. This is due to several factors, among which we highlight the temperature variation that causes cyclical stress on the facades, especially at the interface of rendering / dry-set mortar / ceramic, provoking its fatigue failure. In this sense, given that the rendering is "it coating body" that serves as support for other layers, the objective this research is study the behavior of mortar coating subjected to cyclic compressive loads. For this, initially, the characterization of industrial mortars and mixed mortar were conducted and then a methodology for fatigue test under compression for the same has been proposed. With the results obtained in test static compression, is can set the stress levels used in the fatigue test. The “S-N” curve (alternating stress vs. number of cycles) for mortar subject to fatigue under compression is obtained from the number of cycles required to rupture. Observe that the limit of fatigue resistance of the mortar under compression specifically mortars used in the tests is 7.53 MPa for industrial mortar, while the mixed mortar the value found is 6.26 MPa. These values correspond to approximately 73% of static resistance of industrialized mortar and mixed mortar, respectively. Finally, to evaluate the fatigue resistance of mortars is adopted the curve Coulomb-Mohr in the state plan and state three-dimensional, which are drawn with the values of fatigue resistance for 1 cycle and 106 cycles of loading, where is can define a region where there is not concern about the under fatigue rupture.

Revestimentos duros são altamente utilizados na engenharia de superfície de componentes mecânicos devido à proteção contra o desgaste e à redução do coeficiente de atrito. Atualmente, as técnicas de usinagem a seco estão exigindo novos materiais com propriedades mecânicas e tribológicas inteligentes visando reduções de custos e de impacto ambiental. No entanto, o excelente desempenho dos revestimentos de nitreto de silício em termos de sua resistência ao desgaste e à oxidação nas ferramentas de cortes não foram totalmente entendidas. Neste trabalho, filmes finos de nitreto de silício foram depositados em substrato de Si (001) por magnetron sputtering reativo através de uma fonte de rádio frequência. A fim de simular as condições de oxidação de uma ferramenta de corte em usinagem a seco, as amostras foram submetidas ao tratamento termo-oxidativo em atmosfera de oxigênio em temperaturas de 500ºC e 1000ºC. Posteriormente, os filmes foram caracterizados por perfilometria elementar por reação nuclear ressonante visando quantificar o conteúdo de oxigênio, ensaios de nanoindentação e nanoscratch com deslizamento unidirecional visando medidas de dureza e de atrito. Após os tratamentos termo-oxidativo uma fina camada parcialmente oxidada de até 6 nm de espessura foi obtida em temperatura de 1000º C e 4 horas de tratamento termo-oxidativo. A presença desta camada parcialmente oxidada permite obter um coeficiente de atrito ultra-baixo, ao mesmo tempo em que a dureza mantem-se constante em altas temperaturas, explicando a elevada resistência ao desgaste dos revestimentos duros baseados em Si3N4. Finalmente, os resultados são discutidos usando um modelo químico-cristalino, o qual relaciona o potencial iônico e o coeficiente de atrito de vários sistemas de óxidos, permitindo expandir a sua aplicabilidade a sistemas de nitretos. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Hard coatings are widely used in surface engineering of mechanical components due to their high wear resistance and reduced friction coefficients. Actually, the dry cutting techniques are demanding new materials with smart mechanical and tribological properties allowing saving cost and minimum environmental impact. However, the excellent behavior of silicon nitride coatings in terms of wear and oxidation resistance in cutting tools are not well understood. In this work, silicon nitride thin films were deposited on silicon (001) by reactive magnetron sputtering by using a radio-frequency power supply. In order to simulate an oxidative environment in cutting tool at dry machining conditions, samples were submitted to oxidative annealing in oxygen atmosphere at temperatures of 500oC and 1000oC. A posteriori, the thin films were characterized by resonant nuclear reaction elementar profilometry looking for oxygen quantification in-depth and nanoindentation and nanoscratch with unidirectional sliding tests looking for harness and friction measurements. After oxidative annealing treatments, a thin film partially oxidized layer with approximately 6 nm (T=1000oC) in-depth was formed in four times of oxidative annealing. Such partial oxidized layer allows to obtain a ultra-low friction coefficient whereas the initial hardness is maintained even at high temperatures and long times of oxidative annealing. Finally, the results were discussed from the point of view of the crystal chemical approach, where the ionic potential and the friction coefficient of various oxides are correlated, leading to expand the model to nitride systems.

Orientador: Nivaldo Lemos Cupini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-20T22:39:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Destro_JosePauloBreda_D.pdf: 26751185 bytes, checksum: c2c5858f536291a50e8606777679e93e (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Este trabalho propõe a introdução de uma nova propriedade: Resistência à Usinagem, que independe de um material-padrão, que deve ser exaustivamente ensaiado, e não está sujeita a critério qualquer, definido pelo usuário. Neste sentido, a princípio, apresenta-se a necessidade de caracterização do desempenho de materiais em usinagem, para guiar a pesquisa e desenvolvimento (P&D) de materiais de corte fácil (sobretudo) e verificação de sua qualidade, durante a produção e a recepção dos mesmos. Em seguida, discute-se a propriedade tecnológica relacionada: usinabilidade e, porque esta não se aplica à caracterização intrínseca de materiais. São detalhadas as hipóteses básicas e requisitos para a nova propriedade e, definidos o parâmetro de medição e metodologia. Descrevem-se e executam-se ensaios preliminares para verificação dos fatores de influência na medição e sensibilidade da medida, que culminam no desenvolvimento de uma proposta de norma para sua determinação, que envolve o Teste de Calibração e Teste de Medição. A referida propriedade é, então, quantificada pelo valor médio das forças médias de avanço (evolutivas com o desgaste da ferramenta), obtidas num ensaio, em que 8 corpos-de-prova do material a ser testado são submetidos a 4 condições diferentes de usinagem, totalizando 32 etapas, simulando um roteiro de fabricação de um lote de peças a ser usinado. Três materiais (aços ABNT 1212, 12L14 e 1045) foram, então, caracterizados em cinco máquinas diferentes (duas localizavam-se em laboratórios de universidades e três, em empresas de localidades distintas). As médias das medidas obtidas nos diferentes equipamentos não apresentaram diferenças significativas a 95% de intervalo bilateral de confiança. A relativa facilidade de realização do Teste de Medição e baixo custo, aliados à reprodutibilidade de 95%, recomendam sua utilização, quando a usinagem é fator determinante na composição de custos. Cumpre registrar que, apesar da Resistência à Usinagem diferir da propriedade tecnológica correlata, a proposta acolhe a aquela e, inclusive, recomenda o seu emprego exclusivamente na otimização do processo em si. E, não na caracterização do material, pois, esta deve ser independente das nuances do processo / Abstract: This work proposes and accomplishes a new property: Machining Strength. That depends neither on a standard material, that will be intensively tested, in the same way the material will be measured. Nor on further interest criterium defined by the testing user. Since it is determined in a padronized test to characterize the material intrinsic performance in relation to the material easiness or difficulty to chip remotion. Thus, in the beginning, it is settled the necessity of the material intrinsic characterization performance in chip removal processes in order to research and develope materials (mostly: free-cutting steels), as well as, the quality assurance during producing or checking by delievering. Basic premisses are stablished. Then, the measuring parameter and procedure are defined. Two preliminary experiments were carried out in order to check the influence factors upon the property determination and the testing procedure sensibility to characterize materials. Towards that, SAE 12L14 steel 20 mm diameter workpieces, that were submitted to different cold drawn rates and rolled, proved to show different machining performances at 95% reliability.Then, it was stablished the property quantification by medium value among the average feed force measurements (those are evolutive with wear, imposed upon the tool) within a padronized test, in which 8 (eigth) workpieces of the material to be tested are submitted to 4 (four) different machining conditions. That totalizes a 32 step testing procedure, which simuIates a complete machining task. Three materials (SAE-1212, -12L14 and -1045 steels) were experimented in five different machines (two ones could be found in laboratories at universities, others, at companies spread in three differnt points). There were no significant difference among the measurements, related to the differnt machines, at 95 % reliability according to inference tests among the measurements, provided by the machines. The relative easiness and relative low cost testing procedure, associated to a 95% reproductibility, recommend it to be used when material machining performance shall be specially considered in manufactured part cost. Machining Strength is different from machinability - the technological property connected. Nevertheless, the new property supports the technological one, that is recommended to describe and optimize the process itself But not the material / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Renato Pavanello / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T18:51:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Foganholi_JoaoFrancisco_M.pdf: 5957365 bytes, checksum: ab72ffa99a55759a4b4b1e82b6efc24a (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Nesse trabalho é realizado um estudo de alguns estimadores de erros aplicados a elementos finitos para resolução de problemas de estado plano de elasticidade linear. Três tipos de estimadores são estudados: o primeiro proposto por ZIENKIEWICZ/ZHU em 1987, o segundo usado pelo pacote comercial ANSYS que é similar ao primeiro, e o terceiro, proposto nesse trabalho, que usa o estimador ZZ, porém com uma técnica melhorada para recuperar o campo de tensões. Foram descritas detalhadamente as formulações teóricas dos estimadores de erros, técnicas de recuperação de tensão e implementadas rotinas computacionais para a avaliação dos seguintes parâmetros: campo de deslocamentos, campo de tensões nos pontos de integração, campo de tensões nos nós, campo de tensões médias nodais, campo de tensões melhoradas, erro nos pontos de integração, erro nos nós, norma em energia para o erro por elemento, percentagem de erro por elemento e percentagem de erro global. Para a discretização usou-se elementos triangulares lineares, triangulares quadráticos e quadrilaterais lineares. Foram feitos exemplos e comparações com o estimador proposto no pacote comercial Ansys, aqui denominado [ZZ1] que é similar ao estimador [ZZ] e também com os resultados obtidos com o estimador baseado no salto de tensões proposto no programa Nastran. Os resultados obtidos são analisados e comparados, variando-se o tipo de problema e o refinamento das malhas. O estudo feito nesse trabalho é importante na aplicação de Elementos Finitos onde se requer refinamentos do tipo (h), pois, indica quais elementos devem ser refinados e quando o processo de iteração deve ser interrompido / Abstract: In this work, a study of some error estimators for some finite elements applied to linear elasticity plane state problems is realized. Three types of estimators are studied: the first is the one proposed by ZIENKIEWICZ/ZHU in 1987, the second used by ANSYS is similar to the first and the third proposed in this work is an improvement of the ZIENKIEWICZ/ZHU stress recovery technique. The theoretical formulations of these error estimators and stress recovery techniques are analized in detail. Some computational routines for the calculation of: nodal displacements, stresses at the integration points, nodal stresses, nodai mean stresses, smooth stresses, error at the integration points, error at the nodal points, energy norm of the elementary errors, elementary error percentage and glogal error percentage are implemented. Linear triangular, quadratic triangular and linear quadrilateral elements are used in the discretization process. Some examples are presented considering the ANSYS error estimator ZZI, which is similar to the ZZ esimator, and the results are compared with the ones obtained considering the estimator used by NASTRAN. The results obtained are analysed and compared considering different types of problems and different types of discretization. Error esimators are important in the application of the Finite Element Method when h-type mesh refinement is needed, because error estimators can indicate which elements should to be refined and when the iteration process should be interrupted. / Mestrado / Mecanica dos Solidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Vladimir Antonio Paulon / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-27T01:10:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Stancato_AugustoCesare_M.pdf: 5512314 bytes, checksum: 95e2b39ddb3a5f04750f62eea3342dec (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Este trabalho visa a determinação da condutividade térmica e da resistência mecânica em argamassa leve, evidenciando as características termo-isolantes do compósito e análise dos principais aspectos do compósito cimento-agregado vegetal, em relação às suas propriedades mecânicas. O proce.dimento adotado para a determinação da condutividade térmica, teve como finalidade avaliar o grau de confiabilidade do método de medição proposto, tendo como base os resultados dos ensaios realizados com amostras, cujas características são previamente conhecidas. As misturas foram elaboradas com os cimentos Portland CPII-E 32 e CPV-ARI 32, traços em massa de agregado vegetal utilizado na forma de agregado miúdo leve, provenientes de partículas de madeira, e água proporcional a cada traço da mistura (.1:0.4:0.84, 1:0.4:1.36, 1:0.6:1.28 e 1:0.6:1.50). A partir dos ensaios realizados, a argamassa leve apresentou maiores valores de resistência a tração e absorção em massa, menor altura de penetração de água e menores valores de condutividade térmica em relação às argamassas convencionais. Utilizou-se um método simples para determinação da condutividade, de fácil aplicação e baixo custo operacional, contribuindo para a normatização de um método específico para materiais de construção civil / Abstract: This work deals the determination of the thermal conductivity and the mechanical strength in light mortar with soft aggregate, evidencing the features term-insulators of the composite and analysis of the main aspects of the cement composite, concerning to its mechanical characteristics. The procedure adopted for determination of thermal conductivity, has the purpose of evaluate the degree of reliability of the considered method of measurement, having as ~ase the results of the test carried through with samples, whose features previously are known. The mixtures were made with Portland cement (CPII-E 32 and CPV-ARl 32), vegeta! aggregate and proportional water to each mixture (1:0.4:0.84 , 1:0.4:1.36 , 1:0.6:1.28 e 1:0.6:1.50>. Resu/ts oflight mortar have shown higher values in tension strength and mass water absorption and smaller penetration water than conventional mortars. A simple method was usea for determination of thermal conductivity, being of easy application and with low operationa! cost, contributing for its standardization as an specific method to be employed in materiais civil construction / Mestrado / Edificações / Mestre em Engenharia Civil