Corrosion is the destructive result of chemical reaction between a metal or metal alloy and its environment. Airplanes, power generating plants, chemical process and manufacturing plants, concrete structure, and many others which widely uses aluminum alloy and stainless steel alloys are subjected to corrosion. The estimated cost of corrosion damage is in order of 3 to 5 percent of gross national product (GNP). Out of all forms of corrosion, pitting corrosion is most commonly observed in aluminum alloy 2024 and stainless steel type 316. There is a need to study the stress environment around the pits in order to predict the nucleation of the crack. The objective of this thesis is to investigate the correlation between pits and stresses in AA2024 and SS316 alloys under different types of loading. Corrosion experiments were carried out on both alloys samples for a fixed time interval and were imaged on optical and AFM. The optical microscope provided the information on forms of corrosion expected on the surface while the AFM provided the pit profile on the surface. An analysis procedure was developed using CAD and finite element analysis to predict stresses resulting from corrosion pits under different types of loadings. The average corrosion rate of AA2024 is six times higher than that of SS316 in 2 Molar NaCl corrosive environment. Based on the results from the optical microscope, AA2024 usually initiated with localized corrosion along with pitting and localized regions grows in size and soon uniform corrosion is observed. However, the stainless steel SS316 usually initiated with pitting corrosion and soon followed by film forming corrosion. Based on the analysis, it was observed that the stress distribution and levels on the corroded surface varied due to irregularities in the corrosion process. From the stress analysis result of AA2024 under bending, it was observed that there was 80% stress increase during first 30 min of corrosion and then the increase was about 6% from 30min to 60 min and then soon reaches a plateau. Similar results were obtained for both AA2024 and SS316 materials under different type of loadings. Initially, the stress increases sharply as time increases but the amount of stress increase demises as time progress and soon reaches a plateau. There was a sharp increase of Bending and shear loading are induces higher level of stresses compared to tension loading. From these stresses it is possible to estimate the initiation of crack, from which the life can be estimated for failure in the material.

Durante os últimos anos tem-se observado um aumento crescente no uso de materiais compósitos. Isto se deve principalmente devido às vantagens que os mesmos apresentam em relação aos materiais convencionais tais como: alta resistência e rigidez associado à elevado desempenho estrutural, baixo peso e boa resistência à corrosão e oxidação, dentre outros. Contudo, o uso de materiais compósitos em projetos estruturais exige um bom conhecimento de suas propriedades elásticas e ferramentas adequadas para análise de falhas destes materiais. Algumas ferramentas comerciais já foram desenvolvidas, entretanto estas ferramentas apresentam arquitetura fechada que, na maioria das vezes, não permitem implementações específicas para as necessidades de cada usuário. Este trabalho desenvolve um sistema computacional para cálculo de propriedades elásticas e estadas de tensão - deformação nas diferentes camadas de laminados poliméricos, utilizando plataforma JAVA em código aberto e de baixo custo. Após a entrada dos dados de materiais e seqüência das lâminas, o sistema calcula as propriedades elásticas bem como o estado de tensões e deformações nas diferentes camadas, propiciando assim a aplicação de diferentes critérios de falhas. O sistema foi validado em estudos de caso da literatura com resultados satisfatórios. / During the past years a growing increase in the use of composite materials has been observed. This is due mainly to the advantages they present in relation to conventional materials such as: high strength and stiffness associate with low weight, good resistance to corrosion and oxidation and others. However, the use of composites in structural applications demands a good knowledge of their elastic properties as well as computational tools for failure analysis of these materials. Some commercial tools have been already developed, however these packages do not allow specific users implementations. This work develops a computational system for calculation of elastic properties and stress analysis along the different layers of a polymeric laminate, using JAVA platform in open code with low cost. After the material data input and laminate sequence, the system calculates the elastic properties as well as the stress state in the different layers, thus allowing the application of different failure criteria.

Diante da grande preocupação atual por sorrisos que também embelezem um rosto, a escolha por materiais estéticos impulsiona pesquisas, que tem como objetivo não só melhorar a qualidade, mas, facilitar o uso desses materiais pelos profissionais. Assim, a proposta desse trabalho foi avaliar a influência da ciclagem mecânica na resistência de união de uma resina composta associada a um sistema adesivo convencional e um autocondicionante à dentina humana hígida por meio de teste de microtração. Para o estudo, foram utilizados 40 terceiros molares humanos hígidos, nos quais as faces oclusais foram lixadas até a obtenção de uma superfície plana com exposição do tecido dentinário. Os dentes foram divididos, aleatoriamente, em quatro grupos (n=10) de acordo com o sistema adesivo utilizado e a realização ou não da ciclagem mecânica: G1 Sistema adesivo Adper Single Bond 2 sem ciclagem mecânica (SB); G2 Sistema adesivo Clearfil SE Bond sem ciclagem mecânica (CF); G3 - Sistema adesivo Adper Single Bond 2 com ciclagem mecânica (SBC); G4 - Sistema adesivo Clearfil SE Bond sem ciclagem mecânica (CFC). Blocos de resina composta foram confeccionados nas superfícies dentinárias após aplicação do sistema adesivo correspondente. Após esse passo, os espécimes dos grupos 3 e 4 passaram por ciclagem mecânica enquanto o restante ficou armazenado em água destilada, mantidos em estufa à 37ºC até o momento do recorte dos espécimes para o teste de microtração. Os corpos de prova foram seccionados em planos perpendiculares à área de união para obtenção de espécimes com área de secção transversal aproximada de 1,0 mm², que foram tracionados, em máquina de ensaios universal, a velocidade de 0,5mm/min. Os resultados de resistência de união foram analisados usando o teste estatístico análise de variância e os modos de fratura foram avaliados em lupa estereoscópica (25X). Não foram encontradas diferenças estatísticas entre os grupos (p<0,05). Pôde-se concluir que não houve influência da ciclagem mecânica nos valores de resistência de união da resina composta associada a ambos os sistemas adesivos utilizados. / In face of an increasing concern about a smile profile that also enhances the overall facial appearance (esthetics), the choosing for more esthetic restorative materials, set in motion researches that have as objective not only the improvement of the quality, but also the easiness of use of these materials by clinicians. The purpose of this in vitro study was to evaluate, by means of a micro tensile test, the influence of the mechanical cycling, on the bond strength of a resin composite, associated to a total etch and a self etching adhesive systems, on the surfaces of sound human dentin. For this study, forty freshly extracted third molars had their oclusal surfaces grounded parallel-flat, until the dentin surfaces were completely exposed. The teeth were randomly divided in four groups (n=10) in accordance with the type of adhesive system and the mechanical cycling treatment, being: G1 Adper Single Bond 2 without mechanical cycling (SB); G2 Clearfill SE Bond without mechanical cycling (CF); G3 - Adper Single Bond 2 with mechanical cycling (SBC); G4 - Clearfill SE Bond without mechanical cycling (CFC).Following the application of the adhesive systems, regarding to each experimental condition, blocks of Z-250 composite were built, on the dentinal surfaces. After this step, the G3 and G4 specimens were submitted to the mechanical cycling test, while the G1 and G2 specimens were kept stored in distilled water at 37°C, until the moment of sectioning for the microtensile test. The specimens were seccionated perpendicularly to their adhesive area to obtain beam shaped specimens with approximate cross-section area of 0.8mm2, which were readily submitted to the microtensile test in a universal test machine with a crosshead speed of 0.5mm/min. The fracture modes were evaluated by means of a stereoscopic microscope (25x). There were no significant statistical differences founded in the bond strength values among the tested groups.

Tradicionalmente, em aplicações industriais predominam robôs cujas arquiteturas correspondem a estruturas cinemáticas seriais, ou seja, seus atuadores e peças movidas são dispostos em série, um após o outro, formando uma única cadeia cinemática aberta, de modo a posicionar o órgão terminal, a parte do robô que comumente contém uma garra ou um eletrodo de solda. Esses robôs apresentam desempenho insatisfatório em aplicações que demandem precisão, rigidez, alta freqüência natural e baixo tempo de ciclo. Sendo assim, tanto a comunidade acadêmica como a industrial têm manifestado um interesse crescente pela utilização de outro tipo de estrutura cinemática, denominada paralela, que se caracteriza pela presença de várias cadeias cinemáticas independentes, atuando de forma paralela e simultânea sobre o órgão terminal. Essa arquitetura não-convencional apresenta, potencialmente, uma série de vantagens, como: alta rigidez, leveza, rapidez, precisão e alta capacidade de carga. No entanto, existe uma série de problemas abertos que necessitam de uma investigação mais profunda, de modo a garantir que essa mudança de tendência venha a ser implementada com eficácia. O objetivo desta pesquisa é contribuir para o desenvolvimento de uma máquina fresadora de arquitetura paralela que seja promissora quanto à sua simplicidade construtiva, bem como a precisão de posicionamento da ferramenta, se comparada com os robôs paralelos tradicionais. Esses dois requisitos simplicidade e precisão serão alcançados mediante o emprego de uma estrutura modular e a utilização de uma barra de ancoragem ativa, de forma que a estrutura final apresente três atuadores operando em conjunto. Sendo assim, serão empregados três membros, todos ativos, formando uma estrutura cinemática redundante com mobilidade igual a dois. A avaliação do comportamento da arquitetura proposta para a fresadora será realizada por meio de simulações, com o mapeamento dos erros estáticos, de modo a identificar a sua precisão de posicionamento ao longo dos seus eixos de movimentação. / Traditionally, in industrial activities, there is a preference over robots whose architectures correspond to serial kinematic structures, i.e., its actuators and moving parts are arranged in series, one after another, forming a single open kinematic chain, in order to position the body terminal, the part of the robot that commonly contain a claw or a welding electrode. However, these robots have poor performance in applications that require precision, rigidity, high natural frequency and low cycle time. Due to these factors, both academic and industrial communities have expressed a growing interest in the use of another type of kinematic structure, called parallel, which is characterized by the presence of several independent kinematic chains, operating in parallel and simultaneously on the terminal organ. This unconventional architecture has potentially a number of advantages, such as high stiffness, lightness, speed, precision and high load capacity. However, there are a number of open problems that need further investigation in order to ensure that this trend change will be implemented effectively. The objective of this research is to contribute for the development of a parallel milling machine that presents a promising behavior in terms of precision and simplicity in construction, compared with the traditional parallel robots. Both requirements simplicity and precision will be achieved with the utilization of a modular structure and the introduction of an active docking bar, so that the final structure has three actuators working simultaneously. Thus, three members will be used, all active, forming a kinematic redundant structure with mobility equal to two. The expected behavior of the proposed architecture for the milling machine is evaluated through simulations, with the mapping of static errors that allow the identification of its positioning accuracy along the motion axes.

A técnica da fotoelasticidade pode ser particularmente útil na análise de tensões em sistemas com geometrias complexas. Em um equipamento chamado polariscópio, um feixe de luz polarizada atravessa o modelo fotoelástico que representa o protótipo. Ao submeter este modelo a um carregamento, faixas de diferentes cores poderão ser visualizadas. Cada cor é associada a um nível de tensão. As tensões observadas no modelo fotoelástico podem ser comparadas com as tensões determinadas nos modelos numéricos ou analíticos. Em casos específicos, o problema da distribuição de tensões em uma fundação pode ser analisado com emprego da fotoelasticidade. A análise do comportamento de estacas helicoidais através da técnica da fotoelasticidade pode ser então de grande valia para estudos mais aprofundados deste sistema. O principal objetivo desta pesquisa foi viabilizar este método experimental para ser aplicado no Departamento de Geotecnia da EESC em análises de tensões em sistemas geotécnicos. Para validar as análises experimentais, tensões observadas em modelos de geometria simples foram comparadas com as tensões determinadas por meio de modelagem numérica com o método dos elementos finitos. O comportamento da fundação por estaca helicoidal observado pela técnica da fotoelasticidade mostrou semelhança ao observado na modelagem numérica. Por meio da distribuição de tensões, foi possível avaliar a influência da geometria helicoidal da lâmina e da profundidade de instalação da ancoragem no terreno. / The photoelastic method can be particularly useful for stress analysis with complex geometry systems. In equipment called polariscope, a polarized light beam crosses the photoelastic model that represents the prototype. Submitting this model to a load, fringes of different colors can be visualized. Each color is associated to a stress level. The stresses corresponding to the observed fringes on the photoelastic model can be compared to the stresses obtained through analytical or numerical models. In specific cases, the stress distribution problem can be analyzed with the use of photoelasticity. The photoelastic analysis of the helical pile behavior can then be valuable for further studies of this system. The main objective of this research was enabling this experimental method to be applied in the Department of Geotechnical Engineering of EESC in geotechnical systems stress analysis. To validate the experimental analysis, stresses observed in simple geometry models have been compared to those stresses determined by numerical modeling with the finite element method. The observed behavior of the helical pile foundation by photoelastic method showed similarity to that one observed through numerical modeling. Stress distribution analyses allowed evaluating the influence of helical blade geometry and the depth of installation.

Durante os últimos anos tem-se observado um aumento crescente no uso de materiais compósitos. Isto se deve principalmente devido às vantagens que os mesmos apresentam em relação aos materiais convencionais tais como: alta resistência e rigidez associado à elevado desempenho estrutural, baixo peso e boa resistência à corrosão e oxidação, dentre outros. Contudo, o uso de materiais compósitos em projetos estruturais exige um bom conhecimento de suas propriedades elásticas e ferramentas adequadas para análise de falhas destes materiais. Algumas ferramentas comerciais já foram desenvolvidas, entretanto estas ferramentas apresentam arquitetura fechada que, na maioria das vezes, não permitem implementações específicas para as necessidades de cada usuário. Este trabalho desenvolve um sistema computacional para cálculo de propriedades elásticas e estadas de tensão - deformação nas diferentes camadas de laminados poliméricos, utilizando plataforma JAVA em código aberto e de baixo custo. Após a entrada dos dados de materiais e seqüência das lâminas, o sistema calcula as propriedades elásticas bem como o estado de tensões e deformações nas diferentes camadas, propiciando assim a aplicação de diferentes critérios de falhas. O sistema foi validado em estudos de caso da literatura com resultados satisfatórios. / During the past years a growing increase in the use of composite materials has been observed. This is due mainly to the advantages they present in relation to conventional materials such as: high strength and stiffness associate with low weight, good resistance to corrosion and oxidation and others. However, the use of composites in structural applications demands a good knowledge of their elastic properties as well as computational tools for failure analysis of these materials. Some commercial tools have been already developed, however these packages do not allow specific users implementations. This work develops a computational system for calculation of elastic properties and stress analysis along the different layers of a polymeric laminate, using JAVA platform in open code with low cost. After the material data input and laminate sequence, the system calculates the elastic properties as well as the stress state in the different layers, thus allowing the application of different failure criteria.

Um dos principais problemas que o Método de Elementos de Contorno (MEC) apresenta encontra-se na avaliação de integrais singulares e quase-singulares que envolvem as soluções fundamentais de Kelvin em deslocamento e força. O processo de integração numérica em MEC tem sido o objetivo de inúmeras pesquisas, pois dele depende a qualidade das respostas quando se deseja obter uma excelente precisão numérica em uma análise. Este trabalho apresenta uma nova proposta de integração numérica para análise tridimensional com MEC. Esta técnica possui três características importantes. A primeira é a determinação da parcela efetiva de singularidade que ocorre na função raio, distância entre o ponto fonte e o elemento de contorno bidimensional. A correta obtenção desta parcela permite representar sem aproximações o comportamento da singularidade da função raio, que é a verdadeira fonte de singularidade e quase-singularidade nas soluções fundamentais. A segunda característica da técnica proposta é que ela baseia-se em um Método Semi-Analítico de avaliação de integrais, onde, para cada parcela efetiva de singularidade, utiliza-se uma quadratura numérica cujos pesos específicos são calculados analiticamente. A terceira característica da técnica proposta é apresentar um tratamento unificado para todos os tipos de integrais singulares, quasesingulares e regulares. Esta técnica foi implementada na plataforma computacional desenvolvida pelo grupo GoBEM, utilizando o conceito de Programação Orientada a Objetos através da Linguagem de programação Java. Com a implementação da nova técnica de integração na plataforma computacional torna-se possível realizar o desenvolvimento de vários tipos de pesquisa sobre análise tridimensional com o MEC como, por exemplo: visualização de isosuperfícies em análise tridimensional sem discretização do domínio, automatização do cálculo elasto-plástico, modelagem de problemas geotécnicos de forma precisa, etc. Para a validação da técnica proposta três procedimentos foram considerados: análise da eficiência da parcela efetiva de singularidade, testes de convergência da integração numérica específica e exemplos numéricos utilizando o MEC em problemas de engenharia. / One of the main problems with the Boundary Elements Method (BEM) is the evaluation of singular and quasi-singular integrals due to the Kelvin\'s Fundamental Solutions in displacement and traction. Today there is an increasing body of research work that focuses on numerical evaluation of BEM integrals, for this is a crucial issue in order to achieve highly accurate results. This work presents an innovative numerical integration procedure for threedimensional analysis with BEMs. The proposed technique encompasses three important features. First, it corresponds to an accurate representation of the effective term of singularity in the radius function, which measures the distance between the source point and a twodimensional boundary element. The correct evaluation of this term leads without approximation to the actual singularity behavior of the radius function, which is the true source of singularity and quasi-singularity in the fundamental solutions. Second, the proposed technique is based on a semi-analytical procedure, i.e, for each singularity effective term it uses a quadrature scheme with specific weights analytically evaluated. Last, the proposed technique represents a unified procedure to singular, quasi-singular and regular integrals. This technique was implemented in the computational platform developed by the group GoBEM, using Object Oriented Programming and the Java programming language. The implementation of the proposed technique into this computational plataform opens new possibilities for future researches on three-dimensional BEM, e.g.: visualization of isosurfaces in three-dimensional analysis without any domain discretization, automatic elasto-plastic analysis, accurate modeling of geomechanical problems, etc. Validation of the proposed technique was carried out using three procedures: efficiency analysis of the singularity effective term, convergence tests for the specific numerical integration and numerical examples using BEM in engineering problems.

"In this work a new graphically driven interactive stress reanalysis finite element technique has been developed so that an engineer can easily carry out manual geometric changes in a machine element during the early design stage. The interface allow an engineer to model a machine element in the commercial finite element code ANSYS® and then modify part geometry graphically to see instantaneous graphical changes in the stress and displacement contour plots. A reanalysis technique is used to enhance the computational performance for solving the modified problem; with the aim of obtaining results of acceptable accuracy in as short a period of time in order to emphasize the interactive nature of the design process. Three case studies are considered to demonstrate the effectiveness of the prototype graphically driven reanalysis finite element technique. The finite element type considered is a plane stress four-node quadrilateral based on a homogenous, isotropic, linear elastic material. The first two problems consider a plate with hole and plate with fillets. These two examples demonstrate that by changing the hole and fillet size/shape, an engineer can manually obtain an optimum design based on the stress concentration factor, i.e. engineer-driven optimization process. Each case study considered multiple redesigns. A combined approximation reanalysis method is used to solve each redesigned problem. The third case study considers a support bracket. The goal is to design the cantilever portion of the bracket to have uniform strength and to minimize the stress concentration at the fillet. The major beneficiaries of the work will be engineers working in product development and validation of components and structures, which are subjected to mechanical loads. The scientific and technological relevance of this work applies not only to the early stage of design, but to a number of other applications areas in which benefits may accrue. A company may have needs for a rapid analysis and re-analysis tool for fatigue assessment of components manufactured slightly out of tolerance. Typically this needs to be carried out under a very restrictive time scale."

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:22:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 John Alexis Domingues.pdf: 1971333 bytes, checksum: 6d76db539da045af70dd08f004b5c7c8 (MD5) Previous issue date: 2015-08-13 / The objectives of this study were: 1) to evaluate the degree of conversion, shrinkage stress, flexural and compressive strength of an experimental resin with a lactic polyacid and castor oil; 2) to evaluate the cytotoxicity of an experimental resin with a lactic polyacid, and castor oil; 3) evaluate, degree of conversion, shrinkage stress, flexural and compressive strength an experimental resin with addition of a high molecular weight polyethylene; 4) to assess the cytotoxicity of an experimental resin with addition of a high molecular weight polyethylene. Initially, it was synthesized a poly (lactic acid) (PLA) via a polycondensation process. After 24 hours, the castor oil (OR) was incorporated by an esterification process with N, N-Dicyclonecylcarbodimide and 99% 4-Dimethylamino-Pyridine in 40 mL of tetrahydrofuran. After this, the blend was characterized by X-ray diffraction (XRPD), Raman spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM) and shrinkage stress, where was proven the incorporation of PLA + OR in the experimental composite resin. In the third chapter, PLA + OR were manipulated in two concentrations (1.5% and 3%) in an experimental composite: (2,2 bis [4- (2-hydroxy-3-metacrilatoxypropoxy) phenol] (BisGMA) Triethylene glycol dimethacrylate (TEGDMA), camphorquinone (CQ), N, N-dimethylaminoethyl methacrylate (DEMA-EMA), butylated hydroxytoluene (BHT), silanated barium borosilicate glass, and the tests of degree of conversion, compressive and flexural strength and shrinkage stress were made. The cytotoxicity assay was done; a suspension of 3 x 103 cells/mL of culture medium was prepared. For this, the cells were detached from the bottom of the bottle by the addition of trypsin with EDTA, after incubation in 5% CO2 with 3 mL Eagle's medium supplemented culture. After 24 h incubation period, the culture medium was removed and 200 uL of a solution of culture medium and methylltetrazolium salt (MTT). Subsequently, the analysis of mitochondrial activity was performed in a spectrophotometer (Biotek EL 800, Biotek, Winooski, VT, USA) with a 10 wavelength of 570 nm. The data from each test were analyzed by one-way ANOVA. No significant differences were found (p <0.005) in compressive and degree of conversion tests, and significant differences in shrinkage stress where obtained, up to 69% decrease. and flexion, statistically significant . In the fourth chapter, it was incorporated a high molecular weight polyethylene and polypropiylene, in the experimental resin proposed in chapter two, at two concentrations (1.5% and 3%), and tested by degree of conversion, compressive and flexural strength and shrinkage stress. The data from each test were analyzed by one way ANOVA, finding no significant difference (p> 0.005) in degree of conversion, compressive and flexural strength, and the contraction stress showed a significant reduction of up to 40%. Conclusion: PLA + castor oil and the high molecular weight polyethylene decreases the shrinkage stress and properties like flexural and compressive strength and degree of conversion were not influenced. / Os objetivos deste estudo foram: 1) avaliar o grau de conversão, tensão de contração, resistência à flexão e compressão de uma resina experimental com um poliácido lático e óleo de rícino; 2) avaliar a citotoxicidade de uma resina experimental com um poliácido lático e óleo de rícino; 3) avaliar o grau de conversão, tensão de contração, resistência à flexão e compressão de uma resina experimental com adição de um polietileno de alto peso molecular e 4) avaliar a citotoxicidade de uma resina experimental com adição de um polietileno de alto peso molecular. Previamente realizou-se a síntese de um Poli-ácido lático (PLA) por meio de um processo de policondensação. Após 24 horas, foi incorporado o óleo de rícino (OR) por meio de um processo de esterificação junto a N,N-Diciclonecilcarbodimida e 4-Dimetilamino-Piridina a 99% em 40 mL de tetrahidrofeurano. Em seguida, o conjunto foi caracterizado por difração de espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e estresse de contração, onde foi comprovada a incorporação do PLA+OR numa resina composta experimental. No terceiro capítulo foi feita a incorporação do PLA+OR em duas concentrações (1,5% e 3%) numa resina composta experimental: (2,2 bis[4-(2-hidroxi-3-metacrilatoxipropoxi)fenol](BisGMA), Trietilglicoldimetacrilato (TEGDMA), canforoquinona (CQ), N,N– dimetilaminoetil metacrilato (DMAEMA), hidroxitolueno butilado (BHT), vidro de borossilicato de bário silanizado e foram realizados os testes de flexão, compressão, grau de conversão e estresse de contração. Foi feito o teste de citotoxicidade, uma suspensão de 3 x 103 células/mL de meio de cultura foi preparada. Para isso, as células foram descoladas do fundo da garrafa por meio da adição de tripsina com EDTA, após incubação em estufa com 5% de CO2 e 3 mL de meio de cultura Eagle suplementado. Após o período de incubação de 24 h, o meio de cultura foi removido e 200 μL de uma solução de meio de cultura e sal metiltetrazólio (MTT).Posteriormente, a análise da atividade mitocondrial foi realizada em espectrofotômetro (Biotek EL 800, Biotek, Winooski, VT, EUA) com comprimento de onda de 570 nm. Os dados obtidos de cada teste foram analisados com ANOVA um fator. Não encontrou-se diferença significativa (p> 0.005) nos testes de compressão e grau de conversão; já para o teste de estresse de contração, houve diminuição estatisticamente significativa de até 69% e no teste de resistência à flexão . No quarto capítulo foi feita a incorporação de um polipropileno (PP) e o polietileno de ultra-alto peso molecular (UTEC) a uma resina experimental com os mesmos materiais manipulados no capítulo dois, em duas concentrações (1,5% e 3%), e realizados os testes de compressão, flexão, grau de conversão e estresse de contração. Os dados de cada teste foram analisados com ANOVA um fator. Não houve diferença significativa (p> 0.005) nos testes de compressão, flexão e grau de conversão; já para o teste de estresse de contração houve diminuição estatisticamente significativa de até 40%. Conclusão: OPLA+óleo de rícino e o polietileno de ultra alto peso molecular em 1,5%, diminuíram o estresse de contração e propriedades como resistência à flexão, compressão e grau de conversão não foram influenciadas.

Tradicionalmente, em aplicações industriais predominam robôs cujas arquiteturas correspondem a estruturas cinemáticas seriais, ou seja, seus atuadores e peças movidas são dispostos em série, um após o outro, formando uma única cadeia cinemática aberta, de modo a posicionar o órgão terminal, a parte do robô que comumente contém uma garra ou um eletrodo de solda. Esses robôs apresentam desempenho insatisfatório em aplicações que demandem precisão, rigidez, alta freqüência natural e baixo tempo de ciclo. Sendo assim, tanto a comunidade acadêmica como a industrial têm manifestado um interesse crescente pela utilização de outro tipo de estrutura cinemática, denominada paralela, que se caracteriza pela presença de várias cadeias cinemáticas independentes, atuando de forma paralela e simultânea sobre o órgão terminal. Essa arquitetura não-convencional apresenta, potencialmente, uma série de vantagens, como: alta rigidez, leveza, rapidez, precisão e alta capacidade de carga. No entanto, existe uma série de problemas abertos que necessitam de uma investigação mais profunda, de modo a garantir que essa mudança de tendência venha a ser implementada com eficácia. O objetivo desta pesquisa é contribuir para o desenvolvimento de uma máquina fresadora de arquitetura paralela que seja promissora quanto à sua simplicidade construtiva, bem como a precisão de posicionamento da ferramenta, se comparada com os robôs paralelos tradicionais. Esses dois requisitos simplicidade e precisão serão alcançados mediante o emprego de uma estrutura modular e a utilização de uma barra de ancoragem ativa, de forma que a estrutura final apresente três atuadores operando em conjunto. Sendo assim, serão empregados três membros, todos ativos, formando uma estrutura cinemática redundante com mobilidade igual a dois. A avaliação do comportamento da arquitetura proposta para a fresadora será realizada por meio de simulações, com o mapeamento dos erros estáticos, de modo a identificar a sua precisão de posicionamento ao longo dos seus eixos de movimentação. / Traditionally, in industrial activities, there is a preference over robots whose architectures correspond to serial kinematic structures, i.e., its actuators and moving parts are arranged in series, one after another, forming a single open kinematic chain, in order to position the body terminal, the part of the robot that commonly contain a claw or a welding electrode. However, these robots have poor performance in applications that require precision, rigidity, high natural frequency and low cycle time. Due to these factors, both academic and industrial communities have expressed a growing interest in the use of another type of kinematic structure, called parallel, which is characterized by the presence of several independent kinematic chains, operating in parallel and simultaneously on the terminal organ. This unconventional architecture has potentially a number of advantages, such as high stiffness, lightness, speed, precision and high load capacity. However, there are a number of open problems that need further investigation in order to ensure that this trend change will be implemented effectively. The objective of this research is to contribute for the development of a parallel milling machine that presents a promising behavior in terms of precision and simplicity in construction, compared with the traditional parallel robots. Both requirements simplicity and precision will be achieved with the utilization of a modular structure and the introduction of an active docking bar, so that the final structure has three actuators working simultaneously. Thus, three members will be used, all active, forming a kinematic redundant structure with mobility equal to two. The expected behavior of the proposed architecture for the milling machine is evaluated through simulations, with the mapping of static errors that allow the identification of its positioning accuracy along the motion axes.