Este trabalho tem o intuito de analisar a junção realizada pelo processo de soldagem por fricção-mistura (FSW) pelo do teste de Arcan. É apresentada inicialmente uma revisão bibliográfica dos estudos já realizados nessa área e da teoria relevante. Foram realizados ensaios para avaliar a falha da junta sob carregamento multiaxial quando comparada à falha do material base. Para a realização dos ensaios utilizouse uma máquina de tração com capacidade de 50 kN. Foi projetado e construído um dispositivo de Arcan modificado, que permite a variação do ângulo com o qual a força de tração é aplicada. Os resultados práticos demonstraram as características de resistência da junção por FSW quando sujeita à forças de tração e cisalhamento. Os resultados obtidos servem como base para comparação entre junções feitas por FSW e por métodos convencionais como a utilização de rebites (prática muito comum na indústria aeronáutica). / The aim of this work is to analyze the junction made by Friction Stir Welding (FSW) using the Arcan test. Initially is presented a review of the studies carried out in this area and the relevant theory for the project. Tests were executed in order to evaluate the failure of the welding under multiaxial loading when compared to the failure of the base material. In order to execute the Arcan Tests, a tensile test machine with nominal capacity of 50 kN was used. A modified Arcan device, that allows an angle variation of the force applied, was developed and fabricated. The practical results demonstrate the FSW joint resistance characteristics when subjected to normal and shear forces. The results obtained serve as basis to compare the junctions made using FSW and conventional joint methods like rivets (very common practice in the aeronautical industry).

No description available.

No description available.

Made available in DSpace on 2017-06-01T17:57:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_adelmo_siqueira.pdf: 4077806 bytes, checksum: ca805c61a0f188f3cccb3e4d045ee770 (MD5) Previous issue date: 2010-12-01 / One can estimate that there are approximately six thousand four storey residential box-type buildings in Recife Metropolitan Region which presents structures in risk situation. Among those buildings, twelve collapsed spontaneously, thirteen were demolished and in many others it was observed serious pathologies that demanded restrictions to their occupation. This work presents a methodology to deal with this problem, contemplating technical aspect as well as risks issues. One expects to eliminate the stigma of these buildings and to contribute to give dignity and security back to their inhabitants through a work that must be done based on technical and scientific concepts accepted worldwide in structural engineering. The solution to the problem consists of a proposal to create a steel structure to be installed in such building that, in case of collapse of their support walls, should carry all loads that act on them. This solution was modeled and designed using a software called Metálica 3D, showing results that assure security to all load cases that usually act in this type of structure. One expects that the proposed solution can generate significant social impact, due to the occurrence of several accidents with this type of buildings constructed with non structural bricks carrying loads beyond its own weight / Estima-se que existam cerca de seis mil edifícios tipo caixão na região metropolitana do Recife que apresentam estrutura em situação de risco. Cerca de doze edifícios colapsaram espontaneamente, treze foram demolidos e dezenas de outros foram constatadas manifestações patológicas graves, motivando suas interdições. Este trabalho apresenta uma metodologia para o enfrentamento do problema, contemplando não apenas os aspectos técnicos, mas questões referentes aos riscos. Com isso se espera eliminar o estigma dessas edificações e resgatar a dignidade e segurança dos moradores dos prédios, através de um trabalho que tenham como base conceitos técnicos e científicos consagrados na Engenharia. A solução para o problema trata-se de uma proposta de criação de uma estrutura metálica a ser implantada nos prédios construídos em alvenaria resistente, em casos de falência das alvenarias que originalmente serviram de suporte para cargas que atuam na referida obra. Esta estrutura foi modelada e dimensionada pelo programa computacional Metálica 3D, apresentando resultados que responderam com total segurança todas as ações de carregamento que atuam nesse tipo de edificação para a modelagem adotada. Espera-se que a solução aqui proposta tenha um impacto social bastante significativo, dado a ocorrência de diversos acidentes com edifícios desta natureza, construídos em alvenaria resistente com a utilização de tijolos de vedação, vulgarmente conhecidos como prédios caixão

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_romualdo_paraizo.pdf: 3098790 bytes, checksum: 8a71a81abc47aa8db66b4ea317a80e7f (MD5) Previous issue date: 2011-07-28 / The Plaster Pole of Araripe localization is more than privileged. Situated in the state of Pernambuco high hinterlands, about 800 km equidistant of 8 Brazilian capitals (Recife, Salvador, Fortaleza, Aracaju, Maceió, João Pessoa, Natal and Teresina), it generates 13,200 direct jobs and 66,000 indirect jobs, making an important center for social- economic activities out of the Plaster Pole of Araripe on the Northeast of the country. In Brazil, traditional methods of production and building are gradually being replaced by industrialized construction systems. This study aimed to develop a production process for obtaining a new type of composite plaster-polymer with high mechanical strength and humidity resistance. Considering that purposes were investigated: temperature, pressure and timing needed to obtain a composite which would make an external coating material out of plaster, such material would be hydrophobic and with reduced production of solid waste during transport and application. The monomer used for the experimental tests was the styrene for the availability of it on the market. The composite produced was obtained by bulk polymerization of styrene in samples pre-cast in plaster. Following a central composite design (CCRD) were performed 20 experiments distributed in complete factorial, six central points and six axial points. The response variables were the tensile strength in bending, compression, water absorption and polymer conversion. The minimum water absorption (1.03%) and maximum tensile strength in bending (9.89 MPa) and compression (24.80 MPa), those chracteristics of the composite plaster-polymer showed themselves superior to the values found on the pure plaster, allowing the usage of this composite in external panels, enabling also a considerable reduction of solid waste on the handling of this material / A localização do Pólo Gesseiro do Araripe é muito privilegiada. Situado no alto Sertão do Estado de Pernambuco, dista cerca de 800 km de 8 importantes capitais do Brasil (Recife, Salvador, Fortaleza, Aracaju, Maceió, João Pessoa, Natal e Teresina), gera 13200 mil empregos diretos e 66 mil indiretos que fazem do Pólo Gesseiro do Araripe um importante pólo de atividades sócio-econômicas da Região Nordeste. No Brasil, métodos produtivos e construtivos tradicionais estão sendo substituídos gradativamente pelos sistemas industrializados de construção. Este trabalho teve o objetivo de desenvolver um processo produtivo para obtenção de um novo material compósito do tipo gesso-polímero, com alta resistência mecânica e à umidade. Com esse propósito foram investigadas condições de temperatura, pressão e tempo, necessárias à obtenção de um compósito que servirá para fazer do gesso um material de revestimento externo, hidrófobo e com reduzida produção de rejeitos sólidos durante o transporte e sua aplicação. O monômero utilizado para os testes experimentais foi o estireno pela relativa disponibilidade de mercado. O compósito produzido foi obtido por polimerização em massa do estireno em corpos de prova pré-moldados em gesso. Obedecendo a um delineamento composto central rotacional (DCCR) foram realizados 20 experimentos distribuídos em 23 fatoriais completos, 6 pontos centrais e 6 pontos axiais. As variáveis-resposta foram as resistências à tração na flexão, à compressão, à absorção de água e à conversão polimérica. O valor mínimo da absorção de água (1,03%) e valores máximos da resistência de tração na flexão (9,89 MPa) e de compressão (24,80 MPa), que caracterizam o compósito gesso-polímero obtido, apresentaram-se superiores aos valores obtidos do gesso puro, o que habilita a utilização do compósito em painéis externos, possibilitando, também, considerável redução de rejeitos sólidos no manuseio desse material

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_joao_carlos.pdf: 1316368 bytes, checksum: 742470dfc988ae67f1d5016e5e15fe8f (MD5) Previous issue date: 2009-03-23 / The plaster cast are widely used in building to the finishing of interior, because the acoustic properties, thermal, electrical and, especially, as a product of relatively low cost. Plaster Pole of Araripe at semi-arid region, achieves 90% annually of the Brazilian plaster production, gypsum ore and its products, estimated at around 2 million tonnes. There are now in Plaster Pole more than 150 plants in plaster cast and the main products are the panels and blocks. These plaster casts are produced through a process of hydration of the plaster, using specific molds. Are characterized by being made of fragile material, which have low compressive strength, flexural and impact. It is also known that the mechanical characteristics of these casts depend on several factors, such as: the nature of used plaster, the factory process, the consistency (water/plaster weight ratio) and the presence of additives. The introduction of these latter, in turn, reflected in the increase of cost of the final product and makes the recycling of pre-molded after use, without improving the strength of them. In were modified this work, the mechanical properties of plaster cast from the reduction of the water/plaster and molding of wet powder with aid of hydraulic pressing, as there is published in patents. However a central composite rotational design (CCRD), Surface Analysis Method (SAM) and micrographs were used to explain and define what the appropriate ratio water/plaster to produce plaster cast high mechanical strength. Scanning Electronic Microscopy (SEM) showed an elongation of the crystals and storage, in the form of parallel beams, and a significant reduction of porosity in the microstructure of the material after shaping by pressing. The CCRD showed that when the water/plaster ratio close to 21.0% (stoichiometric value) reduces the contribution of re-hydration of the semi-hydrate in increasing of mechanical strength / Os pré-moldados de gesso são largamente utilizados na construção civil para o acabamento de interiores, devido a propriedades acústica, térmica, elétrica e, principalmente, por ser um produto de custo relativamente baixo. No Pólo Gesseiro Pernambucano, localizado na Região de Araripe, semi-árido nordestino, alcança-se anualmente 90 % da produção brasileira de gipsita O H 2 CaSO 2 4 , gesso O H 5 , 0 CaSO 2 4 e seus derivados, estimada em cerca de 2 milhões de toneladas. Existem hoje no Pólo Gesseiro mais de 150 fábricas de pré-moldados e os produtos principais são as placas e os blocos de gesso. Esses pré-moldados de gesso são produzidos através de processo de hidratação do gesso, utilizando-se moldes específicos. São caracterizados por serem constituídos de material frágil, que possuem baixas resistências à compressão, à flexão e ao impacto. Sabe-se também que as características mecânicas dessas peças pré-moldadas dependem de diversos fatores, tais como: a natureza do gesso utilizado (gessos e ) e do processo da preparação, como da consistência (relação água/gesso em peso) e da presença de aditivos. A introdução dessas últimas, por sua vez, reflete-se na elevação de custo do produto final e dificulta a reciclagem dos pré-moldados após o uso, sem contudo melhorarem as resistências mecânicas dos mesmos. Neste trabalho, as propriedades mecânicas dos pré-moldados de gesso- foram modificadas a partir da redução da relação água/gesso e moldagem do pó úmido com auxílio de prensagem hidráulica, a exemplo do que existe de publicação em patentes. Contudo, um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) e micrografias com auxílio da MEV foram utilizados para explicar e definir quais as condições adequadas de carga e de relação água/gesso para a produção de premoldados de gesso de alta resistência. A microscopia mostrou um alongamento e arrumação dos cristais, em forma de feixes paralelos, e uma redução significativa da porosidade na microestrutura do material após a conformação por prensagem. O DCCR mostrou que a o adicionamento de água em relação ao gesso próximo ao valor de 21,0 % (valor estequiométrico) reduz a contribuição da re-hidratação do semi-hidrato no aumento da resistência mecânica final.

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_thaisa_avelar.pdf: 1573213 bytes, checksum: 8cd44544fe00dcf8a397b9812c22ff4e (MD5) Previous issue date: 2012-08-23 / Obtaining structures precast gypsum having substantial mechanical resistance compared to conventional pre-molded has been obtained with the aid of additives, more specifically the addition of synthetic fibers or natural gypsum to the slurry. Recent studies have used as a way of pressing the pre-molded gypsum mechanical characteristics far superior to the additive by incorporation of fibers. Because it is matter of great commercial interest, the revelation of the newer forms to additive by pressing doesn t reveal such operational parameters. This paper reviews the literature on the subject and sets strategies for the optimization of the terms conditions for producing this type of precast. The experiments were guided by a central composite rotational design (CCRD) and analyzed with the aid of response surface methodology (RSM). The reduction of the water pasting and folder compression gypsum of poor mechanical properties by pressing conferred the pre-molded microstructure of special mechanical characteristics. When compared with different types of additives results showed the validity of the type of handling proposed for making precast / A obtenção de estruturas pré-moldadas de gesso apresentando resistências mecânicas consideráveis em relação aos pré-moldados convencionais tem sido obtidas com auxílio de aditivos, mais especificamente a adição de fibras sintéticas ou naturais, à pasta de gesso. Recentes trabalhos têm utilizado a prensagem como forma de dar ao pré-moldado de gesso características mecânicas bem superiores à aditivação por incorporação de fibras. Por se tratar de assunto de grande interesse comercial, a revelação das formas mais recentes de aditivação por prensagem não revelam tais parâmetros operacionais. O presente trabalho revisa a literatura sobre o assunto e define estratégias para a otimização das condições ótimas de produção desse tipo de pré-moldado. Os experimentos foram orientados por um delineamento composto central rotacional (DCCR) e analisado com auxílio da metodologia de superfície de resposta (MSR). A redução da água de empastamento e a compressão da pasta de gesso, de baixo desempenho mecânico, por prensagem, conferiram à microestrutura do pré-moldado características mecânicas especiais. Quando comparados com diferentes tipos de aditivação os resultados mostraram a validade do tipo de manuseio proposta para a confecção de pré-moldados

To provide a basis for the development of interaction curves for tubular beam-columns of annular cross section, a general purpose beam-column computer program is developed, and used to determine ultimate load capacities. The paper presents the analytical model and the computer method. The analytical results are compared with published test data as well as experimental data obtained as part of this project.

Fiber-metal laminates (FML) are the advanced materials that are developed to improve the high performance of lightweight structures that are rapidly becoming a superior substitute for metal structures. The reasons behind their emerging usage are the mechanical properties without a compromise in weight other than the traditional metals. The bond remains a concern. This thesis reviews the effect of pre-treatments, say heat, P2 etch and laser treatments on the substrate which modifies the surface composition/roughness to impact the bond strength. The constituents that make up the FMLs in our present study are the Aluminum 2024 alloy as the substrate and the carbon fiber prepregs are the fibers. These composite samples are manufactured in a compression molding process after each pre-treatment and are then subjected to different tests to investigate its properties in tension, compression, flexural and lap shear strength. The results indicate that heat treatment adversely affects properties of the metal and the joint while laser treatments provide the best bond and joint strength.

Thesis (MScEng)--Stellenbosch University, 2012. / ENGLISH ABSTRACT: Structural design standards based on the principles of structural reliability are gaining worldwide acceptance and are fast becoming the new basis of structural safety verification. The application of these principles to establish a standardised basis for structural design using partial factor limit states design procedures is done in the European Standard for the Basis of Structural Design EN 1990 from which it is adapted to the South African Basis of Design Standard for Building and Industrial Structures SANS 10160-1. The basis of design requirements stipulated in EN 1990 and SANS 10160-1 apply to all aspects of structural design: This includes reliability levels of structural performance and their differentiation and management; identification of various limit states and design situations; the specification of all the basic variables; separate treatment of actions and material-based resistance. However, application of these requirements is then primarily focused on actions whilst the provision for structural concrete is then left to the materials based design standards. This two-part thesis describes a systematic assessment of the degree to which the application of the reliability framework presented in the basis of design requirements has been achieved in the present generation of structural concrete design standards. More importantly, attempts are made to identify ways in which the process can be advanced. Special attention is drawn to issues that are specific to South African conditions and practice in structural concrete. Part One of the thesis focuses on the key elements of the reliability framework presented in EN 1990 and traces to what extent the requirements have been propelled through the design stipulations of the Eurocode Standard for Design of Concrete Structures EN 1992-1-1. The implications of the different reference level of reliability between the Eurocode default value of ß = 3.8 and that characteristic of South African practice ß = 3.0 through various issues are highlighted. The use and advantage of explicit treatment of reliability performance on reliability management related to some aspects of quality control are explored. A critical aspect is the shear prediction model providing unconservative estimates of shear resistance. Part Two of the thesis focuses on characterising the model factor of the EN 1992-1-1 shear prediction model for members requiring design shear reinforcement. This is done by a comparison to a compiled experimental database with special focus on situations with high reinforcement ratios. The significance of the modelling uncertainty in shear prediction is verified by this comparison. The use of the more conceptually rational modified compression field theory (MCFT) to improve on the quality of shear predictions is investigated and proves to yield more precise values with lower scatter hence making it a more reliable tool for predicting shear. The MCFT can then be used as reference for the reliability calibration and possible improvement for the Eurocode procedure. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Strukturele ontwerpstandaarde gebaseer op die beginsels van strukturele betroubaarheid verkry wêreldwye aanvaarding en word vinnig die nuwe basis van strukturele veiligheid bevestiging. Die toepassing van hierdie beginsels om ʼn gestandaardiseerde basis vir strukturele ontwerp is bevestig deur gebruik te maak van gedeeltelike-faktorbeperkende stadiums ontwerpprosedures in die Europese Standaard vir die Basis van Strukturele Ontwerp EN 1990 waarvandaan dit herbewerk is na die Suid-Afrikaanse Basis van Ontwerp Standaarde vir Bou en Industriële Strukture SANS 10160-1. Die basis van ontwerpvereistes bepaal in EN 1990 en SANS 10160-1 is van toepassing op alle aspekte van strukturele ontverp: Dit sluit inbetroubaarheidsvlakke van struktureele prestasie en hul diversifikasie en bestuur; identifikasie van verskeie beperkende state en ontwerpsituasies; die spesifikasie van al die basiese veranderlikes; afsonderlike behandeling van aksies en materiaal-gebaseerde weerstand. Desnieteenstaande, die toepassing van hierdie voorwaardes is dan hoofsaaklik gefokus op aksies terwyl die voorsiening van strukturele beton is dan gelaat op die materiaalgebaseerde ontwerpstandaarde. Hierdie tweeledige verhandeling beskryf ʼn stelselmatige beoordeling van die graad waartoe die toepassing van die betroubaarheidsraamwerk aangebied word in die basis van ontwerpvereistes bereik in die huidige generasie van strukturele beton-ontwerp standaarde is. Meer belangrik, pogings is aangewend om die maniere hoe die proses bevorder kan word te identifiseer. Spesiale aandag word gevestig op kwessies wat spesifiek op Suid-Afrikaanse toestande en praktyke in strukturele beton toepaslik is. Deel Een van die verhandeling fokus op die sleutel-dele van die betroubaarheidsraamwerk aangebied in EN 1990 en skets die mate waartoe die vereistes aangespoor word deur die ontwerp voorskrifte van die Eurocode Standard for the Design of Concrete Structures EN 1992-1-1. Die implikasie van die verskillende verwysingsvlakke van betroubaarheid tussen die Eurocode standaardwaarde van ß = 3.8 en die eienskap van Suid-Afrikaanse praktyk ß = 3.0 deur verskillende kwessies word uitgelig. Die gebruik en voordeel van spesifieke behandeling van betroubaarheidsuitvoering op betroubaarheidsbestuur verwantskap met sekere aspekte van kwaliteit kontrole word ondersoek. ʼn Kritiese aspek is die model vir die voorspelling van skuif-weerstand wat die onkonserwatiewe beramings vir skuif-weerstand gee. Deel Twee van die verhandeling fokus op karakterisering die modelfaktor van die EN 1992- 1-1 skuif-weerstand voorspellings-model. Dit word gedoen deur ʼn vergelyking na ʼn saamgestelde eksperimentele databasis met spesifieke fokus op situasies met hoe herbevestigingsvergelykings. Die oorheersing van die modellering- onsekerheid in skuifweerstand voorspelling is bevestig deur hierdie vergelyking. Die gebruik van ʼn meer konseptuele rasionele gemodifiseerde druk-veld teorie (bekend as MCFT) om die kwaliteit van skuif voorspelling te verbeter is ondersoek en verskaf ‘n meer presiese waarde met laer verspreiding wat lei tot ʼn meer betroubaree instrument om skuif mee te voorspel. Die MCFT word dan gebruik as verwysing vir die betroubaarheid-samestelling en moontlike verbetering van die Eurocode prosedures.