Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:40:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 328187.pdf: 3968900 bytes, checksum: babd3bcc9ec245cfd8d802a63ca1a0f6 (MD5) Previous issue date: 2014 / As tensões residuais, inerentes a diversos processos de fabricação, na grande maioria dos casos não promove qualquer alteração nas características físicas dos componentes nos quais se encontram presentes, contudo dependendo do campo de tensões residuais da peça e das solicitações externas, estas tensões podem comprometer ou aprimorar o desempenho estrutural da mesma. Componentes poliméricos, de um modo geral, mas principalmente aqueles manufaturados pelo processo de injeção estão sujeitos a tensões residuais, as quais são influenciadas pelos parâmetros de processo empregados. Além disto, usualmente estas tensões não são consideradas nas simulações estruturais de desenvolvimento de componentes, o que às vezes leva a resultados insatisfatórios. Assim, o presente trabalho, pautado na necessidade de aprimorar o desempenho estrutural de componentes termoplásticos, propõe uma metodologia para determinação da influência dos parâmetros de injeção nas tensões residuais e suas consequências no comportamento mecânico de componentes termoplásticos. A metodologia empregada neste trabalho envolve técnicas experimentais e numéricas para o estudo das tensões residuais em peças injetadas. Com relação aos procedimentos experimentais, são utilizados a técnica de delineamento de experimentos - DOE, com o objetivo de avaliar estatisticamente a influência dos parâmetros de processo de fabricação no estado de tensões do componente, e o método do furo cego, que permite a avaliação do gradiente de tensões residuais ao longo da espessura da parede da peça. Já a parte numérica consiste na utilização de ferramentas de simulação do processo de injeção de polímeros, associada a análises estruturais por meio de softwares comerciais de elementos finitos. Esta estratégia permitiu uma boa correlação de resultados experimentais e numéricos, reforçando assim a importância de simulações acopladas, as quais consideram efeitos oriundos do processo de fabricação no comportamento mecânico do produto final, no desenvolvimento e aprimoramento do projeto estrutural de componentes termoplásticos.<br> / Abstract : The residual stress, intrinsic to several manufacturing process, in most cases does not cause any physical characteristic changes in the components in which it is present, although depending on the component residual stress field and the external loads applied, these internal stresses may compromise or improve the part structural performance. Mostly polymeric components, but especially those manufactured by injection process have residual stress, which are an outcome from the process parameters employed. Moreover, these stresses are not used in plastic components development structural simulations, what occasionally leads to unsatisfactory results. So, the present thesis, guided on the need to enhance the structural performance of thermoplastic components, propose a methodology to define the injection parameters influence on residual stresses and their consequences on the mechanical behavior of thermoplastic parts. The methodology applied in this thesis uses experimental and numerical techniques for the study of residual stresses in molded parts. Regarding the experimental procedures, are employed techniques of design of experiments ? DOE to statistically evaluate the manufacturing process parameters influence on the residual stress field of a component, and the hole-drilling technique, to obtain residual stress gradient through components wall thickness. For the numerical experiments, finite element models are applied linking the injection process simulations with structural analysis, through the use of commercial simulations tools. This strategy allowed good correlation of experimental and numerical results, so reinforcing the importance of coupled simulations, which take in account effects coming from manufacturing process in the mechanical behavior of the final product, in the development and improvement of thermoplastic components structural design.

PESSOA, J. R. D. Desenvolvimento de uma célula triaxial para estimativa da tensão horizontal em condições edométricas. 108 f. 2015. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Geotecnia) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-02-01T12:44:03Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_jrdpessoa.pdf: 1425729 bytes, checksum: b2008c670d30e54cb939553a72f0b53f (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-02-01T16:33:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_jrdpessoa.pdf: 1425729 bytes, checksum: b2008c670d30e54cb939553a72f0b53f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-01T16:33:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_jrdpessoa.pdf: 1425729 bytes, checksum: b2008c670d30e54cb939553a72f0b53f (MD5) Previous issue date: 2015-12-17 / This thesis presents the development of a triaxial cell and a proposal for methodology for estimating horizontal tension edometric condition by conducting laboratory tests on samples unsaturated compacted soil in OMC. The development of triaxial cell permits the use of voltages or controlled deformation. Moreover, the machine allows independent application increments of axial and radial stresses, thereby facilitating implementation assay in any way triaxial stresses. The proposed methodology simplifies estimate lateral tension through comparison of axial stress-strain curves of the test edométrico conventional triaxial and consolidation tests under different paths tensions with the constant relationship between the axial and radial increments. In this case, the value of K0 would be corresponding to the constant trajectory in which the triaxial test curve edométrico overlaps the curve of the test in terms of stress and axial deformations. They were tests performed with different soil types and the results were- roughly consistent with estimates from correlations empirical, thus allowing validate the proposal presented in this research. also It was studied the change of horizontal stress during the collapse flood conditions in edométricas. In these tests it was found that during the breakdown voltage can horizontal remain virtually constant or even decreasing. / Esta dissertação apresenta o desenvolvimento de uma célula triaxial e uma proposta de metodologia para estimativa de tensão horizontal em condição edométrica, através da realização de ensaios de laboratório em amostras não saturadas de solo compactadas na umidade ótima. O desenvolvimento da célula triaxial possibilita a aplicação de tensões ou deformações controladas. Além disso, o equipamento permite a aplicação independente de incrementos de tensões axiais e radiais, facilitando dessa forma a execução de ensaio triaxial sob qualquer caminho de tensões. A metodologia proposta simplifica a estimativa da tensão lateral através da comparação das curvas tensão-deformação axial entre o ensaio edométrico convencional e ensaios de adensamento triaxiais sob diferentes caminhos de tensões com a relação constante entre os incrementos axial e radial. Nesse caso, o valor de K0 seria o correspondente à trajetória constante na qual a curva do ensaio triaxial se sobrepõe a curva do ensaio edométrico em termos de tensões e deformações axiais. Foram realizados ensaios com diferentes tipos de solo e os resultados mostraram-se aproximadamente concordantes com as estimativas realizadas a partir de correlações empíricas, permitindo dessa forma validar a proposta apresentada nessa pesquisa. Também foi estudada a variação da tensão horizontal durante o colapso por inundação em condições edométricas. Nesses ensaios verificou-se que, durante o colapso, a tensão horizontal pode permanecer praticamente constante ou até mesmo diminuir.

Submitted by Edileide Reis (leyde-landy@hotmail.com) on 2014-09-11T12:00:24Z No. of bitstreams: 1 Sonilha da Silva Moreira.pdf: 2043821 bytes, checksum: d54e952e019f1f6f45b9f0600403e829 (MD5) / Approved for entry into archive by Fatima Cleômenis Botelho Maria (botelho@ufba.br) on 2014-09-11T12:58:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Sonilha da Silva Moreira.pdf: 2043821 bytes, checksum: d54e952e019f1f6f45b9f0600403e829 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-11T12:58:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sonilha da Silva Moreira.pdf: 2043821 bytes, checksum: d54e952e019f1f6f45b9f0600403e829 (MD5) / A importância desse trabalho está em estudar os aspectos que impactam no desenvolvimento do Ensino de Física nas Séries Iniciais do Ensino Fundamental e geram tensões nos professores ao realizarem o ensino prático do conhecimento físico. Assim, partimos do seguinte problema: Quais as tensões vivenciadas pelos professores das Séries Iniciais do Ensino Fundamental ao desenvolverem as atividades do conhecimento físico? Pretendemos, assim, perseguir o objetivo geral que consistiu em levantar as possíveis dificuldades dos professores em explicar cientificamente os fenômenos estudados, categorizando as possíveis “tensões” de um professor das Séries Iniciais quando realiza as atividades de experimentação com o conhecimento físico junto a seus alunos. Desenvolvemos a pesquisa na Escola Municipal São Marcos, situada no bairro de mesmo nome, na cidade de Salvador, estado da Bahia, a partir do curso de formação continuada “Ensino de Ciências nas Séries Iniciais do Ensino Fundamental: desafios e propostas de Implementação” que teve como um dos objetivos coletar os dados para essa dissertação. Diante da complexidade em que se configura um trabalho dessa dimensão, foi necessário utilizar diversos instrumentos para a coleta de dados: registros elaborados pelas professoras e pesquisadora, gravação de encontros em áudio e vídeo, observação participante, questionário e e-mail. Trata-se de uma pesquisa de campo envolvendo pesquisa bibliográfica, com uma abordagem qualitativa, desenvolvida a partir de um estudo de caso. Dialogamos com Carvalho et al (1998), Beach e Pearson (1998), Abreu (2008), Rosa; Perez e Drum (2007), Caniato (1987), Dal Coleto (2007) e Piaget (1998), dentre outros. A análise dos dados leva-nos a verificar que as tensões apresentadas pelos professores no ensino prático do conhecimento físico encaixam-se nas categorias abordadas por Beach e Pearson (1998), podendo ser considerado que houve conflito de papel e conflito pessoal na relação com colegas professores, administradores e coordenadora, o que acarretou um sentimento de isolamento pessoal do professor. Esses conflitos, de certa forma, inibem professores de realizar atividades inovadoras e entendemos que podem ser sanadas com a mudança de postura do professor ao aceitar errar, a habituar-se a seu novo papel de interrogador do conhecimento. Também é necessário ocorrer uma mudança da visão tradicional de ensino, que a escola incentive cada vez mais os educadores a realizarem atividades inovadoras e, antes de inseri-las, deve-se, primeiramente, investir na formação do educador promovendo condições para que atue com sucesso. Inserir Física nos currículos de formação de professores pode ser um importante caminho para propor uma mudança na visão desses professores em relação a essa Ciência; além disso, pode possibilitar que, os mesmos, compreendam um pouco mais sobre Física minimizando ou extinguindo, assim, algum tipo de tensão que possa se apresentar no processo de construção do conhecimento.

O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um projeto para análise experimental em semeadoras agrícolas a fim de levantar dados sobre as deformações e solicitações mecânicas na sua estrutura, bem como nos diversos componentes da máquina. Visa-se o desenvolvimento de uma ferramenta / metodologia que permita localizar as regiões de maior deformação mecânica, quantificar estas deformações e registrá-las de forma dinâmica com a máquina realizando seu trabalho em campo para posterior análise dos dados. Para o desenvolvimento deste trabalho foi realizada a averiguação do estado da arte na análise experimental de tensões. Posteriormente foi feito um estudo para verificar quais dos métodos experimentais poderiam ser utilizados e qual destes métodos poderia apresentar melhores resultados para este caso. As características básicas de cada método receberam classificação e estes dados foram colocados em um programa comercial de QFD. Este estudo considerou que o baixo custo de implementação e a facilidade de operação devem apresentar maior importância. O estudo mostrou que nenhum dos métodos isoladamente atende a todos os requisitos exigidos. A fim de que atender as necessidades decidiu-se pela aplicação de dois métodos: Camada Frágil e Extensometria. O primeiro método utilizado inicialmente para localizar os pontos de maior deformação do equipamento, enquanto o segundo método fornece dados quantitativos para a posterior análise dos dados. Assim, os dois métodos escolhidos são apresentados com maior detalhamento. Este trabalho ainda apresenta uma descrição de problemas encontrados na aplicação de cada método, bem como as soluções adotadas; descreve detalhes de equipamentos e materiais comerciais utilizados e discute detalhes do processo experimental empregado. Posteriormente são discutidos os erros experimentais Os resultados obtidos demonstram que o método escolhido atendeu as necessidades e que foi capaz de proporcionar arquivos contendo dados sobre as deformações mecânicas dos componentes quando submetidos aos carregamentos dinâmicos encontrados no trabalho em campo.

Os conceitos teóricos e práticos sobre as características da distribuição de tensões residuais vêm sendo estudados a partir do inicio da década de 1930. Desde então, o desenvolvimento de novos equipamentos e a necessidade de valores quantitativos mais representativos, tornaram necessários o estudo e o aprimoramento teórico prático dos métodos disponíveis de caracterização das tensões residuais, visando, principalmente, o maior entendimento dos efeitos que essas tensões exercem no desempenho dos componentes mecânicos em geral. Sendo parte adicional do projeto SFB 570, neste trabalho foi realizada uma análise comparativa entre os métodos do Furo Cego e Micromagnético de análise das tensões residuais, a fim de verificar a aplicabilidade de cada método na caracterização dos campos de tensões residuais presentes em anéis para rolamentos do aço ABNT 52100. Foram analisadas cinco amostras, provenientes de diferentes etapas do processo de manufatura de anéis para rolamentos do aço ABNT 52100, contendo diferentes distribuições de tensões residuais. Alguns conceitos a respeito das características das tensões residuais e da aplicação de cada método foram revistos, assim como da natureza da distribuição de tensões residuais em anéis para rolamentos. Fatores como a distribuição de tensões residuais com a profundidade, características do componente, tempo de resposta e tipo de intervenção da técnica, foram revistos e considerados como limitantes para a aplicação de cada método. Alguns resultados obtidos foram comparados com resultados provenientes da análise de tensões residuais através do Método de Difração de raios X, a fim de verificar a representatividade de cada método. Os resultados encontrados estão dentro da escala compreensível para cada amostra, considerando–se as origens da variação das tensões residuais durante um processo de manufatura de anéis para rolamentos, e apontam para o uso complementar das técnicas utilizadas, onde cada método apresenta vantagens e limitações, atuando em escalas singulares de distribuição das tensões residuais. / The experimental and theoretical concepts about the residual stress distribution have been studyng since 1930. The development of new equipment and the necessity of better representative quantitative values, made the study and the improvement of these concepts necessary at this time. In this work, which is an additional part of SFB 570 project, a comparative analysis between the Blind Hole Drilling and the Micromagnetic Methods was carried through, in order to verify the applicability of each method in the characterization of residual stress fields in an ABNT 52100 ball bearing steel rings. Five samples, from different manufacturing steps for the ABNT 52100 ball bearing steel rings, having different residual stress distributions, varing with depth and angular position in the sample, have been analyzed. Some concepts regarding the characteristics of residual stresses and the application of each method have been reviewed, as well as the nature of the residual stress distribution in a ball bearing steel ring. The residual stress depth distribution, the physical properties and geometry of the material, the time consumed and type of intervention are some factors used to compare and find the best range for the application of each method. Some results obtained in this work, have been compared with results proceeding from the analysis of residual stresses by the X– ray Diffraction Method, to verify the reliablility of the Blind Hole Drilling and the Micromagnetic Methods. The results full fill the expectation in the residual stress range for each sample and are an indicative for the necessity of the complementary use of these techniques, where each one, besides presenting advantages and disadvantages, works in a specific range of depth and local surface resolution.

O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um projeto para análise experimental em semeadoras agrícolas a fim de levantar dados sobre as deformações e solicitações mecânicas na sua estrutura, bem como nos diversos componentes da máquina. Visa-se o desenvolvimento de uma ferramenta / metodologia que permita localizar as regiões de maior deformação mecânica, quantificar estas deformações e registrá-las de forma dinâmica com a máquina realizando seu trabalho em campo para posterior análise dos dados. Para o desenvolvimento deste trabalho foi realizada a averiguação do estado da arte na análise experimental de tensões. Posteriormente foi feito um estudo para verificar quais dos métodos experimentais poderiam ser utilizados e qual destes métodos poderia apresentar melhores resultados para este caso. As características básicas de cada método receberam classificação e estes dados foram colocados em um programa comercial de QFD. Este estudo considerou que o baixo custo de implementação e a facilidade de operação devem apresentar maior importância. O estudo mostrou que nenhum dos métodos isoladamente atende a todos os requisitos exigidos. A fim de que atender as necessidades decidiu-se pela aplicação de dois métodos: Camada Frágil e Extensometria. O primeiro método utilizado inicialmente para localizar os pontos de maior deformação do equipamento, enquanto o segundo método fornece dados quantitativos para a posterior análise dos dados. Assim, os dois métodos escolhidos são apresentados com maior detalhamento. Este trabalho ainda apresenta uma descrição de problemas encontrados na aplicação de cada método, bem como as soluções adotadas; descreve detalhes de equipamentos e materiais comerciais utilizados e discute detalhes do processo experimental empregado. Posteriormente são discutidos os erros experimentais Os resultados obtidos demonstram que o método escolhido atendeu as necessidades e que foi capaz de proporcionar arquivos contendo dados sobre as deformações mecânicas dos componentes quando submetidos aos carregamentos dinâmicos encontrados no trabalho em campo.

Orientador: Madan Mohan Shukla / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-14T03:38:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bonelli_Enivaldo_M.pdf: 1703334 bytes, checksum: 2f528d3da94afec9ea0502658c2ad0ba (MD5) Previous issue date: 1976 / Resumo: A presente tese consiste em modificar o modêlo de força tensorial - para íons pontuais pela inclusão da interação elétron-íon. Este esquema foi aplicado para quase todos metais de estrutura b.c.c. no cálculo da relaçao de dispersão para fonons ao longo das direções de simetria, calor específico da rede e temperatura équivalente de Debye. A comparação dos resultados teóricos com as observações experimentais é bastante favorável indicando então, que a nossa aproximação teórica de modificar o modêlo de forças tensoriais é razoável / Abstract: The present thesis consists of modifying the point ion tensor force model as far as the inclusion of the electron-ion interaction is concerned.This scheme has been applied for almost all b.c.c. metals by calculating the phonon dispersion relation along symmetry directions, lattice heat capacities and Debye equivalent temperature. The theoretical results compare favorably well with the experimental observation indicating, thus, the correctness of our theoretical approach of modifying tensor force model / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Oswaldo Luís Manzoli / Banca: Marcelo Javier Sanchez Castilla / Banca: Luís Antônio Guimarães Bittencort Júnior / Resumo: O estudo do processo de fissuração tem sido um tema de crescente interesse ao longo dos últimos anos. O comportamento de muitos materiais, tais como o concreto, alvenaria, rochas, solos e biomateriais, são regidos pelo efeitos decorrrentes da fissuração. No contexto do Método dos Elementos Finitos, a formação e propagação de fissuras on interior dos elementos finitos podem ser descritas por meio de elementos finitos com descontinuidades incorporadas ou pelo Método dos Elementos Finitos Generalizados (MEFG). Contudo, ambos os métodos necessitam de algoritmos de construção da trajetória das fissuras. Estas técnicas são relativamente simples para representar poucas fissuras em análises bidimensionais, mas podem ser muito complexas e mesmo inviáveis para problemas tridimensionais. O presente trabalho desenvolve uma metodologia que consiste na fragmentação da malha de elementos finitos convencionais e introdução de elementos de inferface entre os elementos regulares da malha original. Esses elementos de interface representam o processo de falha de materiais quase-frágeis, onde a interface é simulada utilizando elementos finitos de elevada razão de aspecto munidos de relações constitutivas consistentes com o regime de descontinuidade forte. A metodologia é bastante atrativa, pois permite a representação de múltiplas fissuras sem a necessidade de algoritmos de reconstrução adaptativa da malha ou técnicas de construção da trajetória da fissura. O estudo sobre a objetividade das soluções obtidas com a metodologia em desenvolvimento foi feito através da análise de diferentes casos, com diferentes malhas, variando-se o tamanho e orientação da malha. Os resultados obtidos indicaram que a técnica é capaz de representar o processo de fissuração gerando respostas estruturais e padrões de fissuras similares aos experimentais. O uso de malhas não estruturadas são mais indicadas para obter-se independência com... / Abstract: The study of the crack process has been a subject of increasing interest over the past few years. The behavior of various materials such as concrete, masonry, rocks, soils and biomaterials, are governed by the effects arising from the formation of cracks. In the context of finite element methods the formation and propagation of cracks in the interior of the finite elements can be described via finite elements with embedded discontinuities or Generalized Finite Element Method (G-FEM). Both methods require techniques to track the crack path during the analysis. These techniques are relatively simple in representing few cracks in 2D analyses but can be very complex and even unsuitable for multiple cracks and for tridimensional problems. The present work aims to use the mesh fragmentation technique to insert special interface elements between regular elements of the mesh. These interface elements represent the failure process in quasi-brittle materials, where the interface is simulated using finite elements with a high aspect ratio. The constitutive model of the interface elements are compatible with the strong discontinuity regime. The methodology is very attractive, because it avoids the necessity of crack tracking schemes. A comprehensive study of the objectivity of the solutions obtained with the proposed methodology was done thoruhg the analysis of different cases, with different meshes, varying the size and orientation of the finit elements. The results indicated that the technique is able to adequately represent the process of cracking, generating structural responses and crack patterns similar to the experimental ones. The use of unstructured meshes are more appropriate since they to not present alignments that may induce crack propagatio trajectories deviating from the correct ones / Mestre

Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo, 2017.

Orientador: Angelo Caporalli Filho / Banca: Marcelino Pereira do Nascimento / Banca: Gilberto de Magalhães Bento Gonçalves / Resumo: O alívio de tensões é convencionalmente realizado por tratamentos térmicos, sendo obrigatório nas principais normas de fabricação. Vibração mecânica pode ser uma alternativa ao alívio térmico, apresentando vantagens como tempo e energia inferiores, configurando-se uma opção com menor custo de tratamento, além de não se alterar a microestrutura dos materiais tratados. Para comprovar a influência da vibração aplicada ao processo de soldagem, soldou-se dois cordões em juntas em ângulo, escolhendo-se o processo arco submerso pela possibilidade de mecanização, excluindo a variável operador, e pelo mesmo apresentar um alto aporte térmico contribuindo para as deformações pós soldagem. Foi utilizado como referência a soldagem sem vibração e comparada às soldagens com vibração simultânea e com vibração imediatamente após os cordões de solda. Todos os corpos de prova foram soldados utilizando-se os mesmos parâmetros de soldagem, sendo a vibração fornecida aos mesmos através de um motor indutor de frequências. A deformação foi inspecionada utilizando-se a técnica de digitalização e sobreposição das imagens em um software. Na análise macrográfica, pôde-se observar que a vibração durante a soldagem modifica os parâmetros geométricos dos cordões. Na análise micrográfica, a vibração exerce influência significativa dependendo da região de análise. Na avaliação da microdureza, verificou-se que a vibração introduzida durante a solda e a aplicada imediatamente após, contribui para redução dos v... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The stress relief is conventionally performed by thermal treatments, being mandatory in the main manufacturing standards. Mechanical vibration can be an alternative to thermal relief, presenting advantages such as lower time and energy, making it an option with a lower cost of treatment, besides not altering the microstructure of the treated materials. In order to prove the influence of the vibration applied to the welding process, two beads were welded in "T" joints, choosing the arc process submerged by the possibility of mechanization, excluding the operator variable, and for the same to present a high thermal contribution contributing to the deformation after welding. Non-vibration welding was used as reference and compared to welds with simultaneous vibration and vibration immediately after the weld beads. All the specimens were welded using the same welding parameters, and the vibration was supplied to them through a frequency inducing motor. The deformation was inspected using the technique of scanning and overlapping the images in a software. In the macrographic analysis, it was observed that the vibration during welding modifies the geometric parameters of the beads. In the micrographic analysis, the vibration exerts influence depending on the region of analysis. In the evaluation of the microhardness, it was verified that the vibration introduced during the weld and the one applied immediately after, contributes to the reduction of the values in the regions of the weld metal and ZAC / Mestre