Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-04-04T04:15:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344643.pdf: 2892377 bytes, checksum: ee55c6e3f7662352a0cc1ef693ce44ea (MD5) Previous issue date: 2016 / O aumento da população, juntamente com a crescente escassez dos recursos naturais, vem aumentando a intensidade dos impactos ambientais. Estes fatores têm gerado um aumento na consciência social, forçando os órgãos reguladores a encorajar a diminuição do consumo de energia, cuja geração está intimamente ligada a diversas questões ambientais. Este encorajamento se tornou um incentivo às pesquisas de métodos para a redução do consumo de energia, principalmente nos setores onde os maiores consumos são observados, que inclui o setor de manufatura. Especificamente o processo de usinagem, é responsável por grande carga ambiental associada tanto ao consumo de energia, quanto aos fluidos de corte utilizados e outros fatores. Uma forma de tornar os processos de usinagem mais sustentáveis é mediante a redução do consumo de energia, que pode ser obtida reduzindo-se o caminho percorrido pela da ferramenta de corte. Este trabalho fornece uma avaliação do consumo de energia durante o processo de fresamento de cavidades com duas ferramentas para diferentes trajetórias. A geração das trajetórias foi realizada utilizando-se um software CAM (Manufatura Assistida por Computador) e três tipos trajetórias foram geradas para comparação, sendo elas: paralela ao contorno, ziguezague e uma combinação de trajetória trocoidal e paralela ao contorno. As trajetórias estudadas apresentaram uma variação significativa no consumo total de energia ativa para cada uma das ferramentas. Os resultados comprovam a importância de gerar trajetórias que diminuam o caminho percorrido pela ferramenta e o tempo de usinagem, além de destacar a necessidade da seleção adequada dos parâmetros de corte e das demais variáveis envolvidas na usinagem, de maneira a tornar o processo mais sustentável.<br> / Abstract : The increase in population, coupled with the increasing scarcity of natural resources has increased the intensity of environmental impacts. These factors have led to an increase in social consciousness, forcing regulators to encourage the reduction of energy consumption, whose generation is closely linked to several environmental issues. This encouragement has become an incentive to research methods for reducing energy consumption, especially in sectors where the greatest consumption are observed, including the manufacturing sector. Specifically the machining process, is responsible for much environmental burden associated with both energy consumption, the cutting fluid used and other factors. One way to make the most sustainable machining processes is by reducing energy consumption, which can be obtained by reducing the path of the cutting tool. This paper provides an assessment of energy consumption during the cavity milling process with two tools for different paths. The generation of trajectories was performed using a software CAM (Computer Aided Manufacturing) and three types of trajectories were generated for comparison, these being: parallel to the contour, zigzag and a combination of trochoidal and parallel to the contour. The trajectories studied showed a significant variation in the total consumption of active power for each tool. The results prove the importance of generating trajectories that reduce the path taken by the tool and the machining time, and highlight the need for proper selection of cutting parameters and other variables involved in the machining process, in order to make it more sustainable.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T12:08:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 199967.pdf: 4396901 bytes, checksum: 05a1dbba94b1690d2ca06fc0efb65e44 (MD5) / O presente trabalho consiste na determinação das Curvas Limite de Conformação por procedimentos experimentais e simulação numérica do processo de estampagem.

Resumo: Na estampagem de chapas pré-furadas é comum a geração de trincas nas bordas de furos que foram submetidos à expansão durante o processo de estampagem. Aços avançados de alta resistência (AHSS) laminados à quente podem facilmente nuclear trincas em regiões superficiais nas bordas dos furos expandidos devido aos métodos de processamento que foram empregados para furar as chapas. A capacidade de um furo ser expandido não é dependente somente da ductilidade do material. A qualidade superficial da parede do furo, bem como o seu diâmetro são de extrema importância na sua razão de expansão. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a expansão de furos puncionados por processo inovador de puncionamento com brochamento, bem como a conformabilidade de chapas de aço multifásico CPW800 empregando diferentes cargas de prensa-chapas. Para desenvolvimento do estudo foi definida a seguinte metodologia: ensaios de puncionamento com duas geometrias distintas de punção inovador (tipo 1 e tipo 2), uma geometria clássica de punção (tipo 3) e três folgas distintas entre punção e matriz (1%, 3% e 5% da espessura da chapa) para definir a melhor combinação entre punção e matriz em termos de qualidade superficial dos furos. Ensaios de Nakazima para avaliar a estampabilidade do aço foram conduzidos empregando-se cargas de prensa-chapas distintas, sendo estas de 1002, 401 e 300,6 kN. Ensaios de expansão de furos com punção hemisférico e com punção reto foram realizados para determinar a razão de expansão de furos puncionados que apresentaram os melhores resultados quanto à qualidade superficial dos furos. Pelos resultados obtidos, verificou-se que o punção inovador "tipo 1" e a matriz com a folga de 1% da espessura da chapa proporcionaram os melhores resultados em termos de cilindricidade, circularidade e qualidade superficial dos furos. Comparações entre curvas limite de conformação obtidas a partir de ensaios de Nakazima realizados com as diferentes cargas de prensa-chapas indicaram que a conformabilidade do aço estudado diminuiu com a diminuição da carga no prensa-chapas. Os ensaios de expansão de furos permitiram constatar que capacidade máxima de expansão de um furo de 10 mm puncionado em chapa 1,6 mm pelo processo de puncionamento com brochamento foi em torno de 50% do diâmetro inicial do furo. As seguintes conclusões podem ser apresentadas: Ocorre diminuição da conformabilidade do aço devido à nucleação de trincas nos furos puncionados, trincas as quais são causadas pelo estiramento das bordas dos furos. A carga no prensa-chapas tem influência direta na conformabilidade do aço CPW800 de forma que diminuição gradativa da carga no prensa-chapas reduz a capacidade do material estirar. Portanto, o ajuste adequado da carga no prensa-chapas na estampagem do aço multifásico CPW800 é primordial para que produtos estampados por embutimento e estiramento sejam manufaturadas de forma satisfatória.

Resumo: A estampagem tem por finalidade a fabricação de peças a partir de chapas planas. Este processo tem como um dos seus maiores usuários a indústria automobilística, que é um dos maiores mercados para aços de alta resistência e uma importante força motriz para o desenvolvimento de novos materiais e tecnologias. Desta forma, procura-se cada vez mais pesquisar a influência dos parâmetros nos processos de conformação, permitindo as indústrias conhecer melhor as variáveis e entender a estampabilidade das chapas utilizadas. Nas últimas décadas o aumento da concorrência e a crescente demanda por carros mais seguros, econômicos e menos poluentes exigiram das montadoras, siderúrgicas e comunidade científica investimentos na pesquisa de novos aços. O resultado dessas pesquisas foi o aumento significativo na utilização de aços avançados de alta resistência nos automóveis. O objetivo desse trabalho foi analisar o tipo de fratura em chapas de aço DP600 quando submetidos aos estados de tensões uniaxial, biaxial e plano de deformação, através dos ensaios de tração e estampagem (embutimento e estiramento). Para se obter o estado plano de deformação utilizou-se corpo de prova de 200mm, punção no formato cilíndrico e uma leve carga no prensa-chapas, permitindo o escoamento do material, e também com corpo de prova de 125x200mm estampado com punção hemisférico, travando totalmente a chapa; o estado biaxial de tensão obteve-se com a utilização de corpo de prova de 200x200mm, punção hemisférico e total restrição do fluxo da chapa; e através dos ensaios de tração com corpo de prova no formato “gravata” e estampagem do corpo de prova de 75x200mm, com punção hemisférico, travando totalmente a chapa foram obtidos o estado uniaxial de tensão. Foi constatado, através do MEV, que o estado de tensão teve influência no micromecanismo de fratura, principalmente no estado plano de deformação, que apresentou regiões de clivagem, portanto frágil, envoltas por alvéolos, fratura dúctil. Já nos estados uniaxial e biaxial de tração apresentaram somente alvéolos, caracterizando uma fratura dúctil clássica. Demonstrando que um material não é dúctil ou frágil, depende do estado de tensão ao qual foi submetido para provocar a fratura.

Orientador: Sadao Omote / Banca: Anna Augusta Sampaio de Oliveira / Banca: Camila Mugnai Vieira / Banca: Thelma Simões Matsukura / Banca: Olga Maria Piazentin Rolim Rodrigues / Resumo: A tarefa de casa (TC) pode ser um importante recurso no processo de escolarização do aluno com deficiência, merecendo atenção especial nas discussões relacionadas à Educação Inclusiva. O objetivo geral deste estudo foi o de investigar como a TC é utilizada no processo de escolarização do aluno com deficiência física (DF), sob a perspectiva dos professores. Os objetivos específicos foram: identificar e analisar a concepção dos professores acerca da TC; identificar e analisar como a TC está sendo proposta para os alunos com DF inseridos no ensino regular; identificar e analisar a concepção dos professores sobre a parceria colaborativa entre a família e a escola; identificar e avaliar as atitudes sociais dos professores em relação à inclusão; e identificar e analisar a concepção dos professores sobre a parceria colaborativa entre a área da Saúde e a da Educação. Participaram deste estudo 15 professoras de alunos com DF. Para a coleta de dados, foram utilizados seis instrumentos: uma Ficha de Caracterização do Professor Participante (FCPP), um roteiro de entrevista semiestruturado, o Sistema de Classificação da Habilidade Manual (MACS), o Sistema de Classificação da Função Motora Grossa (GMFCS), a Viking Speech Scale e a Escala Likert de Atitudes Sociais em Relação à Inclusão (ELASI). Os dados foram analisados quantitativa e qualitativamente. Os resultados revelaram que quatorze professoras enviavam TC. Onze professoras solicitavam TC para o aluno com DF com a mesma frequência qu... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The homework (HW) can be an important resource in the school process of students with disabilities and it deserves special attention in the discussions regarding Inclusive Education. The general objective of this study was to investigate how the HW is used in the schooling process of the student with physical disability (PD), from the teachers' perspective. The specific objectives were: to identify and to analyse the teachers' conception regarding the HW; to identify and to analyse how the HW is being proposed for students with PD inserted in regular education; to identify and to analyse the teachers' concept of the collaborative partnership between the family and the school; to identify and evaluate teachers' social attitudes towards inclusion; and to analyse the teachers' concept of the collaborative partnership between Health and Education. Fifteen teachers of children with PD participated in this study. Six instruments were used in order to collect data: a Participant Teacher Characterization Sheet (PTCS), a semistructured interview script, the Manual Ability Classification System (MACS), the Gross Motor Function Classification System (GMFCS), the Viking Speech Scale and Likert Scale of Social Attitudes towards Inclusion (ELASI). The data were analysed quantitatively and qualitatively. The results revealed that fourteen teachers usually sent HW. Eleven teachers requested HW for the student with PD with the same frequency as for the other students. Seven teachers made explicit different adaptations in the HW according to the specificities presented by the child with PD and nine teachers pointed out that they presented difficulties in their performance of the assignments. The teachers revealed that not all the students with PD would always do the HW and that not all the families would always participate in its ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Resumo: As matrizes para injecao de aluminio desempenham um papel extremamente importante no processo de injecao sob pressao. Durante a fabricacao das matrizes ha uma grande preocupacao com a confiabilidade na engenharia aplicada ao projeto e principalmente no comportamento dos acos utilizados. A fabricacao em funcao do elevado custo e ao tempo necessario para a fabricacao do molde, evidencia o desafio constante de se maximizar o numero de ciclo de vida dessas ferramentas. A variacao do comportamento das propriedades mecanicas do aco em funcao da temperatura como a densidade, modulo de elasticidade, coeficiente de Poisson, coeficiente de dilatacao termica, dureza, condutividade termica e limite de resistencia podem gerar tensoes de origem termica com amplitudes favoraveis ao inicio de uma trinca. Para essa pesquisa foi estudado a a influencia da fadiga termica no numero de ciclos de vida na superficie de uma matriz para injecao de aluminio sob pressao em um aco AISI H13, a fadiga termica e a maior responsavel perante a iniciacao das fissuras, estima-se que deve ser em aproximadamente 80% a origem das trincas de origem termica. Para os resultados foi necessario avaliar o comportamento do aco AISI H13 para diferentes gradientes de temperatura, variando em ƒ¢T=200 ‹C, ƒ¢T=225 ‹C e ƒ¢T=250 ‹C. Com os resultados obtidos atraves do metodo dos elementos finitos, foi possivel obter as diferentes tensoes de origem termica utilizando o software Abaqus CAE. Assim foi possivel determinar quantidade de numero de ciclos ate o inicio da trinca atraves da equacao de Basquin e elaborar propostas para coeficientes de correcoes na determinacao do numero de ciclos de vida da matriz de injecao de aluminio sob pressao para aplicacoes envolvendo a fadiga termica.

Resumo: O processo de conformacao de chapas metalicas e amplamente utilizado na industria de transformacao da materia-prima, com destaque para a producao de pecas por dobramento. Nesse trabalho foram conformadas tiras de acos HSLA450, DP800 e TRIP800 pelos processos de dobramento em L e em V, visando atingir uma geometria pre-determinada, sem retorno elastico. O retorno elastico e muito comum em processos de conformacao e tambem de extrema importancia, pois, muitos componentes estruturais sao fabricados pelo processo de dobramento de chapas, sendo posteriormente interligados mediante elementos de uniao. Entretanto, a falta de precisao dimensional dessas chapas dobradas devido a recuperacao elastica, pode resultar em um pre-tensionamento das juntas e elementos de uniao, devido a montagens forcadas, o que pode resultar em falha prematura desses componentes. Assim, foi medido o retorno elastico apos dobramento em L e percebida a variacao do mesmo com diferentes raios de dobra. Foi percebido tambem, que a forca aplicada na chapa durante os processos de dobramento teve variacao com raio de curvatura. No dobramento em V foram aplicadas forcas superiores a necessaria para processo e verificou-se reducao de retorno, anulacao e ate avanco elastico com o aumento da forca aplicada na regiao da dobra.

Este trabalho teve como objetivo estudar a eficiência do uso de freqüências sonoras no controle de cupins da espécie Cryptotermes sp. (Isoptera: Kalotermitidae) em peças de madeira visando uso em obras de arte e patrimônios de madeira. Para isso foram desenvolvidas e analisadas diversas freqüências sonoras, com amplitudes e tempo de exposições diferentes. Estas análises foram desenvolvidas a partir de quatro ensaios diferentes com o intuito de determinar se as freqüências sonoras eram capazes de afetar os cupins e de que forma isto ocorreu. Os testes partiram de características mais gerais das propriedades do som e, a partir dos resultados obtidos em cada experimento, foi-se diminuindo as faixas de freqüências utilizadas para a construção dos sons com melhores resultados. A partir destes, verificou-se que algumas das freqüências sonoras testadas, dentro do limite audível do homem, foram capazes de influenciar o comportamento dos cupins de maneira a levá-los a estados de letargia ou agitação, havendo um aumento de agressividade entre indivíduos (fazendo-os se atacarem) ou causando-lhes danos permanentes. Percebeu-se também que as freqüências sonoras, independente do tipo de alteração comportamental, foram capazes de causar distúrbios nas funções motoras dos cupins. Como resultados disto, esses insetos apresentaram fortes sinais de desorientação, desequilíbrio, atordoamento e, por vezes, paralisia. Entretanto, quando o efeito estava associado à agitação as freqüências sonoras foram capazes de desencadear os fenômenos de taxia, positiva e/ou negativa, de forma moderada a intensa, variando de acordo com o tratamento. Ressalta-se que alguns dos tratamentos realizados, constituindo-se de freqüências puras ou de arranjos, foram capazes de matar alguns cupins, sendo indiferente o ambiente no qual se encontravam. O isolamento acústico dos cupins os levou a um estado permanente de letargia associado a problemas nas atividades motoras, sendo que, quanto maior o período de tempo do isolamento, mais forte foram os efeitos observados, chegando à morte de alguns em um período relativamente curto de tempo.

Resumo: No tryout de ferramentas de estampagem, mudanças são freqüentemente necessárias, desde a escolha de um novo material com melhor conformabilidade, até ajustes no design de matrizes e punções a fim de se atingir o grau de satisfação esperado para o produto. Todas essas ações, no entanto, tomam tempo e dinheiro, o que mostra a necessidade de uma melhor avaliação das chapas metálicas a serem utilizadas, como uma forma de se evitar estas perdas provocadas pelo conhecimento insuficiente das reais condições de deformação a que os materiais podem ser submetidos. Desta forma, procura-se cada vez mais desenvolver ensaios de laboratório que permitam às indústrias de estampagem conhecer melhor a estampabilidade das chapas utilizadas, e que sirvam como base de dados para o desenvolvimento de modelos computacionais cada vez mais precisos para a simulação de processos de estampagem. Levando em conta que a eficiência na fabricação de um produto estampado está no grau máximo de deformação que a chapa metálica pode ser submetida antes da sua ruptura, pode-se dizer que o levantamento da curva limite de conformação (CLC) de um aço corresponde a um método bastante eficaz para esta avaliação, sendo bastante utilizada por diversos autores em publicações recentes. Um objeto de estudo pouco investigado, porém, é a influência do prensa-chapas na estampabilidade das chapas metálicas, em especial de aços de nova geração que possuem fases duras em sua microestrutura. Com base nisso, o projeto de pesquisa em questão tem como objetivo principal a avaliação da influência da carga do prensa-chapas na estampagem do aço “Dual Phase” DP600, que se caracteriza por ser um aço de alta resistência, com sua microestrutura composta de “ilhas” de martensita dispersas em uma matriz ferrítica numa proporção aproximada de 17%. No estudo realizado, foi levantada a curva limite de conformação do aço DP600 através do ensaio de estampagem Nakazima, com “draw bead” travando totalmente o escoamento do material e, posteriormente, variando a carga do prensa-chapas. As cargas utilizadas foram de 130tf, 80tf e 58tf. Para cada valor de carga, foram medidas as deformações planares principais e comparadas a CLC obtida pelo teste de Nakazima. Pelos resultados obtidos, verificou-se um aumento na conformabilidade máxima do aço para a carga de 130tf, uma equivalência de resultados com a CLC obtida pelo método Nakazima para a carga de 80tf e uma redução na estampabilidade do material para a carga de 58tf. Pela análise da fratura das amostras em um microscópio eletrônico de varredura, contatou-se que nos ensaios com as menores cargas no prensa-chapas, acentuou-se o surgimento de pontos de fratura frágil (clivagem) nas amostras, como conseqüência da maior taxa de deformação do material, o que induziu o surgimento das “shear fractures”, ou fratura por cisalhamento. Como conclusão do trabalho, pode-se dizer que a carga do prensa-chapas é altamente significativa na conformação de aços “dual phase”, uma vez que o seu ajuste correto pode levar a um ganho considerável na conformabilidade do material, permitindo a produção satisfatória de peças com maior grau de complexidade.

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