?rea de concentra??o em Odontopediatria. / Submitted by Alexandre Soares (alexandredesoares@yahoo.com.br) on 2016-07-14T20:41:52Z No. of bitstreams: 1 cynthia_couto_pimenta.pdf: 1533777 bytes, checksum: 203f6a9fcdbba7c6f71ded6949262115 (MD5) / Rejected by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br), reason: Os titulos devem estar em caixa baixa. Ex. Os casos de .... on 2016-07-15T20:03:55Z (GMT) / Submitted by Alexandre Soares (alexandredesoares@yahoo.com.br) on 2016-07-15T20:11:02Z No. of bitstreams: 1 cynthia_couto_pimenta.pdf: 1533777 bytes, checksum: 203f6a9fcdbba7c6f71ded6949262115 (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2016-07-18T14:37:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 cynthia_couto_pimenta.pdf: 1533777 bytes, checksum: 203f6a9fcdbba7c6f71ded6949262115 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-18T14:37:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 cynthia_couto_pimenta.pdf: 1533777 bytes, checksum: 203f6a9fcdbba7c6f71ded6949262115 (MD5) Previous issue date: 2015 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Funda??o de Amparo ? Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) / Objetivos: Apresentar um novo modelo de braquete, denominado Roller Braquete, como alternativa para reduzir o atrito na pr?tica cl?nica ortod?ntica, e avaliar o atrito na base do Roller Braquete comparando com o braquete convencional, por meio do m?todo de elementos finitos (MEF). M?todos: O Roller Braquete foi desenvolvido e patenteado pelo prof. Leandro Silva Marques e considera especificamente a incorpora??o de esferas deslizantes (flutuantes) no fundo canaleta do braquete. Modelos bidimensionais constru?dos pelo m?todo de elementos finitos foram utilizados para desenvolver an?lises do problema via simula??o computacional. A geometria dos corpos analisados foi desenvolvida em software de Computer Assisted Design (CAD). O modelo de elementos finitos foi gerado por meio de um software Computer Assisted Engineering (CAE). Para a obten??o de um modelo te?rico por meio do MEF, as caracter?sticas geom?tricas e propriedades dos materiais utilizados no Roller Braquete foram definidas previamente, de acordo com estudos relatados na literatura cient?fica. A morfologia deste braquete foi baseada em braquetes convencionais dispon?veis no mercado. A estrutura criada foi discretizada em elementos finitos, utilizando-se o software Abaqus? (Dessault Syst?mes, Fran?a). Resultados: As esferas flutuantes localizadas na base do Roller Braquete favorecem a redu??o da dissipa??o de energia, diminuindo o atrito. O Roller Braquete apresenta caracter?sticas estruturais e propriedades mec?nicas que representam avan?os quando comparadas aos braquetes convencionais. A redu??o da dissipa??o de energia ? maior no Roller Braquete quando comparada com o braquete convencional. Considerando a presen?a de um lubrificante, a redu??o da for?a de atrito no Roller Braquete chega a 48% em compara??o ao braquete convencional. Conclus?o: A principal vantagem que o Roller Braquete acrescenta em rela??o ao estado da t?cnica, se fundamenta em ser um acess?rio que pode ser utilizado como alternativa para diminuir o atrito quando comparado ao braquete convencional, diminuindo os efeitos prejudiciais ? biomec?nica do tratamento ortod?ntico / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Odontologia, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2015. / ABSTRACTObjectives: To present a new bracket model, denominated Roller Bracket, as an alternative to reduce friction in orthodontic clinical practice, and evaluate the friction at the base of Roller Bracket compared with the conventional bracket, through the finite element method (FEM). Methods: The Roller Bracket was developed and patented by Prof. Leandro Silva Marques and considers specifically the incorporation of sliding beads (floating) on the bottom of the slot of the bracket. Two-dimensional models constructed by the finite element method were used to develop analysis of the problem via computer simulation. The geometry of analyzed bodies was developed in Computer Assisted Design (CAD). The finite element net where the boundary conditions were imposed was generated by software Computer Assisted Engineering (CAE). To obtain a theoretical model by means of the FEM, the geometric characteristics and material properties used in the Roller Bracket were previously defined. The morphology of this bracket was based on conventional brackets available elsewhere. The structure was discretized into finite elements, using the Abaqus software (Dassault Syst?mes, France). Results: The floating spheres situated at the base of Roller bracket promote the reduction of power dissipation, reducing friction. The Roller Bracket has structural characteristics and mechanical properties that represent improvements when compared with conventional brackets. The reduction of power dissipation is higher in the Roller Bracket when compared with the conventional bracket. Considering the presence of a lubricant, the reduction of friction force in Roller Bracket reaches 48% when compared with conventional brackets. Conclusion: The roller Bracket adds several advantages over the state of art, being an accessory that can be used as alternative to reduce the friction when compared with conventional brackets, reducing the impairing effects on the biomechanics of the orthodontic treatment.

SILVA, F. I. L. Análise de comparação entre elitismos na calibração de fatores de atrito em redes hidráulicas por meio do método transiente inverso com aplicação de algoritmo genético. 2017. 111 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil)-Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil: Recursos Hídricos, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Edineuza Silva (edineuza@deha.ufc.br) on 2017-09-12T17:23:35Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_filsilva.pdf: 2946864 bytes, checksum: 44409fd6978ae5f8244a2a0fc63e777c (MD5) / Rejected by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br), reason: Prezado Icaro, Existe uma orientação para que normalizemos as dissertações e teses da UFC, em suas paginas pré-textuais e lista de referencias, pelas regras da ABNT. Por esse motivo, sugerimos consultar o modelo de template, para ajudá-lo nesta tarefa, disponível em: http://www.biblioteca.ufc.br/educacao-de-usuarios/templates/ Vamos agora as correções sempre de acordo com o template: 1. Na folha de aprovação falta colocar a informação título de mestre em:XXXXXX e a área de concentração. 2. Já que vc fez listas separadas coloque o termo LISTA DE FIGURAS substituindo lista de ilustrações. Substitua os dois pontos por hífen para separar a numeração das figuras do título. Ex Figura 3.1 - Algoritmo genético típico Nas listas de figuras e tabelas observe o alinhamento da margem que deve ser igual ao que vc fez na lista de abreviaturas e siglas. De modo que quando aumentar o número de dígitos das figuras elas fiquem no mesmo alinhamento de quando tinham menos dígitos. Ex Figura 6.9 e 6.10 e as Tabela 6.9 e 6.10. Nas LISTA DE FIGURAS e LISTA DE TABELAS, Quando o título da figura ou da tabela não couber na mesma linha, sua continuação deve ficar na mesma margem da primeira letra da linha de cima e não voltar para a margem do F de Figura ou do T de Tabela. 3. No sumário não dê recuo na margem. Observe o alinhamento a esquerda, uso de negrito, maiúsculo e itálico nas seções de acordo com template. 4. Na lista de REFERÊNCIAS a palavra deve ser centralizada na folha. Ao abreviar as edições dos livros use a forma 2. ed. corrija em toda a lista onde aparecer a informação de edição. Nas referencias de livros a ordem dos elementos deve ser local de publicação: nome de editora, data de publicação. Qualquer dúvida estou a disposição. Att. Marlene Rocha 3366-9620 mmarlene@ufc.br on 2017-09-13T12:17:31Z (GMT) / Submitted by Edineuza Silva (edineuza@deha.ufc.br) on 2017-09-15T11:32:21Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_filsilva.pdf: 2946864 bytes, checksum: 44409fd6978ae5f8244a2a0fc63e777c (MD5) / Rejected by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br), reason: Neusa: devolvo como vc pediu. on 2017-09-15T12:11:10Z (GMT) / Submitted by Edineuza Silva (edineuza@deha.ufc.br) on 2017-09-15T12:34:54Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_filsilva.pdf.pdf: 2870997 bytes, checksum: c52dedabde2a98548c62103c0c2feb27 (MD5) / Rejected by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br), reason: Prezado Ícaro: Falta ainda corrigir de acordo com template http://www.biblioteca.ufc.br/educacao-de-usuarios/templates/ 1. Resumo e Abstract não devem ter parágrafo. Devem ser alinhados a esquerda. Retire parágrafo da primeira linha. 2. Na lista de Figuras, a 6.2 está fora do alinhamento da margem. 3. O sumário deve ser todo em negrito com exceção das seções quaternárias (4 dígitos) que ficam só em itálico. O sumário continua sem alinhamento da margem. Deixe bastante espaço entre o algarismo 1 e a palavra Introdução, de modo que esse espaço seja suficiente para quando aumentarem o numero de dígitos das seções estas fiquem com o mesmo alinhamento. Sendo assim, a letra A de Aspectos gerais, fica em baixo do I de INTRODUÇÃO, assim como o M de Método de tentativa e erro deve ficar em baixo da letra I de INTRODUÇÃO. Ou seja, no mesmo alinhamento da margem. O C de CONCLUSÕES deve ficar no mesmo alinhamento da margem do I de INTRODUÇÃO. E o R de REFERENCIAS também na mesma margem e em baixo do C de CONCLUSÕES. Qualquer dúvida estou a disposição Marlene on 2017-09-15T14:27:39Z (GMT) / Submitted by Edineuza Silva (edineuza@deha.ufc.br) on 2017-10-18T13:54:54Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_filsilva.pdf: 2873584 bytes, checksum: b9b26e4e21ad8e9a363117297c9d7e58 (MD5) / Rejected by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br), reason: Prezado Francisco, Seu trabalho ficou desconfigurado a partir da folha de dedicatória. Uma folha está subindo para a outra. Corrija por favor. No mais tudo certo. Marlene mmarlene@ufc.br on 2017-10-20T17:21:37Z (GMT) / Submitted by Edineuza Silva (edineuza@deha.ufc.br) on 2017-10-24T11:41:57Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_filsilva.pdf: 2871661 bytes, checksum: 586de76c264e3316eaf2ba5ef73cfa24 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-11-07T19:05:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_filsilva.pdf: 2871661 bytes, checksum: 586de76c264e3316eaf2ba5ef73cfa24 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-07T19:05:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_filsilva.pdf: 2871661 bytes, checksum: 586de76c264e3316eaf2ba5ef73cfa24 (MD5) Previous issue date: 2017-07-13 / For some time, due to its complexity, the calibration of parameters in transient hydraulic networks was neglected. However, studies related to this phenomenon, especially with respect to the friction factor have been growing in recent times. Simulations of the equilibrium conditions of a hydraulic distribution network become one of the most important steps in the technical analysis of water supply systems. In order to identify and estimate the parameters of a hydraulic network, from observed data of transient loads, a computational model was developed. In general, the physical parameters of the network such as friction factors, absolute roughness, diameters and the identification, measurement and quantification of leaks are unknown quantities. This work aims at the identification and calibration of the friction factors by means of a combination of the Inverse Transient Method - MTI - with the Genetic Algorithm - AG. Next to this combination was used the Method of Characteristics - MOC - to solve the equations of the flow in permanent and transient regime in networks of pipes. The hypothetical hydraulic net under analysis consists of eight variable demand nodes, ten tubes and a quota reservoir equivalent to 60m, being submitted to a 30s transient. The analyzes were performed through programs that apply the technique of optimization of the genetic algorithm to find the optimal values ​​of the hydraulic load in the observed node. A comparative study will be carried out between two types of elitism in order to evaluate the effects produced in the identification and calibration of the friction factors in transient conditions. The steady state conditions are known. Five elitism rates were applied to each initial population in order to analyze the influence on the calibration result. Elitism 2 presented smaller errors than elitism 1, both for the average processing and for better processing, even with higher objective functions. The rate of best efficiency for the application of elitism 1 and 2 was 70%. The hydraulic transient is directly related to the definition of the parameters of the genetic algorithm. / Durante algum tempo, devido a sua complexidade, a calibração de parâmetros em redes hidráulicas em regime transiente foi negligenciada. Entretanto, os estudos relacionados a esse fenômeno, sobretudo no que diz respeito ao fator de atrito vêm crescendo nos últimos tempos. As simulações das condições de equilíbrio de uma rede de distribuição hidráulica tornam-se uma das etapas mais importantes na análise técnica de sistemas de abastecimento de água. Com o fito de identificar e estimar os parâmetros de uma rede hidráulica, a partir de dados observados de cargas transientes, desenvolveu-se um modelo computacional. De uma maneira geral, os parâmetros físicos da rede como fatores de atrito, rugosidades absolutas, diâmetros e a identificação, mensuração e quantificação de vazamentos são grandezas desconhecidas. Este trabalho tem como escopo a identificação e calibração dos fatores de atrito por meio de uma combinação do Método Transiente Inverso – MTI – com o Algoritmo Genético – AG. Junto a essa combinação utilizou-se o Método das Características – MOC – para resolução das equações do escoamento em regime permanente e transiente em redes de tubulações. A rede hidráulica hipotética em análise é formada por oito nós de demanda variável, dez tubos e um reservatório de cota equivalente a 60m, sendo submetida a um transiente de 30s. As análises foram realizadas através de programas que aplicam a técnica de otimização do algoritmo genético para encontrar os valores ótimos da carga hidráulica no nó observado. Será trabalhado o estudo comparativo entre dois tipos de elitismo com a finalidade de avaliar os efeitos produzidos na identificação e calibração dos fatores de atrito em condições transientes. As condições de regime permanente são conhecidas. Aplicaram-se cinco taxas de elitismo à cada população inicial, de modo a analisar a influência no resultado da calibração. O elitismo 2 apresentou erros menores do que o elitismo 1, tanto para a média dos processamentos como para o melhore processamento, mesmo apresentando funções objetivo maiores. A taxa de melhor eficiência para a aplicação do elitismo 1 e 2 foi a de 70%. O transiente hidráulico tem relação direta com a definição dos parâmetros do algoritimo genético.

Made available in DSpace on 2016-08-03T16:31:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paginas 1 a 110.pdf: 2675655 bytes, checksum: ebe1b48d56fd661d5dc8a8a84083c9f1 (MD5) Previous issue date: 2009-03-25 / The aim of this in vitro study was to compare the friction resistances among conventional steel-ligated and self-ligating aesthetic brackets with different retangular stainless steel archwires sizes at zero and three degrees angulation. 120 brackets of 6 commercial brands (Gemini, Clarity conventional, Transcend, Inspire, Clarity self-ligating, Damon self-ligating) where tested, 20 brackets of each brand. Two brackets were glued on a metallic plate, with angulations of zero and three degrees between them. Retangular stainless steel archwires of 0.017 x 0.025 , 0.019 x 0.025 and 0.021 x 0.025 were tested on a "instron" universal essay machine. Variance analisys and Tukey tests (p<0,05) were run to compare brackets with different archwires sizes and angulation. The study demonstrated that at zero degree angulation the self-ligating brackets produced less friction in relation to convencional ligated bracket in all archwires sizes tested. Clarity self-ligating produces even less friction then aesthetic Damon, except with the 0.021 x 0.025 archwire, where both self-ligating brackets produced statisticly similar results. Inspire bracket had the least friction with 0.019 x0.025 and 0.021 x0.025 . Similar results were observed for the self-ligating brackets in relation to convencionals at three degrees angulation. Among the convencional steel-ligated brackets, Gemini, Clarity, Transcend and Inspire produced the higest friction resistances, in increasing order. In conclusion, the angulation between the brackets increases significatively the friction forces. Furthermore, the self-ligating brackets produces less friction in relation to conventional ligating brackets, and the Clarity self-ligating bracket produced less friction than aesthetic Damon, except with 0.021 x 0.025 archwire size.(AU) / O objetivo do presente estudo consistiu em comparar in vitro o atrito produzido por braquetes estéticos, convencionais e autoligados quando inseridos fios retangulares de aço inoxidável de diferentes dimensões, nas angulações de zero e três graus entre os braquetes. Foram utilizados 120 braquetes de 6 marcas comerciais (Gemini, Clarity convencional, Transcend, Inspire, Clarity autoligado, Damon autoligado), sendo 20 braquetes de cada marca comercial. Para os ensaios laboratoriais, foram colados dois pares de braquetes de cada marca comercial em uma placa metálica, com uma angulação de zero e três graus entre os braquetes. Foram empregados os fios retangulares de aço inoxidável 0,017 x 0,025 , 0,019 x 0,025 e 0,021 x0,025 em uma máquina de ensaios universal Instron . Para a comparação entre os braquetes nos diferentes fios e angulações, foi utilizada a análise de variância e o teste de Tukey (p<0,05). Os resultados demonstraram que na angulação de zero grau, os braquetes autoligados apresentaram menor atrito em relação aos convencionais em todos os fios avaliados, sendo que, o braquete Clarity autoligado apresentou menor atrito estatisticamente significante que o Damon, exceto no fio 0,021 x 0,025 , em que ambos os braquetes autoligados apresentaram atrito estatisticamente semelhante. O braquete Inspire demonstrou o maior atrito em relação aos demais braquetes nos fios 0,019 x0,025 e 0,021 x0,025 . Na angulação de três graus, observou-se resultados semelhantes aos braquetes posicionados sem angulação comparando os braquetes autoligados em relação aos convencionais. Contudo, verificou-se que o atrito entre os braquetes convencionais ocorreu em ordem crescente sendo braquetes Gemini, Clarity convencional, Transcend e Inspire. Pôde-se concluir que a angulação entre os braquetes aumenta consideravelmente o atrito. Além disso, em ambas as angulações, os braquetes autoligados demonstraram menor atrito em relação aos convencionais, sendo que o braquete Clarity autoligado promoveu menor atrito que o Damon estético, exceto no fio 0,021 x 0,025 .(AU)

Este trabalho tem como objetivo o estudo dos coeficientes de atrito obtidos através do ensaio do anel, que é um dos métodos clássicos para verificação e a caracterização do atrito, comparado com a extrusão por duplo copo, DCE (Double Cup Extrusion). Foram feitos ensaios utilizando como material para confecção dos corpos de prova o alumínio AA6351 e variando três situações de lubrificação: teflon, grafite e ensaios sem lubrificação. Para o DCE foi desenvolvido o projeto e fabricação do ferramental, permitindo variar punções de duas dimensões diferentes. Os resultados obtidos nos experimentos com cada uma das técnicas foram comparados e apresentados, traçando-se um paralelo do atrito verificado, bem como o comportamento do material em relação às ferramentas utilizadas nos experimentos e as variações de lubrificação. / This work aims to study the friction coefficients obtained by the ring test, which is one of the classic methods for verification and characterization of friction, compared with DCE (Double Cup Extrusion). The tests were made using as material for preparation of specimens, the aluminum AA6351 and varying three situations lubrication, Teflon, graphite and tests without lubrication. For DCE was developed the design and manufacture of tooling, allowing vary punctures in two differ dimensions. The results obtained in the experiments with each of the techniques have been compared and shown by drawing a parallel scanned the friction and the material behavior in relation to the tools used in the experiments and lubrication changes.

O conforto acústico é um fator que, ultimamente, tem ganhado importância na indústria automobilística, especialmente porque o ruído de freio tem se apresentado como uma das principais causas de desconforto acústico para os usuários. Com isso, o material de atrito é alvo de contínuas pesquisas, com intenção de reduzir os ruídos, mas o sistema de freio também tem responsabilidade no ruído. O ruído de freio tipo squeal ocorre em altas frequências e destaca-se por ser o ruído de freio mais economicamente importante, pois gera elevados custos de acionamento da garantia do veículo. O squeal é induzido pelo efeito do atrito, existindo técnicas de simulação numérica para avaliar esse fenômeno, que se baseiam na análise de autovalores complexos (CEA) do sistema de freio. Os trabalhos encontrados na literatura tratam quase exclusivamente sobre sistemas de freio a disco. Diante disso, esse trabalho visa apresentar uma metodologia de análise de instabilidade dinâmica em sistemas de freio a tambor, considerando os efeitos de amortecimento. É utilizado o programa ANSYS e o Método dos Elementos Finitos para realizar esse estudo. Ao longo do trabalho são apresentadas discussões sobre fatores de influência nas frequências auto excitadas, como amortecimento, coeficiente de atrito e pressão de acionamento. A técnica de CEA é aplicada a dois sistemas de freio a tambor, com geometrias diferentes, sendo os dois casos validados através da comparação com resultados veiculares. Os modelos numéricos são ferramentas muito úteis, e a referida análise fornece grande vantagem no desenvolvimento de um sistema de freio acusticamente confortável. No entanto, os parâmetros de entrada no modelo numérico precisam ser coerentes e cuidadosamente definidos. A metodologia se mostrou adequada para avaliar o fenômeno de acoplamento modal induzido por atrito. / Acoustic comfort has become increasingly important nowadays, especially because brake noise is one of the major causes of acoustic discomfort to the users. Thus, the friction material is a continuous research target, intended to reduce noise, but bearing in mind that the brake system also has responsibility in noise. The squeal noise occurs at high frequencies and stands out for being the most economically important type of brake noise, because it generates high costs of the activation of the vehicle warranty. Squeal noise is induced by friction, and there are numerical simulation techniques to assess this phenomenon, which are based on the complex eigenvalues analysis (CEA). Studies in the literature deal almost exclusively on disc brake systems. Therefore, the present work addresses the dynamic instability analysis methodology applied to drum brake systems, where the damping effect is considered. It is used ANSYS and the Finite Element Method program to perform this study. The influence of damping, friction coefficient and working pressure on the self-excited frequencies of the brake system are discussed throughout this work. CEA technique is applied to two drum brake systems, which have different geometries. These two cases are validated by comparison with results obtained in vehicle tests. The numerical models are very useful tools, and this analysis provides great advantage in developing an acoustically comfortable brake system. However, the input parameters in the numerical model must be carefully defined and consistent. The methodology proved to be adequate to evaluate the modal coupling phenomenon induced by friction in drum brake systems.

Estudos recentes mostram que o cobre oriundo do desgaste de materiais de fricção de freio automotivo é a principal fonte do depósito deste metal em rios e lagos, afetando negativamente o meio ambiente. Consequentemente, novas legislações de agências governamentais internacionais têm imposto uma redução drástica da utilização do cobre em materiais de fricção nos próximos anos, sendo esta uma tendência a ser seguida por governos de todo o mundo. Embora o cobre seja largamente utilizado em materiais de fricção, a compreensão dos mecanismos de ação deste metal para esta aplicação ainda é bastante limitada. Este trabalho tem como intuito contribuir para uma melhor compreensão do papel do cobre em pastilhas de freio automotivo no que diz respeito ao coeficiente de atrito e ao desgaste. Ensaios de frenagens foram realizados no tribômetro do Laboratório de Tribologia da UFRGS, onde três tipos de pastilhas de freio (contendo 0%, 10% e 30% de cobre cada) foram testadas em diferentes temperaturas (100 ºC, 200 ºC e 300 ºC). Foram aplicados métodos para avaliar o coeficiente de atrito, desgaste de pastilha, desgaste de disco, parâmetros morfológicos de platôs de contato e depósito de filme no disco O material sem cobre em sua composição apresentou valores de coeficiente de atrito maiores do que os materiais com cobre para os três patamares de temperatura. O material com 10% de cobre apresentou maior sensibilidade do atrito em função da velocidade de deslizamento do que os outros dois materiais. Correlação inversa forte foi observada entre desgaste de pastilha e desgaste de disco. A quantidade de platôs de contato foi o parâmetro morfológico que mais se correlacionou com o coeficiente de atrito em diferentes temperaturas. Em alguns ensaios foi observada uma variação abrupta do coeficiente de atrito em determinadas frenagens dos materiais sem cobre e com 10% de cobre. Juntamente com esta variação, foi constatada uma perturbação do filme depositado sobre o disco, onde este é removido quando ocorre o aumento repentino do atrito. Entretanto, este fenômeno ocorreu apenas para a temperatura de 100 ºC, indicando que esta variação de atrito e perturbação do filme ocorre apenas em baixas temperaturas, e independente do percentual de cobre. / Previous studies have shown that the copper originated from the wear of automotive brake friction materials is the main source of the deposit of this metal in rivers and lakes, leading to environmental impacts. As a result, recent legislations from international governmental agencies have forced a drastic reduction of the copper used in friction materials in next years, which is likely to be followed by other governments in the world. Although the copper is widely used in friction materials, the understanding of the action mechanisms of this metal in friction materials is quite limited. This work aims to contribute to a better understanding of the role of copper in automotive brake pads in terms of friction and wear. Tests were carried out in the tribometer of the Laboratory of Tribology of UFRGS, where three kinds of brake pads (with 0%, 10% and 30% of copper each) were subjected to different temperatures (100 ºC, 200 ºC e 300 ºC). Methodologies to evaluate friction, wear of brake pads, wear of discs, morphological parameters of contact plateaus and deposit of film on disc surface were used. The sample without copper presented higher friction than the samples with copper for the three temperature levels. The material with 10% of copper presented higher friction sensibility due the sliding speed than other samples. Strong inverse correlation between wear of brake pads and wear of discs was observed. Quantity of contact plateaus was the parameter that presented the higher correlation with the friction in different temperatures. An abrupted variation of friction was observed in some experiments for samples without copper and with 10% of copper. At the same time, it was observed a disturbance of the film deposited on the disc surface, where the film was removed when the sudden increase of the friction occurs. However, this phenomenon occurred only at 100 °C, indicating that the variation of friction and the disturbance of film occurs only at low temperatures, and seems to be regardless of percentage of copper.

A presente dissertação descreve o desenvolvimento e análise de um experimento concebido para avaliar a contribuição de materiais de fricção sobre vibrações induzidas na superfície de um disco de freio. O aparato proposto é equipado com um excitador modal (shaker), utilizado para promover e controlar o sinal de excitação que foi aplicado sobre os materiais de fricção avaliados. A resposta dessa excitação na superfície do disco de freio foi mensurada através de acelerômetros. Além da aplicação sobre o experimento proposto, foram avaliados o coeficiente de atrito e a distribuição de asperezas da superfície das oito amostras utilizadas. A característica modal do disco utilizado foi descrita através das suas frequências naturais, amortecimento e formas modais, parâmetros identificados através da aplicação de análise modal experimental. O experimento proposto foi utilizado para identificar as principais características de resposta do disco quando a excitação é realizada através do material de fricção. Essa condição também foi comparada com aquela em que a excitação foi aplicada diretamente no disco A métrica mais adequada para avaliação desse experimento foi identificada como o valor médio da magnitude da Função Resposta em Frequência (FRF), calculado através do estimador H3. O aparato proposto se mostrou capaz de identificar diferenças nas amostras avaliadas quanto à propensão dessas à produção de vibrações na superfície do disco. As amostras foram avaliadas no experimento proposto nas condições sem e com filme tribológico sobre a sua superfície, as quais correspondem ao estado das amostras antes e depois, respectivamente, do processo de caracterização do coeficiente de atrito destas, utilizando o tribômetro do LATRIB/UFRGS. Foi observado que as amostras com filme produziram maior vibração do que as amostras sem filme. Os resultados obtidos demonstraram uma forte correlação entre a propensão das amostras à produção de vibrações e a distribuição de asperezas da superfície das amostras. Esses resultados indicam que materiais de fricção com superfícies planas são capazes de transmitir mais vibração à superfície do disco do que aqueles com superfícies mais rugosas. / The present work describes the development and analysis of an experimental apparatus designed to evaluate the contribution of friction materials in vibrations induced on the surface of a brake disc. The proposed apparatus is equipped with a modal exciter (shaker), which was used to promote and control the excitation signal applied in the evaluated friction material. The response of this excitation in the disc surface was measured with accelerometers. The eight samples evaluated in this study was also characterized in terms of its friction coefficient and the asperity distribution of its surface. The modal characteristic of the disc was described in terms of its natural frequencies, damping and modal shapes, whose parameters were obtained by application of experimental modal analysis. The proposed apparatus was used to identify the main characteristics of the disc response when the excitation is applied throw the friction material. This case was also compared to the condition in which the disc was excited directly by the shaker. The most adequate metric to evaluate this experiment was selected as the mean value of the Frequency Response Function (FRF) spectrum, calculated by the H3 estimator The proposed apparatus showed being capable of identifying differences between the evaluated samples, regarding its propensity to produce vibrations on the disc surface. The samples were evaluated in with and without tribological film deposited on its surface. It was shown that the analyzed samples had the vibration increased with tribological film compared to the condition without the film. The obtained results demonstrated a strong correlation between the samples propensity to the production of vibration and the asperity distribution of the samples surfaces. These results indicate that friction materials with flat surfaces are capable to transmit more vibrations to the disc surface than those samples with rough asperity distribution.

Atualmente é bem conhecido que o uso de dispositivos passivos de dissipação de energia, tais como amortecedores por atrito, reduzem consideravelmente a resposta dinâmica de estruturas. Entretanto, os melhores parâmetros de cada amortecedor e também a melhor posição para instalá-los dentro da estrutura permanecem difíceis de serem estabelecidas. Assim, a otimização de amortecedores é uma área que vem sendo estudada de forma crescente nos últimos anos, tendo grande impacto no projeto ótimo de dispositivos para o controle de vibrações de estruturas, possibilitando obter soluções seguras e ao mesmo tempo econômicas. Contudo, apesar dos amortecedores de vibração por atrito possuírem algumas vantagens em relação a outros dispositivos passivos, poucos trabalhos são encontrados sobre a otimização de seus parâmetros ou sobre a sua melhor posição dentro de uma estrutura, devido à maior dificuldade de se calcular sistemas que envolvem atrito, por este ser não-linear. Entretanto, é interessante se levar em conta as incertezas presentes nas propriedades estruturais e/ou na excitação dinâmica no processo de otimização, o que leva a um problema de otimização sob incerteza, como otimização robusta e otimização baseada em confiabilidade. Assim, nesta Tese é proposta uma metodologia para a otimização simultânea dos parâmetros e das posições de amortecedores de vibração por atrito a serem instalados em edifícios submetidos à excitação sísmica levando em conta as incertezas presentes tanto nas propriedades estruturais quanto no carregamento sísmico, assim como nas forças de atrito dos amortecedores. A fim de ilustrar a metodologia, dois exemplos de aplicação são apresentados, sendo o primeiro sobre otimização robusta e o segundo sobre otimização baseada em confiabilidade. Os resultados mostraram, em ambos os exemplos, que o método proposto obteve sucesso, melhorando consideravelmente o comportamento dinâmico dos edifícios estudados, mesmo para um número limitado de dispositivos instalados. Portanto, acredita-se que a metodologia de otimização desenvolvida constitui uma ferramenta eficaz para o projeto ótimo de amortecedores por atrito. / Nowadays it is well known that the use of passive energy dissipation devices, such as friction dampers, considerably reduces the dynamic response of structures. However, the best parameters of each damper and also the best position to install them within the structure remain difficult to be determined. Thus, optimization of dampers is an area that has been increasingly studied in recent years, having a big impact in the optimal design of devices for the vibration control of structures, allowing to obtain safe and at the same time economic solutions. However, although friction dampers have some advantages over other passive devices, few contributions are found on optimization of their parameters or on their optimal position within a structure. This fact can be explained due to the greater difficulty in determining the response of systems involving friction, because their nonlinear behavior. In addition to the lack of studies on optimization of friction dampers, the few studies found in the literature consider the problem in a deterministic way. However, the uncertainties present in the structural properties and/or in the dynamic excitation can alter the optimal solution. Thus, it is important to take into account these uncertainties in the optimization process, which leads to an optimization problem under uncertainty, such as robust optimization and reliability-based optimization. Thus, in this Thesis, a methodology is proposed for the simultaneous optimization of parameters and positions of friction dampers to be installed in buildings subjected to seismic excitation taking into account uncertainties present in both the structural properties and the seismic load, as well as in the friction forces of the dampers. In order to illustrate the approach, two examples are presented, the first one on robust optimization and the second on reliabilitybased optimization. The results show, in both examples, that the proposed method considerably improves the dynamic behavior of the studied buildings, even for a limited number of installed devices. Therefore, it was shown that the proposed procedure is an effective tool for the optimum design of friction dampers.

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Pares similares de nitreto de silício (Si3N4) ou carbeto de silício (SiC) foram amplamente estudados e são apontados como os de melhor performance tribológica, enquanto que pares similares de cerâmicos óxidos, como alumina (Al2O3) e zircônia (ZrO2), geralmente apresentam baixo desempenho (baixa capacidade de carga e alto coeficiente de atrito) em condições de lubrificação com água. A literatura é escassa no que se refere aos pares cerâmicos dissimilares deslizando em água e, também, quanto à natureza do fenômeno de superlubricidade. Neste contexto, uma investigação do comportamento tribológico de sete diferentes combinações de cerâmicos dissimilares, óxidos (Al2O3, ZrO2 e alumina tenacificada por zircônia - ZTA) e não-óxidos (Si3N4 e SiC), na configuração esfera sobre disco foi realizada com o objetivo de identificar pares de materiais e condições operacionais onde superlubricidade ocorre, assim como determinar mecanismos de desgaste e regimes de lubrificação vigentes. No estudo de lubrificação, a verificação experimental de um modelo que considera efeitos da topografia superficial e de forças interfaciais de dupla camada elétrica foi realizado. Dos sete pares estudados, cinco apresentaram superlubricidade (Si3N4-SiC, Si3N4- Al2O3, Si3N4-ZTA, Al2O3-SiC e ZrO2-SiC), sendo que para os últimos três não havia relatos na literatura. Em uma ampla faixa de cargas e velocidades, os dois outros pares (ZrO2-Al2O3 e ZrO2-ZTA) apresentaram transições entre regimes de desgaste moderado e severo, com respectivas transições no comportamento do atrito. Quanto à pressão média de contato, parâmetro que pode ser interpretado como a capacidade de carga de um mancal, o par ZrO2-SiC foi superior, com a magnitude pelo menos duas vezes maior que os demais pares. Da verificação do modelo de lubrificação, concluiu-se que todos os pares que apresentaram superlubricidade operaram em regime de lubrificação mista. De modo geral, a sustentação hidrodinâmica, auxiliada por efeitos da topografia superficial, foi importante na capacidade de carga do filme lubrificante, enquanto que forças eletrocinéticas de dupla camada elétrica foram desprezíveis. Para estes pares, mecanismos de desgaste triboquímicos propiciaram a formação de tribofilmes nas superfícies em deslizamento. A manutenção de coeficientes de atrito tão baixos, mesmo em regime de lubrificação mista, suporta a ideia de que tribofilmes são imprescindíveis para a ocorrência do fenômeno. / Under certain conditions, the sliding of ceramic materials under water lubrication shows ultra-low friction coefficient (μ<0,01), which characterizes a state of superlubricity. The high load capacity and energetic efficiency of these tribosystems, together with its reduced ambiental impact, are superior characteristics if compared to the traditional oil-lubricated metallic tribological pairs. Similar pairs of silicon nitride (Si3N4) or silicon carbide (SiC) were widely studied and are pointed as having the greatest tribological performance, while similar pairs of oxide ceramics, such as alumina (Al2O3) and zirconia (ZrO2), usually show poor performance (low load capacity and high friction coefficient) in water-lubricated conditions. Literature is scarce concerning to dissimilar ceramic pairs sliding in water and in explanations about the nature of the superlubricity phenomenon. In that context, an investigation of the tribological behavior of seven different combinations of dissimilar ceramic materials, oxide (Al2O3, ZrO2 and zirconia-toughened alumina – ZTA) and non-oxide (Si3N4 and SiC), using ballon- disc test configuration was performed with the objective of identifying pair of materials and operational conditions where superlubricity occurs as well as to determine present wear mechanisms and lubrication regimes. In the study of lubrication, an experimental verification of a model that incorporates effects from surface topography and electrical double layer forces was done. Of the seven studied pairs, five showed superlubricity (Si3N4-SiC, Si3N4- Al2O3, Si3N4-ZTA, Al2O3-SiC and ZrO2-SiC), noting that for the last three listed there were no previous reports in the literature. For a wide range of normal loads and sliding speeds, the other two pairs (ZrO2-Al2O3 and ZrO2-ZTA) showed transitions between mild and severe wear regimes, with respective transitions on frictional behavior. Regarding to mean contact pressure, a parameter that can be interpreted as the load capacity of a bearing, the pair ZrO2-SiC was superior, with the magnitude at least two times greater than the others. From the verification of the lubrication model, the conclusion was that every pair that showed superlubricity operated at a regime of mixed lubrication. In a general way, hydrodynamic pressure, assisted by effects of the surface topography, was important in determining the load capacity of the lubricating fluid film, while electrokinetic forces were negligible. For these pairs, tribochemical wear mechanisms led to the formation of tribofilms on the sliding surfaces. Maintaining ultra-low friction coefficients, even in mixed lubrication regime, support the idea that the tribofilms are vital for the occurrence of the phenomenon.

Este trabalho mostra o desenvolvimento de um procedimento de ensaio para materiais de fricção a ser aplicado em um tribômetro, tendo como característica principal frenagem com velocidade constante e elevadas temperaturas envolvidas. Desenvolveu-se uma metodologia simples, com etapas e parâmetros definidos a partir das características principais do tribômetro utilizado e da temperatura limite desejada no final de cada frenagem. Ao todo, três etapas distintas formam a estrutura básica do procedimento de ensaio: assentamento, caracterização e etapas com altas temperaturas. Para determinação dos parâmetros preliminares de cada uma das etapas envolvidas, utilizou-se amostras de formulação semelhantes a pastilhas de freio de veículos e também amostras com número reduzido de componentes. Para provar a eficácia do método proposto, foram utilizados três materiais com formulações distintas, sendo dois com uma variedade maior de componentes e um notadamente mais simples. Na etapa de assentamento, observou-se a estabilização do coeficiente de atrito das amostras enquanto que nas etapas de caracterização, observou-se a recuperação do coeficiente de atrito entre as etapas de temperatura. Para os estágios de temperatura elevada realizados, foi possível verificar a diferença de comportamento dos materiais utilizados, sendo o coeficiente de atrito menor na primeira etapa de temperatura que na segunda. Entretanto, os resultados também indicaram que alguns dos parâmetros preliminares escolhidos para as etapas de assentamento e temperatura não se mostraram satisfatórios, implicando em mudanças para a versão final da metodologia de ensaio apresentada. / This work presents the development of a testing procedure to evaluate the fiction and wear of friction materials to be applied in a tribometer, with main characteristic braking with constant speed and high temperatures. It was developed a simple methodology, with steps and parameters defined from the main characteristics of the used tribometer and the final limit temperature desired at the end of each braking. Totally, three different stages form the basic structure of the testing procedure: bedding-in, characterization and stages with high temperature. To determinate de primary parameters of each stage, it was used samples with similar formulation as vehicles friction pads and also samples with reduced number of components. To prove the efficiency of the proposed methodology, were used three different friction materials, being two with a large variability of components and a simple one. The bedding-in and the characterization stages showed the stabilization and the recuperation of the friction coefficient of the samples, respectively. After each high temperature stages, it was possible to verify the difference of the used materials, being the friction coefficient lower in the first temperature stage than the second one. However, these results also showed that some chosen primary parameters for the bedding-in and high temperature stages were not satisfactory, implicating in changes to the final procedure version.