O ensaio de desgaste micro-abrasivo por esfera rotativa vem conquistando elevada aceitação em universidades e centros de pesquisa, sendo amplamente adotado em estudos envolvendo desgaste abrasivo de materiais. Dois modos de desgaste abrasivo podem ser observados neste tipo de ensaio: rolamento resulta quando as partículas abrasivas rolam sobre a superfície do corpo-de-prova, enquanto riscamento é observado quando as partículas abrasivas deslizam sobre o mesmo; o tipo do modo de desgaste abrasivo apresenta uma significante influência sobre o comportamento de um sistema tribológico. Diversos trabalhos envolvendo coeficiente de atrito durante ensaios de desgaste abrasivo estão disponíveis na literatura, mas somente uma pequena parcela dedicaram-se ao estudo do coeficiente de atrito desenvolvido em ensaios de desgaste micro-abrasivo conduzidos por esfera rotativa. Adicionalmente, pesquisas preliminares reportaram que os resultados são dependentes da variação de pressão, ocasionada pela condução de ensaios sob condições de força normal constante. Logo, o propósito desta Tese de Doutorado é pesquisar a relação entre coeficiente de atrito e modos de desgaste abrasivo em ensaios desgaste micro-abrasivo por esfera rotativa, em condições de força normal constante e pressão constante. Ensaios ball-cratering foram conduzidos com esferas de aço AISI 52100 e um corpo-de-prova de aço-ferramenta AISI H10. A pasta abrasiva foi preparada com partículas de carbeto de silício (SiC) preto (tamanho médio de partícula de 3 m) e água destilada. Diferentes valores de força normal constante e pressão constante foram definidos para os experimentos. As forças normal (N) e tangencial (T) foram monitoradas continuamente durante os ensaios e a relação entre T/N foi calculada para fornecer uma indicação do coeficiente de atrito atuante no sistema tribológico esfera / partículas abrasivas / corpo-de-prova. Em todos os casos, análises por Microscopia Óptica das crateras de desgaste revelaram somente a presença de desgaste abrasivo por riscamento. Entretanto, observações mais detalhadas, conduzidas por Microscopia Eletrônica de Varredura, indicaram que diferentes níveis desgaste abrasivo por rolamento atuaram ao longo dos riscos, fenômeno nomeado de micro-rolling abrasion (microrolamento). Além disso, os resultados obtidos mostraram, também, que: i) a distância de deslizamento apresenta significante influência sobre a transição entre os modos de desgaste abrasivo, ii) para os valores de força normal constante e pressão constante adotados, o coeficiente de atrito manteve-se, aproximadamente, na mesma faixa de valores e iii) o coeficiente de atrito é independente da taxa de desgaste. / The micro-scale abrasive wear test by rotative ball has gained large acceptance in universities and research centers, being widely used in studies on the abrasive wear of materials. Two wear modes are usually observed in this type of test: rolling abrasion results when the abrasive particles roll on the surface of the tested specimen, while grooving abrasion is observed when the abrasive particles slide; the type of wear mode has a significant effect on the overall behaviour of a tribological system. Several works on the friction coefficient during abrasive wear tests are available in the literature, but only a few were dedicated to the friction coefficient in micro-abrasive wear tests conducted with rotating ball. Additionally, recent works have identified that results may also be affected by the change in contact pressure that occurs when tests are conducted with constant applied force. Thus, the purpose of this work is to study the relationship between friction coefficient and abrasive wear modes in ball-cratering wear tests conducted at constant normal force and constant pressure. Micro-scale abrasive wear tests were conducted with a ball of AISI 52100 steel and a specimen of AISI H10 tool steel. The abrasive slurry was prepared with black silicon carbide (SiC) particles (average particle size of 3 m) and distilled water. Two constant normal force values and two constant pressure values were selected for the tests. The tangential and normal loads were monitored throughout the tests and their ratio was calculated to provide an indication of the friction coefficient. In all cases, optical microscopy analysis of the worn craters revelated only the presence of grooving abrasion. However, a more detailed analysis conducted by SEM has indicated that different degrees of rolling abrasion have also occurred along the grooves. The results have also shown that: i) the sliding distance presents an important role on the wear mode transition, ii) for the selected values of constant normal force and constant pressure, the friction coefficient presented, approximately, the same range of values and ii) the friction coefficient was independent of the wear rate.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O trabalho tem como objetivo contribuir ao entendimento do efeito das caraterísticas superficiais no desgaste abrasivo com e sem efeito corrosivo. Utilizou-se o equipamento de micro-abrasão-corrosão desenvolvido no Laboratório de Tribologia e Materiais (LTM). Foi utilizado nos testes: amostras de aço inoxidável austenítico AISI 304, partículas abrasivas de sílica e velocidade de rotação de 150 rpm. Para a parte corrosiva foi usada solução eletrolítica com 1N de H2SO4. Para a influência da topografia de superfície do corpo de prova o aço AISI 304 foi preparado em lixas de carbeto de silício de granulometria #80 e #4000, e com disposições de lixamento perpendicular e paralelo com respeito ao sentido de rotação da esfera. Esferas de zircônia (Ø 25,4 mm) foram usadas como contra-corpos. Para avaliar a influência da natureza e evolução topográfica da superfície do contra-corpo usaram-se cinco contra-corpos esféricos (Ø 25,4 mm): um cerâmico (nitreto de silício, Si3N4), um metálico (aço AISI 52100) e três polímeros termoplásticos (polipropileno, PP, poliacetal, POM, e poliamida 6,6, PA 6,6); para os testes de micro-abrasão-corrosão foram usados um cerâmico (Si3N4) e um polímero termoplástico (PP). Foi acompanhada a evolução topográfica ao longo dos testes nos contra-corpos por meio de interferometria e perfilometría. O deslizamento das partículas abrasivas foi predominante nas calotas geradas em todos os testes realizados. A topografia de superfície do corpo e contra-corpo mostrou ter relação com a taxa de desgaste na micro-abrasão e micro-abrasão-corrosão. Topografia de superfície com parâmetros de rugosidade maiores apresentam maiores taxas de desgaste, tendo maior sensibilidade na micro-abrasão-corrosão. Atribuiu-se que, com maiores valores dos parâmetros de rugosidade, consegue-se maior efetividade no arraste e participação de partículas abrasivas no contato. / The aim of this work is to contribute to the understanding of the effect of surface characteristics on abrasive wear with and without corrosive effect. The micro-abrasion-corrosion apparatus developed at the Tribology and Materials Laboratory (LTM) was used. The following tests were used: AISI 304 austenitic stainless steel test specimens (body), silica abrasive particles and rotational speed of 150 rpm. For the corrosive analysis, an 1N H2SO4 electrolytic solution was used. For the influence of the surface topography of the specimen, the AISI 304 steel was grinded using silicon carbide (SiC) (#80 and # 4000), and tested with perpendicular and parallel arrangements with respect to the direction of rotation of the sphere. Zirconia balls (Ø 25.4 mm) were used as counter bodies. In order to analyze the influence of the nature and topographic evolution of the counter-body surface, five spherical counter bodies (Ø 25.4 mm) were used in the micro-abrasion tests: one ceramic (silicon nitride, Si3N4), one metal (AISI steel 52100) and three thermoplastic polymers (polypropylene, PP, polyacetal, POM and polyamide 6.6, PA 6.6); For the micro-abrasion-corrosion tests one ceramic (silicon nitride) and one thermoplastic polymer (PP) were used. The topographic evolution of the counter bodies was monitored along the tests through interferometry and profilometry. The grooving of the abrasive particles was predominant in the wear scars generated in all tests performed. The surface topographies of the body and counter-body showed to have relation with the wear rate in the micro-abrasion and micro-abrasion-corrosion tests. Higher roughness parameters induced higher wear rates, and show greater sensitivity in micro-abrasion-corrosion. It was attributed that higher values of the roughness parameters achieved greater effectiveness in the drag and participation of abrasive particles in the contact. / Tese (Doutorado)

Universidade Federal de Uberlândia / When the surfaces of two elastic bodies present relative motions under certain amount of contact pressure the mechanical system can be instable. Experiments conducted on elastic bodies under friction forces shown that the dynamical system is self-excited by the non-linear behavior of frictional forces. The main objectives of this thesis are the study of the pressure and stress fields, due to mechanical contact, and the estimation of friction using the vibrations signals measured on a reciprocating wear testing machine using non-linear signal analysis formulation. The finite element methodology is detailed presented to solve stress fields in contact problems. A two input and one output MISO model is proposed to represent the non-linear system dynamics. The global output is the sum of two outputs produced by one linear path associated in parallel with a non-linear path. This last path has a non-linear model that represents the friction force and another linear transfer function connected in series. Since the linear path is identified by traditional signal analysis, the non-linear function can be evaluated by the global input/output relationships, and can be correlated to wear conditions of the contact surfaces. Validation tests are conducted in a tribological system composed by a sphere in contact with a prismatic body witch has an imposed harmonic motion. The global output force is simultaneously measured by piezoresistive and piezoelectric load cells. The sphere and prismatic body vibrations are measured by accelerometers and by a laser Doppler vibrometer. All signals are digitalized with the same time base and the data is transferred to a microcomputer. The non-linear signal analysis technique uses this data to identify the friction force. The estimated friction force and the stress fields are compared to surfaces of bodies after tribological tests to show the efficiency of proposed methodology. / Quando as superfícies de dois corpos elásticos em contato apresentam movimento relativo, o sistema mecânico pode se tornar instável. Experimentos conduzidos com corpos elásticos em contato mostram que o sistema é um sistema auto excitado devido à característica não linear da força de atrito. Os objetivos principais desta tese são o estudo do campo de pressões e tensões, devido ao contato mecânico, e a estimativa da força de atrito com a analise de sinais não lineares aplicada aos sinais de vibração medidos em um tribômetro do tipo alternativo. O método de elementos finitos é apresentado detalhadamente como algoritmo de solução dos campos de pressões e tensões em corpos submetidos ao contato mecânico. Um modelo de duas entradas e uma saída é utilizado para representar um sistema dinâmico não linear. A saída total é composta da soma da parcela devida ao caminho linear da estrutura e da parcela devida ao caminho não linear. Esta ultima parcela possui um modelo não linear, representando a força de atrito, e outra função linear em série. Desde que a função transferência do caminho linear é identificada a partir da análise de sinais tradicional, a parcela não linear é obtida pelas relações globais entre a entrada e a saída do sistema global, sendo posteriormente correlacionada as condições superficiais das amostras. Os testes de validação são realizados em um tribômetro do tipo alternativo com contra corpo esférico e corpo prismático o qual possui um movimento harmônico imposto. A força de reação da estrutura ao atrito entre os corpos é medida simultaneamente por uma célula de carga piezelétrica e por uma célula de carga piezoresistiva. As velocidades do corpo e do contra corpo são medidos por um acelerômetro e um vibrômetro laser respectivamente. Todos os sinais são digitalizados sobre a mesma base de tempo e transferidos a um micro computador. A força de atrito é estimada através da análise de sinais não linear aplicada aos sinais de vibração medidos. As variações da força de atrito estimada são então comparadas às condições superficiais das amostras mostrando a eficiência da metodologia proposta. / Doutor em Engenharia Mecânica

The shipbuilding sector, as well as all modern transportation industries, is faced with demands for greater productivity while at the same time ensuring the manufacture of consistently high quality products, reducing levels of re-working, saving energy, and minimizing operational costs. Furthermore, it is imperative that new designs and all the stages of production comply with stringent environmental regulation. Within this context, the application of Friction Stir Welding (FSW) as a manufacturing process to weld Tailor Welded Blanks (TWB) for Al structures can contribute to the development of high speed craft and lightweight ships that are more fuel efficient, based on a high energetic efficient and environmental friendly welding process. In this work, the heterogeneous mechanical behavior of TWB joints welded by FSW was evaluated using quasi-static and cyclic loading, and the observed microstructural features were analyzed. The TWB joints were manufactured using dissimilar alloys and thicknesses (6 and 8mm) of particular interest in the shipbuilding sector (AA5083, AA5059 and AA6082). An evaluation of local constitutive properties in different regions through the TWB joint was performed by digital image correlation linked to the tensile test system. From the DIC data processing were generated stress concentrations diagrams and true stress-strain curves for several TWB subzones. The DIC methodology used as well as the accuracy of the proposed method are described in detail. The joints exhibited excellent mechanical properties approximately the same as those of the base metal for the joints manufactured with work hardened alloys (AA5059/AA5083) and 76% mechanical efficiency to those manufactured with the heat-treatable alloy (AA6082). The fatigue strength of the TWB joints were higher than the IIW references for welded structures in aluminum and the fracture mechanisms were characterized using SEM. / O setor de construção naval, bem como a indústria moderna, é continuamente sobrecarregada por demandas de aumento de produtividade e ao mesmo tempo precisa garantir a fabricação de produtos com alta qualidade, reduzindo os níveis de retrabalhos, economizando energia e diminuindo os custos operacionais. Adicionalmente a este paradoxo, é imperativo que os novos designs de produtos e todos os estágios de produção sejam compatibilizados com as rígidas exigências ambientais. Neste contexto, a concepção de projetos de estruturas leves soldadas por SALM em configurações sob medidas (Tailor Welded Blanks - TWB) em Al podem contribuir para produção de embarcações com eficiente consumo de combustível e redução dos níveis de eliminação de CO2 através da redução do peso de suas estruturas. Além de utilizar um processo de soldagem eficiente energeticamente e amigável ao meio ambiente. Neste trabalho as características heterogêneas de juntas em TWB soldadas por SALM foram avaliadas através de ensaios mecânicos com carregamentos quasi-estáticos e dinâmicos e, foram criadas relações entre as propriedades mecânicas das juntas e alterações microestruturas resultantes do processo de soldagem. As juntas em TWB foram produzidas com três diferentes ligas de alumínio de particular interesse da construção naval, (AA5083, AA5059 e AA6082) em configurações similares e dissimilar, com combinações de espessuras de 6 e 8mm. Acoplado ao ensaio de tração um sistema de correlação digital de imagens (DIC) foi instalado e o perfil de deformação local das juntas foram investigados durante o carregamento. A partir do processamento dos dados obtidos por DIC, diagramas de concentração de tensão e curvas de tensão-deformação locais foram computados para diferentes subzonas das juntas. O procedimento utilizado, bem como os dados obtidos e a precisão da metodologia proposta foram descritos detalhadamente. As juntas apresentaram excelentes propriedades mecânicas, equivalentes às do metal base para a junta dissimilar produzida com as ligas endurecidas por trabalho mecânico (AA5059/AA5083) e 76% de eficiência para as juntas similares produzidas com a liga tratável termicamente (AA6082). A resistência a fadiga das juntas foram superiores às referências do IIW para juntas soldadas em alumínio e os mecanismos de fratura foram caracterizados por MEV.

O escoamento líquido-líquido, em especial o escoamento óleo-água, vem atraindo a atenção de pesquisadores devido à alta demanda pelo combustível fóssil no atual cenário petrolífero mundial e nacional. Os desafios tecnológicos colocados pelas descobertas de reservas de óleos pesados e altamente viscosos consideram, em especial, a preocupação por minimizar as perdas energéticas nas linhas. Emulsões inversas ou dispersões óleo-em-água, na qual o óleo se encontra disperso de maneira uniforme em água, caracteriza-se pela baixa viscosidade aparente, tornando-se um tipo de emulsão desejável em algumas etapas do transporte de petróleo. Esses fatos tornam essencial o estudo deste tipo de padrão para o dimensionamento e operação ótima de dutos de produção de petróleo. Contudo, não existe ainda um número abrangente de trabalhos sobre padrão disperso líquido-líquido, ao comparar com escoamento em fases separadas. Trabalhos sobre dispersões têm reportado redução de atrito sem a adição de substâncias químicas em regime turbulento. No entanto, não há ainda um entendimento satisfatório do fenômeno. Na maioria dos trabalhos, sendo quase todos realizados com óleos leves e pouco viscosos, a redução é reportada em dispersões água-em-óleo, com escassos trabalhos reportando o fenômeno em dispersões óleo-em-água. A pesquisa realizada tratou do estudo experimental e teórico de dispersões óleo-em-água em tubulações. O escoamento foi caracterizado a partir da obtenção de dados de holdup, gradiente de pressão por fricção, distribuição das fases e padrão de escoamento. Uma teoria foi proposta para explicar a redução de atrito detectada neste trabalho, baseada na existência de um filme fino de água que escoa em contato com a parede do tubo, a baixos números de Reynolds, evitando o contato direto do núcleo turbulento (mistura bifásica) com a parede do tubo. O referido filme líquido foi detectado e quantificado utilizando-se técnica visual. Além disso, um modelo dinâmico baseado na teoria de lubrificação hidrodinâmica foi desenvolvido como tentativa de explicar a formação do filme líquido parietal no escoamento turbulento de dispersões óleo-água. / Liquid-liquid flow, especially oil-water flow, has attracted the attention of researchers due to the high demand for petroleum in the current global scenario. The discovery of reserves of heavy and highly viscous oils creates new challenges which are mainly concerned with reducing the significant pressure drop in pipes. Inverse emulsion or oil-in-water dispersions in which the oil is dispersed in water is characterized by its low effective viscosity, making it a desirable type of emulsion in some steps of oil production. These facts make the study of dispersed liquid-liquid flow essential for the design and optimal operation of oil pipelines. However, the studies on such flow pattern are scanty in comparison to those on separate flows, as stratified and annular flow patterns. Drag reduction in oil-water turbulent flow without the addition of any chemical substance has been reported in some studies. This phenomenon has received increasing attention in recent years, because there is not a satisfactory understanding of its dynamics yet. Most studies, almost all using light oils, report drag reduction in dispersion of water-in-oil, with few studies reporting the phenomenon in oil-in-water dispersions. This research comprises an experimental and theoretical study on oil-in-water dispersions in pipes. Pressure gradient, holdup, phase distribution and flow patterns data were obtained to characterize the two-phase flow. A theory was proposed to explain the drag reduction detected in this work, based on the existence of a thin water film flowing in contact with the pipe wall at low Reynolds numbers, avoiding contact between the turbulent core (mixture) and the pipe wall. The liquid film was detected and quantified using visual technique. In addition, a dynamic model based on the hydrodynamic lubrication theory was developed as an attempt to explain the formation of the liquid film.

Os objetivos deste trabalho foram processar e caracterizar microestrutural e mecanicamente superligas à base de cobalto do sistema Co-Al-W-Ni-Cr-(Nb,Ta)- C-B com microestrutura ?/?\'. Visando possível aplicação em ferramenta para Soldagem por Atrito com Pino Não Consumível (SAPNC), em inglês Friction Stir Welding (FSW) nas composições: (Co-10Al-7,5W-30Ni-10Cr-3,0Nb-0,6C-0,06B %at. ) - 30Ni-3Nb, (Co-10Al-7,5W-40Ni-10Cr-3,0Nb-0,6C-0,06B %at.) - 40Ni-3Nb, (Co-10Al-7,5W-50Ni-10Cr-3,0Nb-0,6C-0,06B %at.) - 50Ni-3Nb além da liga patenteada (Co-10Al-7,5W-40Ni-10Cr-3,0Ta-0,6C-0,06B %at.) - 40Ni-3Ta considerada padrão para este projeto. A caraterização microestrutural foi feita por microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (MEV-FEG), medidas de microanálise semi-quantitativa e mapeamento químico por EDS, caracterização por difração de raios X, além do ensaio mecânico de dureza Vickers em todas as amostras. Os resultados da caracterização microestrutural e mecânica para a liga 40Ni-3Ta mostraram-se semelhantes aos encontrados na literatura enquanto que a composição 40Ni-3Nb foi a que apresentou resultados mais próximos em relação à liga padrão. / The objectives of this study were to process and characterize microstructural and mechanical cobalt-based superalloys from Co-Al-W-Ni-Cr-(Nb,Ta)-C-B system with ?/? \' microstructure. Aiming possible application for Friction Stir Welding (FSW) tool in the compositions: (Co-10Al-7.5W-30Ni-10Cr-3.0Nb-0.6C-0.06B %at.) - 30Ni-3Nb, (Co-10Al-7.5W-40Ni-10Cr-3.0Nb-0.6C-0.06B %at. ) - 40Ni-3Nb, (Co-10Al-7.5W-50Ni-10Cr-3.0Nb-0.6C-0.06B %at.) - 50Ni-3Nb, including the patented alloy (Co-10Al-7.5W -40Ni-10Cr-3.0Ta-0.6C-0.06B %at.) - 40Ni-3Ta considered the standard alloy for this project. The microstructural characterization was made by Scanning Electron Microscopy (SEM), Scanning Electron Microscopy with Field Emission Gun (SEM-FEG), semi-quantitative microanalysis measures and chemical mapping by EDS, characterization by X - ray diffraction and mechanical test of hardness Vickers in all the samples. The results of the microstructural and mechanical characterization for 40Ni-3Ta alloy were similar to those found in the literature. The 40Ni-3Nb alloy showed the closest results, among the other alloys studied in comparison with the standard alloy.

Esta monografia tem por objetivo registrar e analisar os primeiros sintomas da atrição linguistica do português como L1. As informantes são brasileiras cultas, habitantes da cidade de Estocolmo há pelo menos oito anos e vivem um dia-a-dia bilíngüe, com a língua sueca como L2. É feita uma análise ligada ao desempenho lingüístico destas, referentes ao uso dos pronomes, dos marcadores conversacionais e uma análise do vocbulário usado pelas informantes. O corpus analisado consta de três entrevistas diversas com cada informante. Cinco itens são analisados de formas diferentes: os sujeitos pronominais são comparados ao uso dos mesmos por brasileiros nativos em uma análise quantitativa; os marcadores conversacionais são estudados com o intuito de verificar se há atrição na fluência do discurso das informantes; é verificado se há uma influência direta da L2 quanto ao uso do verbo no subjuntivo; são analisados os equívocos relacionados ao uso de preposições, se estes estão ligados à influência de L2; por fim, uma análise das diferentes formas da atrito lexical que surgem no material resgistrado. É registrada atrição lingüística nos itens referentes aos marcadores conversacionais, nos erros ligados à preposição em o nos exemplos da atrito lexical.

[pt] Esta pesquisa modela a estratégia exploratória sequencial de prospectos de óleo e gás em diferentes níveis de incerteza. Considera a consolidação da carteira pelo conceito de revelação da informação e as vantagens do uso da teoria do Valor da Informação para a sequência ótima de perfuração. Inclui a incerteza de preços com o Movimento Geométrico Browniano para o preço spot do barril de petróleo. Dado o tempo do contrato de concessão de exploração de petróleo, são analisados os valores das opções de investir nos ativos e no portfólio exploratório. Além dessas incertezas, o modelo considera o efeito competitivo de outra empresa em um jogo conhecido como Guerra de Atrito, examinado com uso de diversos estudos de caso. Esse jogo ocorre quando os ativos têm correlações e as empresas aguardam informação pública e gratuita de ocorrência de hidrocarboneto da perfuração do ativo pela operadora vizinha. Os resultados apontam que é melhor para a empresa analisar suas oportunidades exploratórias com a teoria das opções reais, sendo melhor a análise por portfólio exploratório, que combina o valor da espera com o valor da informação. Os efeitos da interação estratégica são relevantes, essencialmente quando os portfólios das duas empresas têm os gatilhos exploratórios similares. Em jogos assimétricos, o que define a degeneração para ação de perfurar de uma das operadoras é a relação entre os gatilhos exploratórios e os gatilhos de perfuração simultânea, efeito que também pode ser analisado na comparação do benefício da espera por informações das empresas em conflito. Caso haja perpetuação na guerra de atrito, é proposto uma mudança para o jogo de barganha cooperativa. Nessa mudança, deve haver troca de informações entre as empresas em negociação, sendo a informação privada de melhor qualidade que a informação pública, elevando a medida de aprendizado dos ativos da carteira. No caso de pequena melhora na medida de aprendizado, a mudança para a barganha cooperativa já se torna vantajosa para ambos os jogadores. / [en] This research models the sequential exploratory strategy of oil and gas prospects at different levels of uncertainty. To do so, it considers portfolio consolidation by the concept of information disclosure and the advantages of using Information Value theory for the optimal drilling sequence. The price uncertainty of the spot price of a barrel of oil is modeled as a Geometric Brownian Motion. Given the length of the oil exploration concession contract, the option values of investing in the assets and exploration portfolio are analyzed. In addition to these uncertainties, the model considers the competitive effect of another company in a game known as the War of Attrition, examined using several case studies. This game occurs when assets are correlated, and companies wait as free-riders for information of hydrocarbon occurrence from the drilling of the asset by the neighboring operator. The results point out that the firm should analyze its exploratory opportunities under the real options approach, and improves with exploratory portfolio analysis, which combines the value of waiting with the value of information. The impact of strategic interactions is relevant, especially when the two firms portfolios have similar exploratory triggers. In asymmetric games, the ratio between the exploratory triggers and the simultaneous drilling triggers defines the degeneration to drilling action of one of the operators. This effect can also be analyzed when comparing the benefit of waiting for information from the conflicting companies. If there is perpetuation in the war of attrition, agents can change to a cooperative bargaining game. In this case, there should be an information exchange between the trading firms, with private information being more relevant than public information. In the case of a marginal improvement in the learning measure, the change to cooperative bargaining already becomes advantageous for both players.

[pt] A abstração matemática de um processo físico é essencial em problemas de engenharia, pois muitas vezes pode ser impraticável ou impossível realizar experimentos no sistema real. Além disso, modelos matemáticos são mais flexíveis que protótipos físicos, permitindo um rápido refinamento dos projetos do sistema para otimizar várias medidas de desempenho. As aplicações dos modelos podem ser divididas em quatro partes, a saber: projeto, estimativa, controle e monitoramento. Algumas aplicações específicas são i) simulações, ii) soft sensors, iii) avaliação de desempenho, iv) controle estatístico de qualidade e v) detecção e diagnóstico de falhas. Este trabalho visa então: i) desenvolver diferentes classes de modelos capazes de simular com precisão a variável de saída de um sistema, ii) avaliar a eficiência dos algoritmos de otimização utilizados na tarefa de estimação de parâmetros, iii) avaliar qual modelo de atrito é o mais adequado para descrever esse fenômeno em um sistema de posicionamento. Os resultados mostraram que o atrito no sistema de posicionamento apresenta comportamento não linear e assimétrico, já que alguns termos dos modelos de atrito relacionados às velocidades positiva e negativa são significativamente diferentes um do outro. O resultado final do processo de otimização que usou um algoritmo de busca local foi altamente dependente das condições iniciais e do número de parâmetros estimados, o que elevou o erro de simulação. Entretanto, melhores estimativas da variável de saída foram alcançadas quando essa abordagem foi combinada com outros modelos de diferentes classes. Através dessa última abordagem o erro relativo foi reduzido em mais de 20 porcento. As simulações realizadas com os parâmetros estimados pelos algoritmos evolucionários foram mais acuradas, eles foram capazes de reduzir o erro relativo em quase 30 porcento quando comparados com o algoritmo de busca local. Considerando o segundo estudo de caso, o otimizador baseado em árvores de decisão se mostrou igualmente eficaz se comparado aos algoritmos evolucionários. O erro relativo das simulações usando os parâmetros estimados por esses algoritmos foi inferior a 8 porcento. Além disso, a forma do atrito reconstruído na segunda junta do manipulador robótico através dos parâmetros estimados pelos algoritmos está de acordo com o esperado. / [en] The mathematical abstraction of a physical process is essential in engineering problems, as it can often be impractical or impossible to perform experiments on the real system. Besides, mathematical models are more flexible than physical prototypes, allowing for quick refinement of system designs to optimize various performance measures. The applications of the models can be divided into four parts, namely: design, estimation, control and monitoring. Some specific applications are i) simulations, ii) soft sensors, iii) performance evaluation, iv) statistical quality control and, v) fault detection and diagnosis. This work aims to: i) develop different classes of models capable of accurately simulating the output variable of a system, ii) evaluate the efficiency of optimization algorithms used in the parameter estimation task, iii) assess which friction model is the most appropriate to describe this phenomenon in a positioning system. The results showed that the friction in the positioning system presents a nonlinear and asymmetric behavior since some terms of the friction models related to the positive and negative velocities are significantly different from each other. The final result of the optimization process that used a local search algorithm was highly dependent on the initial conditions and the number of estimated parameters, which increased the simulation error. However, better estimates of the output variable were achieved when this approach was combined with other models of different classes. Through this last approach, the relative error was reduced by more than 20 percent. The simulations performed with the parameters estimated by the evolutionary algorithms were more accurate, they were able to reduce the relative error by almost 30 percent when compared with the local search algorithm. Considering the second case study, the decision tree-based optimizer proved to be equally effective compared to evolutionary algorithms. The relative error of the simulations using the parameters estimated by these algorithms was less than 8 percent. Besides, the shape of the friction reconstructed in the second joint of the robotic manipulator through the parameters estimated by the algorithms is in accordance with the expected.

O objetivo principal do estudo é comparar o teste em 3 pontos com braquetes com o teste de resistência ao deslizamento utilizando um novo dispositivo que realiza a mensuração simultânea do coeficiente de atrito, das forças e dos momentos nos braquetes de ancoragem e da força de desativação no braquete desalinhado, exercidos por fios ortodônticos. Os objetivos secundários foram desenvolver o dispositivo e comparar, no teste em 3 pontos: (i) a influência, nas grandezas e no coeficiente de atrito cinético, da variação da simetria nas distâncias inter-braquetes, do tipo de braquete de ancoragem (canino ou 2º pré-molar), do deslocamento (3 ou 5mm) do braquete central, do sentido do desalinhamento (vestibular ou lingual) do braquete central e da marca de fio-braquete; (ii) as 3 formas de cálculo do coeficiente de atrito cinético; (iii) os 10 ciclos, para vestibular ou lingual, para verificar se eles são semelhantes ou não entre si. Foram utilizados braquetes autoligáveis (dentes 13, 14 e 15) e fios 0.014\'\' NiTi e CuNiTi das marcas Aditek e Ormco. O teste de resistência ao deslizamento foi realizado no desalinhamento lingual, nos dois deslocamentos e na configuração simétrica. O teste em 3 pontos com braquetes foi realizado no desalinhamento lingual e vestibular, nos dois deslocamentos e na configuração simétrica e assimétrica. Por meio da ANOVA, foram comparados, entre os dois tipos de teste: (A) as grandezas e o coeficiente de atrito e (B) o coeficiente de atrito gerado apenas no braquete de 2º pré-molar. Utilizando-se do mesmo teste estatístico foram comparados, no teste em 3 pontos com braquetes: (A) na configuração simétrica, algumas grandezas e o coeficiente de atrito advindos da variação da marca de fio-braquete, do deslocamento, do desalinhamento e do tipo de braquete; (B) algumas grandezas e o coeficiente de atrito gerados na configuração simétrica e assimétrica; (C) os valores das 3 formas de cálculo do coeficiente de atrito na configuração simétrica; e (D) algumas grandezas e o coeficiente de atrito encontrados nos 10 ciclos. Resultados: (A) a maioria dos valores das grandezas e do coeficiente de atrito gerados pelos dois tipos de teste foram diferentes estatisticamente; (B) o braquete de 2º pré-molar apresentou valores de coeficiente de atrito diferentes entre os dois tipos de teste; (C) na configuração simétrica, as variáveis foram estatisticamente significantes na maioria dos casos para as grandezas analisadas e para o coeficiente de atrito; (D) houve diferença entre a configuração simétrica e assimétrica; (E) o coeficiente de atrito baseado nas duas normais e na força de atrito se aproximou mais da realidade clínica e foi sensível à variação da geometria da relação fio-braquete; e (F) os 10 ciclos para lingual foram semelhantes entre si em 70% dos casos e os 10 ciclos para vestibular foram diferentes em 57% dos casos. Conclusões: o teste em 3 pontos com braquetes é diferente do teste de resistência ao deslizamento; a variação das configurações geométricas e da marca de fio-braquete pode influenciar nos valores das grandezas e do coeficiente de atrito cinético; os 10 ciclos para lingual foram mais semelhantes entre si que os 10 ciclos para vestibular. / The main objective of the study is to compare the three-bracket bending test with the resistance to sliding test using a new device that performs simultaneous measurement of coefficient of friction, the forces and moments on the anchor brackets and deactivation force in misaligned bracket, exercised by orthodontic wires. Secondary objectives were to develop the device and compare, in the three-bracket bending test: (i) the influence, on the physical quantities and on the kinetic friction coefficient, of the variation of the symmetry in the inter-bracket distance, of the type of anchor bracket (canine or 2nd premolar), of displacement (3 or 5mm) and misalignment (buccal or lingual) of the central bracket, and of the wire and bracket brand; (ii) the three ways to calculate the coefficient of kinetic friction; (iii) the 10 cycles, for buccal or lingual, to see if they are similar or not. Self-ligating brackets were used (teeth 13, 14 and 15) and wires 0.014 \'\' NiTi and CuNiTi of Aditek and Ormco brands. The resistance to sliding test was conducted on the lingual misalignment, on both displacements and on symmetrical configuration. The three-bracket bending test was held at the lingual and vestibular misalignment, at both displacements and at the symmetrical and asymmetrical configuration. Through ANOVA, were compared, between the two types of tests: (A) the quantities and the coefficient of friction and (B) the coefficient of friction generated only in the second premolar bracket. Using the same statistical test were compared, in three-bracket bending test: (A) in symmetrical configuration, the quantities and the coefficient of friction arising from the variation in the wire and bracket brands, displacement, misalignment and the type of bracket; (B) the quantities and the coefficient of friction generated by the symmetric and asymmetric configuration; (C) the values of the three ways of calculating friction coefficient; and (D) the quantities and the coefficient of friction encountered in 10 cycles. Results: (A) most of the values of the quantities and the coefficient of friction generated by the two types of test were statistically different; (B) the 2nd premolar bracket showed different friction coefficient values between the two types of test; (C) in the symmetrical configuration, the variables were statistically significant in the most of cases for quantities and the friction coefficient; (D) was found difference between symmetric and asymmetric configuration; (E) the friction coefficient based on both normal forces and frictional force was closer to the clinical reality and was sensitive to variations in the geometry of the wire-bracket relationship; and (F) the 10 cycles for lingual were similar in 70% of cases and the 10 cycles for buccal desalignment were different in 57% of cases. Conclusions: The three-bracket bending test is different from the resistance to sliding test; the variation of geometric configurations and wire and bracket brands may influence the values of the quantities and the coefficient of kinetic friction; the 10 cycles for lingual were more similar to each other than the 10 cycles for buccal.