A sistemática de Cnidaria Anthozoa foi revisada inúmeras vezes e por vários autores, sendo que os Ceriantharia sempre foram avaliados através de dados clássicos e muito pretéritos. O clado Ceriantharia, uma ordem dentre Hexacorallia, apresenta muitos caracteres dúbios e que poderiam colocar os animais em várias posições sistemáticas dentre Cnidaria. Ainda, as revisões de Ceriantharia são sempre derivadas de análises das mesmas espécies, principalmente do Mar Mediterrâneo. O presente trabalho tem como enfoque a discussão dos caracteres taxonômicos (morfológicos e moleculares) de Ceriantharia, sua posição sistemática, levantamento taxonômico de áreas no Oceano Atlântico praticamente inexploradas para o grupo e aspectos da biologia das espécies encontradas. Os resultados apontam para uma nova posição sistemática de Ceriantharia, levando o grupo à base de Anthozoa e como um ramo independente. A utilização de dados moleculares evidenciou o vigor do emprego de DNA barcoding na zoologia comparada de Ceriantharia. Aspectos de especiação e de revisão sistemática resultaram pelas análises moleculares. Ao mesmo tempo, os dados morfológicos são extremamente confusos e muito do que foi utilizado como caractere de delimitação de espécies pela tradição de se assumir homologias com Actiniaria é, aparentemente, inconsistente. O ciclo de vida de Isarachnanthus noturnus foi verificado, sendo que o seu estágio jovem, planctônico, e de dispersão é de longa duração. Dados sobre regeneração em pólipos também foi verificada e com a constatação de mecanismos divergentes entre as espécies. / The Cnidaria Anthozoa systematics was revised several times by a number of authors, and the Ceriantharia always evaluated using very classical and ancient data. The Ceriantharia clade, an Hexacorallia order, has many dubious characters that could place the animals in various systematic positions within Cnidaria. Also, the Ceriantharia reviews are always derived from analysis of the same species, mainly from the Mediterranean Sea. This work focuses on the discussion of taxonomic characters (morphological and molecular) of Ceriantharia, the systematic position, taxonomic survey of virtually unexplored Atlantic Ocean areas for the group and the biology of the observed species. The results suggest a new systematic position of Ceriantharia placing the group at the basis of Anthozoa and as an independent branch. The molecular data comparison showed the force of DNA barcoding use in Ceriantharia comparative zoology. The molecular data allowed the discussion of several aspects of speciation and systematics. At the same time, the morphological data are extremely confusing and much of it was used as delimiting species character by the tradition of assuming homologies with Actiniaria is, apparently, inconsistent. The life cycle of Isarachnanthus noturnus was observed, and the young, planktonic and dispersal stage is long-lived. Data on regeneration of polyps was also verified with the observation that mechanisms differ between species.

Emendas por traspasse são criadas pela justaposição de barras de aço em um determinado comprimento, assegurando que elas se manterão em posição. Assim como em outros sistemas estruturais, a alvenaria estrutural de blocos de concreto utiliza barras de aço como reforço dos elementos quanto à resistência à tração, mais proeminentes em edifícios altos devido à ação dos ventos. As armaduras são projetadas para serem alocados no interior dos blocos, e a prática construtiva no Brasil é posicionar as armaduras de aço antes dos blocos serem assentados. Devido à essa prática, as paredes precisam ser construídas em pelo menos duas etapas, para considerar a altura limite imposta pela armadura posicionada ao operário na elevação dos blocos. Para aumentar a eficiência na elevação das paredes de alvenaria, hélices circulares são propostas como componentes de confinamento do graute que envolve a emenda, permitindo a elevação da parede em etapa única. A armadura é colocada dentro da seção transversal da espiral após a parede de alvenaria ser completamente elevada. O objetivo desta investigação é avaliar a eficiência da emenda por traspasse, com hélice circular atuando como componente do confinamento do graute que envolve a emenda. Quatro configurações de emenda distintas foram ensaiadas: a primeira, referência, foi justaposta e amarrada com arame; a segunda foi espaçada, porém sem a presença de um componente de confinamento; a terceira foi espaçada e continha uma hélice circular com passo de 3,5 cm; e a quarta foi espaçada e continha uma hélice circular com passo de 8,0 cm. Os ensaios permitiram concluir que a hélice de traspasse é um componente eficiente no confinamento das emendas por traspasse em alvenaria estrutural de blocos de concreto. Análises estatísticas dos resultados demonstram que emendas por a emenda com hélice circular de 3,5 cm não só é equivalente à emenda por referência do ponto de vista da resistência à tração, como também contribui para a redução de fissuras. / Lap slices are created by the overlapping of reinforcement bars over a specified length and reassuring that they stay in place. As with other structural systems, concrete block masonry uses reinforcing steel to carry the tensile loads which are more prominent on tall buildings due to the effect of wind. Reinforcing bars are designed to be placed inside block cells. The construction practice in Brazil is to place the reinforcing steel before the block units are laid. With this practice, walls need to be built in at least two lifts to account for the height limits imposed by the mason having to lift each block over the reinforcing bars. To increase the efficiency of wall construction, spirals are proposed as confinement components of the grout surrounding the lap splices, allowing a single-lift wall construction. The vertical reinforcement is then placed inside the cross-section of the spiral after the laying of blocks is complete. The objective of this investigation is to evaluate the efficiency of lap splices with spirals as confinement components of grout. Four types of single-bar splice specimens were prepared during the test program consisting of: first, contact lap splices tied by steel lock wires; second, non-contact lap splices without any confinement components; third, non-contact lap splices with the surrounding grout confined by spirals with 35 mm pitch; fourth, non-contact lap splices with the surrounding grout confined by spirals with 80 mm pitch. The results of the experimental program show that spirals are efficient confinement components of non-contact lap splices in concrete block masonry. Statistical analysis of results demonstrate that non-contact lap splices confined by spirals with 35 mm pitch are not only equivalent with contact lap splices regarding their ultimate tensile resistance, but also contribute to the reduction of cracks.

Neste trabalho foram investigadas as influências de alguns dos principais fatores do torneamento sobre o acabamento da superfície, rugosidade, tensões residuais e microdureza em um conjunto de amostras. Foram analisadas barras de aço ABNT 1045 torneadas e utilizou-se a técnica de planejamento de experimentos (DoE) para formar trinta e duas diferentes combinações de fatores, analisar suas interações e sua influência no acabamento de cada amostra. Os fatores de usinagem investigados foram: (1) avanço, (2) velocidade de corte, (3) raio de quina, (4) ângulo de saída e (5) posição axial. Analises fatoriais foi avaliaram a influência dos cinco fatores na rugosidade média (Ra) e a eficácia de cada conjunto de fatores em obter o acabamento alvo (Ir). Utilizou-se a técnica de difração de raios-X para medir as tensões residuais em sete das dezesseis amostras. As tensões foram medidas na superfície e em profundidades de 5, 10, 20, 50 e 75 μm com auxílio de ataque eletrolítico. Por fim foi realizada análise metalográfica da superfície usinada e perfil de microdureza. Os resultados mostraram que o avanço e o raio de quina possuem elevado efeito padronizado em ambas as análises. Porém, para ambos, enquanto que a aplicação de um menor avanço (ou maior raio de quina) produziu superfícies com baixo Ra, por outro lado também prejudicou a eficácia do torneamento pois contribuiu para obtenção de rugosidade significativamente maior que a teórica. Já o fator velocidade de corte quando teve seu valor elevado foi benéfico ao processo em ambas as análises. Não foi encontrada relevância da região de medição da rugosidade sobre Ra. As tensões residuais sofreram elevada influência dos fatores avanço e velocidade de corte, enquanto o ângulo de saída e o raio de quina mostraram pequeno efeito. A qualidade do acabamento da superfície, regular ou irregular, apresentou relação direta com o mecanismo de geração das tensões residuais. O perfil de microdureza medido mostrou valores de dureza elevados nas amostras com superfície regular e em regiões com maior tensão residual. / This paper investigated the influence of some of the main turning parameters in surface finishing, roughness, residual stress and microhardness of turning samples. Design of experiments (DoE) approach controlled the machining factors of the 0.45%C (ABNT 1045) steel bars samples. DoE also were applied to organize a total of thirty-two parameters combination, analyze its interactions and influences in each sample’s surface finish. Machining parameters investigated were: (1) feed rate, (2) cutting speed, (3) nose radius, (4) rake angle and (5) region of roughness measurement. Factorial analysis evaluated the influence of those five parameters in the average roughness (Ra) and the accuracy of each parameters combination to achieve the expected surface finish (Ir). The X-ray diffraction technique was used to measure the residual stresses in seven out of sixteen samples. The tensions were measured at their surface and at depths of 5, 10, 20, 50 and 75 μm by means of electrochemical material removal. In addition metallographic analysis of the machined surface and microhardness profile were conducted. Results showed that parameters as feed rate and nose radius have strong standardized effect in both factorial analysis. Results shown that reduction of the feed rate (or increase in nose radius) were able to produce lower roughness average (Ra) but, on the other hand, it also contribute to generate a surface roughness significant higher than theoretical roughness. The increase in cutting speed was beneficial to both, achieving a lower roughness average and improving process accuracy. The region of roughness measurement was found not significant to influence Ra. The residual stresses were strongly influenced by the feed rate and cutting speed factors, while the rake angle and nose radius showed small effect. The quality of the surface finish, regular or irregular, was directly related to residual stresses generation mechanism. The microhardness profile shown higher microhardness in samples with regular surface finish and in depths with higher residual stress.

Os cladóceros são popularmente conhecidos como pulgas d’água, habitam principalmente ambientes aquáticos de água doce e são considerados bons indicadores tróficos. Esses microcrustáceos são usados tanto em pesquisas básicas, quanto aplicadas, como estudos ecológicos, evolutivos e ecotoxicológicos. A despeito da dificuldade na análise de caracteres morfológicos, uma grande riqueza de espécies de cladóceros já foi detectada em Minas Gerais usando essas ferramentas. Devido a essa dificuldade, ferramentas moleculares são cada vez mais aplicadas para acessar essa biodiversidade. Atualmente, o marcador molecular conhecido como Código de Barras do DNA – DNA barcode, que tem como base um segmento do gene mitocondrial, o citocromo c oxidase subunidade 1 (COI) tem sido cada vez mais utilizado na taxonomia, identificação de espécies crípticas e estudos de diversidade. Neste contexto, nós avaliamos a diversidade genética de espécies de Cladocera de um ponto do Reservatório da Usina Hidrelétrica de Furnas e outro no município de Heliodora (ambos no Sul de Minas Gerais). Este é o primeiro inventário molecular de Cladocera no Brasil, cujo objetivo foi conhecer a diversidade de espécimes brasileiros e compará-los geneticamente com exemplares de outros países, verificando, assim, problemas taxonômicos e existência de espécies crípticas. Obtivemos sequências para 11 espécies de Cladocera, distribuídas nas famílias Sididae, Daphnidae, Bosminidae e Chydoridae. Os fragmentos amplificados variaram de 493 a 659 pares de base, das quais 90% foram maiores que 500pb. Algumas destas sequências de COI (Bosmina freyi e Bosminopsis deitersi) constituem as primeiras da espécie no mundo. Ainda verificamos que a maioria dos isolados brasileiros são molecularmente diferentes dos espécimes do México, Canadá e Guatemala. Para Daphnia laevis as divergências genéticas obtidas entre o isolado brasileiro e o argentino as classificam como integrantes da mesma entidade taxonômica, dados esses que dão força ao conceito de endemismo continental. Além da avaliação da diversidade, com a determinação do COI de Ovalona kaingang (Cladocera: Chydoridae) confirmamos as análises morfológicas recentes que realocaram espécies do grupo pulchella para Ovalona, já que as divergências genéticas entre Ovalona e as outras espécies do banco de dados são superiores a 19,1%. Portanto, o uso do DNA barcode foi eficiente como marcador molecular tanto na detecção da diversidade genética dos espécimes de Cladocera, quanto como ferramenta taxonômica. Futuramente nossos dados poderão ser aplicados em estudos de diversidade filogenética, distribuição geográfica, padrões biogeográficos e auxiliar em revisões taxonômicas. / Cladocerans are popularly known as water fleas, inhabit mainly freshwater aquatic environments and are considered good trophic indicators. These microcrustaceans have been used in basic and applied research, such as ecological, evolutionary and ecotoxicological studies. Morphological tools have been used to detect species richness of cladocerans from Minas Gerais, but given the difficulty of this morphological analysis, it is interesting to access this biodiversity by molecular tools as the DNA barcode. This molecular marker is based on a short segment of the mitochondrial gene cytochrome c oxidase subunit 1 (COI). It has been increasingly used in taxonomy, identification of cryptic species and diversity studies. In this context, we characterized the genetic diversity of Cladocera species from a point in the Furnas Hydroelectric Power Plant Resevoir and another in the Heliodora city (both in the south of Minas Gerais). This is the first molecular Cladocera inventory in Brazil, whose objective was to differentiate the Brazilian isolates of specimens from other countries, thus verifying taxonomic problems and cryptic species. We obtained sequences for 11 Cladocera species, distributed in Sididae, Daphnidae, Bosminidae and Chydoridae. The amplified fragments range from 493 to 659 base pairs, of which 90% were larger than 500 bp. Some of these COI sequences (for Bosmina freyi and Bosminopsis deitersi) represent the first molecular data in the world. We also found that the majority of Brazilian isolates are molecularly different from specimens from Mexico, Canada and Guatemala. For Daphnia laevis the genetic differences found between the Brazilian and Argentine isolates qualify them as members of the same taxonomic entity, reinforcing the concept of continental endemism. Besides the evaluation of diversity, with the determination of the COI for Ovalona kaingang (Cladocera: Chydoridae) we confirmed the morphological data, relocating the pulchella-group species to Ovalona, since the genetic differences between Ovalona and other species from the database were higher than 19.1%. Therefore, the use of DNA barcode was efficient to detect the genetic diversity of Cladocera specimens as a taxonomic tool. In the future our data can be applied to phylogenetic diversity studies, geographic distribution, biogeographic patterns and to assist in taxonomic revisions. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Barras de torção são largamente utilizadas para diversas necessidades na indústria aeronáutica, tais como sistemas de comando de vôo, contrabalanceamento de portas diversas. Desse modo, ée apresentada uma metodologia que visa fornecer uma estimativa inicial das dimensões dessa barra. Essa metodologia ée baseada em três conceitos comuns para qualquer projeto de barra de torção: balanceamento, onde a barra de torção deve promover certa resistência a uma carga aplicada (no estudo de caso, a abertura de uma porta de passageiros); fadiga, baseada nas propriedades dos materiais estudados, bem como suas curvas de fadiga, fornecidas pela norma MMPDS-01; e, por último, margem de segurança, de modo que haja tensões em níveis satisfatórios, em relação às tensões de escoamento dos materiais estudados. Assim, obtém-se uma estimativa pré-otimizada das dimensões da barra de torção (diâmetro e comprimento) para qualquer material, visando a atender os requisitos necessários. Para a decisão final da melhor barra estimada, são estabelecidos critérios, novamente atendendo às necessidades de cada projeto, tais como peso, custo, entre outros. Com os valores estimados, ée feito o refinamento da mesma, utilizando método dos elementos finitos e ensaios. De modo geral, a metodologia visa dar essa estimativa inicial de forma que não sejam necessárias inúmeras novas iterações no projeto, reduzindo o tempo de projeto e manufatura.

A utilização de varetas elétricas, diretas ou indiretas, é prática usual nos estudos dos problemas termo-hidráulicos em reatores nucleares. As varetas elétricas, fabricadas com elementos resistivos a base de ligas metálicas, encontram limitações quanto à sua utilização em temperaturas elevadas (acima de 1.000 C) e altos fluxos de calor superficial (250 W/cm2), devido à possibilidade de fusão do elemento resistivo. A utilização de ligas a base de platina e tântalo é uma solução técnica viável, porém, economicamente discutível. O grafite sintético e o conjugado carbono/carbono representam uma alternativa às ligas metálicas, pois são materiais elétricamente condutores e conservam a resistência mecânica em elevadas temperaturas (3.000 C). Foram fabricadas varetas elétricas indiretas com elementos resistivos de grafite sintético e de carbono/carbono. O processo de fabricação utilizado, que inclui o forjamento rotativo, inviabilizou a utilização do grafite sintético, como elemento resistivo, sendo obtidas apenas varetas com elemento resistivo de carbono/carbono. Os ensaios de potência realizados, mostraram que as varetas elétricas, com elemento resistivo de carbono/carbono, apresentam condições de utilização confiáveis, até o valor de 100 W/cm2 e que este valor pode ser superado, mediante uma melhor opção na escolha dos materiais complementares (revestimento e isolante elétrico).

O presente trabalho consiste no aprimoramento de formulação do Método dos Elementos Finitos (MEF) para barra geral laminada tridimensional pela consideração da cinemática de empenamento para seção qualquer. Desenvolve-se um código computacional para se solucionar o empenamento, considerando-se uma derivada do giro em relação ao eixo longitudinal de valor unitário, do problema de torção livre de Saint-Venant para uma seção transversal de geometria qualquer, homogênea e não-homogênea. Posteriormente o código desenvolvido é adaptado de forma a ser acoplado a um programa com formulação de barra geral tridimensional laminada, que segue a cinemática de Reissner-Timoshenko generalizada, enriquecendo-o com a consideração do empenamento. A primeira contribuição significativa do desenvolvimento do trabalho é a inclusão de geometrias quaisquer para a seção transversal, possibilitando, por exemplo, a consideração de núcleos estruturais mistos em edifícios, abertos e fechados por trechos. A segunda contribuição é referente à consideração de material laminado, possibilitando considerar núcleos estruturais de materiais compostos. Exemplos gerais são resolvidos para a verificação e validação da formulação proposta e implementada. / In the present work an improved finite element formulation for the analysis of three-dimensional laminated bars is presented. The improvement is made by introducing the warping mode into the previous model that follows a general Reissner-Timoshenko kinematics hypotesis. In order to do so, a two-dimensional code is developed, based on Saint Venant\'s torsion problem; to find the warping mode for any considered cross-section, including non-homogeneous material. Each warping mode is achieved for unitary rotation by unit of length. This warping mode is weighted by a new parameter, the intensity of warping, and then added to the Reissner-Timoshenko kinematics, resulting into the enhanced formulation. The existent computational code is modified accordingly to this new kinematics and tested regarding its capacity of reproducing analytical results for Saint-Venant torsion and Vlasov bending-torsion theories. Some results for laminated cross sections are also provided. It is worth stressing that the main contributions of this work are two. The first is the consideration of warping for general 3D bars with any cross section, i.e., not limited to thin-walled cross sections. The second is the consideration of laminated materials for any cross section.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Estrutural, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor Joaquim da Silva Gomes