Neste trabalho é desenvolvido um modelo de blindagem balística mista composta por uma parte cerâmica (alumina), e uma parte de compósito (polietileno de ultra alto peso molecular). Paralelamente, também foi modelada a munição à qual a blindagem objetiva proteger. O modelo foi aplicado a alvos compostos somente da base de polietileno de ultra alto peso molecular, e a alvos mistos contendo cerâmica e compósito. Quando a blindagem apresentou uma V50, velocidade com 50% de chance de penetração, da ordem de 700m/s, a simulação obteve erros inferiores a 5%. Já quando a blindagem apresentou uma V50 mais baixa, cerca de 500m/s, a simulação obteve erros maiores, superiores a 15%, mas mesmo assim foi possível prever que a blindagem não era eficiente para esse tipo de solicitação.

Uma das preocupações entre os fabricantes de aeronaves e motores refere-se falhas não contidas de rotor de turbina com liberação de fragmentos. Esses fragmentos são liberados com altos valores de velocidade e energia colocando em risco a segurança da aeronave. Este trabalho tem por objetivo analisar e desenvolver um painel blindado para proteção dos sistemas e ocupantes de uma aeronave contra fragmentos provenientes desse tipo de falha. O modelo de motor considerado é o turbofan, por ser o tipo de motor mais empregado em avião comercial. As características dos fragmentos são definidas conforme o guia FAA AC 20-128A. São analisadas diversas classes de materiais utilizadas em blindagem balística. O material escolhido deveria permitir obter um painel de proteção de baixo custo e peso e bom desempenho balístico. Com base nesses requisitos o material escolhido é a vitro-cerâmica, onde constituída por uma composição de painel blindado para o sistema vidro lítio e outra composição para o sistema vidro cálcio. Para que fosse definido que tipo de fragmento este painel blindado deveria suportar foram calculadas a massa, velocidade e energia dos fragmentos, onde foi definido que o fragmento a ser considerado seria o do tipo pequeno. Para testar a eficiência do painel blindado construído em vitro-cerâmica, foram realizados ensaios de impacto balístico conforme a norma MIL-STD-662F. Para simular o pequeno fragmento foi utilizado um projétil balístico de calibre 7,62 x 51 mm FMJ. O ensaio de impacto permitiu calcular a velociade V50 do projétil usado com modelo de fragmento. Com a velocidade V50 calculou-se a energia de impacto do simulador de fragmento contra o painel de proteção desenvolvido. A energia de impacto calculada para o projétil foi então comparada com a energia de impacto calculada para o pequeno fragmento. Conclui-se que o painel de proteção fabricado em vitro-cerâmica seria capaz de suportar o impacto da grande maioria dos pequenos fragmentos possível de serem liberado em caso de falha do motor.

A evolução dos métodos de ignição das munições eleva o poder dos armamentos a altíssimos níveis nunca antes vistos, o que possibilita um agrupamento de impactos, quase todos num mesmo ponto. Estas verdadeiras "armas do futuro" apontam para a necessidade de "blindagens do futuro", com propriedades de alta retenção e de resistência prolongada, o que significa produzir blindagens com a capacidade de reter múltiplos disparos, em áreas cada vez menores. "Blindagens Compostas" vão ao encontro desta necessidade, pois sendo a combinação sequenciada de materiais cerâmicos, ligas metálicas e polímeros que compõe sofisticados sistemas capazes de neutralizar total ou parcialmente a ação de munições de alto poder de penetração e elevado nível energético com um mínimo de espessura, peso e custo. O objetivo deste trabalho é a concepção de uma blindagem composta de alta eficiência para a absorção da energia de impacto de uma munição 0,50" AP-M2. Neste estudo foram levados em consideração os tipos de materiais cerâmicos, metálicos e poliméricos disponíveis no mercado que atendam os requisitos aeronáuticos para se obter um conjunto que possua baixo peso e espessura e que melhor se adapte a estrutura de uma aeronave militar. Para a determinação do melhor conjunto de materiais que retenha a munição com eficiência foram preparados 7 CDPs com diferentes configurações utilizando materiais comercialmente disponíveis. Estes ensaios balísticos foram realizados de acordo com as normas MIL-PRF-46103E, Type III, Class 2C no laboratório de da Companhia Brasileira de Cartuchos (CBC), Brasil. Para a determinação da menor espessura e do menor peso foi realizado uma segunda etapa de ensaios onde 6 CDPs com diferentes configurações foram testados conforme MIL-PRF-46103E, Type III, Class 2B no laboratório Beschussamt Mellrichstadt, em Mellrichstadt, Alemanha. Nesta etapa de estudos também foram verificados a influência da resistência da blindagem, em função do local em que os blocos cerâmicos foram atingidos. Os resultados obtidos indicam que a configuração que demonstrou melhor desempenho foi a composição "J" com camada cerâmica de Carbeto de Silício do Tipo "T" e camada polimérica feita em Polietileno de Ultra Alta Massa Molecular (UHMW-PE), sendo capaz de deter os projeteis nas três posições: central e nas juntas em "T" e em "I".

O presente trabalho tem por objetivo analisar o fenômeno de impactos de blindagem composta cerâmica-metal por meio de um modelo analítico unidimensional, onde se procura correlacionar o desempenho balístico com os parâmetros de impacto e com as propriedades físicas dos materiais do alvo e do projétil. O modelo analítico permite acompanhar a perda de massa do projétil e a redução de sua velocidade, além de prever a deformação máxima da base metálica no ponto de impacto. A simplicidade do modelo permite utilizá-lo como ferramenta útil e rápida em projetos de blindagem composta cerâmica-metal, uma vez que as variáveis são facilmente determinadas. A fim de comparar os resultados experimentais com os valores previstos no modelo analítico, foram medidas as deflexões máximas da base metálica dos alvos e massa residual dos fragmentos do projétil, obtendo-se uma boa correlação entre os resultados teóricos e experimentais (1% a 40%). Este trabalho tem ainda a finalidade de investigar a influência do tamanho de grão do material cerâmico sobre o desempenho balístico, permitindo a seleção do material mais adequado para cada aplicação. Para atingir esse objetivo, foram confeccionadas duas cerâmicas com a mesma composição química, porém com diferentes tamanhos de grão, e determinados o módulo de Weibull e a tensão média de resistência. O desempenho balístico foi comparado medindo-se a máxima velocidade do projétil que cada formulação foi capaz de suportar sem sofrer perfuração. Verificou-se que a formulação com maior tamanho de grão apresentou melhor desempenho balístico.

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O progresso nas pesquisas no campo de átomos a baixíssimas temperaturas tem possibilitado o estudo de fenômenos de fotoassociação e blindagem óptica. Estes dois fenômenos são tipicamente produzidos quando um campo de luz externo é incidido em um MOT. Dependendo das dessintonias das frequências dos lasers em relação à ressonância atômica, se podem realizar seletivamente estes processos. Neste trabalho, os estudos são feitos em átomos de sódio e a exploração apresentada faz parte dos estudos que envolvem a formação e detecção de moléculas fotônicas. Uma exploração dos espetros de fotoionização associativa por dois fótons na região de 0 até -30 GHz foi realizada e a identificação dos estados de longo alcance foi feita. Os níveis vibracionais identificados pertencem majoritariamente aos estados 1g, 0g e 0+u, sendo o estado 0g um estado puramente de longo alcance. Um estudo da blindagem óptica em alguns picos do espectro de fotoionização associativa foi realizada com a adição de outro laser azul de frequência ωA2, e se comprovou saturação na blindagem das colisões inelásticas quando se aumenta a potência deste laser. Com estes estudos demonstramos que os potenciais moleculares intermediários são modificados na presença de campos de luz intensos. / The progress of research in the field of atoms in low temperatures has opened the possibility to study phenomena called fotoassociation and optical shielding. These two phenomena are typically produced when an external light field is focused on a MOT. Depending on the detuning of frequencies of the laser with respect to the atomic resonance can be selectively induced these processes. In this work, the studies are made for sodium atoms, and the presented exploration has been a part of the first studies involving the formation and detection of photonic molecules. An exploration of the fotoasociation spectrum of two colors fotoionizative association between 0 and -30 GHz was performed, and a labeling of the states of long range was carried out. These vibrational levels belong mostly to the states 1g, 0g and 0+u , being the state 0g , a purely long range state. A study of optical shielding of some peaks in the fotoasociation spectrum, as identified to be important in forming the photonic molecule. With respect to the blue laser detuning frequency ωA and its intensity was performed with the addition of another blue laser frequency ωA2, and can show a saturation in the shielding for inelastic collisions when increasing the laser intensity. The studies have showed modification in the intermediary potentials in the presence of an intense light field.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-12-19Bitstream added on 2014-06-13T18:09:39Z : No. of bitstreams: 1 canova_alf_me_bauru.pdf: 536650 bytes, checksum: a9187371a18d33b935507b73518a7aa2 (MD5) / Esse trabalho tem por objetivo estudar moléculas confinadas via método de Hartree-Fock, de modo a determinar a energia de ligação e do raio de ligação. Estudamos as moléculas de H- 'H POT. +' e HE- 'H POT. +' incluindo os efeitos de blindagem através da modificação da energia de repulsão nuclear. Essa modificação ocorreu pela introdução do fator de blindagem que, ao ser sucessivamente modificado, permitiu um estudo comparativo do comportamento da energia de ligação e do raio de ligação. A relevância desse trabalho para a área de Ciências e Tecnologia de Materiais deve-se ao fato de que a compreensão e o desenvolvimento de materiais e técnicas dependem não somente das espécies químicas, mas também das ligações químicas, pois ambas determinam as características e as propriedades do material. / The main objective of this work was to study the chemical and physical properties, as the bond distance and energy, of confined atoms via Hartree-Fock method. We studied the H- 'H POT. +' e HE- 'H POT. +' molecules introducing the screening effects via modification of the nuclear repulsion energy between atoms allowing thus to understanding the effects in the bond length and energy. The relevance of this work is of prime importance in material science due to many technological applications as molecules confined to surfaces, in liquid helium, neutral plasma and catalysis. All this applications has a common background of knowledge: the influence of the material physical and chemical properties with the distance and energy between the atoms in the chemical composition of the material.

Neste trabalho apresenta-se uma nova maneira de calcular a espessura de blindagem de uma placa plana homogênea pela combinação dos métodos L TSN e Decomposição. No método da Decomposição o termo não-linear é aproximado pelos polinômios A 11 e A11 • É também empregada a formulação L TSN para resolver problemas de grandes espessuras. Simulações numéricas para a espessura de blindagem são apresentadas usando as formulações L TS2 e L TS4 considerando, respectivamente, cinco e dois termos da solução em série do método da Decomposição. / In this work is proposed a new approach to evaluate the shielding thickness of a homogeneous slab by combination the L TSN and Decomposition methods. In the Decomposition method, the non-linear term is approximated by the A11 and Ã11 polynomials. It is also used the L TSN formulation to solve large thickness problems. Numerical simulations for the shielding thickness are reported employing the L TS2 and L TS4 formulations and considering, respectively, five and two tenns of the series solution from the Decomposition method.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais / Made available in DSpace on 2012-10-26T11:08:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 302244.pdf: 2681062 bytes, checksum: 1ed1f676e80dc89fc8e0f90e08689bbb (MD5) / Misturas poliméricas condutoras de eletricidade, à base de polipropileno (PP) aditivado com negro de carbono condutor (NC), negro de carbono modificado com polipirrol (PPy.NC), ou polipirrrol (PPy), foram preparadas por mistura mecânica em um reômetro de torque e caracterizadas. Caracterizações dos materiais foram feitas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), análises térmicas (termogravimetrica (TG); calorimetria diferencial de varredura (DSC)), propriedades termodinâmicas (DMA), medidas de condutividade elétrica pelo método padrão quatro pontas e método do eletrômetro. Foi analisada a utilização dessas misturas como materiais capazes de blindar a radiação eletromagnética na faixa de frequência da banda X de microondas (8,2 a 12,4 GHz) através do uso de um guia de ondas retangular e um analisador de rede. Os aditivos influenciaram na estabilidade térmica, nos valores de condutividade e nos limiares de percolação das misturas preparadas. Os resultados mostram que as misturas atingem valores de condutividade elétrica próximos aos dos aditivos condutores, exceto as misturas preparadas com PP e PPy. Os compósitos obtidos com a adição de NC e PPy.NC apresentam menor limiar de percolação, (3,2 e 3 % em massa, respectivamente) quando comparados com as misturas preparadas com PPy (acima de 15% em massa). Em geral, as propriedades dielétricas e a eficiência de blindagem (EB) aumentaram com o aumento da concentração do aditivo condutor para a maioria das misturas. Entre os aditivos utilizados, o NC apresentou melhores resultados de EB, atingindo valores de - 27 dB, os quais viabilizam o uso como material atenuador de radiação eletromagnética. / Electrically conducting polymer mixtures based on polypropylene (PP) and carbon black (CB), carbon black composite with polypyrrole (PPy.CB) and polypyrrole (PPy) fillers, were prepared by melt mixing process in a torque rheometer Brabender. The composites were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and dynamic mechanical analysis (DMA). The electrical conductive measurements were performed by both four-point and two-point probe methods. The electromagnetic properties in the microwave frequency range (8.2-12.4 GHz) were analyzed by using a rectangular waveguide and a network analyzer. The thermal stability, electrical conductivity and percolation thresholds were influenced by the fillers. The results show that all composites reached electrical conductivity values close to the conductive fillers, except the PP/PPy blends. The composites prepared with NC and PPy.NC have shown lower percolation thresholds (3,2 e 3 wt. % , respectively) than PPy blends (percolation thresholds higher than 15 wt. %). In general, for all composites and blends, the dielectric properties and shielding effectiveness (SE) increased with conductive component loading and decreased with frequency. The composite containing 15 wt% CB exhibits higher SE value ( -27 dB) , this result indicates that this composite can be used as effective electromagnetic interference shielding materials.

Neste trabalho apresenta-se uma nova maneira de calcular a espessura de blindagem de uma placa plana homogênea pela combinação dos métodos L TSN e Decomposição. No método da Decomposição o termo não-linear é aproximado pelos polinômios A 11 e A11 • É também empregada a formulação L TSN para resolver problemas de grandes espessuras. Simulações numéricas para a espessura de blindagem são apresentadas usando as formulações L TS2 e L TS4 considerando, respectivamente, cinco e dois termos da solução em série do método da Decomposição. / In this work is proposed a new approach to evaluate the shielding thickness of a homogeneous slab by combination the L TSN and Decomposition methods. In the Decomposition method, the non-linear term is approximated by the A11 and Ã11 polynomials. It is also used the L TSN formulation to solve large thickness problems. Numerical simulations for the shielding thickness are reported employing the L TS2 and L TS4 formulations and considering, respectively, five and two tenns of the series solution from the Decomposition method.