Nesta Tese são estudados o processo de moldagem por injeção a baixa pressão de pós cerâmicos submicrométricos e a extração dos ligantes orgânicos utilizados durante a moldagem, com o objetivo de ampliar o entendimento dos aspectos científicos envolvidos no processo, bem como desenvolver tecnologia nacional para a produção robusta de peças cerâmicas de alta qualidade. A moldagem por injeção a baixa pressão apresenta vantagens na produção de peças cerâmicas complexas, quando comparada à moldagem por injeção tradicional. É mais simples e barata, porém apresenta problemas na remoção da mistura de ligantes. As dificuldades envolvidas neste processo são ainda maiores quando se considera a confecção de peças cerâmicas espessas preparadas com pó submicrométrico. Este último, por outro lado, permite a obtenção de corpos sinterizados com alta densidade e excelentes propriedades mecânicas. Para viabilizar o emprego desta técnica, fez-se necessário desenvolver, neste trabalho, uma formulação de ligantes adequada para a injetora utilizada, bem como otimizar os parâmetros de injeção, além do desenvolvimento e confecção dos moldes necessários à injeção das peças. O pó cerâmico utilizado foi alumina (Al2O3) submicrométrica de alta pureza e o ligante principal foi a parafina. O processo desenvolvido permitiu a produção de lotes de peças de cerâmica de ótima qualidade, com excelente reprodutibilidade, que foram muito bem aceitas no mercado, em um projeto de interação com a indústria. O processo se mostrou robusto, confiável e adequado para suprir uma importante demanda, que está surgindo no Brasil, por pequenos lotes de peças de cerâmicas avançadas, com diferentes formas e características. Com o objetivo de verificar se os defeitos observados em algumas peças sinterizadas poderiam ter sua origem rastreada até a etapa de conformação da peça cerâmica, foi desenvolvido um método para medida da distribuição de pó cerâmico em corpos "a verde", baseado na absorção de radiação X e 1 de diferentes energias. A variação da distribuição de material cerâmico é obtida através da medida da absorção relativa da radiação de diferentes comprimentos de onda, proveniente de uma fonte de 241 Am, ao atravessar seções finas de um corpo injetado a baixa pressão. Esta medida, feita em distintas posições, permitiu traçar o perfil de densidade relativa ao longo de diferentes eixos da amostra. Os resultados obtidos demonstram que a concentração de Al2O3 em diferentes pontos da amostra a verde não varia mais que 1% em peso, e não pode ser responsável pelas rachaduras que surgem durante a etapa de extração dos ligantes. Também utilizou-se radiografias para verificar macrodefeitos decorrentes da injeção, defeitos esses que foram sanados após a otimização dos parâmetros de injeção. Para a remoção de ligantes de peças com paredes finas (até cerca de 7 mm), mesmo quando injetadas com pó submicrométrico, o método da extração por capilaridade, que utiliza leito de pó, mostrou-se bastante adequado. No entanto, para a remoção dos ligantes de peças espessas, fez-se necessário desenvolver dois métodos: o primeiro utiliza a técnica do fluxo capilar em leito de pó convencional (wicking) , com um longo patamar em 170°C, e o segundo, totalmente desenvolvido por nós, utiliza ao mesmo tempo pressão externa, vácuo nas regiões intersticiais entre as partículas do leito de pó e capilaridade. Neste último, o corpo a verde é envolvido em pó cerâmico, sob vácuo e compactado pela ação da pressão externa que atua sobre o pó, através de uma membrana. Este método propicia uma redução substancial no tempo de extração dos ligantes, sem a formação de bolhas e rachaduras indesejáveis. Ambos os métodos foram implementados com sucesso neste trabalho. Durante o processo de extração de ligantes ao ar, ocorrem complexas reações químicas superficiais, dando origem a uma casca dura nas peças parcialmente queimadas a 250°C. Para melhor compreender alguns aspectos do mecanismo de decomposição dos ligantes, foi estudado o processo de queima dos corpos a verde, em diferentes atmosferas, utilizando diversas técnicas de análise. Durante a extração dos ligantes ocorre um acúmulo de carbono na superfície das peças, que escurecem significativamente. Este acúmulo é devido aos ligantes que migram para a superfície com o aquecimento e sofrem degradação oxidativa. A película que se forma na superfície das peças apresenta uma dureza significativa, cerca de 10 vezes maior do que no centro da amostra. Esta casca mostrou ser prejudicial ao processo de extração dos ligantes de peças espessas. Foi observado, por meio de medidas de absorção no infravermelho (FTIR), que os ácidos carboxílicos presentes na mistura ligante reagem com a superfície da alumina, formando sais carboxilatos. A presença destes sais torna-se mais acentuada nas peças queimadas em 250°C, temperatura na qual se forma a casca dura. O conjunto de resultados obtidos sugere que a superfície das peças, enriquecida das frações mais pesadas dos ligantes, fica sujeita, sob condições oxidativas, à formação de ligações cruzadas (cross-linking) entre as longas cadeias carbônicas, o que acaba enrijecendo a matriz orgânica. Esta matriz, por sua vez, encontra-se ancorada às partículas do pó cerâmico com a formação de sais carboxilatos, do que resulta que a superfície das peças cerâmicas se torna rígida e, possivelmente impermeável à saída dos ligantes, dificultando a sua extração. A compreensão deste mecanismo de endurecimento da superfície das peças cerâmicas queimadas ao ar foi de suma importância para a proposta de processos alternativos de extração de ligantes, que resultaram na obtenção de peças sinterizadas de excelente densidade e livres de defeitos. / In this Thesis we study the process of low-pressure injection molding (LPIM) of submicrometric ceramic powder and particularly the debinding of the organic matrix employed for molding. LPIM presents many advantages for complex ceramic parts production, in comparison with traditionai high-pressure injection moiding. LPIM is more simple and cheap, but it present some problems mainly in the debinding step. The difficulties encountered in the debinding process increase for large ceramic parts made with submicrometric powder. But, on the other hand, the use of submicrometric ceramic powder permits the attainment of sintered bodies with high density and excellent mechanical properties. To overcome these difficulties, it was necessary to develop a binder formulation for the LPIM machine, to optimize the injection parameters, and also to develop adequate molds for the injection of ceramic parts. The ceramic powder used was high-purity submicrometric alumina (Al2O3) and the major binder was paraffin. The process we developed permitted the production of high quality ceramic parts, with very good reproducibility. These ceramic parts were well accepted in the market, through a research program made in cooperation with industry. The overall process resulted robust, reliable and adequate for the supply of an important demand, in Brazii, for smalllots of diversified ceramic parts. To verify whether the defects observed in some sintered pieces arose in the forming process, it was developed a new method for ceramic powder distribution measurement, in green bodies, based in the absorption of 1 and x-ray radiation of different energies. The variation of density in ceramic green bodies was obtained through the measurement of the relative absorption of photons with different energy, emitted by a 241 Am source, as they cross a fine section of a low pressure injected green body. This measurement, made in distinct positions, allow us to obtain a relative density profile along different axis of the sample. The results obtained show that the Al2O3 concentration in different points of green ceramic samples do not vary more than 1 wt%, and cannot be responsible for the cracks that appear during the debinding step. Conventional radiography was also used to observe internal macrodefects that result from injection. These macrodefects do not appear anymore after optimization of the injection parameters. For debinding of thin ceramic pieces (up to 7 mm), even when injected with submicrometric powder, wicking in a powder bed showed to be very adequate. But, for large section pieces, it was necessary to develop new debinding methods: the first one uses a conventional wicking with a long hold at 170°C; the second method, totally developed by us, makes use concomitantly of external pressure, vacuum on the intergrain regions and wicking. In the latter, the green body is embedded in a ceramic powder, under vacuum, and compacted by the action of the external pressure acting on the powder through a membrane. With this method we had a substantial time reduction for debinding, without the formation of bubbies and cracks. During the debinding process in air, complex chemical reactions take place on the surface, originating a hard-skin in partially-fired parts at 250°C. To better understand what occurs during binder degradation at different temperatures, we have studied the debinding process in different atmospheres, with the aid of several analytical techniques. It was observed a darkening resulting from carbonaceous residues accumulating on the surface of the ceramic parts. This carbon accumulation originates from the binder migration from the inner parts of the ceramic bodies toward its surface, followed by binder oxidative degradation. The carbon-enriched film that forms on the ceramic surface presents a significative hardness, tenfold higher than that at the center of the sample. This hard-skin is harmful for the debinding process of large pieces and its formation should be avoided. It was observed, by means of Fourier-Transformed Infrared Spectroscopy (FTIR), that the carboxylic acids present in the binder mixture react with alumina surface, forming carboxylate salts. The salt production is more intense in pieces fired at 250°C, the same temperature at which the hard-skin is formed. The whole set of experimental results suggests that the ceramic surface, enriched with the binder heavy fractions, can undergoes, under oxidative conditions, cross-linking between long carbon chains, thus increasing the hardness of the organic matrix. This cross-linked organic matrix anchors on the surface of the ceramic powder particles by means of bridging carboxylate salts, with the consequent hardening of the surface of the ceramic pieces, that becomes rigid and probably impermeable for the binder exit, hampering the debinding. The understanding of the hardening mechanism of the ceramic pieces surface fired in the air was very important for the proposal of alternative debinding processes, that resulted in the obtention of excellent sinterized ceramic pieces, free of defects.

Esta dissertação apresenta modelagem matemática e um método de solução numérica para problemas de conformação eletromagnética de chapas metálicas finas circulares utilizando uma bobina em espiral plana. O método foca especificamente o cálculo do campo eletromagnético gerado pela bobina e análise do circuito que modela o sistema de estampagem eletromagnética. A bobina plana é aproximada por círculos concêntricos carregando a corrente de descarga dos capacitores. Os cálculos das correntes induzidas e perfil da força eletromagnética na chapa e acoplamentos magnéticos entre a bobina e chapa metálica são realizados para o instante inicial, antes da deformação plástica da chapa. O método utiliza a lei de Biot-Savart, sendo que a solução das integrais obtidas para indução magnética é realizada através de métodos numéricos, considerando as simetrias do problema. Para verificação da modelagem matemática, da solução numérica e comprovação da viabilidade técnica deste processo, um dispositivo de estampagem eletromagnética foi desenvolvido e diversos experimentos foram realizados com chapas de alumínio. Os parâmetros investigados foram a espessura da chapa a ser deformada e a influência da presença de vácuo na cavidade da ferramenta. Os resultados experimentais demonstram concordância com os resultados da modelagem proposta. A presença de vácuo também demonstrou um incremento na deformação da chapa. A rotina desenvolvida no software Matlab fornece informações importantes para o processo e permite que se faça ajustes no dispositivo. / This dissertation presents a mathematical model and numerical method to solve the problems of electromagnetic forming of thin circular metal sheets by using a flat spiral coil. The method focuses specifically on the calculation of the electromagnetic field generated by the coil flat and circuit analysis modeling system electromagnetic forming. The flat coil is approximated by concentric circles carrying a discharge current of capacitors. The calculations of induced currents and profile of the electromagnetic force on the plate and magnetic coupling between the coil and sheet metal are made to the initial time, before the plastic deformation of the plate. The method uses the law of Biot-Savart, and the solution of the integral obtained for magnetic induction is performed by numerical methods, considering the symmetries of the problem. To verify the mathematical model, the numerical solution and proving the technical feasibility of this process, a electromagnetic forming device was developed and several experiments were made with aluminum plates. The parameters investigated were the thickness of the plate to be deformed and the influence of the vacuum in the cavity of the tool. The experimental results show agreement with the results of the proposed model. The presence of vacuum also showed an increase in the deformation of the plate. A routine developed in software Matlab provide important information for the process and allow to make adjustments on the device.

A cada dia convive-se com novas tecnologias da informação. As novas gerações estão sendo chamadas de “nativos digitais”, ou seja, nascem envolvidas no mundo informatizado. As distâncias estão tornando-se cada vez mais curtas e o mundo cada vez mais globalizado. O uso das novas tecnologias da informação e comunicação (NTIC´s) é um desafio para a humanidade quando o foco é a educação. Este trabalho representa a tentativa de submeter as NTIC´s no ensino superior como forma de flexibilizar a aprendizagem para cursos das áreas científicotecnológicas. Cada vez mais percebe-se a evasão nos cursos de engenharia, principalmente devido às disciplinas de exatas. Esta tese apresenta o desenvolvimento de uma plataforma tecnológica para dar suporte ao ensino presencial através de um ambiente de aprendizado virtual 3D. Este ambiente, baseado em software gratuito, simula a realidade de uma sala de aula e pode ser uma nova fronteira para o aluno do século XXI. O conceito de imersão é aplicado. Além disto, integrado a este ambiente virtual 3D, tem-se acoplado um experimento remoto que permite ao acadêmico realizar as atividades práticas do módulo de elasticidade envolvendo conceitos fundamentais da conformação mecânica. Com a realização da tese um laboratório de experimentação remota foi montado, diversos recursos tecnológicos utilizados como: servidor Linux, redes de computadores integradas, internet, microservidores (MSW), interfaces eletrônicas, motor de passo, software como OpenSimulador, SLOODLE e MOODLE. Para consolidar o trabalho, uma proposta de avaliação foi aplicada correlacionando as habilidades cognitivas dos acadêmicos (questionário VARK), questionário de avaliação da satisfação do estudante (QASE) e o histórico escolar de cada acadêmico quando eles foram envolvidos nas aulas virtuais e experimentação remota. / Everyday we are living with new information of technology. The new generation are being called “digital natives”, this means that they were born embedded a high tech world. The distances each day shorter and world each day more “globalized”. The use of New Information and Communication Technology (ICT´s) is a challenge to the humanity when the goal is education. This paper represents a try to submit the ICT´s in the university studies as a way to flexible the learning to scientific and technologic areas. Once more we are living with the evasion in engineering courses, mainly because the math subjects. This thesis shows the developing of a technologic framework to support the classroom learning through 3D virtual learning environment. This environment based in a free software, simulates the reality of a classroom and can be the new frontier XXI century student. The concept of immersion is applied. Beyond this, integrated in this 3D virtual environment, we have coupled a remote experiment that allows the student perform the practical activities of elasticity module involving fundamental concepts of mechanical conformation. To the accomplishment of this thesis a remote experimentation lab was build and many technologies resources was used, such as: linux server, integrated compute network, microservers (MSW), electronic interfaces, step motors, software like opensimulator, sloodle and moodle. To consolidate the work, proposal evaluation was applied correlating the cognitive abilities of the students (VARK questionnaire), questionnaire for assessing student satisfaction and the student score when they were involved in virtual class and remote experimentation.

Submitted by Érika Aparecida da Silva null (erikametais@gmail.com) on 2016-07-15T22:12:15Z No. of bitstreams: 1 Versão final.pdf: 12982211 bytes, checksum: 38bfd8e2bd40ff36d58029a14bf04fba (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-07-18T14:18:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_ra_dr_guara.pdf: 12982211 bytes, checksum: 38bfd8e2bd40ff36d58029a14bf04fba (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-18T14:18:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silva_ra_dr_guara.pdf: 12982211 bytes, checksum: 38bfd8e2bd40ff36d58029a14bf04fba (MD5) Previous issue date: 2016-07-11 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Diante da necessidade da produção de novos materiais para a indústria automotiva com melhores performances aliada à preocupação com as questões ambientais, visando a redução do consumo de combustíveis fósseis, surgiram, a partir da década de 1990, os aços avançados de alta resistência (AHSS), os quais conciliam uma pequena espessura da chapa e alta resistência mecânica. Porém, a produção em massa de componentes estruturais é limitada devido aos desafios na conformabilidade e união de chapas devido ao retorno elástico, conhecido como efeito springback. O presente trabalho avaliou 10 tipos de aços amplamente utilizados pela indústria automotiva, os quais estão agrupados em aços bifásicos, aços baixo carbono, aços endurecíveis após pintura e aços com interstícios livres. Todos esses materiais foram submetidos à caracterização mecânica e microestrutural por meio de determinação de composição química, ensaios de tração, ensaios de dureza e nanodureza, ensaios de dobramento de três pontos ao ar, análises de difração de elétrons retroespalhados (EBSD) e simulação de dobramento mecânico pelo método de elementos finitos (MEF) em software ABAQUS. Com os resultados provenientes do MEF, foi possível identificar as diferenças nos perfis anisotrópicos de cada material e correlacionar cada perfil com as características cristalográficas analisadas por meio de EBSD. Assim, foi possível compreender a variação no grau de springback com base na estrutura do retículo cristalino, uma vez que as diferenças estruturais do retículo cristalino são as responsáveis pelas diferentes respostas mecânicas. Concluiu-se que o modelo de encruamento isotrópico utilizado no MEF foi eficiente na determinação do perfil anisotrópico dos materiais, porém para uma perfeita acurácia na previsão e eliminação do springback, faz-se necessária a utilização do modelo de encruamento cinemático aliado ao uso de contrapunção nos ensaios experimentais. / In face of the need of the production of new materials for the automotive industry with better performance allied to the concern with environmental issues, aiming to reduce the consumption of fossil fuels, emerged from the decade of 1990, the advanced high-strength steels (AHSS), which reconcile a small sheet thickness and high mechanical resistance. However, the mass production of structural components is limited due to the challenges in conformability and union of sheets due to elastic return, known as springback effect. The present work has evaluated 10 types of steels are widely used in the automotive industry, which are grouped into biphasic steels, low carbon steels, bake hardening steels and interstitial free steels. All these materials were submitted to mechanical and microstructural characterization through determination of chemical composition, tensile tests, hardness Vickers tests and nanoindentation tests, sheet metal forming through three points bending in air, analyzes of electron backscatter diffraction (EBSD) and simulation of sheet metal forming by finite elements method (MEF) in ABAQUS software. With the results from the MEF, it was possible to identify the differences in anisotropic profiles of each material and correlate each profile with the crystallographic characteristics analyzed through EBSD. Thus, it was possible to understand the variation in degree of springback based on the structure of the crystal lattice, once the structural differences of crystal lattice are responsible for different mechanical responses. It was concluded that the model of isotropic hardening used in MEF was efficient in determining the anisotropic profile of materials, however for a perfect accuracy in prediction and elimination of springback, it is necessary to use a model of kinematic hardening allied to the use of counter-punch in experimental sheet metal forming. / 141827/2015-7 / CAPES: 99999.002440/2014-08

Em anos recentes, os processos de conformação de chapas automotivas têm sido drasticamente modificados. A utilização de equipamentos de medição metrológicos óticos sem contato e respectivos softwares baseados em fotogrametria, bem como o uso de programas de simulação de estampagem baseados no Método dos Elementos Finitos (FEM), estão se tornando uma rotina no desenvolvimento de ferramentais de estampagem, visto que a confiabilidade, precisão de resultados e facilidade de uso em relação à topologia superficial do ferramental, representou um grande salto tecnológico. Entretanto, por maior que tenha sido o avanço, persistem ainda problemas relacionados ao custo benefício quanto à adoção de certas técnicas e a possibilidade de utilizar ambos os sistemas de forma a um complementar o outro. Neste sentido, o objetivo desta tese é analisar o processo de conformação de chapas utilizando simulação computacional e engenharia reversa como ferramentas integradas no desenvolvimento e construção de estampos automotivos. São descritos casos industriais, cujos resultados demonstram que novas técnicas podem ser aplicadas na definição e modelagem do processo de estampagem de chapas metálicas, utilizando a metrologia ótica, engenharia reversa e a simulação computacional baseada no Método dos Elementos Finitos. / In recently years, sheet metal forming processes used in automotive industry have been drastically modified. The use of non-contact measurement devices based on optical metrology and respective software based on photogrammetry, and the use of stamping simulation programs based on Finite Element Method (FEM), are becoming a routine in the development of tools for stamping, visa that reliability, accuracy of results and ease of use, in relation to the tooling surface topology, was a major technology leap. However, although this advancement, there are still remaining problems related to the cost benefit of the adoption of certain techniques, and the possibility of the use of both systems, in order to complement one another. In this sense, the aims of this thesis is to analyze the sheet metal forming process using computer simulation and reverse engineering as integrated tools in design and construction of automotive dies. Industry cases are described, whose results show that new techniques can be applied in definition and modeling of stamping metal sheets process, using optical metrology, reverse engineering and computer simulation based on Finite Element Method.

Dentre os principais problemas que ocorrem na estampagem de chapas metálicas estão a fratura, e estricção (necking) e o enrugamento (wrinkling). Este último pode fazer com que a peça fabricada seja rejeitada por problemas que vão desde motivos estéticos até dificuldades de montagem destas peças e desgaste excessivo da ferramenta. Diversos pesquisadores tem estudado o problema de instabilidade à compressão que origina o fenômeno de enrugamento. Pretende-se estudar os principais métodos para predição do enrugamento, a saber, a teoria da bifurcação, a introdução de uma falha induzida e a aplicação do indicador proposto por Nordlund e Häggblad (coeficiente NH). O método escolhido será implementado junto a um programa de análise por elementos finitos de modo a obter diagramas limite de estabilidade, para então ser aplicado a peças mais genéricas. O procedimento é aplicado a peças de geometria relevante para serem ensaiadas experimentalmente de modo a validar as simulações numéricas propostas. / Among the main problems in sheet metal forming processes are the fracture, the necking and the wrinkling behavior of the material. The last one can produce rejected parts due difficulties in the assembly of these parts or excessive wear of the tooling. Many researchers have been studied the problem of the compression instability phenomenon that origins the wrinkling behavior. The objective of this work is the study of the main available methods to the wrinkling prediction, as the bifurcation theory, the induced defect and an indicator proposed by Nordlund and Häggblad (NH coefficient). The more suitable method is implemented into a finite element analysis software in order to obtain the stability limit diagrams that can be used in the design of generic shape parts. Experimental studies will be done in parts subjected to compressive forming loads in order to validate the numerical simulations.

A cada dia convive-se com novas tecnologias da informação. As novas gerações estão sendo chamadas de “nativos digitais”, ou seja, nascem envolvidas no mundo informatizado. As distâncias estão tornando-se cada vez mais curtas e o mundo cada vez mais globalizado. O uso das novas tecnologias da informação e comunicação (NTIC´s) é um desafio para a humanidade quando o foco é a educação. Este trabalho representa a tentativa de submeter as NTIC´s no ensino superior como forma de flexibilizar a aprendizagem para cursos das áreas científicotecnológicas. Cada vez mais percebe-se a evasão nos cursos de engenharia, principalmente devido às disciplinas de exatas. Esta tese apresenta o desenvolvimento de uma plataforma tecnológica para dar suporte ao ensino presencial através de um ambiente de aprendizado virtual 3D. Este ambiente, baseado em software gratuito, simula a realidade de uma sala de aula e pode ser uma nova fronteira para o aluno do século XXI. O conceito de imersão é aplicado. Além disto, integrado a este ambiente virtual 3D, tem-se acoplado um experimento remoto que permite ao acadêmico realizar as atividades práticas do módulo de elasticidade envolvendo conceitos fundamentais da conformação mecânica. Com a realização da tese um laboratório de experimentação remota foi montado, diversos recursos tecnológicos utilizados como: servidor Linux, redes de computadores integradas, internet, microservidores (MSW), interfaces eletrônicas, motor de passo, software como OpenSimulador, SLOODLE e MOODLE. Para consolidar o trabalho, uma proposta de avaliação foi aplicada correlacionando as habilidades cognitivas dos acadêmicos (questionário VARK), questionário de avaliação da satisfação do estudante (QASE) e o histórico escolar de cada acadêmico quando eles foram envolvidos nas aulas virtuais e experimentação remota. / Everyday we are living with new information of technology. The new generation are being called “digital natives”, this means that they were born embedded a high tech world. The distances each day shorter and world each day more “globalized”. The use of New Information and Communication Technology (ICT´s) is a challenge to the humanity when the goal is education. This paper represents a try to submit the ICT´s in the university studies as a way to flexible the learning to scientific and technologic areas. Once more we are living with the evasion in engineering courses, mainly because the math subjects. This thesis shows the developing of a technologic framework to support the classroom learning through 3D virtual learning environment. This environment based in a free software, simulates the reality of a classroom and can be the new frontier XXI century student. The concept of immersion is applied. Beyond this, integrated in this 3D virtual environment, we have coupled a remote experiment that allows the student perform the practical activities of elasticity module involving fundamental concepts of mechanical conformation. To the accomplishment of this thesis a remote experimentation lab was build and many technologies resources was used, such as: linux server, integrated compute network, microservers (MSW), electronic interfaces, step motors, software like opensimulator, sloodle and moodle. To consolidate the work, proposal evaluation was applied correlating the cognitive abilities of the students (VARK questionnaire), questionnaire for assessing student satisfaction and the student score when they were involved in virtual class and remote experimentation.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2017-04-27T12:16:30Z No. of bitstreams: 1 Geovergue Rodrigues Medeiros.pdf: 480577 bytes, checksum: 3b1d1e16fcbb4a13fb43c241f0ba7d9e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-27T12:16:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Geovergue Rodrigues Medeiros.pdf: 480577 bytes, checksum: 3b1d1e16fcbb4a13fb43c241f0ba7d9e (MD5) Previous issue date: 2006-03-24 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The study was conducted at Sheep and Goats Sector of the Departament of Animal Science of the Federal Rural University, Recife – Pernambuco – Brazil. Were evaluate performance, nutrients intake and digestibility, carcass characteristics and non carcass components in thirty two males castrate Morada Nova hair sheep breed, in feedlot, feeding with differents levels of concentrate in the diet 20, 40, 60 and 80%. The age and initial live weight was 8,11 ± 1,15 and 19,67 ± 2,97 kg, respectively, and slaughter weight of 30,0 kg. A blocks randomized design, with eight replicates, was used. The concentrate level above 60% of concentrate increasing performance of the Morada Nova hair sheep in feedlot, with elevation of daily weight gain and decreasing of time for reach slaughter, that to change from 52,50 to 123,37 days. Diets above 40% of concentrate increasing the digestibility index, however ether extract digestibility decreasing to start 61,45%, while nonfibrous carbohydrates to start 73,15% of the concentrate level in the diet. In relation to carcass characteristics, the concentrate levels increasing empty body weight, weight and yield cold carcass, but the shoulder, loin, leg cuts and body and carcass measurements were relationed with slaughter weight. The lows weights and yields of carcass were because of the high components non carcass weights. The weight slaughter was representative for organs, viscera and by-products weights in relation to concentrate levels, except liver, omasum, small intestines, blood and paws. Independet of the concentrate levels, the yields and weights of the non carcass components were high, with values that reflect in less yields and weights of carcass of the feedlot Morada Nova hair sheep. / O trabalho foi desenvolvido no Setor de Caprino-ovinocultura do Departamento de Zootecnia da Universidade Federal Rural de Pernambuco, objetivando avaliar o desempenho, consumo e digestibilidade dos nutrientes, as características de carcaça e componentes não carcaça em 32 ovinos da raça Morada Nova, castrados, confinados, recebendo dietas contendo 20, 40, 60 e 80% de concentrado. Os animais tinham 8,11 ± 1,15 meses de idade, peso inicial de 19,67 ± 2,97 kg e ao abate (PVA) 30,0 kg. Utilizou-se um delineamento experimental em blocos casualizados, com quatro tratamentos e oito repetições. O número de dias em confinamento variou de 52,50 a 123,37. O consumo de matéria seca/dia de 0,089 a 0,224 kg; o ganho de peso diário, a conversão e eficiência alimentar melhoraram com o aumento dos níveis de concentrado na dieta. Dietas acima de 40% de concentrado melhoraram os índices de digestibilidade, porém a do extrato etéreo diminuiu a partir do nível de 61,45%, enquanto que para os carboidratos não fibrosos a partir de 73,15% de concentrado. O aumento dos níveis de concentrado elevou o peso do corpo vazio, peso e rendimento da carcaça fria, além de reduzir o período de permanência dos animais no confinamento, mas os cortes da paleta, lombo, perna e as medidas corporais e da carcaça foram mais relacionados com o peso ao abate. O critério de peso adotado para o abate, foi mais representativo para os pesos dos órgãos, vísceras e subprodutos do que os níveis de concentrado utilizados, exceto para o fígado, omaso, intestino delgado, sangue e patas. Independente dos níveis de concentrado, os pesos e rendimentos dos componentes não carcaça foram altos, com valores que refletem menores pesos e rendimentos da carcaça dos ovinos Morada Nova confinados.

Orientador: Sergio Tonini Button / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-07T01:24:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Caldin_Renato_M.pdf: 3510420 bytes, checksum: 7632c444a9b61c552c640c1faec863a9 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Em virtude do número crescente de veículos automotores e uma legislação ambiental cada vez mais rigorosa, as indústrias automobilísticas e os centros de pesquisas avançados buscam desenvolver novos materiais e processos de fabricação que visam à produção de peças com maior resistência mecânica, melhor conformabilidade do material e a redução das espessuras dos materiais empregados na fabricação, sem comprometer a rigidez e estabilidade estrutural das carroçarias. Esse conceito tem por objetivo minimizar os custos de produção, aumentar a segurança e reduzir o peso total do conjunto montado, diminuindo os índices de emissões de poluentes lançados no meio ambiente, em decorrência da melhor relação peso x potência do veículo e proporcionando melhores condições de conforto e dirigibilidade aos usuários. Baseado nessas características, o objetivo deste estudo foi viabilizar a utilização simultânea de dois processos de fabricação não convencionais: Hidroconformação de "Tailored Welded Blank:' (TWB). Para tanto, comparou-se a conformabilidade do TWB submetido à estampagem convencional e a hidroconformação, empregando-se o Diagrama Limite de Conformação, obtido a partir do ensaio Nakazima modificado, para determinar o limite de conformação da matéria­prima, e a Frente Máxima de Deformação (FMD) para determinar a deformação máxima ocorrida nos produtos. Para isso, foi desenvolvido um ferramental híbrido que possibilita a fabricação de peças pelos métodos da estampagem convencional e da hidroconformação, a partir de chapas de aço ST -06 e ST -07 com espessuras 1,5 e 0,9mm respectivamente, soldadas a laser para compor o TWB. Com a análise comparativa entre a CLC da matéria-prima e a FMD dos produtos estampados convencionalmente e hidroconformados, foi possível identificar que a hidroconformação de chapas supera a estampagem convencional em relação a conformabilidade dos "Tailored Welded Blanks", pois permitiu obter produtos com domos mais elevados e regulares, com uma menor redução de espessura e sem o aparecimento de falhas / Abstract: The increasing number of vehic1es and a more rigorous environmental legislation, are forcing automobile industries and research centers to develop new materials and manufacturing processes to the production of parts with higher mechanical properties, better formability and sheet thickness reduction, without comprirnising the rigidity and structural stability of the auto bodies. The main objective is to minimize the production costs, to increase the safety and to reduce vehic1e weight, reducing pollutants emissions, resulting in a best relation weight x power and providing better conditions of comfort and driveability. Based in these characteristics, the objective of this work was to study the simultaneous use of two not conventional manufacturing processes: hydroforming of Tailored Welded Blank (TWB). Therefore it was compared the formability of TWB in conventional stamping and hydroforrning, from the Forming Limit Diagram (FLD), plotted from the modified Nakazima test, to determine the forming limit of the raw material, and the Maximum Front of Deformation (MFD) to determine the maximum deformation in the products. A hybrid tool was designed and assembled to manufacture parts by conventional stamping and hydroforming steel plates ST -06 and ST-07 com thickness 1,5 and 0,9mm respectively, welded by laser to form the TWBs. With the comparative analysis between FLD of the raw material and MFD of the products conventionally stamped and hydroformed, it was possible to identify that hydroforming overcomes the conventional stamping in respect to the formability of Tailored Welded Blanks, and therefore it was possible to form products with higher and regular domes, with lower reduction of thickness, and without any failures / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientadores: Sergio Tonini Button, Renato Pavanello / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-11T03:57:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_EvandroCardozoda_D.pdf: 7516310 bytes, checksum: e6a941fa7741a9dbf2fd38237d40195b (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O grande desafio do engenheiro no processo de jateamento de esferas, é obter o perfil da tensão residual e a deformação final da peça com precisão. Pois a solução analítica, os resultados experimentais e as simulações numéricas, que possam ser validados, ainda não são totalmente dominados, devido a complexidade do problema de contato dinâmico não linear do impacto que envolve várias disciplinas da elasticidade e plasticidade estática e dinâmica. É preciso reconhecer os vários parâmetros que influenciam o processo e obter um modelo de simulação numérica 3D de elementos finitos (EF) dinâmica e estática, utilizando ferramentas comerciais consagradas, que tenha relativa precisão e possa ser validado ao se caracterizar a tensão residual mecânica induzida e conseqüente deformação. O estudo de modelos estáticos de carregamento equivalente são limitados pela precisão da temperatura e pressão que da a forma final da peça. No modelo de EF elasto-plástico dinâmico 3D do impacto simples, identifica-se que a camada deformada plasticamente, a tensão residual superficial e sub-superficial são influenciados significativamente pelas características da esfera. Além disso, a separação entre as esferas no impacto simultâneo alteram o desenvolvimento da região plástica. Modelos de impactos múltiplos são implementados com base nestes resultados para a condição de impacto concentrado e disperso de forma semialeatória para modelos reduzidos da peça discretizada / Abstract: Shot peen forming presents a great challenge to engineers to get a precise residual stress and the correct final plastic strain distribution within the formed parts. Because there is not a complete knowledge on analytical solutions, experimental results and numerical simulations are commonly used due to the complex dynamic contact of nonlinear impact problems that involve many disciplines on static and dynamic elasticity and plasticity. Therefore, it is essential to know the parameters that affect the process to obtain a static and dynamic 3D finite element (FE) numerical model to simulate peen forming using powerful FE commercial codes that have relative precision and give results that can be validated and consequently induced mechanical residual stress and consequent deformation can be characterized. The study of equivalent static load models are limited by the precision of temperature and pressure to calculate the correct deformed shape. In the elastic-plastic 3D dynamic FE model with a single impact, the shot characteristics influence the thickness plasticity, and the superficial and under surface residual stress. Besides, the separation distance between adjacent shots changes the development of the plastic region. Multiple shot impacts models are implemented based in these results for concentrate and partial randomic dispersed impact conditions to reduce the models of the target / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica