Made available in DSpace on 2014-12-17T14:57:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JorgeACB.pdf: 1200156 bytes, checksum: 6960d1645523bff3edb4f23018f4aa4e (MD5) Previous issue date: 2005-10-21 / The production of the red pottery brick, made traditionally with clay, is a technique that is already stabled. However, in spite of the little complexity that involves the conventional process of these bricks production, it are exposed to many problems that begin in the fase of exploration of the mines, the problems get worse because of the lack of the clay's characterization, and they continue through the steps of the dough preparation, conformation of the products, the drying and the burning process. The wastefulness is shown and so is the low quality of the material produced. Among other factors, the high use of energy in the burning makes the cost of this material inaccessible to the low income consumer. Besides this, the destruction of the environment around the mines and the use of native vegetation to produce wood - the most used fuel in the pottery industry - make serious environmental damage. The production technique of a new type of simple brick (adobe), that has low cost and no environmental damage, can be the viable altemative to lower the cost of this part of the civil construction, and, consequently, in the building of cheaper houses. In this paper, the results of the mechanical resistance of the adobe brick are shown, using in its composition, clay, natural vegetable fibers, cement and plaster in a process that is completely handcrafted and manual. It is intented to make clear that are possible alternatives to be put in practice, with the simple process, using "raw earth" that has been used in the construction of houses in thousands of years, trying to solve these severe problems. Analysis and tests were performed to find results that could prove the possibility of the utilization of this kind of material. Other studies are in progress, and the new researches are necessary to enrich this work, but it stays the certainty that there is potential to produce bricks from adobe, as an alternative that has low cost to civil construction / A fabrica??o de tijolos de cer?mica vermelha, produzidos tradicionalmente com argila, ? uma t?cnica que j? est? consolidada. Entretanto, apesar da pouca complexidade que envolve o processo convencional de produ??o desses tijolos, o mesmo est? sujeito a v?rios problemas que iniciam-se na fase da explora??o das jazidas, avolumam-se pela falta de caracteriza??o das argilas, e se estendem pelas etapas de prepara??o da massa, conforma??o de produtos, secagem, e queima. Evidenciam-se os desperd?cios e constata-se a baixa qualidade do material produzido. Entre outros fatores, o alto consumo de energia durante a queima (sinteriza??o), torna o custo deste material pouco acess?vel ao consumidor de baixa renda. Al?m disso, a devasta??o do meio ambiente nas lavras das jazidas e a utiliza??o de vegeta??o nativa para a produ??o de lenha - o combust?vel mais utilizado na ind?stria cer?mica - produz graves danos ambientais. Uma t?cnica de produ??o de um novo tipo de tijolo simples (adobe), de baixo custo e sem danos ambientais, pode ser uma alternativa vi?vel para diminuir o custo desse componente na constru??o civil, e, consequentemente, na constru??o de casas populares. Neste trabalho, s?o discutidos os resultados da resist?ncia mec?nica do tijolo de adobe, utilizando-se na sua composi??o, argila, fibras vegetais naturais, cimento e gesso em um processo totalmente artesanal e manual. Pretende-se deixar evidente que existem alternativas poss?veis de serem postas em pr?tica, com processo simples, utilizando-se "terra crua" que h? mil?nios ? empregada na constru??o de moradias, buscando solu??es para estes graves problemas. An?lises e testes foram realizados para encontrar resultados que pudessem comprovar a possibilidade de utiliza??o desse tipo de material. Outros estudos est?o em desenvolvimento, e novas pesquisas s?o necess?rias para complementar este trabalho, mas fica a certeza de que existe potencialidade para a produ??o de tijolos de adobe, como uma alternativa de baixo custo para a constru??o civil

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O processo mais utilizado para a união de tubos de aço para o transporte de óleo e gás é a soldagem. Embora ainda se utilize a soldagem manual, a soldagem mecanizada e até mesmo a automatizada vem ganhando espaço. Assim, este trabalho comtempla a soldagem circunferencial em meia cana de tubos API 5L X65 de 8” de diâmetro nominal e 8,0 mm de espessura, junta de topo com chanfro estreito (abertura de 30°) e preparação em V, por meio de dispositivo de deslocamento (soldagem mecanizada) e com variação de parâmetros (soldagem automatizada). São apresentados os parâmetros de soldagem encontrados para a confecção da junta soldada em dois passes (um de raiz e outro de enchimento/acabamento). Os parâmetros selecionados para o passe de raiz foram retirados de um estudo anterior servindo também como forma de validação de resultados, ora obtidos na soldagem em chapas e, agora em tubos. Foram avaliados os processos GMAW com transferência metálica por curto-circuito em modo convencional e controlado (processos derivativos) utilizando fontes comerciais com diferentes tecnologias (RMD, STT e CMT). Logo após a determinação dos parâmetros de enchimento, foram realizados ensaios mecânicos voltados para sua validação (tração uniaxial, dobramento de face e raiz, nick break, impacto, dureza e macrografia,). Os resultados obtidos para o RMD e CMT foram adequados inicialmente em todos os ensaios e, em um, segundo momento foram também adequados para o STT. Entretanto, os ensaios realizados para processo convencional revelaram a existência de falta de fusão o que levou a necessidade de determinação de novos parâmetros de enchimento. Assim, foi projetado e construído um Sistema de Variação de Parâmetros para Soldagem Circunferencial (SVP) que permite a variação, em função da posição angular (inclinômetro), dos parâmetros mais adequados para cada uma das três posições angulares (plana, vertical e sobrecabeça). Para o processo convencional com variação de parâmetros foi possível obter ganhos em termos de tempo para execução da soldagem da ordem de 38% para a raiz e 30% para o enchimento. / Welding is one of the most employed process for joining steel pipes. Although, manual welding is still the most used one, mechanized version and even automatized one have increased its demand. Thus, this work deals with girth welding of API 5L X65 pipes with 8” of nominal diameter and 8.0 mm thickness, beveled with V-30º narrow gap. Torch is moved by a bug carrier (mechanized welding) and further the parameters are controlled as a function of angular position (automatized welding). Welding parameters are presented for filling the joint with two-passes (root and filling/capping passes). Parameters for the root pass were extracted from previous author´s work with weldments carried out in plates, but validated in this work for pipe welding. GMAW processes were assessed with short-circuit metal transfer in both conventional and derivative modes using different technologies (RMD, STT and CMT). After the parameter determination, mechanical testing was performed for welding qualification (uniaxial tension, face and root bending, nick break, Charpy V-notch impact, microhardness and macrograph). The initially obtained results for RMD and CMT were acceptable for all testing and, in a second moment, also for the STT. However, weld beads carried out by using the conventional process failed and revealed the existence of lack of fusion, which required further parametrization. Thus, a Parameter-Variation System for Girth Welding (SVP) was designed and built to allow varying the welding parameters as a function of angular position by using an inclinometer. The parameters were set for each of the three angular positions (flat, vertical downhill and overhead). By using such equipment and approach, the conventional process with parameter variation allowed reducing the welding time for joint accomplishment of the order of 38% for the root pass and 30% for the filling/capping pass. / Tese (Doutorado)

S tím, jak se neustále vyvíjejí nové technologie pro energeticky náročná průmyslová odvětví, stávající zařízení postupně zaostávají v efektivitě a produktivitě. Tvrdá konkurence na trhu a legislativa v oblasti životního prostředí nutí tato tradiční zařízení k ukončení provozu a k odstavení. Zlepšování procesu a projekty modernizace jsou zásadní v udržování provozních výkonů těchto zařízení. Současné přístupy pro zlepšování procesů jsou hlavně: integrace procesů, optimalizace procesů a intenzifikace procesů. Obecně se v těchto oblastech využívá matematické optimalizace, zkušeností řešitele a provozní heuristiky. Tyto přístupy slouží jako základ pro zlepšování procesů. Avšak, jejich výkon lze dále zlepšit pomocí moderní výpočtové inteligence. Účelem této práce je tudíž aplikace pokročilých technik umělé inteligence a strojového učení za účelem zlepšování procesů v energeticky náročných průmyslových procesech. V této práci je využit přístup, který řeší tento problém simulací průmyslových systémů a přispívá následujícím: (i)Aplikace techniky strojového učení, která zahrnuje jednorázové učení a neuro-evoluci pro modelování a optimalizaci jednotlivých jednotek na základě dat. (ii) Aplikace redukce dimenze (např. Analýza hlavních komponent, autoendkodér) pro vícekriteriální optimalizaci procesu s více jednotkami. (iii) Návrh nového nástroje pro analýzu problematických částí systému za účelem jejich odstranění (bottleneck tree analysis – BOTA). Bylo také navrženo rozšíření nástroje, které umožňuje řešit vícerozměrné problémy pomocí přístupu založeného na datech. (iv) Prokázání účinnosti simulací Monte-Carlo, neuronové sítě a rozhodovacích stromů pro rozhodování při integraci nové technologie procesu do stávajících procesů. (v) Porovnání techniky HTM (Hierarchical Temporal Memory) a duální optimalizace s několika prediktivními nástroji pro podporu managementu provozu v reálném čase. (vi) Implementace umělé neuronové sítě v rámci rozhraní pro konvenční procesní graf (P-graf). (vii) Zdůraznění budoucnosti umělé inteligence a procesního inženýrství v biosystémech prostřednictvím komerčně založeného paradigmatu multi-omics.