The main motivation of this doctoral thesis is to extend the current knowledge about the tribological behavior of a precipitation-hardenable (PH) austenitic stainless steel (SAE XEV-F or DIN 1.4882), used for manufacturing exhaust valves for internal combustion engines in passenger cars. For this purpose, dry sliding laboratory tests were carried out using this steel and other steels, mainly austenitic and martensitic, used as model materials for the comparative characterization of wear and friction. Experimental tests were conducted using an SRV®4 tribometer in a ball-on-disc configuration with reciprocating movement, in which the discs were the samples and the balls the counter-bodies. Four kinds of steels were tested: a) AISI 310, b) SAE XEV-F, c) AISI H13, and d) Nitrided SAE XEV-F. The ball was made of AISI 52100 bearing steel. The tests were conducted at room temperature and fixed conditions of time (sliding distance) (up to 73.2 m), load (100 N), frequency (10 Hz) and stroke (2mm). Wear was evaluated by means of mass loss in the disc and the ball, and post examination of the worn surfaces. Post examination was conducted using scanning electron microscopy (SEM), coherence correlation interferometry (CCI), and X-Ray diffraction (XRD). Wear debris resulting from tribological interaction were also investigated using SEM and XRD. Additionally, the friction coefficient was measured. High speed filming and interrupted tests were also performed at specific sliding distances. This work reports a severe-to-mild wear transition occurring during the first stage of tribological interaction (running-in) and its relation to the load distribution variation at the interface throughout the tribological tests. The wear transition was observed in different steel-on-steel tribosystems in ball-on-disc contact configuration and occurred due to the combined effects of two factors: a) the contact pressure reduction, due to the increase of nominal contact area caused by wear; and b) subsurface strain hardening (when relevant). The pressure/distance variation was determined experimentally and modeled empirically. Subsurface strain hardening was observable (and measurable) mainly the austenitic steels. Significant differences in wear (and friction) were observed between homogeneous (monophasic) steels and the heterogeneous (multiphasic) SAE XEV-F valve steel. Wear in the homogeneous steels presented an inverse correlation with hardness. Wear on the AISI 310 presented non-linear wear rates for a significant portion of the test. Wear on the SAE XEV-F valve steel was pronounced (even in the mild regime) due to a combined effect of two factors: a) formation of hard debris, which induced an abrasive component to wear by relative sliding, and b) subsurface NbC fracture, which markedly affected the material removal due to plastic deformation in the surrounding matrix. Wear of the nitrided SAE XEV-F steel was lower than that of the non-nitrided samples by nearly two orders of magnitude. The benefits of nitriding in the SAE XEV-F were two-fold: a) an increased surface hardness, and b) the prevention of NbC fracture and detachment, which results in even higher wear resistance. / A principal motivação desta tese é ampliar o conhecimento atual sobre o comportamento tribológico de um aço inoxidável austenítico endurecível por precipitação (PH), o SAE XEV-F (ou DIN 1.4882), utilizado para a fabricação de válvulas de exaustão de motores de combustão interna para carros de passageiros. Para este propósito, foram realizados ensaios laboratoriais de deslizamento a seco usando este aço e outros, principalmente aços austeníticos e martensíticos, usados como materiais modelo para a caracterização comparativa do desgaste e do atrito. Os ensaios experimentais foram conduzidos usando um tribômetro SRV®4 em uma configuração esfera-disco com movimento alternado, em que os discos foram as amostras e as esferas são os contracorpos. Foram ensaiados quatro tipos de aços: a) AISI 310, b) SAE XEV-F, c) AISI H13, e d) SAE XEV-F nitretado. A esfera era feita de aço para rolamento AISI 52100. Os ensaios foram realizados a temperatura ambiente e usando condições fixas de tempo (distância total percorrida até 73.2 m), carga normal (100 N), frequência (10 Hz) e amplitude da oscilação (2 mm). O desgaste foi avaliado por meio de perda de massa, tanto do disco quanto da esfera, e exame das superfícies desgastadas utilizando microscopia eletrônica de varredura (MEV), interferometria de correlação de coerência (ICC) e difração de raios-X (DRX). Os debris de desgaste resultantes da interação tribológica também foram investigados usando MEV e DRX. Adicionalmente, a evolução do coeficiente de atrito foi analisada. Também foram realizadas filmagens de alta velocidade e ensaios interrompidos em tempos de deslizamento específicos. Este trabalho reporta uma transição de desgaste severo para moderado que ocorre durante as a primeira fase da interação tribológica (running-in) e sua relação com a variação da carga na interface durante os ensaios tribológicos. A transição de desgaste foi observada em diferentes tribo-sistemas de aço-contra-aço na configuração esfera-plano e ocorreu principalmente por efeitos combinados de dois fatores: a) a redução da pressão de contato, devida ao aumento da área nominal causada pelo desgaste; e b) o encruamento subsuperficial (quando relevante). A variação pressão/distância foi determinada experimentalmente e modelada empiricamente. Encruamento por deformação subsuperficial foi observável (e medível) principalmente nos aços austeníticos. Foram observadas diferenças significativas no desgaste (e atrito) entre os aços homogêneos (monofásicos) e o aço de válvula SAE XEV-F, heterogêneo (multifásico). O desgaste nos aços homogêneos apresentou uma correlação inversa com a dureza. O desgaste no aço válvula SAE XEV-F foi pronunciado (mesmo no regime de desgaste moderado) devido a um efeito combinado de dois fatores: a) a formação de debris duros, o que induziu uma componente abrasiva ao desgaste por deslizamento relativo, e b) a fratura subsuperficial do NbC, o que afetou significativamente a remoção de material devida à deformação plástica da matriz. O desgaste do aço nitretado SAE XEV-F foi menor que o das amostras não tratadas em quase duas ordens de grandeza. Os benefícios da nitretação no aço válvula SAE XEV-F foram dois: a) o aumento da dureza da superfície, e b) a prevenção da fratura e desprendimento de NbC, o que resulta em uma resistência de desgaste ainda maior.

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2017-08-04T17:52:09Z No. of bitstreams: 1 2016 - Ana Carolina de Souza Ferreira.pdf: 18331249 bytes, checksum: 9721a15853e35eae143790bc006194f4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-04T17:52:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016 - Ana Carolina de Souza Ferreira.pdf: 18331249 bytes, checksum: 9721a15853e35eae143790bc006194f4 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / FAPERJ / Landslides in the municipality of Angra dos Reis have been considered as a serious problem for the government and authorities, because of increasing number of fatal victims and socioeconomic and environmental losses. However, despite the advances in the use of geoprocessing tools, an accurate alert and monitoring system of landslides has not yet been developed. From a technical point of view, this is due to the little quantitative understanding of the variables influencing the mass movements in the city, as well as the limited availability of detailed soil attribute maps that have direct effect on landslides (e. g. depth, water retention and water flow). This paper presents the hypothesis that there is still a lack of a quantitative study of the relationship between landslides events and its determinants. The objectives of this study were: a) to evaluate the changes of land use in the municipality between the years 1984 to 2014, through satellite images classification; b) to apply factor analysis binary correspondence (FABC) on the physical constraints that has the potential to explain the occurrence of landslide; c) To use the FABC results to generate landslide susceptibility map. To develop the study, we used the following dataset and maps, landslides data and satellite images: cadastral topographic map (1: 10,000), soil map (1: 25,000), land use map from 2002 (1: 25,000), 384 georeferenced events of landslide (CPRM), and orbital images of Landsat -5 and -8 (INPE and USGS, respectively) in the period between 1984 to 2014. The landslide susceptibility map was validated using 25% of the landslides events of the original dataset, which were randomly selected. The land use maps show that despite the dramatic disasters associated with landslide, the urban area has almost doubled (from 23 km? in 1984 to 47 km? in 2014), with significant increase in the period between 2010-2014. The FABC stressed the most important variables associated with the landslides, which were: anthropic use (U3C), urban use (U4Z), hillside with rectilinear curvature (C2), steepness ranging from strong undulating to mountainous class (I2) and topographic wetness index ranging from 5 to 10 (TWI2). The BCFA further allowed defining the weights and the grades of each variable to generate the landslide susceptibility map, reducing the subjectivity in map generation. The High and Very High classes of landslide susceptibility map represent 61.78% of the territory and the accuracy reached 91.69% (54.17% of events in the very high and 37.52% in the high class). However, it is believed that the areas classified as high and very high can be better discriminated by introducing the soil depth and water retention maps. This gain of knowledge could improve the accuracy of the alert systems for landslides. / Os movimentos de massa (M.M) no munic?pio de Angra dos Reis t?m sido tradados como um grave problema para o poder p?blico e autoridades, pois o n?mero de v?timas fatais e os danos e preju?zos socioecon?micos e ambientais s?o crescentes. No entanto, apesar do avan?o no uso de ferramentas de geoprocessamento, ainda n?o se desenvolveu um sistema de alerta e monitoramento de M.M. Do ponto de vista t?cnico, isso se deve ao pouco conhecimento quantitativo das vari?veis que influenciam os movimentos de massa no munic?pio, bem como a pouca disponibilidade de mapas detalhados de atributos do solo que t?m efeito direto nos M.M (exemplo: profundidade, reten??o de ?gua e fluxo de ?gua dos solos). Neste trabalho apresenta-se a hip?tese de que falta ainda um estudo mais aprofundado e quantitativo da rela??o entre os eventos de M.M. e seus fatores determinantes. Assim, os objetivos desse estudo foram: a) avaliar as mudan?as do uso do solo no munic?pio entre os anos de 1984 e 2014, por meio da classifica??o de imagens orbitais; b) aplicar a an?lise fatorial de correspond?ncia bin?ria (AFCB) nas condicionantes f?sicas que tem potencial para explicar a ocorr?ncia de M.M.; c) utilizar os resultados da AFCB para gerar mapas de suscetibilidade a M.M. Para o desenvolvimento do estudo utilizou-se os seguintes bancos de dados e mapas, dados de M.M e imagens dispon?veis: mapa topogr?fico cadastral (1:10.000), mapa de solo (1:25.000), mapa de uso do solo (1:25.000 ? 2002), 384 eventos de M.M georreferenciados (CPRM), imagens orbitais dos sat?lites Landsat -5 e Landsat -8 (INPE e USGS, respectivamente) dos anos de 1984 a 2014. O mapa de suscetibilidade a M.M. foi validado a partir da compara??o da classifica??o efetuada com 25% dos eventos selecionados aleatoriamente. Os mapas de classes de uso demonstram que apesar das dram?ticas cat?strofes associadas aos M.M., a ?rea urbana praticamente dobrou (de 23 km? em 1984 para 47 km? em 2014), com sens?vel aumento no per?odo de 2010 a 2014. A AFCB destacou que as vari?veis mais importantes associadas aos M.M. foram: uso campo antr?pico (U3C), uso urbano (U4Z), curvatura do terreno retil?nea (C2), classe de declividade forte ondulada a montanhosa (I2) e ?ndice topogr?fico de umidade variando de 5 a 10 (TWI2). A AFCB permitiu ainda auxiliar na decis?o dos pesos e notas de cada vari?vel para gerar o mapa de suscetibilidade a M.M, reduzindo a subjetividade na gera??o do mapa. As classes de suscetibilidade Alta e Muito Alta ao M.M. representam 61.78% do territ?rio e a acur?cia atingiu 91.69% (54.17% dos eventos na classe muito alta e 37.52% na alta). No entanto, acredita-se que as ?reas classificadas como alta e muito alta possam ser melhor discriminadas com a introdu??o de mapas de profundidade do solo e de reten??o de ?gua. Esse ganho de conhecimento aperfei?oaria o desenvolvimento de sistemas de alerta a M. M.

O esmalte dental é o tecido mineralizado mais duro do corpo humano; apesar disto, seu desgaste é um problema muito comum. Este pode estar associado aos processos de envelhecimento, ou ainda, ser encontrado em indivíduos jovens, como consequência de atividades parafuncionais, por exemplo, atrição dental. Este tipo de dano pode resultar em prejuízo da função mastigatória e em diminuição da qualidade de vida. Por isto, o desgaste do esmalte dental tem sido objeto de muitos estudos, embora poucos tenham utilizado conceitos tribológicos. Não foi encontrado nenhum estudo que explorasse o desgaste de esmalte e seus micromecanismos oriundos do deslizamento alternado de incisivo contra incisivo, configuração que mais se aproxima do tribossistema real de atrição. O presente estudo tem por objeto investigar o desgaste e seus mecanismos em pares deslizantes de esmalte incisal (configuração pino-plano), selecionados por seus similares valores de dureza e de tenacidade à fratura, submetidos a diferentes cargas normais e lubrificações do meio. Incisivos bovinos foram ensaiados em deslizamento alternado sob duas cargas normais (8 N e 16 N) e quatro modos de lubrificação: saliva natural; saliva artificial; gel lubrificante oral (Oralbalance!, Biotène); e grupo controle sem lubrificação (seco). Durante os ensaios, foram levantadas as curvas de atrito. O volume desgastado e a rugosidade da superfície foram mensurados via perfilometria 3D. Os micromecanismos de desgaste foram analisados ao microscópio eletrônico de varredura. O aumento da carga normal aplicada resultou em aumento do volume de desgaste para todas as condições. Comparando-se ao grupo sem lubrificação, as salivas (natural e artificial) não reduziram o desgaste, mas a lubrificação com o gel foi efetiva para reduzir tanto o volume de esmalte desgastado como o coeficiente de atrito. A relação entre o valor do parâmetro de rugosidade Sq e o coeficiente de atrito não foi linear, nem entre a rugosidade Sq e o coeficiente de desgaste, para todas as condições. Os micromecanismos de desgaste encontrados foram, em ordem crescente de severidade: desgaste da região interprismática (8 N - gel); propagação de trincas interprismáticas (8 N - seco); reações triboquímicas associadas à ação mecânica (8 N - saliva natural e artificial; 16 N - gel; 16 N - saliva natural e artificial); e desplacamento (16 N - seco). / Enamel is the hardest mineralized tissue in the human body; despite that, the enamel wear is a very common problem. The wear damage can be related to aging processes or also be found in young people as a result of parafunctional activities, for example, dental attrition. This type of damage can result in loss of masticatory function and decreased quality of life. Therefore, the wear of the enamel has been the subject of many studies, although few have used tribological concepts. The wear mechanisms of reciprocating sliding pairs from incisor against incisor have not been reported in the literature, this configuration is the one that is closest to the real tribosystem of attrition. The present study aims to investigate the wear behavior and the related mechanisms in reciprocating sliding pairs of incisal enamel (pin-on-flat configuration), selected for their similar hardness and fracture toughness values, with different applied normal loads and lubrication conditions. Bovine incisors were tested in reciprocating sliding with different applied normal loads (8 N and 16 N) and four lubrication conditions: natural saliva; artificial saliva; oral gel lubricant (Oralbalance!, Biotène); and control group (dry). During tests, the friction curves were recorded. The volume loss and the surface roughness Sq were investigated by 3D profilometry. Wear mechanisms were analyzed by scanning electron microscope. The increase of the normal load resulted in an increased volume loss for all conditions. Comparing to the group without lubrication, the saliva (natural and artificial) did not reduce the volume loss, but the lubricant gel was effective to reduce both the volume loss and the coefficient of friction. The relationship between the value of the roughness Sq and the friction coefficient was not linear, nor between the roughness Sq and the wear coefficient for all conditions. In increasing order of severity, the micromechanisms of wear were: wear at the interrod enamel (8 N - gel); crack propagation in the interrod enamel (8 N - dry); tribochemical reactions associated with mechanical wear (8 N - natural saliva and artificial saliva; 16 N - gel; 16 N - natural saliva and artificial saliva); and flake-like wear (16 N - dry).

Orientador: Juan Francisco Camino dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-28T04:17:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Burghi_ThiagoBassinello_M.pdf: 1840182 bytes, checksum: 3a2bb5b751172b5b4c8d9b1647b20748 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O controle do movimento de robôs móveis em altas velocidades e sob condições adversas do solo é um problema difícil, pois as rodas do robô podem estar sujeitas a diferentes tipos de deslizamento. O deslizamento lateral é um problema particularmente complicado quando se lida com robôs móveis de tração diferencial, já que suas rodas não podem produzir movimento nessa direção. Este trabalho apresenta uma aplicação de alguns resultados da Teoria de Lyapunov para sistemas não lineares perturbados. A abordagem proposta pode ser vista como um método de análise de controladores cinemáticos de robôs móveis sujeitos a deslizamentos laterais e longitudinais. Um exemplo de aplicação é dado ao se analisar a estabilidade de um robô móvel de tração diferencial quando este é controlado por uma lei adaptativa não linear cinemática capaz de estimar o deslizamento longitudinal. É mostrado que sob condições razoáveis, as soluções da dinâmica do erro de postura do robô são uniformemente finalmente limitadas. Simulações numéricas são apresentadas para ilustrar esse exemplo. Para tratar um problema de otimização que surge durante a análise de estabilidade, técnicas de decomposição em soma de quadrados (SOS) para otimização polinomial são estudadas e aplicadas. Um estudo minucioso dos recursos computacionais necessários para a resolução de problemas de decomposição SOS também é apresentado / Abstract: Motion control of mobile robots at high speeds and under adverse ground conditions is a difficult problem because the robots¿ wheels may be subject to different kinds of slip. Lateral slip is a particularly complicated problem for differential drive mobile robots to deal with, since their wheels cannot directly produce movement in that direction. This work presents an application of some results from Lyapunov Theory for nonlinear perturbed systems. The proposed approach can be seen as a method for analyzing kinematic controllers of mobile robots subject to longitudinal and lateral slip. An example of application is given by analyzing the stability of a differential drive mobile robot when it is controlled by an adaptive nonlinear kinematic controller capable of estimating longitudinal slip. It is shown that under reasonable conditions, the solutions to the robot¿s posture error dynamics are uniformly ultimately bounded. Numerical simulations are presented to illustrate this example. To tackle an optimization problem which arises during the stability analysis, SOS techniques for polynomial optimization are studied and applied. A thorough study of the computational resources required for solving SOS problems is also presented / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica / 33003017 / CAPES

De acordo com levantamento realizado pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo - IPT, os acidentes graves relacionados com deslizamentos atingem de forma recorrente um número relativamente pequeno dos 5.563 municípios brasileiros, girando em torno de 150 os que tiveram vítimas fatais nos últimos 17 anos. Os municípios mais vulneráveis localizam-se nos estados de São Paulo, Rio de Janeiro, Minas Gerais, Santa Catarina, Pernambuco, Alagoas, Bahia e Espírito Santo, localidades, na maioria dos casos, habitadas por pessoas de baixa renda, tornando-se, por conseguinte, expostas a catástrofes ambientais constantes (inundações devido ao assoreamento dos rios e erosão dos solos, os incêndios causados por instalações elétricas problemáticas, deslizamentos de terras, causadas por encostas irregulares e descalçamentos, entre outros). A Bacia Hidrográfica do Córrego Cabuçu de Baixo é um típico exemplo do que aconteceu em muitas cidades brasileiras. É uma bacia em acelerado processo de urbanização, mas ainda em condições para o controle, se bem administrada pelos seus gestores. Este trabalho objetiva a criação de mapeamentos que retratem avaliação positiva das condições ambientais (que pode ser chamado de \"potencial\") ou negativa (genericamente chamados de \"risco\" ambiental). Estes mapeamentos, de alto valor agregado por se originarem, via de regra, de discussões e concordâncias entre profissionais das diferentes modalidades da pesquisa ambiental - geógrafos, geólogos, biólogos, arquitetos e engenheiros, em geral - passam a constituir um valioso acervo de conhecimentos específicos da área estudada; a combinação das avaliações de riscos com o uso atual da terra, a fim de verificar possíveis áreas críticas, ou seja, assentamentos localizados em áreas mapeadas sob iminente risco de ocorrência de inundações e desmoronamentos; o levantamento das áreas indicadas para a transposição dos assentamentos localizados em áreas críticas. Todos os procedimentos computacionais realizados foram conduzidos pela metodologia de Análise Ambiental, utilizando o sistema VISTA/SAGA/UFRJ para processamento dos mapeamentos, obtenção e validação resultados. O resultado final das avaliações ambientais realizadas produz um mapa classificado com notas entre zero e dez, onde as notas mais baixas são atribuídas às localidades mapeadas com baixo risco de ocorrências de enchentes e desmoronamentos. De forma análoga, classes com maiores notas representam localidades com ocorrência de assentamentos precários sob risco iminente de inundações ou deslizamentos de terra e desmoronamentos. Estes mapas são denominados como \"Áreas Críticas\". Também são conduzidas análises para o mapeamento de áreas indicadas para transposições de localidades situadas em áreas críticas. A sobreposição destes dois últimos mapas aponta as localidades indicadas para transposições de assentamentos sob risco iminente dos eventos analisados. Finalmente, em áreas onde ocorram assentamentos precários sob alto risco de inundações e deslizamentos, sem indicações próximas para transposições (áreas favoráveis à habitação), sugere-se a realização de investimentos em infra-estrutura (ex. Programa Favela-bairro) destes locais, a fim de evitar impactos econômicos e sociais para as famílias afetadas por este processo. Assinaturas espaciais também são realizadas a fim de quantificar as áreas de riscos mapeadas. Uma vez realizados estes estudos, os conhecimentos adquiridos, pelo uso do Geoprocessamento, sobre a realidade ambiental urbana e problemática da Bacia do Córrego Cabuçu de Baixo podem ser extrapolados, com as devidas precauções, para inúmeras outras áreas urbanas que possuam características semelhantes e enfrentam os mesmos problemas. / According to studies conducted by the Institute for Technological Research of the State of Sao Paulo - IPT, major accidents related landslides hit so applicant a relatively small number of 5,563 brazilian councils, turning around of 150 who had human lives losses in the last 17 years. The most vulnerable councils are located in the states of São Paulo, Rio de Janeiro, Minas Gerais, Santa Catarina, Pernambuco, Alagoas, Bahia and Espirito Santo. These locations, most cases, inhabited by low conditions people, become, therefore, exposed to constant environmental disasters (floods due to the silting of rivers and soil erosion, fires caused by problematic electrical installations, landslides, caused by irregular slopes, among others). The drainage basin of Cabuçu de Baixo river is a typical example of what happened in many Brazilian cities. It is a basin in accelerated process of urbanization, but also in a position to control, although administered by their managers. This study aims to create mappings facing positive assessment of environmental conditions (which can be called a \"potential\") or negative (generically called environmental \"risk\"). These maps are generated from professional discussions and agreement between the many kinds of researches - geographers, geologists, biologists, architects and engineers in general - are to be a valuable collection of expertise of the studied area, the combination of risk assessments to the current land using in order to check on critical areas, ie settlements located in areas mapped with imminent risk of flooding and landslides; survey of the areas indicated for the transposition of the settlements located in critical areas. All procedures performed are conducted by the computational methodology of Environmental Analysis, using the GIS VISTA/SAGA/UFRJ, processing mappings, obtaining and validating results. The final result of environmental evaluation conducted produces a \"Critical Areas\" map, presenting classified notes between zero and ten, where lower notes are assigned to locations mapped with low risk of occurrence of floods and landslides. Similarly, classes with higher notes represent locations where precarious settlements are mapped under imminent risk of flooding, landslides and landslides. Analyses pointing transposition areas, according to physical factors are also conducted, aiming to locate settlements under critic areas. The overlay of these both maps point transpositions indicated for settlements located under imminent risk areas. Finally, in areas where precarious settlements occurs under high floods and landslides risks, without near indications for transpositions (favorable areas for housing), it is suggested to make investments in infrastructure into these places, in order to maintain the \"roots\" of these affected families by this process. Spatial signatures are also conducted in order to quantify the risk areas mapped. Once these studies conducted, knowledge gain by the use of Geoprocessing, applied to the reality of urban environmental problems in the Drainage Basin Cabuçu, these can be extrapolated, with the necessary precautions, to other urban areas that presents similar characteristics and faces the same problems.

Submitted by RENATO ARAUJO BARROS null (greensleeves@uol.com.br) on 2017-03-08T17:38:24Z No. of bitstreams: 1 Tese Renato Barros - Versão Final.pdf: 24319782 bytes, checksum: f4d58ce4ebe77961a2e94b04cf3515cc (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-03-13T17:07:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 barros_ra_dr_guara.pdf: 24319782 bytes, checksum: f4d58ce4ebe77961a2e94b04cf3515cc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-13T17:07:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 barros_ra_dr_guara.pdf: 24319782 bytes, checksum: f4d58ce4ebe77961a2e94b04cf3515cc (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os aços de ultra alta resistência como o aço 4340 tem sido amplamente utilizados pela indústria aeronáutica e aeroespacial em aplicações como trens de pouso de aeronaves e o veículo lançador de satélite brasileiro (VLS), além de um uso extensivo para diversos setores da indústria em geral. Isso se deve, em grande medida, às suas propriedades mecânicas. Este trabalho se propõe a avaliar as propriedades tribológicas do par aço 4340, inicialmente submetido ao tratamento térmico de têmpera e revenimento, e a liga bronze alumínio 630, utilizados em trens de pouso. Será estudado o comportamento destas estruturas após o aço ser submetido a tratamentos de superfície por nitretação a plasma e carbonetação a laser, como forma de melhorar seu desempenho com relação ao atrito e ao desgaste. Neste estudo foi escolhido o ensaio tipo pino-disco para simular a situação real de desgaste. Os discos foram confeccionados a partir do aço AISI/SAE 4340 e os pinos foram feitos da liga bronze-alumínio 630. Foram realizadas análises microestruturais das estruturas e das camadas de compostos formadas devido ao tratamento de superfície, Após os ensaios de desgaste foram feitas observações das superfícies através de microscopia e perfilometria óptica, microscopia eletrônica de varredura, difratometria de raios-X, testes de riscamento (scratching tests), dureza, observação de rugosidade e pesagem dos corpos de prova. Foram levantados os parâmetros do desgaste e alterações microestuturais devido à interação entre as superfícies de contato durante os ensaios de deslizamento. Foi analisada a perda de massa e levantadas as curvas de desgaste e dos parâmetros relacionados ao atrito em função da distância percorrida e/ou do tempo de ensaio. Nos ensaios foram utilizadas três velocidades de ensaio: 0,5; 1,0 e 1,5 m/s. Foi possível o cálculo da taxa de desgaste para cada par e velocidades estudadas. De uma maneira geral constatou-se que os mecanismos de desgaste detectados são semelhantes para todas as condições de superfície dos discos. As imagens mostram que partículas do pino são deformadas sobre o disco, em forma de camadas, evidenciando o mecanismo de adesão. A carbonetação a laser criou uma camada rica em carbono com a presença de grafite que contribuiu para reduzir o coeficiente de atrito e o desgaste do pino, principalmente, para as velocidades de 0,5 e 1,0 m/s. A nitretação a plasma reduziu a perda de massa do disco e do pino, com indicativos de pequena perda de massa para todas as velocidades estudadas; a rugosidade e o aumento do coeficiente de atrito no par pino-disco para as velocidades de 1,0 e 1,5 m/s podem ter sido induzidas por alteração no tipo de desgaste, de adesivo para uma abrasão a três corpos. / Ultra high strength steels as 4340 steel has been widely used by the aerospace industry in applications such as aircraft landing gears and the Brazilian satellite launch vehicle (VLS), plus an extensive use for various sectors of the industry in general. This is due largely to their mechanical properties. This work aims to evaluate the tribological properties of 4340 steel pair, initially submitted to heat treatment of quenching and tempering, and aluminum bronze 630 alloy, used in landing gear. The behavior of these structures after the steel be subjected to surface treatment by plasma nitriding and laser carbonetation will be studied, as a way to improve its performance with respect to friction and wear. For this study, pin-on-disc test was chosen in order to simulate the real situation of wear. The discs were made from 4340 steel and pins were made of aluminium bronze 630 alloy. Micro-structural analyses were undertaken of the structures and compound layers formed due to surface treatment. After the wear tests surface observations were made through microscopy and perfilometry optical, scanning electron microscopy, x-ray diffractometry, x-ray tests, scratching tests, hardness, roughness and weighing of the specimens. Parameters of wear and microestuturals changes were raised due to interaction between the contact surfaces during rehearsals. Loss of mass was analyzed and curves of wear and friction related parameters were plotted in function of the slided distance and/or time of test. In the tests three test velocities were used: 0.5; 1.0 and 1.5 m/s. It was possible to calculate the wear rate for each pair and studied velocities. In general it was noted that the mechanisms of wear detected are similar for all conditions of the surface of the discs. The images show that the particles are bent on the disc, in the form of layers, showing the mechanism of adhesion. The laser carbonetation created a carbon-rich layer with the presence of graphite, which contributed to reduce the friction coefficient and pin wear, mainly for the 0.5 and 1.0 m/s velocities. The plasma nitriding reduced the loss in mass of the disk and pin, with indicative of small mass loss for all velocities studied; the roughness and the increase of the coefficient of friction in the couple pin-disc for the velocities of 1.0 and 1.5 m/s may have been induced by changes in the type of wear, from adhesive wear to a three-body abrasion. / CAPES: 99999.002441/2014-04

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-11-10T14:50:12Z No. of bitstreams: 1 CARLOS ALBERTO MARQUES DOS ANJOS - DISSERTAÇÃO PPGECA 1992..pdf: 32207870 bytes, checksum: 40dd8e34e2d3e3630817b7ad57cbfa48 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-10T14:50:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CARLOS ALBERTO MARQUES DOS ANJOS - DISSERTAÇÃO PPGECA 1992..pdf: 32207870 bytes, checksum: 40dd8e34e2d3e3630817b7ad57cbfa48 (MD5) Previous issue date: 1992-12-11 / Esta dissertação apresenta os resultados de uma pesquisa sobre as encostas de Maceió. Como se sabe, na cidade de Maceió, capital do Estado de Alagoas, a exemplo dos grandes centros populacionais, cresce de forma desordenada. Com isso é contaminada com problemas de ordem social, pelo assentamento desordenado de população de baixa renda em áreas de encostas com declividades superiores a 45%. Essas encostas, que ligam os tabuleiros às planícies, são geologicamente constituídas de sedimentos terciários do Grupo Barreiras - Formação Guararapes. Constituem-se de solos areno-argilosos de baixa permeabilidade e baixa a nehuma plasticidade. Por fim, são constituídos mineralogicamente por quartzo, caulinita e ilinita. Os ensaios triaxiais (UU) e de cisalhamento direto confirmaram elevada resistência à ruptura quando os solos encontram-se em baixos teores de umidade, ou mesmo na umidade natural. No entanto essa resistência decai em cerca de quatro vezes, quando o teor de umidade aproxima-se da saturação. Por fim, o estudo da estabilidade realizado através de método de Bishop, mostra que todas as encostas pesquisadas são estáveis nas épocas de estiagem e, instáveis durante chuvas de longa duração. / This thesis presents the results of an investigation carried aut in order to assess the condition of Maceió Slopes. The City of Maceió, capital of the state of Alagoas (Brazil), like many other coturbation nationwide, grows without any land-use control. Consequently, the number of social problems increases rapidly, due to the disorrdely ocupation of city slopes by low-income population. Even slopes with declivity above 45% is largely ocupied. The city slopes connects the plateau and the plains and are formed by the terciary sediments of the Barreiras Group - Guararapes formation. They are formed by sand-clay soils, with low permeability and low to none plasticity. Mineralogically they are formed by quartz, kaolinaud and ilite. Trixials tests (UU) and direct shear strenght confirm the hight strenght to breaking load when soils have low levels of humidity. However this strenght decreases almost four times when humity level is enar saturation. In conclusion, the research shows through the Bishop method, that all slopes studies are stable during dry seasons, and unstable during long rainning season.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O perfeito entendimento de deslizamentos de terra tem sido objeto de grande interesse na engenharia geotécnica há muitos anos. Encostas naturais representam um desafio constante para os engenheiros, mais do que os taludes artificiais. Não é incomum que os escorregamentos causam perdas de vidas humanas e também danos materiais. As informações obtidas a partir de retro-análise de casos históricos, têm servido como uma ferramenta valiosa para a compreensão da estabilidade de taludes. Vale a pena notar que o primeiro método de cálculo de estabilidade de taludes, usando divisão de fatia, foi desenvolvido após um acidente na Noruega. Métodos de estabilidade por Equilíbrio Limite, desenvolvidos no século passado são atualmente utilizados na prática da engenharia. Apesar de suas deficiências, eles provaram ser confiáveis na determinação do Fator de Segurança. A geometria 2D e a abordagem completa da condição saturada são provavelmente as questões mais relevantes dos métodos atuais. A condição do solo não saturado está geralmente presente em taludes naturais e os métodos ignoram a influência da sucção do solo sobre a estabilidade do talude. O desenvolvimento de computadores no meio do século passado, tornaram os cálculos Equilíbrio Limite fáceis de serem executados. Por outro lado, eles não podem explicar a natureza do problema ou prever o comportamento do solo antes da ruptura. A década de 1960 marcou o início do desenvolvimento de programas de computador baseados em métodos numéricos que, entre outros, destaca-se, em geotecnia, a aplicação dos métodos de Elementos Finitos (FEM). Este método é ideal para muitos fins, uma vez que permite a simulação da sequência de construção e também a incorporação de diferentes modelos constitutivos. Este trabalho mostra a influência da sucção sobre a estabilidade de encostas naturais. Uma retroanálise de um escorregamento no Morro dos Cabritos, no Rio de Janeiro, foi feita através de um programa de análise de tensão (Plaxis 2D). Os resultados foram comparados com o FS obtido por programa de Equilíbrio Limite (Slide v5). O efeito de sucção do solo foi incorporada nas análises, através de sua influência sobre os parâmetros de resistência do solo e por diferentes possibilidades de infiltração de água na encosta. Este caso histórico foi estudado anteriormente por Gerscovich (1994), que na época, fez analise de fluxo e estabilidade utilizando um abordagem de Equilíbrio Limite 3D. Os resultados mostraram boa concordância entre a análise de Elementos Finitos e a simulação de Equilíbrio Limite, sem a presença de nível de água. Os resultados confirmaram que foi necessário haver pressões positivas para explicar a ruptura do talude.

De acordo com levantamento realizado pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo - IPT, os acidentes graves relacionados com deslizamentos atingem de forma recorrente um número relativamente pequeno dos 5.563 municípios brasileiros, girando em torno de 150 os que tiveram vítimas fatais nos últimos 17 anos. Os municípios mais vulneráveis localizam-se nos estados de São Paulo, Rio de Janeiro, Minas Gerais, Santa Catarina, Pernambuco, Alagoas, Bahia e Espírito Santo, localidades, na maioria dos casos, habitadas por pessoas de baixa renda, tornando-se, por conseguinte, expostas a catástrofes ambientais constantes (inundações devido ao assoreamento dos rios e erosão dos solos, os incêndios causados por instalações elétricas problemáticas, deslizamentos de terras, causadas por encostas irregulares e descalçamentos, entre outros). A Bacia Hidrográfica do Córrego Cabuçu de Baixo é um típico exemplo do que aconteceu em muitas cidades brasileiras. É uma bacia em acelerado processo de urbanização, mas ainda em condições para o controle, se bem administrada pelos seus gestores. Este trabalho objetiva a criação de mapeamentos que retratem avaliação positiva das condições ambientais (que pode ser chamado de \"potencial\") ou negativa (genericamente chamados de \"risco\" ambiental). Estes mapeamentos, de alto valor agregado por se originarem, via de regra, de discussões e concordâncias entre profissionais das diferentes modalidades da pesquisa ambiental - geógrafos, geólogos, biólogos, arquitetos e engenheiros, em geral - passam a constituir um valioso acervo de conhecimentos específicos da área estudada; a combinação das avaliações de riscos com o uso atual da terra, a fim de verificar possíveis áreas críticas, ou seja, assentamentos localizados em áreas mapeadas sob iminente risco de ocorrência de inundações e desmoronamentos; o levantamento das áreas indicadas para a transposição dos assentamentos localizados em áreas críticas. Todos os procedimentos computacionais realizados foram conduzidos pela metodologia de Análise Ambiental, utilizando o sistema VISTA/SAGA/UFRJ para processamento dos mapeamentos, obtenção e validação resultados. O resultado final das avaliações ambientais realizadas produz um mapa classificado com notas entre zero e dez, onde as notas mais baixas são atribuídas às localidades mapeadas com baixo risco de ocorrências de enchentes e desmoronamentos. De forma análoga, classes com maiores notas representam localidades com ocorrência de assentamentos precários sob risco iminente de inundações ou deslizamentos de terra e desmoronamentos. Estes mapas são denominados como \"Áreas Críticas\". Também são conduzidas análises para o mapeamento de áreas indicadas para transposições de localidades situadas em áreas críticas. A sobreposição destes dois últimos mapas aponta as localidades indicadas para transposições de assentamentos sob risco iminente dos eventos analisados. Finalmente, em áreas onde ocorram assentamentos precários sob alto risco de inundações e deslizamentos, sem indicações próximas para transposições (áreas favoráveis à habitação), sugere-se a realização de investimentos em infra-estrutura (ex. Programa Favela-bairro) destes locais, a fim de evitar impactos econômicos e sociais para as famílias afetadas por este processo. Assinaturas espaciais também são realizadas a fim de quantificar as áreas de riscos mapeadas. Uma vez realizados estes estudos, os conhecimentos adquiridos, pelo uso do Geoprocessamento, sobre a realidade ambiental urbana e problemática da Bacia do Córrego Cabuçu de Baixo podem ser extrapolados, com as devidas precauções, para inúmeras outras áreas urbanas que possuam características semelhantes e enfrentam os mesmos problemas. / According to studies conducted by the Institute for Technological Research of the State of Sao Paulo - IPT, major accidents related landslides hit so applicant a relatively small number of 5,563 brazilian councils, turning around of 150 who had human lives losses in the last 17 years. The most vulnerable councils are located in the states of São Paulo, Rio de Janeiro, Minas Gerais, Santa Catarina, Pernambuco, Alagoas, Bahia and Espirito Santo. These locations, most cases, inhabited by low conditions people, become, therefore, exposed to constant environmental disasters (floods due to the silting of rivers and soil erosion, fires caused by problematic electrical installations, landslides, caused by irregular slopes, among others). The drainage basin of Cabuçu de Baixo river is a typical example of what happened in many Brazilian cities. It is a basin in accelerated process of urbanization, but also in a position to control, although administered by their managers. This study aims to create mappings facing positive assessment of environmental conditions (which can be called a \"potential\") or negative (generically called environmental \"risk\"). These maps are generated from professional discussions and agreement between the many kinds of researches - geographers, geologists, biologists, architects and engineers in general - are to be a valuable collection of expertise of the studied area, the combination of risk assessments to the current land using in order to check on critical areas, ie settlements located in areas mapped with imminent risk of flooding and landslides; survey of the areas indicated for the transposition of the settlements located in critical areas. All procedures performed are conducted by the computational methodology of Environmental Analysis, using the GIS VISTA/SAGA/UFRJ, processing mappings, obtaining and validating results. The final result of environmental evaluation conducted produces a \"Critical Areas\" map, presenting classified notes between zero and ten, where lower notes are assigned to locations mapped with low risk of occurrence of floods and landslides. Similarly, classes with higher notes represent locations where precarious settlements are mapped under imminent risk of flooding, landslides and landslides. Analyses pointing transposition areas, according to physical factors are also conducted, aiming to locate settlements under critic areas. The overlay of these both maps point transpositions indicated for settlements located under imminent risk areas. Finally, in areas where precarious settlements occurs under high floods and landslides risks, without near indications for transpositions (favorable areas for housing), it is suggested to make investments in infrastructure into these places, in order to maintain the \"roots\" of these affected families by this process. Spatial signatures are also conducted in order to quantify the risk areas mapped. Once these studies conducted, knowledge gain by the use of Geoprocessing, applied to the reality of urban environmental problems in the Drainage Basin Cabuçu, these can be extrapolated, with the necessary precautions, to other urban areas that presents similar characteristics and faces the same problems.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-11-08Bitstream added on 2014-06-13T18:31:55Z : No. of bitstreams: 1 000759067.pdf: 17769769 bytes, checksum: b07c3d0057ebbb2559da2aa697d5bd51 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O desencadeamento de deslizamentos ocorre por influência de diversos fatores, tanto naturais, quanto socioeconômicos. Tal processo ocorre naturalmente na formação e evolução das vertentes, porém os fatores antrópicos, muitas vezes, aceleram esta dinâmica. As transformações realizadas através da urbanização desarmonizam todo o sistema natural, extinguindo a sintonia até então existente. Os próprios conflitos sociais corroboram a proliferação de áreas de risco, sendo o segregacionismo socioeconômico um importante elemento em estudos relacionados a estes sinistros. Após as alterações supracitadas, e as diferenças intersociais difundidas em determinado espaço, quando da ocorrência de eventos extremos de precipitação, cria-se o cenário perfeito para a deflagração de deslizamentos gerando perdas. Neste trabalho realizou-se uma análise das questões imbricadas na vulnerabilidade existente no bairro Jardim Zaíra, Município de Mauá/SP, e os fenômenos atmosféricos atuantes na deflagração dos deslizamentos ocorridos no mês de janeiro de 2011. A intenção e a expectativa para este estudo é auxiliar nos trabalhos preventivos junto ao bairro, e reforçar algumas medidas já identificadas que necessitam de urgência em sua resolução. Espera-se que através de trabalhos conjuntos, possam-se resolver, ao menos parcialmente, os problemas encontrados no Jardim Zaíra / The triggering of landslides is influenced by many factors, both natural, as socioeconomic. This process occurs naturally in the formation and evolution of the slopes, but the human factors often accelerate this momentum. The transformations performed by urbanization disharmonize entire natural system, extinguishing the previously existing line. Own social conflicts corroborate the proliferation of risk areas, and socioeconomic segregation an important element in studies related to these claims. After the above changes, and intersocial widespread differences in given space, upon the occurrence of extreme precipitation events, it creates the perfect setting for the outbreak of landslides generating losses. This work was carried out an analysis of the issues intertwined in existing vulnerability in Jardim Zaíra, City of Mauá/SP, and active atmospheric phenomena in the initiation of landslides in January 2011. The intention and expectation for this study is to assist in preventive work with the neighborhood and enhance some measures already identified that require urgency in his resolution. It is hoped that through joint work, we can-solve, at least partially, the problems encountered in the Jardim Zaíra