No âmbito da moderna Mecânica do Contínuo, este texto apresenta um modelo cuja equação objetiva simular fenômenos nos quais a variação da tensão depende da velocidade de deformação. Esta nova equação é fruto de uma modificação introduzida na equação hipoplástica apresentada por Nader, em 1999. Inicialmente é apresentado um apanhado histórico geral, de modo a situar este trabalho no contexto mundial da Ciência Geotécnica. Ao longo do texto, os termos e definições elementares são explicados detalhadamente, de modo que o leitor possa ser bem conduzido para etapas posteriores, que envolvem formulações matemáticas e conceitos mais complexos. A Equação Visco-Hipoplástica é apresentada e seus componentes e comportamentos são analisados. São mostrados resultados de comportamento desta nova equação, não somente para ensaios que envolvem fenômenos viscosos, mas também outros tipos de ensaios, denotando a versatilidade do modelo. Na etapa final, são comparados os resultados de simulação de ensaios de relaxação com os resultados experimentais, obtidos em trabalhos publicados na literatura geotécnica. / In the realm of the modern Continuous Mechanics, this text presents a model whose equation aims at simulating phenomena in which the stress variation depends on the deformity speed. This new equation results from a modification applied to the hypoplastic equation presented by Nader, in 1999. Firstly, the study presents a general historic summary so that this work is situated in the worldly context of Geotechnical Science. Throughout the text, the expressions and elementary definitions are explained in detail so that the reader can clearly understand the following stages, which involve mathematic formulations and more complex concepts. The visco-hypoplastic equation is then presented and its components and behavior are analyzed. Results from the behavior of this new equation are then shown, not only applied to experiments that involve viscous phenomena, but also other kinds of experiments, demonstrating, therefore, the versatility of the model. Finally, the results from the simulation of experiments with relaxation are compared to experimental results, obtained from published studies in the geotechnical literature.

Este trabalho investigou a relação entre a taxa de erosão de três tipos de cerâmicas de Engenharia, Al2O3 (alumina), ZrO2 (zircônia) e Si3N4 (nitreto de silício), com as propriedades mecânicas de tenacidade à fratura e dureza desses materiais, quando submetidos às mesmas condições de desgaste por erosão à temperatura ambiente e quente (850°C). Os materiais cerâmicos utilizados são comerciais e suas propriedades conhecidas. Os materiais foram analisados, antes e após os ensaios de erosão, por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Utilizaram-se comparativamente as equações de Wiederhorn e a de Evans na análise dos resultados. Os modelos reproduziram o comportamento da Al2O3 e da ZrO2 quanto à taxa de erosão. O Si3N4 apresentou desgaste por erosão inferior ao descrito pelos modelos. A ZrO2 teve significativo aumento da taxa de erosão quando em temperatura elevada (850°C), demonstrando uma importante perda de propriedade com a elevação da temperatura. Os resultados indicaram que a tenacidade à fratura apresentou relação direta com a taxa de erosão, diferentemente da dureza, que não demonstrou relação direta com a taxa de erosão. A propriedade mecânica de tenacidade à fratura é indicativa do comportamento dos materiais cerâmicos quanto à resistência a erosão, mas ainda é recomendável a realização de ensaios nas condições de utilização estabelecidas, antes da aplicação prática do material. / This work investigated the relationship among the erosion rate of three different kinds of Engineering Ceramics, Al2O3 (alumina), ZrO2 (zirconia) and Si3N4 (silicon nitride), with their mechanical properties of fracture toughness and hardness, when submitted to the same conditions of erosion wear at both room and high temperature (850°C). The ceramic materials tested were commercial materials and their properties are known. The materials were analyzed, before and after the experiments, by scanning electron microscopy (SEM). It was used comparatively the Wiederhorn and the Evans equations to analyze the results. The models reproduce the erosion behavior of Al2O3 and ZrO2. The Si3N4 presented very low erosion wear, less than estimated by mathematic models. The ZrO2 performs a high increase of erosion tax when at high temperature (850°C), it demonstrates an expressive properties loss with temperature increase. The results indicate that the fracture toughness has direct relation with the erosion rate, differently of the hardness which hasn’t direct relation with erosion rate. The mechanical property of fracture toughness is indicative erosion resistance behavior of ceramic materials, but is still advisable tests in use conditions before the material practical application.

Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-11-09T19:27:14Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Arthur Freitas Ramos.pdf: 743456 bytes, checksum: cb16d9c33d78bebe371f455a60b25b34 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2019-01-25T17:02:05Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Arthur Freitas Ramos.pdf: 743456 bytes, checksum: cb16d9c33d78bebe371f455a60b25b34 (MD5) / Made available in DSpace on 2019-01-25T17:02:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Arthur Freitas Ramos.pdf: 743456 bytes, checksum: cb16d9c33d78bebe371f455a60b25b34 (MD5) Previous issue date: 2015-07-25 / CAPES / O presente trabalho tem como objetivo o estudo de uma entidade computacional conhecida como caminhos computacionais. Proposta originalmente por QUEIROZ; OLIVEIRA (2011) como ’sequências de reescritas’, a ideia é que os caminhos computacionais funcionam como os termos do tipo identidade da Teoria dos Tipos de Martin-Löf’. Esse trabalho expande essa ideia, mostrando uma formalização completa do tipo identidade a partir dos caminhos computacionais. É mostrado que os caminhos computacionais tornam o tipo identidade uma entidade muito mais intuitiva e simples, quando comparado com a abordagem tradicional. Um outro foco desse trabalho é o estudo das propriedades matemáticas dos caminhos computacionais. Em particular, o interesse é em explorar a relação entre os caminhos e a teoria das categorias. Especificamente, é provado que os caminhos computacionais são capazes de induzir uma estrutura algébrica conhecida como grupóide. Esse resultado está de acordo com os resultados obtidos por HOFMANN; STREICHER (1994), que mostram que a abordagem tradicional do tipo identidade induzem um modelo de grupóide. / The current work aims to study a computational entity known as computational paths. Originally proposed by QUEIROZ; OLIVEIRA (2011) as ’sequence of rewrites’, the idea is that computational paths are terms of Martin-Löf’s identity type. This work expands this idea, showing a complete formalization of the identity type using computational paths. It is shown that computational paths makes the identity type a much simpler and more intuitive entity, when compared to the tradional approach. Another focus of this work is the study of the mathematical properties of computational paths. In particular, the main aim is the relation between computational paths and category theory. Specifically, this work shows that computational paths are capable of inducing an algebraic structure known as groupoid. This results is on a par with the one obtained by HOFMANN; STREICHER (1994), which shows that the traditional approach of the identity type also induces a grupoid model.

Este trabalho faz uma análise da ocorrência de escorregamentos da área compreendida pelos Morros de Santos e São Vicente, no litoral do Estado de São Paulo-Brasil. Apresenta inicialmente uma primeira parte onde os escorregamentos são analisados de forma global, em dois episódios distintos, ocorridos em 1979 e 1978. Posteriormente apresenta um estudo específico sobre um escorregamento representativo do episódio de 1979, para o qual é proposto um mecanismo de mobilização. Os métodos adotados neste trabalho enfatizaram o desenvolvimento de estudos de campo, como forma de melhor conhecer os fenômenos associados a escorregamentos. Os resultados encontrados permitiram na primeira parte deste trabalho associar os diversos tipos de escorregamentos às diversas condições do meio físico estudado. Na segunda parte permitiu confirmar que o escorregamento estudado representa o tipo de processo mais comum, dentre os diversos que atualmente ocorrem nas encostas dos morros, e que têm relação direta com determinadas condições geológicas e geomorfológicas locais; que existe uma ciclicidade anual dos processos que ocorrem nas encostas dos morros; e que o processo de rastejo possui papel determinante na configuração do local e condições para ocorrência dos escorregamentos. / The occurrence of slides in Santos and São Vicente hill-slopes area, situated by the coastal region of São Paulo State, Brazil , is analysed in this dissertation. In its first part two distinct events of slides occurred in 1978 and 1979 have been comprehensively stud ied. After that, an individual study of a typical slide selected from the 1979 event is carried out with a failure mechanism being proposed. The methods employed in this study gave emphasis to the development of fieldwork activities as the best approach to the understanding of the phenomena associated with the slides. The results so obtained allowed in the first part of the study to correlate the different types of sIides with the various conditions of the environment studied. In its second part they allowed to confirm the process of the typical slide selected as the most common one amongst all the events that presently occur on the region natural hill-slopes as well as to establish that the slides are closely related to the specific geological and geomorphological local conditions. It was also verified that the occurrence of such events on the hill-slopes has a return period of one year and that creeping processes have important role in the establishment of the physical characteristics of the area as well as in the conditions for the occurrence of sIides .

Made available in DSpace on 2019-03-30T00:02:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2018-08-30 / Scientific data is being generated and acquired in high volumes in support of studies in many domain areas. In current scenarios, data files containing values of variables (scientific measurements and/or study objects), are ultimately leveraged by data scientists in a series of data preparation tasks that aim to identify relationships between variables in a way that they can be reorganized in an aligned manner, e.g., rewritten as a single line in a tabular file following an alignment criterion. This criterion plays the role of a relationship between a number of distinct variables that is not trivial or easy to elicit looking directly into data files. To address this challenge, we propose a workflow for scientific data characterization and variable alignment based on user-defined indicators. The workflow is able to semantically characterize tabular scientific data files using scientific and domain knowledge in knowledge graphs, allowing data to be queried and retrieved by an ontology-driven faceted-search. A representation of indicators that mimics data users' comparisons and visualizations needs is then leveraged by tasks that are able to produce aligned datasets that can be used directly in routine data tools like R or business intelligence (BI) software for easy graphical plotting. We demonstrate the execution of the workflow in the context of two use cases using data files from the city of Fortaleza, Brazil, where an implementation of this work was used by identified stakeholders. During rounds of evaluation, our approach was verified to ease the process of extracting insights and visualization from scientific data files. To conclude, we discuss the outcomes of this work and their impact on the existing literature, showing ongoing work and potential research directions. Keywords Knowledge graphs; scientific data; data analysis; variable alignment; indicators / Dados científicos são gerados e adquiridos em grandes volumes em apoio a estudos em diversas áreas do conhecimento. Processos de preparação de dados comumente usados fazem uso desses arquivos de dados científicos com a finalidade de identificar relacionamentos implícitos entre variáveis de tal forma que eles possam ser reorganizados de forma alinhada, i.e., reescritos como uma única linha em um arquivo tabular seguindo um critério de alinhamento. Esse critério tem o papel de um relacionamento entre variáveis diversas que não é trivial ou fácil de se extrair verificando diretamente nos arquivos de dados. Para enfrentar esse desafio, propomos um fluxo de trabalho para a caracterização de dados científicos e alinhamento de variáveis baseado na definição de indicadores por usuários dos dados. O fluxo de trabalho tem a capacidade de caracterizar semanticamente arquivos tabulares contendo dados científicos utilizando conhecimento científico e de domínio presente em grafos de conhecimento, permitindo que os dados sejam consultados e recuperados através de uma busca facetada guiada por ontologias. Uma representação de indicadores que reproduz as necessidades de comparações e visualizações de variáveis de usuários dos dados é utilizada para se produzir conjunto de dados alinhados que podem ser utilizados diretamente em ferramentas de dados existentes, como R ou soluções de business intelligence (BI) para plotagem gráfica de modo fácil. Nós demonstramos a execução do fluxo de trabalho no contexto de dois casos de uso utilizando arquivos de dados da cidade de Fortaleza, Brasil, onde uma implementação desse trabalho foi utilizada por partes interessadas. Durante rodadas de avaliação, nossa proposta foi verificada como facilitadora do processo de extração de visões gerais, percepções e visualizações a partir de arquivos de dados científicos. Em conclusão, nós discutimos os resultados desse trabalho e seu impacto na literatura existente, mostrando trabalhos em andamento e potenciais direções de pesquisa. Palavras-chave Grafos de conhecimento; dados científios; análise de dados; alinhamento de variáveis; indicadores

El objetivo de esta investigación es analizar el comportamiento y la modelización de los suelos expansivos no saturados. Para el desarrollo de este trabajo se ha seguido una metodología que consiste en una parte experimental y en otra de modelización constitutiva. A conúnuación se presentan las fases que se han desarrollado: 1) Estado dei Arte: Revisión del estado del conocimiento sobre suelos no saturados expansivos, incluyendo las técnicas de ensayos. 2) Puesta a punto de los equipos: Esa fase se dedicó a la construcción de los edómetros con control de la succión para la realización de ensayos en suelos expansivos. Esta etapa incluye las modificaciones y adaptaciones de los equipos (calibración). Se han utilizado también los edómetros convencionales para estudiar el comportamiento expansivo del suelo sin control de la succión. 3) Ensayos realizados: Se han desarrollado en la fase experimental ensayos de caracterización de los suelos estudiados, el efecto de la cantidad de bentonita a ser utilizada para la mezcla y las respuestas de los ensayos para diversas trayectorias tensionales tales como: a) Las defonnaciones volumétricas debidas a cambias en el grado de saturación dei suelo. b) Las defonnaciones volumétricas inducidas por solicitaciones externas. c) Cambias de volumen del suelo al ser sometido a procesos de saturación y desaturación bajo solicitaciones externas preestablecidas. 4) Modelo elascoplástico: A partir del modelo elastoplástico propuesto por Josa (1988) y de las ideas para su extensión a suelos expansivos (Gens y Alonso, 1992) se ha desarrollado un modelo matemático para suelos expansivos. 5) Aplicación del Modelo: Reproducción de los resultados experimentales obtenidos por esta investigación y de otros autores.

Resumo não disponível.

Neste trabalho foram estudados diversos métodos de conformação de cerâmicas de alta tecnologia, com o objetivo de avaliar os processos de fabricação de peças cerâmicas com formatos complexos, suas aplicações, limitações, dificuldades de implantação, bem como possíveis melhorias. Dentre estes métodos, quatro deles foram estudados em maior detalhe devido à sua importância e oportunidade: colagem de barbotina, usinagem a verde, prensagem a seco e moldagem por injeção. Foi verificada a aplicabilidade das diferentes técnicas e sua adequação a diferentes situações dentro das condições existentes em nosso país, com ênfase em seu uso na pequena e média empresa. As peças cerâmicas foram confeccionadas com alumina (Al2O3) de alta pureza e pequeno tamanho de grão (majoritariamente Al6SG -Alcoa). Na colagem de barbotina foram feitos estudos relativos à formulação, tipo de molde, processos de acabamento, secagem e sinterização. Também foram estudadas alternativas para contornar diversos problemas práticos associados a este método. Devido à crescente importância da usinagem a verde, face à recente disponibilidade de máquinas CNC, deu-se a este processo maior ênfase. Dentro deste contexto foi criado um ensaio de usinabilidade, visando orientar o desenvolvimento de materiais mais adequados a este processo. Este ensaio é baseado na fragilidade dos filetes gerados durante a confecção de uma rosca, por torneamento, em um corpo-de-prova obtido por colagem de barbotina. Foi desenvolvido um processo para aumentar significativamente a usinabilidade de corpos a verde, que consiste em pré-sinterizar os corpos-de-prova e após impregná-los com um material apropriado. Dentre os materiais testados, o que se mostrou mais adequado foi o polietileno glicol (PEG). Na prensagem a seco foi utilizada também a usinagem a verde como auxiliar na confecção de peças com formato mais complexo, onde somente a prensagem não foi suficiente, ampliando assim as possibilidades deste método. O processo de moldagem por injeção utilizado foi o de baixa pressão, que é um processo onde pode-se conformar peças com formatos bastante complexos, mas que apresenta problemas na etapa de pré-queima e na especificação da formulação. Foram estudadas formulações para alumina submicrométrica e avaliados seus problemas com injeção e retirada do ligante. Finalmente, é feita uma análise comparativa, enfatizando as vantagens e desvantagens de cada processo, tendo em vista a aplicação a problemas práticos dentro do contexto brasileiro. / Several methods of high technology ceramics forming were studied, in order to evaluate the fabricatiun process of ceramic pieces with complex shapes, their applications, limitations, implantation difficulties, as well as possible improvements. Among these methods, four were stndied in greater detail due to their importance and opportunity: slip casting, green machining, dry pressing and injection moulding. The applicability of the different techniques and their suitability to different situations according to our country's conditions was verified, with emphasis in their use in the small and medium size companies. Ceramics parts were made with high purity and small grain size alumina (Al2O3, mainly - Al6SG Alcoa). Studies were made in the formulations used in slip casting, mould, finishing process, drying and sintering. Also, some solutions for several practical problems associated with this method were studied. Due to the increasing importance of green machining, in face of the recent availability of CNC machines, this process received a special emphasis. In this context, a machinability test was treated, aiming at the development of more adequate materials for this process. This test is based in the fragility of a thread generated during the machining of a screw in a ceramic body made by slip casting. A process to increase significantly the green machinability was then developed, which consists in the use of presintered alumina samples impregnated with a suitable materiaL Among the tested materiais, the most appropriate was polyethyleneglycol (PEG). In the dry pressing process the green machining also was used as an aid for making more complex shaped pieces, where only the pressing was not sufficient, thus increasing the possibilities of this method. The injection moulding process studied was the low pressure one, which is a process that can form pieces with more complex shapes, but that shows important problems in the debinding proress. A formulation for submicrometric alumina was studied and their problems in the injection process and debinding were evaluated. Finally, a comparative analysis of the different methods, was made emphasizing their advantages and disadvantages, aiming to futme industrial application in the Brazilian context.

A proposta do presente trabalho é a análise da influência da atividade da água nos eletrólitos no processo de corrosão por pite do alumínio puro. A importância do estudo da atividade de água é dada pelo fato desta atuar diretamente na solubilidade de sais, na condutividade dos eletrólitos e na formação de óxidos protetores. Portanto , a concentração de H2O altera as propriedades do eletrólito no interior do pite e, conseqüentemente, a cinética do ataque localizado do alumínio também pode ser alterada. Para esta análise foram realizados testes potenciodinâmicos e galvanostáticos utilizando soluções nas quais a atividade de água foi reduzida pela adição de álcool etílico ou de ácido fórmico. Além destes testes, foram feitas medidas de condutividade e de solubilidade de NaCl nos eletrólitos. As amostras ensaiadas foram observadas em microscópio eletrônico de varredura, para a análise da morfologia da corrosão. Em todo o intervalo de concentrações de H2O estudado foi constatada a corrosão por pites cristalográficos. Verificou-se que a atividade de água influi marcantemente no potencial de pite e, também, na morfologia deste tipo de ataque. / The aim of the present work was to analyze the influence of the activity of water in the electrolyte on the pitting corrosion of pure aluminum. The water activity study is important, due to the fact that water acts directly on the solubility of salts, conductivity and oxide film formation. The H20 concentration changes the properties of pit electrolyte and so the kinetic of localized aluminum dissolution could be also altered. For this analysis potentiodynarnic and galvanostatic tests were accomplished using solutions, in which the activity of water was reduced by the addition of ethyl alcohol or of formic acid. Besides these tests, the conductivity and the solubility of NaCl in the electrolytes were determined. The corroded samples were observed in scanning electron microscope. For all studied water concentrations, the samples corroded by the formation of crystallographic pits. It was verified that the activity of water has a significant influence on the pit potential and also on the morphology of this corrosion type.

No presente estudo efetuou-se a produção de filmes de óxidos barreira e poroso, pela anodização do alumínio puro (99,999%), em eletrólitos contendo cromatos e em eletrólitos sem cromatos. O principal eletrólito pesquisado foi o complexo oxalato amoniacal de niobila (NbO), o qual foi comparado com eletrólitos já pesquisados, tais como, tampão de borato, molibdato de sódio, tungstato de sódio, cromato de sódio e ácido crômico. O alumínio foi anodizado no modo galvanostático passando ao modo potenciostático nos eletrólitos acima citados. Posteriormente, determinou-se a resistência à corrosão e foi feita a microcaracterização das amostras anodizadas. Para determinação da resistência à corrosão foram empregados testes potenciostáticos, potenciodinâmicos e de impedância eletroquímica. Especial atenção foi dada à microcaracterização dos filmes poroso e barreira, através do emprego das técnicas de análise de Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Para determinação de íons incorporados nos filmes e de seus perfis de concentração empregou-se a técnica de Espectroscopia de Retroespalhamento de Rutherford (RBS). Entre os filmes de óxidos formados nos eletrólitos empregados neste estudo, o filme obtido no eletrólito complexo oxalato amoniacal de niobila foi o que apresentou o maior efeito protetor no Al. Os elementos Nb, Cr e Mo, provenientes dos eletrólitos de anodização, foram incorporados nos óxidos barreira e poroso. Os óxidos formados no eletrólito contendo NbO apresentaram defeitos causados por intrusões cônicas de Al na interface alumínio/óxido. As interfaces óxido/solução e metal/óxido das amostras anodizadas foram caracterizadas através da técnica de MEV, obtendo-se a densidade e o diâmetro dos poros e das células hexagonais e a espessura do Al2O3 formado nos diferentes eletrólitos. No entanto, a morfologia dos filmes de óxidos foi caracterizada através da técnica de MET. / In the present study barrier and porous oxide films were produced by anodizing pure aluminum (99,999%) in electrolytes containing chromate and without chromate, respectively. The principal electrolyte investigated was the Niobium oxalate complex, which was compared to already studied electrolytes, such as borate buffer, sodium molybdate, sodium tungstate, sodium chromate and chromic acid. Aluminum was anodized changing from a galvanostatic mode to a potentiostatic mode in the before mentioned electrolytes. After treatment the resistance against corrosion was determined and the micro-characterization of the anodized samples was performed. For the determination of the corrosion resistance potentiostatic as well as potentiodynamic and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) tests were employed. Special emphasis was given to micro-characterization of the porous and barrier films, by the use of the techniques of Transmission Electronic Microscopy (TEM) and Scanning Electronic Microscopy (SEM). The determination of ions that were incorporated into the film and their respective concentration profile was performed using Rutherford Backscattering Spectroscopy (RBS). Among the oxide films formed in the electrolytes, that were used in the present study, the film obtained in the electrolyte complex with Niobium oxalate showed the strongest protection effect on Aluminum. The elements Nb, Cr and Mo from the anodizing electrolytes were incorporated in the barrier and porous oxides. The oxides formed in the electrolyte containing NbO showed defects produced by conic intrusion of Al in the Aluminum/Oxide interface. The interfaces Oxide/Solution and Metal/Oxide of the anodized samples were characterized using the MEV technique, obtaining the density and the diameter of the pores and the hexagonal cells as well as the depth of the Al2O3 formed in the different electrolytes. Furthermore, the morphology of the oxide films was characterized by the TEM technique.