Made available in DSpace on 2016-12-12T20:25:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luis Reanto Meneghelli.pdf: 5980064 bytes, checksum: 65a0002e42f206e56e3875504a6f0660 (MD5) Previous issue date: 2013-03-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Compliant mechanisms are mechanical devices that transform or transfer motion, force or energy through a single part. These mechanisms have important applications in micro electromechanical systems (MEMS) as well as systems that require large accuracy in motion and micro scale. In this work the compliant mechanisms design is performed by means of the Topology Optimization Method, and the optimization problem is formulated in order to maximize the strain energy stored inside the mechanism, eliminating the appearance of hinges. The kinematic behavior of the mechanism is imposed through a set of constraints on displacements of a few degrees of freedom of interest. The elastic behavior is imposed by means of a global stress constraint and some issues associated to the stress parametrization in topology optimization are addressed in the context of mechanisms design. The numerical examples shown that the proposed formulation is able to generate clean topologies of feasible compliant mechanisms. Based on the results, it is clear that the stress constraint has a deep impact on the design of compliant mechanisms, since it can constraint the amount of energy used to enforce the displacement constraints. / Mecanismos flexíveis são dispositivos mecânicos que transformam ou transferem movimento, força ou energia, através de uma única peça. Este tipo de mecanismo encontra aplicações importantes em sistemas micro eletromecânicos (MEMS, micro electromechanical systems) e demais sistemas que exijam grandes precisões nos movimentos e escala microscópica. O projeto de mecanismos flexíveis é realizado através do Método de Otimização Topológica e o problema de otimização será formulado tendo em vista a maximização de energia de deformação elástica armazenada pelo mecanismo, eliminando assim a ocorrência de rótulas (hinges). O comportamento cinemático do mecanismo é imposto através de restrições sobre o campo de deslocamentos em alguns graus de liberdade de interesse. O comportamento elástico dos mecanismos flexíveis é imposto usando um critério global de restrição de tensão e algumas questões importantes associadas a parametrização das tensões são discutidas no contexto de projeto de mecanismos. Os exemplos numéricos mostram que é possível obter topologias bem definidas e que satisfaçam as restrições do projeto. Com base nestes exemplos, verifica-se que a restrição de tensão exerce forte influência no resultado, podendo limitar a quantidade de energia necessária para atender às restrições do mecanismo.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:25:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Daniel Giovani Possamai.pdf: 5728163 bytes, checksum: fa0767d89c96a437378f4ccb89802dc7 (MD5) Previous issue date: 2013-07-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The main objective of the present work is the numerical simulation of an incompressible, isothermal turbulent flow inside a timber dry kiln using the commercial software ANSYS CFX®. The physical study aims at assessing the dry kiln aerodynamics by determining the velocity distribution inside the kiln for different operating conditions. In the study of the flow topology inside the dry kiln, the analysis is focused mainly on the evaluation of the influence of the (i) width of the inlet plenum and (ii) flow velocity at its entrance. The simulations show that the plenum width has a direct influence on the velocity distribution in the kiln. This parameter directly affects the location and size of the vortex generated just after the plenum entrance corner. Moreover, the variation of the inlet velocity imposes no significant differences in the flow topology inside the kiln. Finally, it is worth to emphasize that to significantly improve flow uniformity in the channels across the stack height it is necessary to find alternatives able to reduce or eliminate the vortex generated at the entrance of the inlet plenum . / O presente trabalho teve por objetivo principal a análise de um escoamento turbulento incompressível e isotérmico no interior de um secador de madeira utilizando uma metodologia numérica baseada no programa comercial ANSYS CFX®. O estudo físico realizado consistiu em avaliar a aerodinâmica do secador, a saber: determinar a distribuição de velocidades no interior do dispositivo em diferentes condições de operação. No estudo da topologia do escoamento no interior do secador de madeira, a análise foi focada, principalmente, na avaliação da influência dos seguintes parâmetros: (i) largura do canal vertical de entrada, plenum e (ii) velocidade do escoamento na entrada. De acordo com os resultados obtidos, a largura do plenum tem influência direta na distribuição de velocidades no interior do secador. Este parâmetro está diretamente relacionado à localização e tamanho do vórtice gerado após a quina de entrada. Por outro lado, a variação da velocidade de entrada não apresentou diferenças significativas na topologia do escoamento no interior do secador. Por fim, vale salientar que para se obter ganhos significativos na uniformidade do escoamento nos canais faz-se necessário encontrar alternativas que minimizem o vórtice gerado na quina de entrada do secador.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:25:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mariana Peixoto.pdf: 3250683 bytes, checksum: 04e64ec7769f916bc97c1c385b60f631 (MD5) Previous issue date: 2013-08-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In order to answer the global market requirements the manufacturing industries need to produce goods faster and with lower costs. In the automotive industry milling is one of the most important process. With the improvement in the design of internal combustion engines the wall thickness became thinner. This factor has affected the performance of milling process due to the appearance of chatter vibrations. Studies have been conducted to predict stable regions according to the dynamic characteristics of the machining tool - tool - workpiece system and the machining conditions. The objective of this study was to develop a methodology to calculate the stability lobe diagram in the face milling process of thin walls. In order to simplify the analysis rectangular plates of steel were used as workpieces. The change of workpiece dynamics according to the tool position was considered. The tests were conducted under conditions recommended by the tool manufacturer and hence due to the low cutting speed the process damping model was included in the formulation. The stability diagram was determined numerically. The simulation results are verified experimentally by cutting tests. The signal of an accelerometer attached to the workpiece was acquired. The Fast Fourier Transformation (FFT) and the signal energy (RMS) were computed. The surface roughness of workpiece was measured. It was observed that the frequency of chatter vibration, the signal energy of the accelerometer and the surface roughness rise under unstable conditions. The improved model was also able to predict the increase in the limit of stability due to process damping. / A otimização dos processos de usinagem na indústria metalmecânica é permanente, pois o mercado globalizado requer menores custos e maior rapidez na produção. Na indústria automotiva, o fresamento é um dos processos mais empregados. Com o avanço no projeto de novos motores de combustão interna, estes passaram a ter paredes cada vez mais finas. Esse fator tem afetado o desempenho do fresamento devido ao aparecimento de vibrações regenerativas. Nos últimos anos tem sido desenvolvidos estudos no sentido de prever regiões estáveis do processo em função das características dinâmicas do sistema e das condições de usinagem. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma metodologia para determinar a estabilidade do processo no fresamento de topo de paredes finas. Para simplificar o estudo, foram utilizadas placas retangulares como corpos de provas. Na formulação considerou-se a região de engajamento da fresa e a variação das propriedades dinâmicas da peça de trabalho de acordo com a mudança da posição da ferramenta durante o processo. Devido à baixa velocidade de corte o amortecimento do processo também foi considerado. O diagrama de estabilidade foi numericamente determinado. Ensaios práticos para comprovação do método foram conduzidos. Verificou-se, através da observação das amplitudes de vibração e do acabamento superficial da peça, que a previsão do diagrama de lóbulos está de acordo com o aparecimento do fenômeno da vibração regenerativa.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:25:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Samuel Santos Borges.pdf: 6941803 bytes, checksum: b35255a08a379f33b11c0304b0a24acb (MD5) Previous issue date: 2013-09-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work consists in an analysis of the noise level generated by axial flow fans composed of centrifugal rotors with radial blades, where the main objective is the development and validation of a methodology for the prediction of the aerodynamic noise generated by these fans. The proposed methodology was developed based on works available in the literature, in which the emitted sound power level is calculated through analytical equations that use experimentally calibrated parameters and variables related to the fan operating point, such as volume flow, pressure, absorbed power, peripheral velocity, among others. The fan aerodynamic variables were obtained with the aid of CFD techniques, which require a validation process. This validation process is accomplished by means of the comparison between the CFD and experimental results. The methodology validation is achieved by the comparison between the predicted and the experimental results of the sound pressure levels and the fan aerodynamic variables. All experiments involved in the present work were carried out following the procedures and criteria established by technical standards. The main acoustic resonance modes of the fan were also determined by means of the numerical simulations and validated through experimental sound measurement techniques of the type Waterfall. / Este trabalho consiste em uma análise do nível de ruído gerado por ventiladores de fluxo axial composto por rotores centrífugos de pás radiais, onde o principal objetivo é o desenvolvimento e a validação de uma metodologia para predição do nível de ruído aerodinâmico gerado por tais ventiladores. O desenvolvimento do método proposto é fundamentado em trabalhos disponíveis na literatura, onde o nível de potência sonora emitida por ventiladores é calculado através de equações analíticas que usam parâmetros calibrados experimentalmente e variáveis relacionadas ao ponto de operação do ventilador, como vazão, pressão, potência absorvida, velocidade periférica, entre outros. As variáveis aerodinâmicas do ventilador foram obtidas com o auxílio de técnicas de CFD, as quais necessitam de um processo de validação. Esse processo é executado por meio da comparação entre os resultados de CFD e experimentais. A validação da metodologia é realizada pela comparação entre os resultados preditos e os experimentais dos níveis de pressão sonora e das variáveis aerodinâmicas do ventilador. Todos os experimentos envolvidos no presente trabalho foram executados conforme procedimentos e critérios estabelecidos por normas técnicas. Os principais modos de ressonância acústica do ventilador também foram determinados por meio de simulações numéricas e validadas através de técnicas de medição sonora experimental do tipo Waterfall.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:25:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maisa Damazio Franco.pdf: 2101632 bytes, checksum: 7f995c92c59dbfc8861058e76fa73036 (MD5) Previous issue date: 2014-12-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Due to problems such as osteoarthritis and fractures, it is observed an increasingly amount of prosthesis implant surgery, as for example, hip prosthesis. These implants must be made with biocompatible materials such as titanium, and must have mechanical properties close to the bone, which has characteristics of porous materials. The objective of this work is the design of optimum titanium microstructures, in order to minimize the difference between the tensor of elastic properties of the bone and of the prosthesis material. For this purpose, two well established tools are used: the topology optimization and the continuous homogenization method, by means of asymptotic expansion. The efficacy of the formulation is verified by designing different microstructures. / Devido aos problemas como osteoartrite e fraturas, cada vez mais tem se recorrido às cirurgias de implante de prótese, como por exemplo, os implantes de quadril. Estas próteses devem ser produzidas com materiais biocompatíveis, como por exemplo, o titânio, e devem possuir propriedades mecânicas próximas à do meio ósseo, que apresenta características de materiais porosos. O objetivo deste trabalho é o projeto otimizado de microestruturas de titânio, de modo a minimizar a diferença entre o tensor de propriedades elásticas do osso e do material da prótese. Para isso, são utilizadas duas ferramentas bem estabelecidas na literatura: a otimização topológica de meios contínuos e o método de homogeneização por expansão assintótica. A eficácia da formulação é verificada por meio do projeto de diferentes microestruturas.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:25:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Caroline Zanini Bressan.pdf: 4091231 bytes, checksum: 0de27c28e4c845db49e9a2081c0c7b93 (MD5) Previous issue date: 2015-06-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Numerical methods have received a substantial attention from Engineering Professionals especially due their capacity to provide solutions for a wide range of problems in many areas. In the last years, numerical simulation has become increasingly common and has turned into a key factor for solving numerous engineering problems in the industry as well in academia. This, however, requires the development of suitable methodological strategies to determinate constitutive law able to best describe the material behavior in the simulation. The present work is inserted within the context of metal forming, aiming to simulate 2D and 3D geometrical models of the simple tensile test and three-point bending test of a notched plate, both using the material properties of an Interstitial Free Steel, IF. For both cases, it was used a modified Gurson model available in the ABAQUS ® software, which is based on the finite elements method. Numerical modelling of the elasto-plastic process used to simulate the three-point bending and simple tensile test was discretised using structured meshes with an appropriate refinement. The experimental results for tensile tests used smooth cylindrical specimens with dimensions defined according to ASTM E 8M-01. The three point bending test was qualitatively compared with the results reported by Mashayeshi, et al (MASHAYEKHI, ZIAEI-RAD, et al., 2005). The strain hardening law used in this work was the Holomon or modified Swift law coupled with the damage evolution of the Gurson s model. The geometrical models for the tensile specimens account for axisymmetry, so that only one-quarter part of the 2D and 3D specimens was modelled. An appropriate mesh refinement in the necking region was also adopted. The numerical simulation was able to predict with success the stress-strain curve behaviour of the IF steel comparing with the experimental results. Both 2D and 3D simulation results of the simple tensile test were very similar. The prediction of porosity evolution with the applied displacement was analysed and the results indicated that the necking region in the central zone of the specimen presented the largest micro-void concentration, as expected. For the three-point bending test of a notched plate, the simulation provided a good qualitative agreement with the Mashayekhi´s numerical results, which have shown that the largest concentration of micro-voids was in the central region of the notch where the crack initiation occurs. / Métodos numéricos tem recebido uma grande atenção dos profissionais da área da engenharia em especial principalmente pelo seu caráter facilitador na solução de problemas em diversas áreas. Nos últimos tempos, a simulação numérica está se tornando cada vez mais comum e se transformando em uma peça chave para a resolução de inúmeros problemas de engenharia encontrados tanto nas indústrias quanto nas linhas de pesquisa científica das universidades. Isso, porém, exige desenvolvimento de estratégias de metodologias científicas adequadas o suficiente para determinar as leis que descrevam melhor o comportamento dos materiais a serem simulados. O presente trabalho está inserido no contexto da conformação de metais, tendo por objetivo simular, com malhas tipo 2D e 3D, os ensaios de tração simples e de flexão de três pontos de uma placa com entalhe de um aço livre de interstícios, aço IF (interstitial free steel), utilizando o modelo de Gurson modificado no programa ABAQUS ®, que utiliza o Método dos Elementos Finitos. Para o modelamento numérico do processo de deformação elasto-plástica dos ensaios de tração simples e flexão foi utilizada a lei de Gurson modificado de materiais porosos e uma malha com refinamento adequado. Os corpos de prova ensaiados experimentalmente em tração simples foram de aço IF cilíndricos preparados de acordo com a norma ASTM E 8M-01. Já o ensaio de flexão de três pontos foi simulado com o intuito de fazer uma comparação qualitativa com o resultado apresentado por Mashayekhi, Ziaei-Rad, et al. (MASHAYEKHI, ZIAEI-RAD, et al., 2005). A lei de encruamento plástico utilizada neste trabalho foi a Lei de Holomon ou Swift modificado acoplado com o modelo de evolução do dano de Gurson modificado. Após a escolha da geometria de somente quarta parte do corpo de prova, devido à simetria axissimétrica e do refinamento adequado da malha na região da estricção local, a simulação numérica foi capaz de prever com sucesso o comportamento da curva de tensãodeformação do aço IF comparando-se com os resultados experimentais. Os resultados da simulação 2D e 3D do ensaio de tração simples foram iguais. Portanto, a simulação 2D do ensaio de tração simples é mais conveniente pois é mais rápida e igualmente precisa que a simulação 3D para o presente caso de material dúctil e isotrópico. A previsão da evolução da porosidade com a deformação e a região de maior concentração de vazios foi analisada: ocorreu na região da estricção local e na zona central do corpo de prova como esperado. No caso do ensaio de flexão da placa com entalhe central, os resultados da simulação numérica mostraram uma boa concordância com os resultados de Mashayekhi, Ziaei-Rad et al. (2005), que apresentaram a maior concentração de vazios na região central do entalhe onde ocorrerá o aparecimento de trincas.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-11-22T20:52:06Z No. of bitstreams: 1 AnaEmiliaDinizSilvaGuedes_TESE.pdf: 9494896 bytes, checksum: 3ab916a68a0925f9bdd33da14e59c06b (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-11-23T23:34:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AnaEmiliaDinizSilvaGuedes_TESE.pdf: 9494896 bytes, checksum: 3ab916a68a0925f9bdd33da14e59c06b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-23T23:34:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AnaEmiliaDinizSilvaGuedes_TESE.pdf: 9494896 bytes, checksum: 3ab916a68a0925f9bdd33da14e59c06b (MD5) Previous issue date: 2017-03-14 / A obten??o de nanomateriais com propriedades espec?ficas para aditiva??o de ?leo para lubrificante industrial ainda ? um desafio, mas tem gerado expectativas que podem minimizar problemas de cunho tribol?gico, onde o atrito e o desgaste s?o os principais respons?veis por falhas em equipamentos e m?quinas. O objetivo desta tese foi determinar condi??es ?timas de s?ntese de nanopart?culas via micro-ondas para gerar nanopart?culas de ?xidos de ferro com propriedades caracter?sticas para serem aplicadas a lubrificantes. Para tanto, variou-se pot?ncia e tempo de s?ntese em tr?s niveis, para avaliar suas influ?ncias nas propriedades f?sico-qu?micas das nanopart?culas. A caracteriza??o das nanopart?culas foi realizada por DRX, MEV, MET, SAXS, UV-vis, FTIR e PPMS. Ap?s a caracteriza??o, foram selecionadas as nanopart?culas que apresentassem morfologia com tend?ncia esf?rica, que n?o sofreram oxida??o ap?s a s?ntese, resultando em fases mais est?veis do ?xido de ferro. Ap?s a aditiva??o destes ?xidos em uma base lubrificante, avaliou-se o desempenho tribol?gico deste ferrofluido atrav?s de trib?metro esfera sobre disco na presen?a e aus?ncia de um campo magn?tico fixo e constante. As an?lises tribol?gicas do a?o e o desempenho do lubrificante foram realizados atrav?s do coeficiente de atrito e caracteriza??o do desgaste do disco atrav?s do MEV. O processo de s?ntese das nanopart?culas estudado se mostrou eficiente e mais r?pido que as tradicionais, com caracter?sticas superparamagn?ticas e tamanho de gr?o abaixo de 15 nm. Percebeu-se ainda a exist?ncia de uma correla??o entre o tamanho de gr?o e tempo de s?ntese, e que estes nano-?xidos permaneceram est?veis ? oxida??o ao final do processo. O recobrimento e uso de dispersante permitiu obter solu??es est?veis. As SPIONS (nanopart?culas superparamagn?ticas), como aditivos, tiveram bom comportamento antidesgaste e redutor do atrito, podendo ser comparadas a um lubrificante comercial, tendo resultados superiores quando o nanolubrificante ? exposto a um campo magn?tico fixo. / The obtaining of nanomaterials with specific properties for additivation of oil for industrial lubricant is still a challenge, but there are some expectations that may minimize tribological problems, which are primarily responsible for failures in equipment and machinery. The purpose of this thesis is to determine the optimal conditions for synthesis of these nanoparticles by microwaves, which generate nanoparticles of iron oxides with specific properties to be applied to lubricants. For this, power and time of synthesis were varied in 3 levels to evaluate their influence on the physicochemical properties of the nanoparticles. The characterization of the nanoparticles was performed by XRD, SEM, TEM, SAXS, UV-Vis, FTIR, VSM and PPMS. After characterization, the nanoparticles that presented morphology with a spherical tendency and which did not undergo oxidation after synthesis were selected, resulting in more stable phases of iron oxide. After the addition of these oxides in a lubricant base, it was evaluated the tribological performance of this ferrofluid through tribometer sphere on disk in the presence and absence of a fixed and constant magnetic field. The tribological analyzes of the steel and the performance evaluation of the lubricant were performed through wear characterization on the disc via SEM and considering the coefficient of friction during the tests, respectively. The nanoparticle synthesis process was more efficient and faster than traditional nanoparticles with superparamagnetic characteristics and grain size below 15 nm. It is further noticed the existence of a correlation between grain size and time syntheses. Also, the nano-oxides remained stable upon oxidation at the end of the process. The coating and the usage of dispersant resulted in stable solutions. SPIONS (superparamagnetic nanoparticles) as additives had anti-wear and friction-reducing behavior, although it varied with the type of sample, quantity of the additive and presence or absence of the magnetic field. Although some SPIONS presented as additives have good anti-wear and friction-reducing behavior, it can be compared to a commercial lubricant, having better superior results when the nanolubrifier is exposed to a fixed magnetic field.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-11-22T20:52:06Z No. of bitstreams: 1 ValdicleideSilvaEMello_TESE.pdf: 9723505 bytes, checksum: b50a18bfb9494080353e8e9f0c36a628 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-11-23T23:41:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ValdicleideSilvaEMello_TESE.pdf: 9723505 bytes, checksum: b50a18bfb9494080353e8e9f0c36a628 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-23T23:41:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ValdicleideSilvaEMello_TESE.pdf: 9723505 bytes, checksum: b50a18bfb9494080353e8e9f0c36a628 (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / O desafio da nanotecnologia aplicada na lubrifica??o automotiva est? no controle e na manipula??o de par?metros de processamento para tornar poss?vel a aplica??o de nanopart?culas como aditivos para lubrificantes. Tais par?metros extrapolam apenas uma ?rea do conhecimento, e para obter o ?xito, se faz necess?rio trazer ? esta tem?tica conhecimentos multidisciplinares, utilizando de conceitos da qu?mica, f?sica, mec?nica e tribologia. Nessa tese, foram estudados os efeitos de diferentes par?metros de processamento citados pela literatura que podem causar melhorias na atua??o antidesgaste de nanopart?culas em ?leos lubrificantes, desde o tamanho, a concentra??o, a dispers?o, o agente de modifica??o de superf?cie da part?cula, o agente dispersante e a rugosidade dos corpos em contato atrav?s de um conjunto de t?cnicas discutidas ao decorrer do trabalho. Os resultados mostraram que a maior pot?ncia (495 W) utilizada durante a s?ntese de nanopart?culas em micro-ondas resultou em menor tamanho de part?cula e melhor dispers?o no ?leo, mas a forma da nanopart?cula n?o foi influenciada. A utiliza??o de ?cido oleico, como agente de recobrimento, e tolueno, como dispersante, melhorou a dispers?o das nanopart?culas no ?leo. Foi identificada uma faixa de rugosidade na qual as nanopart?culas se depositaram nos sulcos da superf?cie e atuam positivamente na redu??o do coeficiente de atrito. Por outro lado, nas condi??es de baixa e alta rugosidade, o atrito e o desgaste s?o potencializados. A a??o antidesgaste foi melhorada nos n?veis mais baixos de concentra??o de NNP no ?leo lubrificante (0,1%) n?o apenas em estado estacion?rio, mas tamb?m nas etapas de running-in. Nessa tese, ap?s a manipula??o de diversos par?metros de processamento, foram preenchidas lacunas deixadas na literatura em rela??o aos mecanismos de atua??o das nanopart?culas quando aditivadas em ?leos lubrificantes e foi poss?vel alcan?ar uma condi??o na qual as nanopart?culas se equiparam aos resultados exibidos com um aditivo comumente usado (ZDDP) . / The challenge of nanotechnology applied in automotive lubrication is in control and manipulation of processing parameters to make possible the application of nanoparticles as additives in lubricants. These parameters flee just one area of knowledge, but that, for the success, it is necessary to bring to this theme multidisciplinary knowledge, making use of concepts from chemistry, physics, mechanics and tribology. In this thesis, were studied the effect of the different processing parameters mentioned in the literature that may cause improvement in antiwear performance of nanoparticles in lubricating oils since the size, concentration, dispersion, surface modifying agent particle, dispersing and surface roughness of the bodies in contact through a range of techniques discussed in the course of work. The results showed that the highest power used (495 W) during the synthesis of nanoparticles in a microwave results in smaller particle size and better dispersion in oil. However, the shape of the nanoparticle was not influenced. The use of oleic acid as coating agent and toluene as the dispersant improved dispersion of the nanoparticles in oil. A smoothness range has been identified in which the nanoparticles were deposited on the surface grooves and had a positive effect in reducing friction, but in the conditions of high and low surface roughness, friction and wear are enhanced. The anti-wear action has been improved at the lowest levels of NNP concentration in the lubricating oil (0,1%) not only steady state but also in the running-in too. In this thesis, after manipulation of several processing parameters, some gaps left in the literature were filled regarding the action of nanoparticles mechanisms when additives in lubricating oils. And it was possible to achieve a condition in which the nanoparticles match the results displayed with a commonly used additive (ZDDP).

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-12-01T23:35:59Z No. of bitstreams: 1 EllisonMatheusDelioAlcantara_DISSERT.pdf: 1987085 bytes, checksum: 4511f07e0b4aeaea594ec88fad96b400 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-12-05T22:39:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 EllisonMatheusDelioAlcantara_DISSERT.pdf: 1987085 bytes, checksum: 4511f07e0b4aeaea594ec88fad96b400 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-05T22:39:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EllisonMatheusDelioAlcantara_DISSERT.pdf: 1987085 bytes, checksum: 4511f07e0b4aeaea594ec88fad96b400 (MD5) Previous issue date: 2017-11-27 / As preocupa??es ambientais v?m aumentando nos ?ltimos anos, principalmente devido ao uso de v?rios produtos derivados de petr?leo, os quais levam anos para se degradar na natureza. Para minimizar esse problema, v?rios estudos focam na utiliza??o de materiais naturais biodegrad?veis. Nesse contexto, verificou-se que a f?cula de mandioca pode ser aproveitada como mat?ria prima para produ??o de um biopol?mero que pode ser utilizado como isolante t?rmico. O biopol?mero foi produzido por um processo de expans?o t?rmica controlada com fra??es volum?tricas de 30% de ?gua e 70% de f?cula de mandioca. Foram analisadas as propriedades f?sicas e t?rmicas do material com intuito de obter dados sobre a viabilidade de seu uso como isolante t?rmico. O material apresentou uma condutividade t?rmica de 0,152 W/mK, podendo ser aplicado como isolante em sistemas quente de at? 270 ?C e um limite de resist?ncia a temperatura de 270?C observado pela an?lise termogravim?trica. O biopol?mero de f?cula de mandioca mostrou-se eficiente quanto ? isola??o t?rmica, devido possuir propriedades semelhantes ?s de isolantes t?rmicos dispon?veis comercialmente. Al?m disso, foram realizadas an?lises de inflamabilidade, a qual o material se apresentou como n?o inflam?vel. Al?m disso, analisou-se dureza caracterizando-o como um material duro. Diante disso, o material mostrou-se promissor a ser aplicado como isolante t?rmico. Essas an?lises foram fundamentadas em normas ABNT, ASTM e UL-94 e os resultados obtidos experimentalmente comprovam que o biopol?mero de f?cula de mandioca pode ser utilizado para fins de isolamento t?rmico. / Environmental concerns have been rising in recent years, mainly due to the use of various petroleum products, which take years to degrade in nature. To minimize this problem, several studies focus on the use of natural biodegradable materials. In this context, it has been found that manioc starch can be used as raw material for the production of a biopolymer that can be used as a thermal insulation. The biopolymer was produced by a controlled thermal expansion process with volumetric fractions of 30% water and 70% cassava starch. The physical and thermal properties of the material were analyzed in order to obtain data on the feasibility of its use as thermal insulation. The material had a thermal conductivity of 0.152 W / mK, and can be applied as an insulator in hot systems up to 270 ? C and a temperature resistance limit of 270 ? C observed by thermogravimetric analysis. Cassava starch biopolymer proved to be efficient in thermal insulation, due to its properties similar to those of commercially available thermal insulators. In addition, flammability analyzes were performed, to which the material presented as non-flammable. In addition, hardness was analyzed by characterizing it as a hard material. In view of this, the material proved promising to be applied as a thermal insulation. These analyzes were based on ABNT, ASTM and UL-94 standards and the results obtained experimentally prove that the biopolymer of cassava starch can be used for thermal insulation purposes.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-12-01T23:35:59Z No. of bitstreams: 1 KelvinDaCruzPraxedes_DISSERT.pdf: 2131591 bytes, checksum: 6d84d97152440ede44c629fc9e61855d (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-12-05T23:21:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 KelvinDaCruzPraxedes_DISSERT.pdf: 2131591 bytes, checksum: 6d84d97152440ede44c629fc9e61855d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-05T23:21:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KelvinDaCruzPraxedes_DISSERT.pdf: 2131591 bytes, checksum: 6d84d97152440ede44c629fc9e61855d (MD5) Previous issue date: 2017-08-25 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / O presente estudo tem por principal objetivo estudar doze modelos de banda larga para c?u limpo para estimativa de Irradia??o Direta Normal (IDN), e escolher o mais adequado para as condi??es clim?ticas da cidade de Natal-RN. Para tal, fez-se necess?ria uma revis?o acerca dos principais m?todos de estimativa e medi??o da IDN para determinar qual o melhor entre esses, e utiliza-lo na pesquisa. Em seguida estimou-se o valor do coeficiente de turbidez de Angstrom (?), utilizando um modelo matem?tico de parametriza??o proposto por Louche et al. (1987). Para a estimativa de ? e o c?lculo dos valores de IDN dos modelos utilizados no trabalho, tomou-se como base dados da esta??o meteorol?gica do CTG?S-ER, localizada em Natal-RN (altitude 84 m; latitude 5,82?S, longitude 35,23?W). A esta??o solar tamb?m forneceu dados de IDN mensurados a partir de um pireli?metro, onde foi poss?vel comparar os resultados obtidos a partir dos modelos com os mensurados, e verificar a viabilidade desses modelos para as condi??es clim?ticas da regi?o estudada. O valor de ? ? apresentado neste trabalho em m?dias mensais. O resultado obtido segue em partes o padr?o esperado, que ? de menores valores de ? nos meses de inverno, e maiores valores de ? nos meses de ver?o. Os meses de Dezembro e Janeiro destoam desse padr?o, devido principalmente ? quantidade de chuvas incidente nesses meses ser superior em mais de 40% para o m?s de Janeiro, e de 200% para o m?s de Dezembro, quando comparado com a m?dia dos ?ltimos dez anos. Os valores m?nimos e m?ximos apresentados para ? s?o de 0,094 em Julho e de 0,128 em Mar?o. Essa proximidade de valores ? decorrente de n?o haver uma varia??o consider?vel no valor de espessura de precipita??o de ?gua ao longo do ano, principalmente pelo fato da temperatura m?dia em Natal ser praticamente a mesma ao longo de todo o ano. Com rela??o aos modelos de banda larga, estes foram divididos em dois grupos para an?lise, considerando a quantidade de par?metros de entrada. Os que precisam de quatro ou menos par?metros s?o considerados modelos simples, e os que precisam de mais de quatro par?metros, modelos complexos. Para valida??o dos resultados encontrados, utilizou-se seis m?todos estat?sticos, o Erro M?dio Bias (MBE), a Raiz Quadr?tica do Erro M?dio (RMSE), o Teste t-estat?stico (TT), a Incerteza Expandida (U95), o Coeficiente de Correla??o de Pearson (r) e o Coeficiente de Determina??o (R2). Os modelos foram classificados e rankeados de acordo o desempenho de cada um dos m?todos estat?sticos, calculados atrav?s do Indicador de Performance Global (IPG). Os resultados obtidos mostram que, para a cidade de Natal, a quantidade de par?metros n?o determina o desempenho dos modelos, j? que os modelos simples obtiveram um dos tr?s melhores resultados, e tamb?m os dois piores. / The present study has as main objective to study twelve broadband models for clean sky to estimate Direct Normal Irradiation (IDN), and to choose the most suitable for the climatic conditions of the city of Natal-RN. To do this, a revision was necessary about the main methods of estimation and measurement of IDN to determine the best among them, and used it in the research. Then the value of the Angstrom turbidity coefficient (?) was estimated using a mathematical model of parameterization proposed by Louche et al. (1987). For the estimation of ? and the calculation of the IDN values of the models used in the study, data from the CTG?S-ER meteorological station, located in Natal-RN (altitude 84 m, latitude 5.82 ? S, longitude 35.23 ? W). The solar station also provided IDN data measured from a pyreliometer, where it was possible to compare the results obtained from the models with those measured, and verify the viability of these models for the climatic conditions of the studied region. The value of ? is presented in this work in monthly averages. The obtained result follows in parts the expected pattern, which is of lower values of ? in the winter months, and higher values of ? in the summer months. The months of December and January fall short of this pattern, mainly due to the amount of rainfall in these months being more than 40% higher in January and 200% in December compared to the average of the last ten years. The minimum and maximum values presented for ? are 0.094 in July and 0.128 in March. This proximity of values is due to the fact that there is not a considerable variation in the value of water precipitation thickness throughout the year, mainly because the average temperature in Natal be practically the same throughout the year. Regarding broadband models, these were divided into two groups for analysis, considering the number of input parameters. Those that need four or fewer parameters are considered simple models, and those that need more than four parameter complex models. In order to validate the results, we used six statistical methods, the Mean Bias Error (MBE), the Mean Error Root Mean (RMSE), the t-statistic (TT), the Expanded Uncertainty (U95), the Coefficient of Pearson correlation (r) and the Determination Coefficient (R2). The models were classified and ranked according to the performance of each of the statistical methods, calculated through the Global Performance Indicator (GPI). The results show that for the city of Natal, the number of parameters does not determine the performance of the models, since the simple models obtained one of the three best results, and also the two worst ones.