Este trabalho descreve a metodologia desenvolvida para fabricação e comissionamento de um novo conceito de máquina para realização de testes de fadiga por ressonância de tubos rígidos em escala real, visando oferecer soluções técnicas para determinados pontos de melhoria encontrados em equipamentos já existentes. O equipamento foi desenvolvido sob os conceitos de análise vibratória, com o auxílio de ferramentas de CAD e método de elementos finitos. A metodologia de projeto do equipamento foi desenvolvida através de projeto conceitual e seleção de conceito, atingindo evolução gradual através de testes experimentais e aplicação contínua de melhorias. Uma vez fabricada a máquina, foi realizado um teste em trecho de duto íntegro, sem costura, com elevado nível de corrosão superficial externa, visando a validação do projeto e o comissionamento da bancada de testes. Este trecho de duto é de aço API 5L X65 com seis metros de comprimento, 219,1 mm de diâmetro externo e 22,2 mm de espessura, com pressão interna de 200 bar, acrescida de deformação com amplitude constante média de ± 750 μm/m no centro do tubo. O critério de falha adotado foi o surgimento de uma trinca na direção circunferencial, passante ao longo da espessura. Durante o teste, foram adquiridos os dados de deformação, aceleração, frequência, pressão interna, temperatura interna e temperatura ambiente. A análise de falha foi realizada na região da fratura para confirmar a ocorrência de fadiga no tubo. O desenvolvimento da bancada e a posterior realização dos ensaios permitiram avaliar a eficiência e a produtividade do equipamento, o qual se mostrou vantajoso frente aos conceitos existentes e apto para a execução de testes em tubos rígidos de forma rápida e satisfatória. / Este trabalho descreve a metodologia desenvolvida para fabricação e comissionamento de um novo conceito de máquina para realização de testes de fadiga por ressonância de tubos rígidos em escala real, visando oferecer soluções técnicas para determinados pontos de melhoria encontrados em equipamentos já existentes. O equipamento foi desenvolvido sob os conceitos de análise vibratória, com o auxílio de ferramentas de CAD e método de elementos finitos. A metodologia de projeto do equipamento foi desenvolvida através de projeto conceitual e seleção de conceito, atingindo evolução gradual através de testes experimentais e aplicação contínua de melhorias. Uma vez fabricada a máquina, foi realizado um teste em trecho de duto íntegro, sem costura, com elevado nível de corrosão superficial externa, visando a validação do projeto e o comissionamento da bancada de testes. Este trecho de duto é de aço API 5L X65 com seis metros de comprimento, 219,1 mm de diâmetro externo e 22,2 mm de espessura, com pressão interna de 200 bar, acrescida de deformação com amplitude constante média de ± 750 μm/m no centro do tubo. O critério de falha adotado foi o surgimento de uma trinca na direção circunferencial, passante ao longo da espessura. Durante o teste, foram adquiridos os dados de deformação, aceleração, frequência, pressão interna, temperatura interna e temperatura ambiente. A análise de falha foi realizada na região da fratura para confirmar a ocorrência de fadiga no tubo. O desenvolvimento da bancada e a posterior realização dos ensaios permitiram avaliar a eficiência e a produtividade do equipamento, o qual se mostrou vantajoso frente aos conceitos existentes e apto para a execução de testes em tubos rígidos de forma rápida e satisfatória.

Aços de alta resistência mecânica, aspergidos termicamente, são os materiais mais adequados para garantir o bom desempenho de certos componentes de plataformas offshore, expostos a situações severas de carregamento em água do mar. A literatura apresenta vários estudos relativos ao efeito combinado entre esforços mecânicos e o meio agressivo, em aços de alta resistência, entretanto, poucos avaliam o desempenho desses aços aspergidos metalicamente. A susceptibilidade à corrosão sob tensão e à corrosão-fadiga, de um aço de alta resistência mecânica aspergido termicamente, empregado em componentes de plataformas offshore, foi avaliada mediante as técnicas de ensaio de tração com baixa taxa de deformação, ensaio de fadiga por flexão em três pontos e metalografia da fratura. Os ensaios foram realizados em água do mar sintética ao potencial de corrosão e à um potencial catódico, utilizando-se amostras de aço revestidas termicamente com zinco e alumínio pelo processo de aspersão com plasma spray. O comportamento de amostras ensaiadas ao ar foi usado como parâmetro para avaliação do desempenho do aço em água do mar. Os resultados obtidos indicam que o aço revestido é susceptível à corrosão sob tensão e à corrosão fadiga em água do mar, sendo que o mecanismo de fragilização envolve a ruptura prematura dos revestimentos e a participação do hidrogênio.

Utilizam-se as grelhas de reforço no combate ao trincamento por reflexão desde os anos 1980. Entretanto, o possível potencial na redução de deformações permanentes do pavimento têm sido pouco investigado. Neste contexto insere-se esta pesquisa com o objetivo de avaliar o processo de instalação das grelhas de reforço comercializadas no Brasil, o efeito de sua inserção nas camadas asfálticas de recapeamento e procedimentos para o dimensionamento estrutural. Inicialmente, foram realizados ensaios de fadiga em vigas prismáticas de concreto asfáltico, no modo cisalhante, no intuito de avaliar o comportamento de diferentes materiais no combate ao trincamento por reflexão (geogrelhas poliméricas, grelhas de fibra de vidro, geocompostos e geotêxteis). Nesta etapa, as geogrelhas poliméricas apresentaram melhor desempenho em relação às vigas de concreto asfáltico, com benefício de aproximadamente cinco vezes. Na segunda etapa, as grelhas de reforço foram testadas em sete trechos de rodovias em serviço, no combate às deformações plásticas, reforço de camada asfáltica e combate ao trincamento por reflexão. Nestas rodovias foi quantificado o benefício gerado pelas grelhas na comparação com as seções de controle. Além disso, alguns insucessos foram observados devido à instalação e utilização inadequadas dos materiais, sendo crítico o comprimento de ancoragem especificado, a condição de ligação com a camada subjacente e a espessura mínima de recobrimento requerida. Os resultados mostraram que as grelhas de reforço têm potencial em reduzir os afundamentos nas trilhas de rodas, desde que especificados e instalados dentro de certas prescrições. Para o dimensionamento estrutural, a direta inserção dos fatores de efetividade observados nos ensaios de fadiga em laboratório nos modelos mecanístico-empíricos revelou-se eficaz desde sejam inseridos fatores de correção para previsão do desempenho observado no campo.

É feita uma síntese da experiência atual com o problema da reflexão de trincas em recapeamentos asfálticos. Em seguida, duas técnicas que vêm sendo testadas para seu controle são estudadas em laboratório: o uso de misturas tipo asfalto-polímero na camada de recapeamento e as camadas intermediárias de geotêxtil impregnado com asfalto. A fim de investigar, em termos fundamentais, os mecanismos através dos quais os geotêxteis impregnados com asfalto aumentam a vida com relação à reflexão de trincas de uma camada asfáltica de recapeamento, foram realizados ensaios de fadiga em laboratório a flexão alternada em vigotas prismáticas, com e sem a presença do geotêxtil na zona de tração das vigas. Os resultados obtidos, além de permitirem uma quantificação do aumento na vida com relação à fadiga propiciado pela inclusão do geotêxtil, levaram a um esclarecimento dos mecanismos pelos quais se dá esse atraso na reflexão de trincas de fadiga, confirmando-se o efeito de desvio de trincas de reflexão já observado em outros estudos. Além de buscar uma melhor compreensão dos fenômenos envolvidos, analisa-se a influência de parâmetros relativos às características dos geotêxteis, taxa de impregnação por asfalto e posição do geotêxtil no pavimento. A fase final da pesquisa, consistiu de estudos para a estruturação de um método para projeto de restauração de pavimentos asfálticos trincados utilizando o geotêxtil como camada intermediária inibidora da reflexão de trincas.

Implantes dentários normalmente são fabricados com titânio, devido as suas excelentes propriedades mecânicas e biocompatibilidade. Apesar de permitirem uma excelente integração funcional e histológica, a necessidade de satisfazer aos requisitos estéticos nem sempre é possível. Com o objetivo de substituir a infraestrutura metálica de próteses dentárias e implantes, cerâmicas estruturais foram melhoradas e tornaram-se cada vez mais populares na odontologia. Entre as cerâmicas dentárias, a zircônia tem emergido como um material versátil e promissor devido às suas propriedades biológicas, mecânicas e ópticas. O objetivo deste trabalho é avaliar a resistência à fadiga de implantes dentários Corpo Único de titânio e zircônia. Os resultados evidenciam que, mesmo com propriedades mecânicas inferiores ao titânio, a zircônia é um excelente material e uma alternativa viável a ser utilizada como implantes dentários sendo, porém, indicados para os dentes anteriores na qual a exigência em força máxima axial é menor do que em dentes posteriores.

Este trabalho buscou avaliar a técnica ultrassônica de Tempo de Voo da Onda Difratada (TOFD - Time-Of-Flight-Diffraction) para o monitoramento de trincas de fadiga nucleadas no interior de tubos de aço Superdúplex. Para isso, foram fabricados corpos de prova do tipo single edge bending SE(B) a partir de um tubo de aço Superdúplex sem costura. Estas amostras foram ensaiadas em fadiga, e o crescimento de trinca foi monitorado com as técnicas de TOFD, de Flexibilidade no Descarregamento (Compliance) – durante os ensaios, foram dadas sobrecargas mecânicas que causaram deformação plástica. As deformações serviram de pontos de referência para analisar o crescimento de trinca. Para aferir a validade os resultados obtidos com o TOFD nos ensaios de fadiga e fazer uma correlação com o monitoramento em campo de defeitos em tubos de aço Superdúplex, foi fabricado um padrão que simulou um tubo com defeito interno conhecido. Este padrão foi inspecionado com o TOFD, empregando os mesmos equipamentos e parâmetros utilizados nos ensaios de fadiga. Foi possível monitorar o crescimento de trinca em fadiga utilizando a técnica de TOFD e houve forte correlação entre os dados obtidos com o TOFD e o Compliance. A inspeção no tubo padrão manteve uma diferença entre a medida real e a obtida com o TOFD proporcional às encontradas durante o monitoramento dos ensaios de fadiga. / This study aimed to evaluate the ultrasonic technique Time-Of-Flight-Diffraction (TOFD) in monitoring fatigue nucleated cracks within super duplex steel pipes. In order to do it, single edge bending SE (B) specimens were manufactured using a super duplex steel seamless pipe. These samples were tested in fatigue and crack growth was monitored with two different techniques: TOFD and Flexibility in Unloading (Compliance). During the tests, it was used mechanical overloadings so deformation would be cause on the steel pipes. The deformations caused by that served as reference points to analyze the cracking growth. Thus, to assess the validity of the data obtained with the TOFD in fatigue tests, it was made a pattern that simulated a tube with known internal defect. This pattern was inspected with the TOFD, using the same equipment and parameters used in the fatigue tests. A correlation with the monitoring of defects field super duplex steel pipes was also made. The experiment has shown it is possible to monitor the cracking growth fatigue using the TOFD technique. Figures indicate, as well, there is a strong correlation between results obtained with the TOFD and Compliance. The inspection of the standard steel pipe maintained a difference between the actual measurement and obtained measurement. That difference was proportional from TOFD data and those found during the monitoring of the fatigue tests.

O sucesso da restauração protética suportada por implantes osseointegrados e a saúde dos tecidos circundantes estão intimamente relacionadas à precisão e adaptação dos componentes, a estabilidade da interface implante / pilar, assim como à resistência desta interface quando é submetida a cargas durante a função mastigatória. A restauração unitária é biomecanicamente mais complicada quando se trata da substituição de elementos dentários nas áreas de pré-molares e molares, devido às forças oclusais serem maiores nestas áreas, podendo levar a elevados níveis de tensão. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi o de estudar as alterações na interface implante / pilar em sistemas de conexão externa e interna através das medidas da desadaptação, e a condição de torque e destorque dos parafusos de fixação quando submetidos a ensaios de fadiga. Cinqüenta corpos de provas divididos em cinco grupos foram estudados: Grupo I implante HE e pilar UCLA, com restauração cimentada; Grupo II implante de HI e pilar pré-fabricado, com restauração cimentada; Grupo III implante OI e pilar pré-fabricado, com restauração cimentada; Grupo IV implante de HE e pilar UCLA, com restauração parafusada; e Grupo V implante HE e pilar ceraone, com restauração cimentada. As dimensões das bases de assentamento dos implantes e pilares, e dos parafusos dos cinco grupos foram medidas. Os corpos de prova foram submetidos a ensaios de fadiga até 500.000 ciclos utilizando-se uma máquina de ensaio MTS 810. Testes de torque e destorque nos parafusos de fixação, e análise da desadaptação da interface implante / pilar antes e depois da aplicação das cargas foram realizados. Através da análise variância com nível de significância de 5% e do teste Tukey para comparações múltiplas, foi possível observar que: (1) houve diferenças no diâmetro da base de assentamento dos implantes e pilares entre – 0,03mm a 0,75mm; e no diâmetro do hexágono / octágono entre implantes e pilares entre 0,01 e 0,05mm, sendo que no grupo que utilizou hexágono interno não foram encontradas diferenças; (2) o comprimento dos parafusos variou entre 5,95mm e 8,83mm, o comprimento das roscas variou entre 4,52 e 5,72mm, enquanto que o diâmetro entre 1,79 e 1,97mm; (3) após o ensaio de fadiga, houve um aumento hexágono externo que utilizaram pilares UCLA e no grupo de octágono interno; sendo a menor desadaptação observada no grupo de hexágono externo que utilizou pilares Ceraone (3,81 ìm); (4) houve redução estatisticamente significante da condição de torque dos grupos estudados após o ensaio de fadiga. A menor redução foi encontrada no grupo de hexágono interno com 5,3 N.cm (17,67%); e a maior redução no grupo de hexágono externo que utilizou pilares UCLA parafusados com 20,5 N.cm (68,33%); (5) houve uma forte correlação entre a aplicação das cargas cíclicas e a diminuição da condição de torque; enquanto que nas demais variáveis não existiu esse tipo de correlação. / The long term success of an implant supported restoration and the health of the surrounding tissues is closely related to prosthetic components accuracy and its fit to the fixture and abutment implants interface stability as well as its strength when subjected to masticatory loads. Under a biomechanical standpoint implant single restoration in premolar and molar areas is the most complex issue; since occlusal forces are higher in these areas, leading to high level of stress over these components. Thus, this study investigates the alterations under cyclic fatigue in implant / abutment interface, in intern and extern connection systems through measurements of components fit, in abutment screw torque and in detorque. Fifty samples constituted of implants / abutments / crowns were divided into five groups of ten as follows: Group I was comprised of External Hexagon Implants / abutments and crown cast directly on UCLA abutment; Group II was comprised of Internal Hexagon implants and prefabricated abutments with cemented restoration; Group III was comprised of Intern Octagonal Implants and prefabricated abutments with cemented restoration; Group IV was comprised of External Hexagonal implants and UCLA abutments with a crown cast subsequent attached to the implant; and Group V was comprised of External Hexagonal Implants and prepared ceraone abutments, with cemented restorations. Dimensions of implants, abutments bases and abutment screws were obtained. Analysis of implant/abutment interface was performed. The torque was set according manufactures instructions. All samples were subjected to 500.000 fatigue cycles in a MTS 810 Universal Machine. Detorque tests in abutment screws were performed after cyclic fatigue as well as analysis of implant/abutment interface. Statistical analysis showed that: (1) There were differences in the width of implant and abutment bases ranged between 0,03mm to 0,75mm; in the hexagonal width of implant and abutments ranged between 0,01 and 0,05mm, but in Group II, constituted of intern hexagon; (2) The abutment screw length ranged between 5,95mm and 8,83mm, as long as their diameter ranged between 1,79 and 1,97mm; (3)After cyclic fatigue, there were a significant increase in the misfit between implant and abutment of extern hexagon with UCLA abutment and in inter hexagon group; the smallest misfit was observed in the extern hexagon with ceraone abutment group (3,81 ìm); (4) There were a statistically significant reduction in torque load in all groups after cyclic fatigue. The least reduction was found in the intern hexagon with cemented restoration group 5,3N/cm (17,67%), and the most reduction was found in the screwed UCLA abutment group 20,5N/cm (68,33%); (5) There were a strong correlation between cyclic loading input and the decrease of torque, and no other correlation was found regarding the other variables.

Os risers rígidos, utilizados na indústria offshore para a exploração e transporte de óleo e gás, estão sujeitos a diversus fenômenos de degradação. A fadiga e a corrosãofadiga são uma das causas mais comuns de falhas em serviço destas tubulações. Estas falhas geralmente são encontradas nas regiões submetidas a processos de soldagem. Para uma operação que alie produtividade e segurança os fenômenos de fadiga e corrosão-fadiga devem ser estudados e entendidos a fim de evitá-los ou minimizá-los. Na indústria de exploração de óleo e gás, os ensaios de fadiga e corrosão-fadiga tornam-se necessários para a obtenção de dados que auxiliem no projeto das estruturas de produção. Aliado a isto, com a descoberta de novos campos de exploração de óleo e gás, novas condições operacionais são encontradas e carecem de dados. Deste modo, este trabalho tem o objetivo de determinar o comportamento frente aos fenômenos de fadiga e corrosão-fadiga do aço API 5L X60, para uma condição com elevada pressão de CO2, na presença de água com alta concentração de cloretos, inovando na aplicação de pressão elevada e abrindo caminho para a obtenção de resultados em altíssimas pressões, as quais frequentemente são encontradas em campo. Para a obtenção dos resultados esperados, foi construído um sistema específico para o controle dos parâmetros do ensaio, sendo destacável a robustez do sistema e o baixo custo, quando comparado aos tradicionais equipamentos servomecânicos. Foram realizados ensaios de fadiga e corrosão-fadiga ao ar e no meio agressivo, respectivamente. Os ensaios foram realizados em flexão a quatro pontos em uma frequência de 1 Hz, sob razão de carregamento de R=0,1. Os dados finais são apresentados em uma curva de Wöhler. Como resultado do trabalho, foi sugerida a existência de uma competição entre os fatores de dissolução do material pela corrosão e o mecanismo de propagação de trincas, levando o material a exibir, para alguns casos, um comportamento em corrosão-fadiga até seis vezes maior do que somente em fadiga, ou seja, no meio agressivo para algumas condições o material resistiu até seis vezes mais ciclos do que nos ensaios realizados ao ar. Com isso, o trabalho fornece indícios de que, no meio/material estudados em escala laboratorial, a abordagem tradicional para o fenômeno de corrosão-fadiga pode levar a erros, sendo que em alguns casos o meio não age reduzindo a vida do material e pelo contrário sendo até benéfico para as características de fadiga em algumas situações. / Steel rigid risers applied for oil exploration and transportation on offshore industry are subjected to several degradation phenomena. Fatigue and corrosion are the most commons in service pipeline failure sources, mainly for the welded risers. In order to achieve productive and safety operation conditions, fatigue and corrosion fatigue phenomena shall be well studied in order to minimize or even avoid them. In oil and gas industry fatigue and corrosion fatigue testing become necessary to provide helpful data for production structure design. Besides, there are shortage data for new operational conditions found on new oil and gas field discoveries. Thus, this work aims to determine the fatigue and corrosion fatigue behaviour of the API 5L X60 steel for high CO2 pressure condition in presence of water with high chloride content, innovating on the higher pressures aplication and opening the way to much higher pressures tests wich are often found on the field. A specific system for test parameters control was assembled to achieve the expected results, being detected its robustness and low cost when compared to traditional servo mechanical equipments. Fatigue and corrosion fatigue test were performed in air and in aggressive environment, respectively. The experiments were conducted using four point bend test and a frequency of 1Hz. All final data are presented on a Wöhler curve. The results suggest the existence of a competition between corrosion anodic dissolution and crack propagation mechanisms leading to an exhibition, for some cases, of a six times better behavior on corrosion fatigue condition then in air fatigue for this material. Thereby this work supplies evidences that for this specific material / medium tested on laboratory scale the traditional approach for corrosion fatigue phenomenon could lead to mistakes since that in some cases the environment does not act as a reduce factor for fatigue life, but actually could even be benefit for fatigue characteristics at some situations.

Submitted by Diogo Barreiros (diogo.barreiros@ufba.br) on 2017-02-17T16:18:35Z No. of bitstreams: 11 DISSERTAÇÃO_ACAPA_270207.pdf: 33224 bytes, checksum: 3cef9369f37ec2335521506b0e872e9d (MD5) DISSERTAÇÃO_ACAPA_externa250407.pdf: 15856 bytes, checksum: 478de183cd4694633cff2c6059faf148 (MD5) DISSERTAÇÃO_BSTRACT_SUM_240407.pdf: 51310 bytes, checksum: d672366a3bd6183eacfd035006af61bd (MD5) DISSERTAÇÃO_CAPITULO1_050307.pdf: 109412 bytes, checksum: f8e0a83b4e79b4a284e70d2cb58dada9 (MD5) DISSERTAÇÃO_CAPITULO2_050307.pdf: 1078772 bytes, checksum: 993d97d8c0ebdf77db8945c01f68a530 (MD5) DISSERTAÇÃO_CAPITULO3_070307.pdf: 4132153 bytes, checksum: 6299f4976cc2afd31e27ef1164b76aac (MD5) DISSERTAÇÃO_CAPITULO4_080307.pdf: 175819 bytes, checksum: e1d82f83e090ff7bf326c4f39add5a9b (MD5) DISSERTAÇÃO_CAPITULO5_090307.pdf: 50176 bytes, checksum: 653e9d25d6fcb9e757b513e6b4b8e321 (MD5) DISSERTAÇÃO_completa2007.pdf: 8756756 bytes, checksum: 66190e719f879a16f7334f72393a4768 (MD5) DISSERTAÇÃO_REFERENCIAS_080307.pdf: 34935 bytes, checksum: 9ff29bb0f18bb930755528e03a92f339 (MD5) DISSERTAÇÃO_SAPENDICE_080307.pdf: 3272173 bytes, checksum: dafc96e26e68ad480c80755551ee09d0 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-02-21T11:34:07Z (GMT) No. of bitstreams: 11 DISSERTAÇÃO_ACAPA_270207.pdf: 33224 bytes, checksum: 3cef9369f37ec2335521506b0e872e9d (MD5) DISSERTAÇÃO_ACAPA_externa250407.pdf: 15856 bytes, checksum: 478de183cd4694633cff2c6059faf148 (MD5) DISSERTAÇÃO_BSTRACT_SUM_240407.pdf: 51310 bytes, checksum: d672366a3bd6183eacfd035006af61bd (MD5) DISSERTAÇÃO_CAPITULO1_050307.pdf: 109412 bytes, checksum: f8e0a83b4e79b4a284e70d2cb58dada9 (MD5) DISSERTAÇÃO_CAPITULO2_050307.pdf: 1078772 bytes, checksum: 993d97d8c0ebdf77db8945c01f68a530 (MD5) DISSERTAÇÃO_CAPITULO3_070307.pdf: 4132153 bytes, checksum: 6299f4976cc2afd31e27ef1164b76aac (MD5) DISSERTAÇÃO_CAPITULO4_080307.pdf: 175819 bytes, checksum: e1d82f83e090ff7bf326c4f39add5a9b (MD5) DISSERTAÇÃO_CAPITULO5_090307.pdf: 50176 bytes, checksum: 653e9d25d6fcb9e757b513e6b4b8e321 (MD5) DISSERTAÇÃO_completa2007.pdf: 8756756 bytes, checksum: 66190e719f879a16f7334f72393a4768 (MD5) DISSERTAÇÃO_REFERENCIAS_080307.pdf: 34935 bytes, checksum: 9ff29bb0f18bb930755528e03a92f339 (MD5) DISSERTAÇÃO_SAPENDICE_080307.pdf: 3272173 bytes, checksum: dafc96e26e68ad480c80755551ee09d0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-21T11:34:07Z (GMT). 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O processo de desenvolvimento é auxiliado por técnicas e ferramentas de apoio que determinam os passos a serem seguidos para alcançar os objetivos de obter produtos dentro das especificações de projeto englobando todo seu ciclo de vida. Este trabalho buscou avaliar a aplicação de algumas ferramentas de desenvolvimento integrado de produtos, no projeto de uma bancada para ensaios de fadiga em materiais plásticos, onde se destacam características multidisciplinares envolvidas pela mecatrônica. Para destacar os aspectos de aplicabilidade das ferramentas de desenvolvimento integrado, acompanhou-se uma equipe de projeto considerando os princípios e as diretrizes da engenharia simultânea no desenvolvimento da bancada; buscando estabelecer o estado da arte das áreas correlatas além de complementar as informações coletando dados através da opinião dos componentes da equipe de desenvolvimento. Os resultados permitiram estabelecer, dentre as ferramentas escolhidas, aquelas que melhor se adaptam ao projeto mecatrônico em termos de flexibilidade, confiabilidade, simplicidade e completude, dentro de um maior número de domínios diferentes. Entre elas, as ferramentas da Casa da Qualidade (QFD), a síntese funcional e a matriz morfológica destacam-se como ferramentas essenciais para mapeamento de um projeto mecatrônico. O trabalho resultou numa bancada para ensaios de fadiga em materiais plásticos que se caracteriza por realizar múltiplos ensaios simultâneos de fadiga, em uma gama de plásticos empregados na engenharia, permitindo levantar as curvas características tensãodeformação versus número de ciclos de vida (falha) de materiais plásticos.

Este trabalho buscou avaliar a técnica ultrassônica de Tempo de Voo da Onda Difratada (TOFD - Time-Of-Flight-Diffraction) para o monitoramento de trincas de fadiga nucleadas no interior de tubos de aço Superdúplex. Para isso, foram fabricados corpos de prova do tipo single edge bending SE(B) a partir de um tubo de aço Superdúplex sem costura. Estas amostras foram ensaiadas em fadiga, e o crescimento de trinca foi monitorado com as técnicas de TOFD, de Flexibilidade no Descarregamento (Compliance) – durante os ensaios, foram dadas sobrecargas mecânicas que causaram deformação plástica. As deformações serviram de pontos de referência para analisar o crescimento de trinca. Para aferir a validade os resultados obtidos com o TOFD nos ensaios de fadiga e fazer uma correlação com o monitoramento em campo de defeitos em tubos de aço Superdúplex, foi fabricado um padrão que simulou um tubo com defeito interno conhecido. Este padrão foi inspecionado com o TOFD, empregando os mesmos equipamentos e parâmetros utilizados nos ensaios de fadiga. Foi possível monitorar o crescimento de trinca em fadiga utilizando a técnica de TOFD e houve forte correlação entre os dados obtidos com o TOFD e o Compliance. A inspeção no tubo padrão manteve uma diferença entre a medida real e a obtida com o TOFD proporcional às encontradas durante o monitoramento dos ensaios de fadiga. / This study aimed to evaluate the ultrasonic technique Time-Of-Flight-Diffraction (TOFD) in monitoring fatigue nucleated cracks within super duplex steel pipes. In order to do it, single edge bending SE (B) specimens were manufactured using a super duplex steel seamless pipe. These samples were tested in fatigue and crack growth was monitored with two different techniques: TOFD and Flexibility in Unloading (Compliance). During the tests, it was used mechanical overloadings so deformation would be cause on the steel pipes. The deformations caused by that served as reference points to analyze the cracking growth. Thus, to assess the validity of the data obtained with the TOFD in fatigue tests, it was made a pattern that simulated a tube with known internal defect. This pattern was inspected with the TOFD, using the same equipment and parameters used in the fatigue tests. A correlation with the monitoring of defects field super duplex steel pipes was also made. The experiment has shown it is possible to monitor the cracking growth fatigue using the TOFD technique. Figures indicate, as well, there is a strong correlation between results obtained with the TOFD and Compliance. The inspection of the standard steel pipe maintained a difference between the actual measurement and obtained measurement. That difference was proportional from TOFD data and those found during the monitoring of the fatigue tests.