Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Estrutural, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:02:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8905_1.pdf: 270078 bytes, checksum: 21f9540bb19946c6417b71796adee491 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2002 / O presente estudo teve como objetivo verificar a atividade da sintase de óxido nítrico e correlacionar com possível déficit neurológico induzido pela isquemia cerebral focal em modelos experimentais em roedores. Foram utilizados dois modelos experimentais: o primeiro utilizando a ligadura da artéria carótida comum direita por seis horas em gerbil e o segundo utilizando a oclusão filamentar da artéria cerebral média de ratos, com tempos de isquemia de 15 minutos, 60 minutos e 24 horas. A produção do óxido nítrico foi investigada através da determinação da atividade da sintase de óxido nítrico (SON) e da concentração de nitrato em tecidos cerebrais. O tratamento com um inibidor não específico da SON (L-NAME) resultou em uma piora do déficit neurológico induzido pela isquemia cerebral focal por seis horas no gerbil. A atividade da SON e a concentração de nitrato no tecido isquêmico não foram diferentes em relação ao hemisfério controle. No rato submetido a 15 minutos de isquemia focal houve uma diminuição da atividade da SON (controle: 226,01±1,23 pmol/mg/15min; isquêmico: 160,06±8,03 pmol/mg/15min, p=0,0105). Efeito semelhante foiobservado em relação à concentração de nitrato (controle: 10,59±0,44 μM; isquêmico: 4,37±0,57 μM, p=0,0004). Em outros intervalos estudados 1 hora e 24 horas - não houve alteração significante da SON ou da concentração de nitratos. Concluindo, o presente estudo sugere que há redução na produção de ON nas áreas isquêmicas em fases precoces e que o ON endógeno tenha alguma função neuroprotetora nas condições de isquemia cerebral focal aguda

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Estrutural, na Faculdade de Engenharia da Universidade do porto

Tese de doutoramento. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2005

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:16:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 930.pdf: 1326398 bytes, checksum: 3d8124516e447b70160e95eafd033b19 (MD5) Previous issue date: 2006-03-15 / Universidade Federal de Sao Carlos / In this work, we have studied the behavior of the line H*(T) in filamentary samples of BSCCO, which were grown by the LFZ technique, Laser Floating Zone. Previously studied in other specimens prepared by specific routes for exemple, samples of Mgdeficient MgB2; YBCO prepared by the Sol-Gel technique; or polycrystalline samples of Nb the H*(T) frontier defines the region in the magnetic fase diagram above which the intergranular critical current density vanishes. The H*(T) line is an extrinsic feature, dependent on the preparation and subsequent heat treatment of the samples, observed only in specimens having a narrow intergranular critical current distribution, which can be obtained controlling properties such as granularity. Measurements of ac-susceptibility as a function of temperature has been performed, for different values of the magnetic excitation field, from which a point was determined, T*, above which the ac-susceptibility is independent of the intensity of the magnetic excitation field. This means that, above T*, only the intrafilamentary regions are able to transport supercurrents. Relating the magnetic measurements with results of transport measurements four terminals and flux transformer we have found a complete similarity between T* and the offset critical temperature, Tc off. We have also verified that T* depends on the field H, so that the magnetic phase diagram includes an extrinsic frontier H*(T), confirming the original expectation that the intergranular space surrounding the grains of a system with controlled granularity, may constitute an efficient set of pinning centers for magnetic flux, what occurs, in fact, in the region to which H*(T) is an upper bound, where the intergranular critical currents are nonzero. It is quite impressive that different samples present practically coincident H*(T) frontiers, what reinforces the prediction that the studied line has a universal character, as long as the sample fulfills the criterion of exhibiting a narrow intergranular critical current distribution. / Neste trabalho, estudamos o comportamento da linha H*(T) em amostras filamentares de BSCCO, crescidas pela técnica LFZ, Laser Floating Zone. Estudada previamente em outros espécimes preparados por rotas específicas - por exemplo, amostras de MgB2 deficientes em Mg; de YBCO preparadas pela técnica Sol-Gel; ou amostras policristalinas de Nb - a fronteira H*(T) delimita a região do diagrama de fases magnéticas acima da qual a densidade de corrente crítica intergranular torna-se nula. A linha H*(T) é uma característica extrínseca, dependente da preparação e do posterior tratamento térmico das amostras, sendo observada apenas em espécimes que apresentam uma distribuição estreita de correntes críticas intergranulares, que pode ser obtida a partir do controle de propriedades tais como a granularidade. Medidas de suscetibilidade-ac em função da temperatura foram realizadas, para diferentes valores do campo magnético de excitação, encontrando-se um ponto, T*, acima do qual a suscetibilidade-ac independe da intensidade do campo magnético de excitação. Isto significa que acima de T* apenas as regiões intrafilamentares são capazes de transportar supercorrentes. Relacionando as medidas magnéticas com os resultados das medidas de transporte elétrico usando duas técnicas diferentes quatro terminais e transformador de fluxo constatamos uma total similaridade entre T* e a temperatura crítica de offset, Tc off. Verificamos ainda que T* depende do campo H, de modo que o diagrama de fases HxT inclui a fronteira extrínseca H*(T), característica da amostra. A inclusão das linhas Hirr(T) e Hc2(T), que são características do material, no mesmo diagrama HxT, permite situar a linha extrínseca no cenário composto pelas fronteiras intrínsecas do material. Medidas de relaxação temporal da resistividade e da magnetização evidenciam que os vórtices penetrados têm menor mobilidade na região que fica abaixo da fronteira H*(T), confirmando a expectativa inicial de que o espaço intergranular que margeia os grãos de um sistema com granularidade controlada, pode constituir-se em um arranjo para a ancoragem eficiente de fluxo magnético, o que ocorre de fato na região delimitada superiormente por H*(T), na qual as correntes críticas intergranulares são diferentes de zero. É notável que amostras diferentes tenham apresentado fronteiras H*(T) praticamente coincidentes, o que reforça a previsão de que a linha estudada tenha caráter universal, desde que a amostra satisfaça o critério de exibir uma distribuição estreita de correntes críticas intergranulares.

Materiais compósitos são conhecidos pela alta resistência mecânica e baixo peso, desempenho superior, resistência à corrosão e baixa densidade. A produção de um material composto possui vários processos com particularidades diferentes. O enrolamento filamentar (Filament Winding) é um processo no qual fibras de reforço contínuas são posicionadas de maneira precisa e de acordo com um padrão predeterminado para compor a forma do componente desejado. As fibras, submetidas à tração, são enroladas continuamente ao redor de um mandril que tem a forma do produto final, em geral utilizando equipamentos automáticos. No final do processo, após a cura da resina, o mandril é geralmente removido. Desta forma, é de fundamental importância que o projetista disponha de recursos computacionais adequados para o cálculo das trajetórias e sequenciamento de posicionamento das fibras. Esse trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de procedimentos matemáticos para cálculo de trajetórias geodésicas no processo de \"Filament Winding\" e implementá-los em um ambiente computacional em linguagem de alto nível Java, considerando-se os casos de revestimento circunferencial, helicoidal e polar. São desenvolvidos dois estudos de caso: tubos cônicos e vasos de pressão, e os resultados apresentados e discutidos, validando os procedimentos e ambiente implementado. / Composite materials are well known by the high strength and low weight, superior performance, resistance to the corrosion and low density. The production of a composite material part involves some processes with different requirements. The filament winding process is an automated process in which continuous reinforcement fibers are lay down in prescribed paths on the surface of a mandrel, which is generally removed after the cure of the resin. In such a way, it is fundamental that the designer uses computational resources for the calculation of the paths and sequence of the fibers. In this work is developed the mathematical procedures for calculation of geodesic trajectories in the Filament Winding process and implements them in a computational environment in high level language Java, considering the circumferential, helical and polar strategies. Two case studies are developed successfully: conical pipes and pressure vessels, and the results presented and discussed, validating the procedures and implemented environment.

Essa dissertação trata da modelagem física de filamentos de fibras visando adequá-las a aplicações em equipamentos de enrolamento filamentar - filament winding. No decorrer do trabalho é abordada a criação do subsistema para condução e posicionamento dos fios que compõem as bobinas - rovings. São feitas análises por elementos finitos e realizados testes de bancada com os componentes mecânicos visando validar o subsistema como parte integrante das máquinas de filament winding. É estudada a forma de impregnação dos fios, a tensão e o grau de espalhamento dos fios no decorrer da sua passagem pelo sistema, o qual é composto por um conjunto de polias, um tracionador e um enrolador desses fios. / This dissertation deals with the use of fiber reinforcements, in order to improve its appliance in filament winding machines. Throughout this work it is created a mechanism system to remodel the fiber filaments from rovings to the part that is been produced. Finite element analyses and experimental tests are performed to validate the system as part of the filament winding machines. Its is studied the impregnation characteristics, the tensioning and the spreading of the fibers along the designed system, which is composed by a set of pulleys and tensioners. The system is built and satisfactory results are obtained. The results obtained as well as proposals to improve the system are presented and the results discussed.

Na busca de materiais de baixa densidade, alta resistência e baixo custo, o processo de Filament Winding, ou Enrolamento Filamentar, surge como uma das opções de processo automatizado para a fabricação de componentes em materiais compósitos reforçados por fibras (FRP – Fiber Reinforced Polymers). Tendo uma ampla aplicação estrutural, o tipo de fibra, o tipo de matriz, a orientação das fibras, as camadas de reforço, o mandril a ser utilizado e a otimização da trajetória de deposição das fibras são características essenciais para obtenção de uma peça com as características desejadas no processo. Dentre as necessidades para a utilização deste processo, exerce um papel de destacada influência a geração dos dados da trajetória de deposição da fibra, bem como a geração dos dados operacionais do processo. Este trabalho tem por objetivos desenvolver um programa para a geração destes dados, bem como os dispositivos necessários para a execução do processo de Filament Winding em torno CNC comercial. Os dados das trajetórias são gerados de modo integrado ao sistema CAD, representados por meio dos ângulos das trajetórias, e são alimentados em um programa computacional desenvolvido para este fim, que gera o código CN para a fabricação da peça no equipamento. Para a execução deste código na máquina CNC, foram desenvolvidos sistema de fixação do mandril e alimentador da fibra (incluindo tensionador) que possibilitam a execução do processo neste tipo de equipamento. Todo o sistema desenvolvido foi implementado e utilizado para a confecção de tubos com diferentes trajetórias de preenchimento, validando o sistema computacional e o processo desenvolvido. / In the search of low density, high strength and low cost materials, Filament Winding seems to be an option of automated process to manufacture components in Composite Materials Reinforced by Fibers (FRP – Fiber Reinforced Polymers). Due to its large application in structural engineering, aspects such as fibers, matrices, fiber paths and laminate sequence are essential characteristics to obtain the desired final part. Among the requirements to use the Filament Winding Process, the definition of the fiber paths as well as the laminate sequence play fundamental roles in order to achieve the optimum structural performance of the composite part. This work aims to develop the necessary program to generate this data and devices required for the implementation of Filament Winding process in a commercial CNC machine tool. The data of the trajectories are generated in the CAD system, represented by the angles of the trajectories, and are fed in a computer program developed for this purpose, which generates the NC code for the manufacture of the part in the machine. In order to carried out this code in the CNC machine there were developed mandrel fixation system and fiber feeder (including tensioner were deverloped) that enable to wind the part in this type of equipment. The system developed has been implemented and used for the manufacture of tube parts with different fiber paths, validating the integrated system and the process developed.

Na busca de materiais de baixa densidade, alta resistência e baixo custo, o processo de Filament Winding, ou Enrolamento Filamentar, surge como uma das opções de processo automatizado para a fabricação de componentes em materiais compósitos reforçados por fibras (FRP – Fiber Reinforced Polymers). Tendo uma ampla aplicação estrutural, o tipo de fibra, o tipo de matriz, a orientação das fibras, as camadas de reforço, o mandril a ser utilizado e a otimização da trajetória de deposição das fibras são características essenciais para obtenção de uma peça com as características desejadas no processo. Dentre as necessidades para a utilização deste processo, exerce um papel de destacada influência a geração dos dados da trajetória de deposição da fibra, bem como a geração dos dados operacionais do processo. Este trabalho tem por objetivos desenvolver um programa para a geração destes dados, bem como os dispositivos necessários para a execução do processo de Filament Winding em torno CNC comercial. Os dados das trajetórias são gerados de modo integrado ao sistema CAD, representados por meio dos ângulos das trajetórias, e são alimentados em um programa computacional desenvolvido para este fim, que gera o código CN para a fabricação da peça no equipamento. Para a execução deste código na máquina CNC, foram desenvolvidos sistema de fixação do mandril e alimentador da fibra (incluindo tensionador) que possibilitam a execução do processo neste tipo de equipamento. Todo o sistema desenvolvido foi implementado e utilizado para a confecção de tubos com diferentes trajetórias de preenchimento, validando o sistema computacional e o processo desenvolvido. / In the search of low density, high strength and low cost materials, Filament Winding seems to be an option of automated process to manufacture components in Composite Materials Reinforced by Fibers (FRP – Fiber Reinforced Polymers). Due to its large application in structural engineering, aspects such as fibers, matrices, fiber paths and laminate sequence are essential characteristics to obtain the desired final part. Among the requirements to use the Filament Winding Process, the definition of the fiber paths as well as the laminate sequence play fundamental roles in order to achieve the optimum structural performance of the composite part. This work aims to develop the necessary program to generate this data and devices required for the implementation of Filament Winding process in a commercial CNC machine tool. The data of the trajectories are generated in the CAD system, represented by the angles of the trajectories, and are fed in a computer program developed for this purpose, which generates the NC code for the manufacture of the part in the machine. In order to carried out this code in the CNC machine there were developed mandrel fixation system and fiber feeder (including tensioner were deverloped) that enable to wind the part in this type of equipment. The system developed has been implemented and used for the manufacture of tube parts with different fiber paths, validating the integrated system and the process developed.

Essa dissertação trata da modelagem física de filamentos de fibras visando adequá-las a aplicações em equipamentos de enrolamento filamentar - filament winding. No decorrer do trabalho é abordada a criação do subsistema para condução e posicionamento dos fios que compõem as bobinas - rovings. São feitas análises por elementos finitos e realizados testes de bancada com os componentes mecânicos visando validar o subsistema como parte integrante das máquinas de filament winding. É estudada a forma de impregnação dos fios, a tensão e o grau de espalhamento dos fios no decorrer da sua passagem pelo sistema, o qual é composto por um conjunto de polias, um tracionador e um enrolador desses fios. / This dissertation deals with the use of fiber reinforcements, in order to improve its appliance in filament winding machines. Throughout this work it is created a mechanism system to remodel the fiber filaments from rovings to the part that is been produced. Finite element analyses and experimental tests are performed to validate the system as part of the filament winding machines. Its is studied the impregnation characteristics, the tensioning and the spreading of the fibers along the designed system, which is composed by a set of pulleys and tensioners. The system is built and satisfactory results are obtained. The results obtained as well as proposals to improve the system are presented and the results discussed.