Desde o início dos anos 70, novos conceitos de mecânica da fratura foram desenvolvidos para explicar o comportamento das rochas. A tenacidade à fratura foi medida e considerada como uma propriedade intrínseca importante da rocha, a qual indica a magnitude da resistência à fratura ou sua habilidade para resistir à propagação da trinca. A mecânica da fratura foi amplamente aplicada em operações de desmonte por explosivos, fraturamento hidráulico, fragmentação mecânica, análise da estabilidade de taludes, geofísica, mecânica de terremotos, na energia de extração geotermal e em outros problemas práticos. Salienta-se que ela é também relevante em tectônica, na tecnologia de recuperação e armazenamento de energia e na engenharia de rochas. Nas últimas três décadas, diversos métodos para estudar a propagação da fratura no modo I foram desenvolvidos e uma série de artigos foi escrita para aumentar o conhecimento da tenacidade à fratura das rochas no modo I. Um grande número de metodologias de ensaio da tenacidade à fratura tem aparecido na literatura. Alguns procedimentos de ensaio para a determinação da tenacidade à fratura em rochas no modo I foram padronizados pela ISRM em 1988 e em 1995. Entretanto, estes métodos de ensaio apresentam algumas dificuldades relacionadas à preparação do corpo de prova, à complexidade da instalação e à interpretação e validade dos resultados. O objetivo deste estudo é o de comparar os métodos sugeridos pela ISRM com outros métodos sugeridos por outros pesquisadores. Alguns ensaios não padronizados podem ser úteis se conduzirem a resultados confiáveis e se seus procedimentos forem mais simples do que aqueles sugeridos pela ISRM / Since early 1970's new fracture mechanics concepts have been developed to explain rock fracture behavior. Fracture toughness has been measured and considered as an important intrinsic property of rock indicating the magnitude of fracture strength or its ability to resist crack propagation. Rock fracture mechanics has been widely applied to tectonics, energy recovery and storage technology and rock engineering. It is relevant in blasting, hydraulic fracturing, mechanical fragmentation, rock slope analysis, geophysics, earthquake mechanics, geothermal energy extraction and many other practical problems. Over the last three decades, several methods for studying the mode I fracture propagation have been developed and a series of papers have been written to increase the knowledge of the mode I fracture toughness in rocks. A great number of fracture toughness testing methodologies have appeared in the literature. Some related mode I rock fracture toughness test procedures have been standardized by ISRM in 1988 and in 1995. However, these testing methods present some relative difficulties in sample preparation, set-up complexity, interpretation and results trustworthiness. The aim of this study is to compare the fracture toughness ISRM suggested testing methods with other suggested methodologies for other researchers. Some of the non-standardized tests may be useful, if they lead to reliable results, and if their procedures are simpler than those suggested by ISRM

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:35:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2832975 bytes, checksum: 755c3758e19c43f9d50b4a5fdc3052f6 (MD5) Previous issue date: 2007-07-20 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The objective of this work is to verify through an experimental research of the Randorn Fuse Model, how the orientation and disorder of the fuse network influence the process of fracture of a network. To execute the experirnents a circuit of size L x L was created, with the connections among the fuses orienteded by 45° with the direction of the applied potential difference. Two types of wires were used as fuses: copper wires and steel wool wires. The experirnents consisted in applying a potential difference V in the network and to measure the current I. The results were analyzed with the objective of determining their scaling laws changing the disorder or the network size. It was concluded that even for the totally disordered networks scaling laws were not observed. It was verified that for a fixed current above a certain critical current the electric resistance of the network intreases as a power law in time and also that the rupture time of the network decreases as a logarithmic law with the current for values slightly above the critical current, while for currents much larger than the critical current the rupture time decreases as a power law. / O objetivo deste trabalho é verificar, através de um estudo experimental do Modelo Aleatório de Fusíveis, como a orientação e a desordem da rede de fusíveis influenciam o processo de fratura da rede. Para a efetivação dos experimentos foi criado um circuito de tamanho L x L, com as ligações entre os fusíveis orientadas à 45° da direção de aplicação da diferença de potencial. Foram utilizados dois tipos de fios como fusíveis: fios de cobre e fios de palha de aço. Os experimentos consistiram em aplicar uma diferença de potencial V na rede e medir a corrente I. Os resultados obtidos foram analisados com o objetivo de se determinar suas leis de escala quando a desordem ou o tamanho da rede eram variados. Concluiu-se com os resultados que mesmo para as redes totalmente desordenada não foram observadas leis de escalas. Verificou-se ainda que para uma corrente fixa acima de certa corrente crítica, a resistência elétrica da rede aumenta como uma lei de potência do tempo e também que o tempo de ruptura da rede decai como uma lei logarítmica da corrente para valores de corrente pouco acima da corrente crítica, ao passo que para valores de corrente muito acima da corrente crítica o tempo de ruptura decai como uma lei de potência.

Made available in DSpace on 2016-12-08T15:56:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Wanessa Rejane knop Weihermann.pdf: 8645347 bytes, checksum: 7ba1b3a312c2bb2df4cb0f3f16d4ad7a (MD5) Previous issue date: 2015-08-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Polymers with self-healing function permit to repair cracks and microcraks autonomously, thus providing extended life and reliability of polymeric structural elements. This study evaluated the healing efficiency of an epoxy matrix based on diglycidyl ether of bisphenol A based (DGEBA) using microcapsules of poly (urea-formaldehyde) (PUF) filled with an aminated polydimethylsiloxane (PDMS-a) and triethylenetetramine (TETA). Fracture toughness tests (KIC) using specimens with TDCB geometry (Tapered Double Cantilever Beam), to assess the healing efficiency (η) were developed. Generally, the healing efficiency (η) increased with total concentration of microcapsules and, thus, the system with 5% (w/w) of microcapsules showed better healing efficiency in relative the system with 2,5% (w/w) of self- healing microcapsules in room temperature. Observed that the mPDMS systems to help reduce the stiffness of the epoxy matrix, resulting in greater energy release rate values (UIC). The fractographic analysis shows the rupture and release of the healing agent and the self-healing of cracks. The system with 2.5% (w/w) PUF microcapsules encapsulated with PDMS-a (mPDMS-a) and TETA (mTETA) self-healed at 80oC, showed value KIC similar to the system DGEBA, indicating that the system with healing agents not only regenerated the cracks, but also provided the damaged sites fracture toughness similar to the DGEBA system. / Polímeros autorregeneráveis são projetados para reparar de forma autônoma os danos gerados, como fissuras e microtrincas, prolongando a vida útil e confiabilidade materiais poliméricos. Esta pesquisa avaliou a eficiência de autorregeneração de uma matriz epoxídica a base de éter diglicidílico do bisfenol A (DGEBA) utilizando microcápsulas de poli(ureia-formaldeído) (PUF) preenchidas com polidimetil-siloxano aminado (PDMS-a) e trietilenotetramina (TETA). Ensaios de tenacidade à fratura (KIC), utilizando corpos de prova com geometria do tipo TDCB (Tapered Double-Cantilever Beam), foram empregados para avaliar a eficiência de autorregeneração desse novo sistema. Em geral, a eficiência de autorregeneração (η) aumentou com a concentração total de microcápsulas e, desta forma, os sistemas com 5% (m/m) de microcápsulas apresentaram melhor η em relação aos mesmos sistemas com 2,5% (m/m) de microcápsulas a temperatura ambiente. Também foi observado que os sistemas com mPDMS-a auxiliam a reduzir a rigidez da matriz epoxídica, resultando em maiores valores de taxa de liberação de energia (UIC). A análise fractográfica mostra o rompimento e liberação do agente cicatrizante e a autorregeneração das trincas e a transição entre os mecanismos atuantes na propagação da trinca de acordo com o aumento da concentração das microcápsulas. Como conclusão, todos os sistemas DGEBA com microcápsulas de TETA e PDMs-a apresentaram autorregeneração, e o melhor resultado nos demais propriedades e parâmetros avaliados foi encontrado para o sistema 2,5% (m/m) de mPDMS-a e mTETA autorregenerados a 80oC.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-11T15:04:12Z No. of bitstreams: 1 MISAEL SOUTO DE OLIVEIRA – DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2017.pdf: 3567770 bytes, checksum: 102f4839f729d6e1ef1648a5b837db9b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-11T15:04:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MISAEL SOUTO DE OLIVEIRA – DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2017.pdf: 3567770 bytes, checksum: 102f4839f729d6e1ef1648a5b837db9b (MD5) Previous issue date: 2017-08-28 / Capes / A interação dos materiais utilizados na fabricação de equipamentos com os ambientes para os quais são colocados em serviço frequentemente causa sua degradação. A fragilização por hidrogênio apresenta-se como um processo de degradação caracterizado pela nucleação e propagação de trincas nos materiais metálicos, como em tubulações utilizadas no setor de petróleo e gás, sendo classificada como uma das mais perigosas para a integridade estrutural, uma vez que pode ocorrer de forma repentina de difícil percepção, resultando em fratura catastrófica. Por conseguinte, é necessário envidar esforços para obter parâmetros e critérios que ajudam na seleção, inspeção e manutenção de equipamentos, onde as condições operacionais favoreçam a ocorrência de um ambiente de fratura assistida. Para isso, foram realizados ensaios com o aço API 5CT P110, pré-dopado com hidrogênio, seguido pela metodologia de passo incremental (step loading), norma ASTM F1624 (2012), em água do mar sintética com superproteção catódica. A solução de água do mar foi preparada de acordo com a norma ASTM D1141 (2013). O início de crescimento de trinca subcrítico foi determinado através da técnica de queda de potencial de corrente alternada. Os resultados mostraram uma diminuição importante na tenacidade à fratura de iniciação do aço e validaram a determinação do limiar de intensidade de tensões (KIHAC) do aço API 5CT P110 em água do mar sintética sob superproteção catódica. / The interaction of materials used in the fabrication of equipment with the environments for which they are put into service often causes their degradation. The hydrogen embrittlement presents as a degradation process characterized by the nucleation and propagation of cracks in metallic materials, as in pipes used in the oil and gas sector, being classified as one of the most dangerous for structural integrity, since it can occurring suddenly and difficult to perceive, resulting in a catastrophic fracture. Therefore, it is necessary to make efforts to obtain parameters and criteria that help in the selection, inspection and maintenance of equipment, where the operating conditions favor the occurrence of an assisted fracture environment. For this, tests were carried out with the API 5CT P110 steel, pre-doped with hydrogen, followed by step loading methodology, ASTM standard F1624 (2012), in synthetic sea water with cathodic overprotection. The seawater solution was prepared in accordance with ASTM D1141 (2013). The beginning of subcritical crack growth was determined by the technique of alternating current potential drop. The results showed a significant decrease in the steel initiation fracture toughness and validated the determination of the stress intensity threshold (KIHAC) of the API 5CT P110 steel in synthetic sea water under cathodic overprotection.

Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-05-02T23:48:43Z No. of bitstreams: 1 JoaoFernandoPezzaAndrade_DISSERT.pdf: 5659320 bytes, checksum: 176ff7bf92ad2e6882cac266188cdb11 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-05-08T19:23:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 JoaoFernandoPezzaAndrade_DISSERT.pdf: 5659320 bytes, checksum: 176ff7bf92ad2e6882cac266188cdb11 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-08T19:23:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoaoFernandoPezzaAndrade_DISSERT.pdf: 5659320 bytes, checksum: 176ff7bf92ad2e6882cac266188cdb11 (MD5) Previous issue date: 2018-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Um Alto Marginal é uma feição morfo-estratigráfica proeminente associada à extremidade de uma Zona de Fratura Oceânica. A evolução de segmentos cisalhantes e divergentes de uma margem transformante controla a geração dos altos marginais. O Terraço Ceará (TC) é um alto marginal do limite oeste Zona de Fratura Romanche (ZFR) com a Margem Equatorial Brasileira. O alto marginal correspondente no lado oposto da ZFR é o Ivory-Coast Ghana Ridge (ICGR), na margem continental africana. Foram investigadas as influências tectônicas de estruturas continentais e oceânicas na formação do TC e as diferenças entre o TC e ICGR. Os dados analisados consistem em 2000 km de linhas sísmicas 2D cruzadas (paralelas e transversais a linha de costa) no TC e RFZ e 4 poços exploratórios localizados em águas profundas da Bacia Ceará. A morfologia em superfície do TC apresenta uma crista assimétrica possuindo a lateral norte alinhada com a ZFR gerando diferenças batimétricas de 850 m. A morfologia em sub-superfície é representada por um alto marginal fóssil composto pela Sequencia Rifte. O alto marginal fóssil é limitado a sudeste por dois meio-grabéns associados à reativação de zonas de fraqueza preexistente do Lineamento Transbrasiliano. Essa estrutura foi soterrada pela Sequência Drifte a qual foi dividida em três unidades sedimentares: U1 (folhelho), U2 (carbonatos intercalados com folhelhos e finas camadas esparsas de arenito) e U3 (carbonato e folhelho). O alto marginal fóssil se localiza perto de um monte submarino associado a importantes eventos magmáticos no Oligoceno. Os altos marginais, CT e ICGR, são resultados de uma transpressão no Albiano Superior – Cenomaniano, soerguimento flexural causado por erosão e troca de calor com centro de espalhamento oceânico. / A Marginal Ridge is a prominent morph-structural feature associated with an extremity of a Fracture Zone. The evolution of rifted and sheared margin segments might control the formation of marginal ridges. The Ceará Terrace (CT) is a marginal ridge at the western limit of the Romanche Fracture Zone (RFZ) in the Brazilian Equatorial Margin. The corresponding opposite end of the RFZ is the Ivory-Coast Ghana ridge, in the eastern African continental margin. We investigate the tectonic influences of continental and oceanic structures on the CT formation and the differences between CT and Ivory-Coast Ghana ridges. Our data consist of 1000 km of 2D seismic lines crossing (parallel and transverse to the continental margin) the CT and the RFZ, and 4 exploratory wells located in deep waters of Ceará Basin. The CT morphology on surface displays an asymmetric ridge; the north slope is aligned to the RFZ, which is related to a bathymetric step at ~850 m. Morphology on subsurface is represented by a fossil ridge similar to the actual relief of CT compound by Rift-Sequence. The fossil ridge is bounded at southeast by two half-grabens associated to reactivation of preexisting tectonic weakness related to the Transbrasiliano Lineament. This structure was buried by Drift Sequence which was divided in three sedimentary units: U1 (shale), U2 (carbonate interfingered with shale and sandstone) and U3 (carbonate and shale). The fossil ridge locates near to a seamount associated to important magmatic events in Oligocene. Both CT ridges associated to RFZ resulted of the Late Albian to Cenomanian transpression, flexural uplift due erosion and thermal exchanges with oceanic spread center.

Resumo: Materiais estruturais utilizados no projeto de equipamentos e instalações industriais podem apresentar mudança de seu comportamento à fratura quando se varia a temperatura. Este tipo de comportamento caracteriza-se pela existência de uma curva de transição, onde 3 regiões ficam bem definidas: os patamares inferior e superior e a região de transição. Na região de transição, os resultados experimentais apresentam alto espalhamento e são bastante dependentes da geometria ensaiada. Para solucionar este problema, foi desenvolvido um modelo analítico experimental, que resultou na edição da norma ASTM E1921-97. O trabalho inclui um estudo da influência de diversas rotas de tratamentos térmicos aplicadas em um aço 4130 utilizado pela indústria aeronáutica, um aço de qualidade API utilizado pela indústria petrolífera e um aço da classe A516 atualmente utilizado pela indústria nacional de vasos de pressão, na microestrutura, propriedades mecânicas de tração e tenacidade à fratura. Os resultados mostraram que o aço 4130 A450, apresentou a melhor correlação entre resistência e tenacidade entre as microestruturas pesquisadas. Este comportamento deve estar associado a rota de tratamento térmico aplicada a esta condição. O tratamento de austêmpera possibilita a formação de bainita que, tradicionalmente é conhecida por apresentar elevados valores de tenacidade. O método proposto pela ASTM pode ser considerado viável para as diversas microestruturas pesquisadas ampliando a aplicação da metodologia que recomenda o ensaio apenas para aços ferríticos. No entanto, a metodologia da Curva Mestra em materiais tratados termicamente deve ser conduzida de forma a se estabelecer parâmetros que considerem as modificações microestruturais sofridas pelo material. / Abstract: Structural materials used in industrial equipments design can change fracture behavior when the temperature is varied. This type of behavior is characterized by the existence of a transition curve, where 3 areas are well defined: inferior and superior landings and the ductile brittle transition. In ductile brittle transition, experimental results present high scatter and depend highly of specimen geometry. In order to solve this problem, an analytical experimental model was developed, resulting in ASTM E1921-97 standard edition. This work includes the influence of several heat treatments analysis applied in a 4130 steel used by the aeronautical industry, a API X70 steel used by the line pipe industry and a ASTM A516 steel used by pressure vases national industry, where it was analyzed the influence in the microstructure, mechanical properties and fracture toughness. The results showed that the 4130 A450 steel presented the best correlation between resistance and toughness among the researched microstructures. This behavior should be associated with the heat treatment route applied. The isothermal quenching treatment makes possible bainite formation which, traditionally it is known by its high toughness values. The methodology proposed by ASTM is considered viable for the several researched microstructures enlarging the application of the methodology that just recommends the rehearsal for ferritics steels. However, Master Curve methodology in heat treated materials must have some parameters settling down considering the microstructure modifications suffered by the material.

Made available in DSpace on 2015-03-13T17:08:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JulioAAC.pdf: 3453291 bytes, checksum: b72244b96bb74ba746042bb84a854ad5 (MD5) Previous issue date: 2005-07-01 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / The structural framework of the sedimentary basins usually plays an important role in oil prospects and reservoirs. Geometry, interconectivity and density of the brittle features developed during basin evolution could change the permo-porous character of the rocks involved in generation, migration and entrapment of fluid flow. Once the structural characterization of the reservois using only sub-surface data is not an easy task, many studies are focused in analogous outcrops trying to understand the main processes by which brittle tectonic is archieved. In the Santana do Acara? region (Cear? state, NE Brazil) a pack of conglomeratic sandstone (here named CAC) has its geometry controlled mainly by NE trending faults, interpreted as related to reactivation of a precambrian Sobral Pedro II Lineament (LSP-II). Geological mapping of the CAC showed a major NE-SW trending synform developed before its complete lithification during a dextral transpression. This region was then selected to be studied in details in order of constrain the cretaceous deformation and so help the understanding the deformation of the basins along the brazilian equatorial margin. In order to characterize the brittle deformation in different scales, I study some attributes of the fractures and faults such as orientation, density, kinematic, opening, etc., through scanlines in satellite images, outcrops and thin sections. The study of the satellite images showed three main directions of the macrostructures, N-S, NE-SW and E-W. Two of theses features (N-S and E-W) are in aggreement with previous geophysical data. A bimodal pattern of the lineaments in the CAC?s basement rocks has been evidenciated by the NE and NW sets of structures obtained in the meso and microscale data. Besides the main dextral transpression two others later events, developed when the sediments were complety lithified, were recognized in the area. The interplay among theses events is responsible for the compartimentation of the CAC in several blocks along within some structural elements display diferents orientations. Based on the variation in the S0 orientation, the CAC can be subdivided in several domains. Dispite of the variations in orientations of the fractures/faults in the diferents domains, theses features, in the meso and microscopic scale, are concentrated in two sets (based on their trend) in all domains which show similar orientation of the S0 surface. Thus the S0 orientation was used to group the domains in three major sets: i) The first one is that where S0 is E-W oriented: the fractures are oriented mainly NE with the development of a secondary NW trending; ii) S0 trending NE: the fractures are concentrated mainly along the trend NW with a secondary concentration along the NE trend; iii) The third set, where S0 is NS the main fractures are NE and the secondary concentration is NW. Another analized parameter was the fault/fracture length. This attribute was studied in diferent scales trying to detect the upscale relationship. A terrain digital model (TDM) was built with the brittlel elements supperposed. This model enhanced a 3D visualization of the area as well as the spatial distribution of the fault/fractures. Finally, I believe that a better undertanding of the brittle tectonic affecting both CAC and its nearby basement will help the future interpretations of the tectonic envolved in the development of the sedimentary basins of the brazilian equatorial margin and their oil reservoirs and prospects, as for instance the Xar?u field in the Cear? basin, which subsurface data could be correlated with the surface ones / Grande parte dos prospectos e reservat?rios de petr?leo tem o seu arcabou?o estrutural como um fator de grande import?ncia. A geometria, interconectividade e densidade dos elementos da tect?nica fr?gil (falhas, fraturas, etc.), t?m grande influ?ncia no car?ter permo-poroso do meio e, por conseguinte, no fluxo de fluidos. Tendo em vista as dificuldades encontradas para a caracteriza??o da deforma??o fr?gil, unicamente com dados de subsuperf?cie, v?rios estudos est?o sendo direcionados ao detalhamento das por??es emersas das bacias e de seus substratos, em busca de an?logos da deforma??o. Na Regi?o de Santana do Acara? aflora um corpo aren?tico conglomer?tico (CAC) cuja geometria ? controlada por falhas, principalmente de trend NE, interpretadas como decorrentes da reativa??o do Lineamento Sobral Pedro II (LSP-II). A fim de caracterizar a deforma??o fr?gil em diferentes escalas, estudou-se os atributos do fraturamento tais como: orienta??o, densidade, cinem?tica, abertura, etc., atrav?s de scanlines em imagens de sat?lite, afloramentos e se??es delgadas. O estudo das imagens de sat?lite mostrou que as macroestruturas da ?rea apresentam tr?s dire??es preferenciais sendo elas N-S, NE-SW e E-W. As dire??es N-S e E-W s?o compat?veis com movimento de blocos observados por estudos gravim?tricos. O estudo do CAC mostrou que ele apresenta uma estrutura sinformal alongada na dire??o NE-SW, fruto de uma tect?nica transpressional dextral desenvolvida enquanto o corpo ainda n?o estava completamente litificado. Foi evidenciada a exist?ncia de duas outras fases de reativa??o, ocorridas quando o CAC j? se encontrava totalmente litificado. A tect?nica fr?gil compartimentou o CAC em blocos, cujo basculamento, gera varia??es na orienta??o de alguns de seus elementos (S0, por exemplo). Com base na varia??o da orienta??o de S0, o CAC pode ser subdividido em v?rios dom?nios. Do ponto de vista da orienta??o do fraturamento/falhamento os estudos na meso e microescala mostraram que as rochas do embasamento do CAC possuem um padr?o de lineamentos basicamente bimodal (NE e NW), enquanto no CAC observou-se que, embora haja uma distribui??o do fraturamento em varias dire??es, em todos os dom?nios, a concentra??o ao longo de dois trends espec?ficos nos dom?nios que apresentam as mesmas orienta??es de S0 ? marcante, caracter?stica e distinta. Os diversos dom?nios s?o agrupados em tr?s conjuntos, onde o conjunto que apresenta S0 praticamente NW mostra um fraturamento principal com trend NE e secund?rio NW, enquanto que o conjunto apresentando S0 com dire??o NE, mostra uma maior concentra??o dos lineamentos ao longo dos trend NW e secundariamente com trend NE. No conjunto de dom?nios com S0 praticamente N-S, o trend principal do fraturamento ? NE e o secund?rio NW. Outros atributos do fraturamento, tal como o seu comprimento, foi tamb?m analisado e comparado em diversas escalas buscando verificar se existia uma rela??o de upscale. O desenvolvimento de um modelo digital de terreno, com as estruturas fr?geis superpostas, propiciou uma vis?o tridimensional da regi?o estudada. O entendimento da deforma??o fr?gil que atingiu o corpo aren?tico-conglomer?tico (CAC) da regi?o de Santana do Acara? (CE) e seu substrato reveste-se de import?ncia pela presen?a de reservat?rios fraturados nas bacias da margem equatorial brasileira (Campo de Xareu na bacia do Cear?, por exemplo), cujos dados podem ser confrontados com os de superf?cie

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-02-05T23:04:43Z No. of bitstreams: 1 JacquelineFerreiraSantosMarques_DISSERT.pdf: 3556359 bytes, checksum: 513ccd80d1faa0aa4ab0703236b85dc4 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-02-16T22:34:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 JacquelineFerreiraSantosMarques_DISSERT.pdf: 3556359 bytes, checksum: 513ccd80d1faa0aa4ab0703236b85dc4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-16T22:34:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JacquelineFerreiraSantosMarques_DISSERT.pdf: 3556359 bytes, checksum: 513ccd80d1faa0aa4ab0703236b85dc4 (MD5) Previous issue date: 2015-02-09 / A cimenta??o ? uma das opera??es mais importantes executadas entre as fases de perfura??o de um po?o. Quando essa cimenta??o n?o ? bem realizada, h? o risco de ocorrer falhas e fraturas, tanto na forma??o quanto no pr?prio cimento. Quando os reservat?rios possuem uma baixa profundidade, eles tendem a fraturar mais facilmente, devido ao seu baixo gradiente de fratura, por isso, a densidade da pasta de cimento ? de suma import?ncia para equil?brio das press?es, evitando problemas de fraturas. ? ela que vai garantir a estabilidade das press?es atuantes entre o po?o e a forma??o. Tendo em vista que s?o necess?rias pastas mais leves para promover o isolamento, sem que haja esse faturamento, ? necess?rio formular sistemas cimentantes que reduzam a press?o hidrost?tica da coluna de cimento. Para isso, s?o adicionados, ?s pastas, materiais com fun??es de reduzir a densidade. Portanto, este trabalho teve como objetivo otimizar formula??es de pastas de cimento de baixa densidade, contendo bentonita para aplica??o em po?os rasos e com baixo gradiente de fratura, como tamb?m comparar a efici?ncia do aditivo estendedor bentonita adicionado a estas pastas, atrav?s da varia??o das densidades e concentra??es e observa??o do comportamento das propriedades reol?gicas, estabilidade e resist?ncia ? compress?o. As pastas foram formuladas com os seguintes valores de densidades: 12,0 lb/gal; 12,5 lb/gal; 13,0 lb/gal e 13,5 lb/gal, com diferentes concentra??es de bentonita (1,0; 2,0; 3,0 e 4,0 %) para cada composi??o. Os resultados obtidos atrav?s dos testes reol?gicos mostraram que o incremento da concentra??o de bentonita proporcionou o aumento das part?culas dispersas no meio, provocando o aumento dos par?metros reol?gicos para todas as densidades. Nos testes de estabilidade os melhores resultados obtidos foram para densidades mais elevadas, se tornando mais est?veis com concentra??es a partir de 3 %, n?o apresentando rebaixamento. Nos testes de resist?ncia ? compress?o, a pasta com densidade de 13,5 lb/gal com concentra??o de 4,0% de bentonita obteve uma maior resist?ncia mec?nica, por?m, muito viscosa, o que pode ser dificultoso para o bombeamento. Atrav?s das caracteriza??es de difra??o de raios-X (DRX) da bentonita pura foi observado a presen?a das fases montmonrilonita e quartzo, caracter?sticos dessa argila. No DRX das pastas de cimento de 13,5 lb/gal foi observado que houve a presen?a de Etringita, portlandita, silicato de c?lcio e quartzo. Observou-se tamb?m que nas imagens obtidas por microscopia eletr?nica de varredura (MEV) a pasta de 13,5 lb/gal com 4 % de bentonita mostrou notoriamente a presen?a de agulhas de etringita, como tamb?m as fases de portlandita e silicato de c?lcio, produtos da hidrata??o do cimento. Por fim, pode-se considerar que as pastas que obtiveram melhores resultados, s?o as pastas com densidade de 13,5 lb/gal, com concentra??es de 2,0 % e 3,0 %, por serem mais est?veis e resistentes mecanicamente, comparadas com as demais com densidades menores. / The cementing is one of the most important operations executed between the stages of drilling a oil well. When the cementation isn?t well performed, there?s the risk of to occur failures and fractures, both in formation as in the cement itself. When the reservoirs have low depth, they tend to fracture more easily, due to his low gradient of fracture, therefore, the density of the cement slurry is of utmost importance to balance the pressures, avoiding fractures problems. It?ll ensure the stability of the pressures acting between the oil well and the formation. Having in mind that are necessary paste more lightweight to promote the insulation, without there being this billing, is necessary to formulate cementing systems to reduce the hydrostatic pressure of the cement column. Thereunto, are added to folders, materials with functions to reduce the density. Therefore, this study had as objective formulations optimize of a cement slurry of low density containing bentonite for application in shallow oil wells and with low gradient of fracture, as well as to compare the efficiency of the bentonite extender additive added to these pastes, by of variations of the density and concentrations and observing of behavior of the rheological properties, stability and resistance to compression. The pastes were formulated with the follows density values: 12,0 lb/gal; 12,5 lb/gal; 13,0 lb/gal to 13,5 lb/gal with different concentrations of bentonite (1,0; 2,0; 3,0 and 4,0 %) for each composition. The results obtained through the rheological tests showed that the increase in the bentonite concentration afforded the increase in particles dispersed in the middle, leading to an increased of rheological parameters for all densities. In the stability tests the best results were obtained at higher densities, becoming more stable with concentrations from 3 %, showing no relegation. In the compressive strength tests, the paste with a density of 13,5 lb/gal with concentration of 4,0 % of bentonite got a higher mechanical strength, but very viscous, which may hinder the pumping. Through the characterization of X-ray diffraction (XRD) of pure bentonite was observed the presence of montmonrilonita and quartz phases which are typical of clay. The XRD of the cement pastes of 13,5 lb/gal was observed that there was the presence of etringite, portlandite, calcium silicate and quartz. It was also observed that the images obtained by scanning electron microscopy (SEM) the paste of 13,5 lb/gal with 4 % bentonite showed notoriously the presence of ettringite needles, as well as the steps of portlandite and calcium silicate cement hydration products. Finally, it can be considered that the paste have worked best, are the pastes with a density of 13,5 lb/gal, with concentrations of 2,0 % and 3,0 %, because they are more stable and mechanically strong, compared with the other with lower densities.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:58:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IsmarPSA_DISSERT.pdf: 3272094 bytes, checksum: 874ef9b7da38d6ce15f3cf83d2e5a5cc (MD5) Previous issue date: 2010-01-29 / The competitiveness of the trade generated by the higher availability of products with lower quality and cost promoted a new reality of industrial production with small clearances. Track deviations at the production are not discarded, uncertainties can statistically occur. The world consumer and the Brazilian one are supported by the consumer protection code, in lawsuits against the products poor quality. An automobile is composed of various systems and thousands of constituent parts, increasing the likelihood of failure. The dynamic and security systems are critical in relation to the consequences of possible failures. The investigation of the failure gives us the possibility of learning and contributing to various improvements. Our main purpose in this work is to develop a systematic, specific methodology by investigating the root cause of the flaw occurred on an axle end of the front suspension of an automobile, and to perform comparative data analyses between the fractured part and the project information. Our research was based on a flaw generated in an automotive suspension system involved in a mechanical judicial cause, resulting in property and personal damages. In the investigations concerning the analysis of mechanical flaws, knowledge on materials engineering plays a crucial role in the process, since it enables applying techniques for characterizing materials, relating the technical attributes required from a respective part with its structure of manufacturing material, thus providing a greater scientific contribution to the work. The specific methodology developed follows its own flowchart. In the early phase, the data in the records and information on the involved ones were collected. The following laboratory analyses were performed: macrography of the fracture, micrography with SEM (Scanning Electron Microscope) of the initial and final fracture, phase analysis with optical microscopy, Brinell hardness and Vickers microhardness analyses, quantitative and qualitative chemical analysis, by using X-ray fluorescence and optical spectroscopy for carbon analysis, qualitative study on the state of tension was done. Field data were also collected. In the analyses data of the values resulting from the fractured stock parts and the design values were compared. After the investigation, one concluded that: the developed methodology systematized the investigation and enabled crossing data, thus minimizing diagnostic error probability, the morphology of the fracture indicates failure by the fatigue mechanism in a geometrically propitious location, a tension hub, the part was subjected to low tensions by the sectional area of the final fracture, the manufacturing material of the fractured part has low ductility, the component fractured in an earlier moment than the one recommended by the manufacturer, the percentages of C, Si, Mn and Cr of the fractured part present values which differ from the design ones, the hardness value of the superior limit of the fractured part is higher than that of the design, and there is no manufacturing uniformity between stock and fractured part. The work will contribute to optimizing the guidance of the actions in a mechanical engineering judicial expertise / A competitividade do com?rcio gerado pela maior disponibilidade de produtos com qualidade e custos menores, promoveu uma nova realidade de produ??o industrial com pequenas folgas. Desvios de trajet?ria na produ??o n?o s?o descartados, as incertezas estatisticamente podem ocorrer. O consumidor mundial e o brasileiro est?o respaldados pelo c?digo de defesa do consumidor, para pleitos quanto ? m? qualidade dos produtos. O autom?vel ? composto por diversos sistemas e milhares de pe?as constituintes, aumentando a probabilidade de falhas. Os sistemas din?micos e de seguran?a, s?o cr?ticos em rela??o ?s conseq??ncias das falhas poss?veis. A investiga??o da falha nos d? a possibilidade de aprendizado e contribui??o para diversas melhorias. O nosso objetivo principal neste trabalho ? desenvolver metodologia espec?fica sistem?tica atrav?s da investiga??o da causa raiz da falha ocorrida em uma ponta de eixo da suspens?o dianteira de um autom?vel, realizar an?lises comparativas de dados entre a pe?a fraturada e estoque e informa??es de projeto. A nossa investiga??o foi baseada em uma falha gerada em um sistema de suspens?o automotivo, envolvido em uma causa judicial mec?nica, gerando danos materiais e pessoais. Nas investiga??es que envolvem an?lise de falhas mec?nicas, o conhecimento de engenharia de materiais tem papel crucial no processo, pois permite a aplica??o de t?cnicas para caracteriza??o dos materiais, relacionando os atributos t?cnicos exigidos de uma respectiva pe?a com a sua estrutura de material de fabrica??o, dando um maior aporte cient?fico ao trabalho. A metodologia espec?fica desenvolvida obedece a um fluxograma pr?prio. Na fase inicial foram coletados dados dos autos e informa??es dos envolvidos. As seguintes an?lises laboratoriais foram executadas: macrografia da fratura, micrografia com MEV (microsc?pio eletr?nico de varredura) da fratura inicial e final, an?lise de fases com microscopia ?tica, an?lise de dureza Brinell e microdureza Vickers, an?lise qu?mica quantitativa e qualitativa, utilizando fluoresc?ncia de raios x e espectroscopia ?tica para an?lise de carbono, foi feito estudo qualitativo do estado de tens?o. Dados de campo tamb?m foram coletados. Nas an?lises foram comparados dados dos valores resultantes das pe?as fraturada estoque e valores de projeto. Ap?s a investiga??o, foi conclu?do que: a metodologia desenvolvida sistematizou a investiga??o e permitiu cruzamentos de dados minimizando probabilidade de erros de diagn?stico, a morfologia da fratura indica falha pelo mecanismo de fadiga em um local geometricamente prop?cio concentrador de tens?o, a pe?a foi submetida a tens?es baixas pela ?rea de sec??o da fratura final, o material de fabrica??o da pe?a fraturada tem baixa ductilidade, o componente fraturou em um momento inferior ao preconizado pelo fabricante, os percentuais de C, Si, e Cr da pe?a fraturada est?o com os valores diferentes do projeto, o valor de dureza do limite superior da pe?a fraturada est? maior que o projeto e n?o existe uniformidade de fabrica??o entre pe?a fraturada e estoque. O trabalho contribuir? para otimizar o norteamento das a??es em uma per?cia judicial de engenharia mec?nica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho tem como objetivo avaliar a influência da conicidade de instrumentos de níquel-titânio acionados a motor, na flexibilidade; na resistência a fratura por torção à direita e na resistência a fratura por flexão rotativa, analisando ainda por meio de microscopia eletrônica de varredura a superfície de fratura dos instrumentos ocorridas por torção e por flexão rotativa, bem como a configuração das hélices das hastes de corte helicoidais dos instrumentos junto ao ponto de fratura. Foram utilizados sessenta instrumentos fabricados em níquel-titânio acionados a motor da marca K3 (Sybron Dental Specialties-Kerr, México), valores nominais de 25mm de comprimento, e de 0,25mm de diâmetro em Do, nas conicidades de 0,02 0,04 e 0,06mm/mm. Dez instrumentos endodônticos de cada conicidade foram avaliados por meio do ensaio não destrutivo de flexão em cantilever e dez instrumentos endodônticos de cada conicidade foram avaliados por meio dos ensaios destrutivos de torção à direita e de flexão rotativa. Diante das metodologias empregadas, dos resultados obtidos e após a execução dos testes estatísticos: Análise de variância no nível de significância de 5%, e do teste de comparações múltiplas de Student-Newman-Keuls a 5%, podemos concluir que: A flexibilidade dos instrumentos ensaiados diminui com o aumento da conicidade da haste de corte helicoidal. O ângulo máximo de torção dos instrumentos ensaiados por torção diminui com o aumento da conicidade da haste de corte helicoidal. O torque máximo até a fratura dos instrumentos ensaiados por torção aumentou com o aumento da conicidade da haste de corte helicoidal. O número de ciclos para a fratura em flexão rotativa diminui com o aumento da conicidade e com o aumento da resistência em flexão (diminuição da flexibilidade) dos instrumentos endodônticos ensaiados. E quanto à análise por meio do microscópio eletrônico de varredura, independentemente, da conicidade e do tipo de carregamento, (torção ou flexão rotativa) aplicado ao instrumento endodôntico, podemos concluir que as amostras fraturadas apresentaram superfície de fratura com característica dúctil. No ensaio de torção, observou-se a reversão do sentido das hélices das hastes de corte helicoidais junto ao ponto de imobilização dos instrumentos. No ensaio de flexão rotativa não ocorreu reversão do sentido das hélices das hastes de corte helicoidais (deformação plástica visível) dos instrumentos fraturados. / This work has as purpose to evaluate the influence of motor driven nickel-titanium instruments tapering, in the flexibility, resistance to fracture by twisting to the right by rotating flexure, analyzing also by means of scanning electronic microscopy the instruments fracture surface arising by twisting and rotating flexure, as well as the configuration of helices of helical cutting rods of instruments near the fracture point. Sixty instrument made of nickel- -titanium and motor-driven of K3 brand were used (Sybron Dental Specialties-Kerr, Mexico), nominal value of 25mm long, and 0,25mm diameter in Do, in tapering of 0,02 0,04 and 0,06mm/mm. Ten endodontic instruments of each tapering were evaluated by means of the non destructive test of flexure in cantilever and ten endodontic instruments of each tapering were evaluated by means of destructive tests twisting to the right and rotating flexure. After the performance of statistic test,: variance analysis at significance level of 5%, and multiple comparison test from Student-Newman-Keuls to 5%, Taking into consideration the implemented methodology, the applied statistical techniques (e.g. variance analysis at significance level of .05 and multiple comparison test from Student-Newman-Keuls at significance level of .05), and the obtained results, it was demonstrated that the flexibility of the instruments tested decreases as the tapering of the helices of helical cutting rods increases. The maximum twisting angle of the instruments tested by twisting decreases as the tapering of the helices of helical cutting rods increases. The maximum torque up to the fracture of the tested instruments increased as the tapering of the helices of helical cutting rods increased. The number of cycles for the fracture in rotating flexure decreases as the tapering increase and the increase of the resistance in flexure (flexibility decrease) of the tested endodontic instruments increased. The analysis by scanning electronic microscopy revealed that, independently of the tapering and the rotating type (twisting or rotating flexure) applied to the endodontic instrument, the fractured samples presented fractured surface of ductile characteristics. A reversion of the helical cutting rods course was observed on the twisting test near the immobilization point. A reversion of the helical cutting rods course (visible plastic deformation) on the rotating flexure test of the fractured instruments was not observed.