Esta tese investiga o efeito do fechamento de trinca sobre as previsões da vida à fadiga em materiais homogêneos e juntas soldadas. É apresentada uma metodologia para a simulação numérica do fenômeno de fechamento de trinca induzido por plasticidade utilizando o método dos elementos finitos. Ensaios laboratoriais de propagação de trinca por fadiga do aço ASTM A516 Gr. 70 à temperatura ambiente foram realizados usando corpos de prova típicos da mecânica da fratura nas condições soldada e homogênea. Estes resultados foram usados para validar a metodologia numérica do cálculo da carga de abertura de trinca. Comparações entre a vida de propagação experimental e as estimativas obtidas por meio da integração da lei de propagação, incluindo o efeito do fechamento de trinca, foram feitas usando vários critérios para o cálculo da carga de abertura. As análises numéricas permitem estimar a carga de abertura de trinca analisando a evolução do campo de tensões, deformações e deslocamentos na região próxima à trinca, que está influenciada pelo contato das faces da trinca. Menores níveis de proteção da trinca devido ao fechamento foram obtidos para o corpo com heterogeneidade mecânica quando comparado ao corpo homogêneo na modelagem numérica. Durante o ensaio de propagação o corpo homogêneo apresentou taxas de propagação de trinca relativamente menores quando comparadas ao espécime soldado. A não inclusão do efeito do fechamento de trinca resulta em previsões da vida à fadiga conservadoras em aproximadamente 20% para todos os casos estudados neste trabalho. Análises tridimensionais do fenômeno de fechamento de trinca revelam que o crescimento da trinca por fadiga no estagio II parece estar controlado pelo retardo que acontece na superfície do corpo de prova. Incluído o efeito do fechamento de trinca nas previsões, as estimativas da vida à fadiga foram bastante próximas das obtidas experimentalmente, com diferenças conservadoras entre 1% e 15% dependendo do método de cálculo da carga de abertura. Os resultados apresentados mostram que vidas à fadiga mais acuradas e, ainda, conservadoras são feitas incluindo o efeito do fechamento de trinca na metodologia de cálculo da vida remanescente de componentes estruturais. / This thesis investigates the effect of crack closure on fatigue life predictions in homogeneous material and welded joints. It presents a methodology for numerical simulation of the phenomenon of plasticity-induced crack closure by using the finite element method. Experimental tests of fatigue crack propagation on ASTM A516 Gr 70 steel at room temperature were performed using typical specimens of fracture mechanics in two conditions: welded and homogeneous; these results were used to validate the numerical methodology for calculating the crack opening load. Comparisons between experimental propagation life and estimations obtained by numerical integration of propagation law, including the effect of crack closure, have been made using various criteria to calculate the opening load .The numerical analyses allow to predict the opening load by analyzing the evolution of stresses, deformations and displacements fields in the region near the crack which is growing and is influenced by the contact of the crack flanks. Lower levels of protection due to crack closure were obtained for the specimen with mechanical heterogeneity when compared to the homogeneous specimen in the numerical analyses. During the test of fatigue crack propagation the homogeneous specimen had smaller crack growth rates when compared to the welded specimen. Fatigue life predictions without including the effect of crack closure result in conservative estimations around 20% for all studied cases. Three-dimensional analysis of the phenomenon of crack closure shows that the fatigue crack growth in stage II appears to be controlled by the delay that occurs on the specimen surface. Including the effect of crack closure in life predictions, the estimates of fatigue life were quite close to those obtained experimentally, with conservative differences between 1% and 15% depending on the method of opening load calculation. The results show that the fatigue life predictions can be made more accurate and yet remain conservative when the effect of crack closure is included on the methodology for calculating the remaining life of structural components.

Este trabalho apresenta uma avaliação dos efeitos de juntas soldadas dissimilares sobre forças motrizes de trinca e o desenvolvimento de procedimentos adaptados baseados em critérios mecânicos e micromecânicos para avaliação de defeitos em juntas soldadas incorporando efeitos de dissimilaridades mecânicas. A motivação central reside na forte expansão da indústria nacional de petróleo e a crescente demanda por aumento de produtividade aliado ao aumento na segurança operacional de sistemas dutoviários e estruturas correlatas. Para que tal intento seja atingido, é inicialmente apresentada uma descrição detalhada dos parâmetros de interesse da mecânica da fratura, fundamentos da metalurgia da soldagem e efeitos microestruturais e mecânicos oriundos da presença de soldas dissimilares. São então descritos os principais métodos experimentais de determinação de tenacidade à fratura, detalhados os procedimentos correntes de avaliação de integridade por meio de diagramas FAD e é estudada a teoria da tensão de Weibull. Tais estudos configuram o arcabouço conceitual necessário para o desenvolvimento de uma extensa variedade de ensaios experimentais em juntas soldadas e proposição de correções aos procedimentos correntes de determinação experimental de tenacidade, refinamentos na determinação de cargas limite e o desenvolvimento de um modelo de transferabilidade de tenacidades baseado em tensão de Weibull aplicável a juntas soldadas. Por fim, todas as contribuições são compiladas e incorporadas em um procedimento adaptado do tipo FAD especificamente adaptado à avaliação de estruturas soldadas constituídas de materiais dissimilares. Os resultados experimentais revelam forte e deletéria influência das juntas soldadas na tenacidade e capacidade de carga de estruturas. Por outro lado, o extenso compêndio de fatores eta e rotacionais plásticos rp desenvolvido permite a determinação experimental acurada de tenacidade à fratura para espécimes SE(B) homogêneos e bimateriais. Adicionalmente, a metodologia proposta de determinação de cargas limite incorpora o encruamento dos respectivos materiais e o modelo de transferabilidade baseado em tensão de Weibull permite a estimação acurada da tenacidade de componentes soldados dissimilares a partir dos dados do metal de base e poucas calibrações experimentais. Resultados de uma aplicação exploratória real indicam elevado grau de precisão e corroboram a validade das propostas apresentadas. Assim, os desenvolvimentos do presente trabalho mostram-se como potenciais ferramentas de projeto e avaliação de integridade estrutural. / This work presents an evaluation of weld strength mismatch effects on crack driving forces and proposes an extension of defect assessment procedures for welded structures to include effects of weld strength mismatch. The main motivation is based on the strong expansion of Brazilian petroleum industry and the increasing demand for productivity, safety and reliability of pipelines and correlated structures. In this context, it is initially presented a detailed description of fracture mechanics parameters, welding metallurgy fundamentals and mechanic and microestructural effects due to mismatched welds. Next, the main procedures for experimental evaluation of fracture toughness are addressed followed by a discussion on current integrity assessment standards based on FAD and the Weibull stress methodology. These studies provide the necessary background to conduct a wide variety of experimental tests in welded joints and the proposal of corrections for experimental fracture toughness evaluation in welded joints, corrections for limit load estimation schemes in mismatched structures and a new toughness scaling model based on Weibull stress applicable to welded mismatched joints. Finally, the resulting framework is incorporated into a modified FAD-based procedure specifically designed for integrity assessment of welded mismatched structures. The experimental results reveal strong deleterious effects of mismatched welds on loading capacity and fracture toughness of the analyzed specimens. However, the extensive body of calibrated eta and plastic rotational rp factors allows accurate experimental determination of fracture toughness for homogeneous and bimaterial SE(B) specimens. Additionally, the limit load estimation scheme proposed incorporates the materials hardening capacity while the Weibull-based toughness scaling model incorporating mismatch effects allows accurate estimation of the weldment toughness from base metal data and a simple experimental calibration. Results from an exploratory application indicate a high degree of accuracy and confirm the validity of the proposed methodology as a potential tool for design and integrity assessments of cracked weldments.

Dentre os sistemas naturais de regiões tropicais e sub-tropicais destacam-se os ambientes aquáticos que são representados por diferentes tipos de \"habitats\" como rios, riachos e lagoas marginais. A bacia do rio Sorocaba é um exemplo destes sistemas, sendo constituída por ambientes variados e, portanto, por condições ecológicas distintas. Tendo em vista a necessidade de caracterizar tais \"habitats\" por meio de índice de integridade biótica (IBI) e de prover informações ecológicas nesta bacia, foi realizado um estudo limnológico e ictiológico em doze tributários do rio Sorocaba de quatro ordens diferentes. Foram realizadas coletas para a avaliação das variáveis físicas, químicas e biológicas nas épocas de cheia e seca, nos anos de 1999 e 2000. Onze variáveis relacionadas à organização e saúde da comunidade de peixes foram avaliadas para análise do índice de integridade biótica dos \"habitats\" aquáticos em estudo, sendo essas variáveis selecionadas de maneira a detectar impactos sobre a estrutura da comunidade. Para tanto, verificou-se a riqueza e a abundância total das espécies, além da intolerância e categoria trófica dos indivíduos. Os resultados indicaram que a organização e a saúde da comunidade de peixes foram as variáveis mais importantes para composição do índice de integridade biótica nas três diferentes ordens de rio estudadas (2ª, 3ª e 4ª). De maneira geral, a bacia do rio Sorocaba apresentou-se alterada em relação aos padrões estabelecidos para comunidade íctica nesta última década, o que é indicativo de certo grau de degradação no sistema. / Tropical and sub-tropical rivers distinguish themselves among the aquatic systems in producing different types of habitats such as rivers, stream, creeks and floodplain lakes. The Sorocaba river in the State of São Paulo, Brazil, is an example of this type of system constituted by a variety environments and, hence producing distinct ecological conditions. A limnological and ictiological study of 12 tributaries of Sorocaba river four different stream orders was conducted to characterize these habitats in relation to the index of biological integrity and also to provide ecological information about the environmental conditions on the hydrographic basin. Data on physical, chemical and biological variables were obtained in dry and wet seasons during years 1999 and 2000. Eleven variables related to the organization and integrity of the fishes communityes were evaluated for the analysis of biotic integrity index of the aquatic habitats under study. These variables were selected to detected any environmental impacts on the structure of communities. The species richness and total abundance of the species as well as the intolerance and trophic category of individual were focused for this purpose. The results indicate that the organization and well-being of the communities were the most important variables, in determining the biotic integrity index in three higher stream orders, namely 2nd, 3rd and the 4th. In general, the Sorocaba river showed alterations in relation to the established patterns for ictic communities have been indicating of a certain degree of degradation in the system.

Laminados compósitos com matrizes poliméricas foram submetidos à danificação mecânica por ensaios de flexão em três pontos e imersão prolongada em solução simuladora de fluido corporal (SBF). Uma das matrizes era composta de resina termorrígida epóxi reforçada com fibras de vidro (EPX-V) e fibras de carbono (EPX-C), enquanto que a outra era constituída por resina termoplástica poli sulfeto de fenileno reforçada com fibras de carbono (PPS-C). A absorção da solução pelos laminados compósitos e os danos neles inferidos foram avaliados pela técnica de imageamento por ressonância magnética nuclear (IRMN). A técnica mostrou-se eficaz na detecção de vários tipos de danos, como entalhes, delaminações, fissuras e deformações, e no controle de qualidade de biomateriais compósitos, desde que seus eventuais danos estivessem preenchidos por líquidos. A diferença na condutibilidade elétrica das fibras, isto é, baixa condutividade elétrica das fibras de vidro, em comparação com as fibras de carbono influenciou significativamente a qualidade das imagens. As imagens obtidas tinham menos artefatos no CDP EPX-V do que nos CDP de EPX-C e PPS-C. A diferença nos processos de manufatura também influenciou os resultados, para os CDP de EPX-V, oriundos de processo de manufatura menos criterioso, foi possível notar espaços vazios que foram preenchidos pela solução SBF e identificados nas imagens obtidas, por sua vez, nos CDP de EPX-C e PPS-C, que são produto de um processo de manufatura mais criterioso, o que lhes confere qualidade superior e menos defeitos, não foi possível identificar espaços vazios, ou pela sua inexistência ou talvez porque a resolução do equipamento não era alta o suficiente para capturar as imagens dos espaços vazios. Os resultados permitiram concluir que o imageamento via ressonância magnética nuclear é um método de inspeção eficiente e confiável para detecção de danos, in vitro, em laminados compósitos poliméricos reforçados tanto com fibras de vidro quanto com fibras de carbono. / Laminated composites with polymeric matrices were subjected to mechanical damage by bending tests at three points and prolonged immersion in a simulated body fluid solution (SBF). One of the matrices was composed of thermoset epoxy reinforced with glass fibers (EPX-V) and carbon fibers (EPX-C), whereas the other was constituted by polyphenylene sulfide thermoplastic reinforced with carbon fibers (PPS-C) The absorption of the solution by the composite laminates and the damage inflicted on them were evaluated by imaging technique via nuclear magnetic resonance. The technique showed efficient in the detection of various types of damage, as notches, delaminations, cracks and deformations, and control of the quality of composite biomaterials, as their damage was filled with liquid. The difference in the electrical conductivity of the fibers, i.e., lower electrical conductivity of the glass fibers in comparison to the carbon fibers significantly influenced the quality of the images. The images obtained had fewer artifacts in CDP EPX-V than those of CDP EPX-C and PPS-C. The difference in the manufacturing processes also influenced the results, as the voids of EPX-V CDP manufactured by a less careful process were filled with an SBF solution identified in the images. On the other hand, CDP EPX-C and PPS-C, which were the product of a higher quality manufacturing process showed no gaps, because the resolution of the equipment was not high enough to capture the images of the voids. The results show imaging via nuclear magnetic resonance is an efficient and reliable method for the detection of damage of in vitro polymeric composite laminates with glass fibers and carbon fibers.

Dentre as diversas aplicações onde o titânio e suas ligas são empregados destaca-se a indústria aeroespacial, pois suas excelentes propriedades de resistência à fratura, resistência à corrosão e razão resistência/peso, a qual se mantém a elevadas temperaturas, torna imprescindível o seu uso. Por outro lado, a usinabilidade de titânio e suas ligas é geralmente considerada como sendo ruim devido a algumas características, como por exemplo, baixa condutividade térmica, reatividade química com a maioria dos materiais ferramenta, alta resistência em altas temperaturas e baixo módulo de elasticidade, entre outras. Por esses motivos, foram realizadas operações de torneamento de ultraprecisão com ferramenta de diamante, a fim de determinar o comportamento do Ti comercialmente puro (CP) e sua liga mais comercialmente usada (Ti-6Al-4V). Os ensaios foram feitos com uso de fluido de corte aplicado em forma de névoa (~100ml/hora) em uma máquina-ferramenta com alta rigidez e precisão de posicionamento (resolução 10 nanômetros). As técnicas de caracterização de superfície usadas foram: microscopia eletrônica de varredura, óptica e de força atômica, microdureza Vickers, perfilometria mecânica e óptica. Os danos superficiais observados devido à interação ferramenta/material foram associados ao fenômeno conhecido como delaminação. Os resultados obtidos de microdureza superficial mostraram aumentos que chegaram à ordem de 85% para o Ti (CP) e de 77% para o Ti-6Al-4V. Os menores valores encontrados para Ra ficaram em torno de 30 nm para o Ti (CP) e de 46 nm para o Ti-6Al-4V enquanto os menores valores encontrados de Rt para o Ti(CP) foi de 590 nm e para o Ti-6Al-4V foi de 416 nm sob as mesmas condições de usinagem. Portanto, a usinagem de ultraprecisão se torna uma alternativa eficiente no uso de operações de acabamento melhorando a integridade superficial do Ti (CP) e suas ligas. / Among the various applications where titanium and its alloys are employed, the aeronautic industry is one of the most important, because of their excellent properties such as fracture strength, corrosion resistance and high strength to weight ratio, which is maintained at high temperatures. However, the machinability of titanium and its alloys is generally considered poor due to some of their characteristics as low thermal conductivity, chemical reactivity with most tool materials, high resistance to mechanical work at high temperature and low young\'s modulus, etc. Ultraprecision diamond turning has been carried out in order to determine the behaviour of commercially pure Ti and the most used alloy ((Ti-6Al-4V). Cutting fluid has been applied in the form of mist (~100 ml/hora) during the experiments. A high stiffness and high precision machine tool has been used (positioning precision of 10 nm). Scanning electron microscopy, optical microscopy, atomic force microscopy, Vickers microhardness test and contact and optical perfilometry have been used to characterize the machined surfaces. The surface damage observed due to the interaction tool-workpiece have been associated with the known phenomenon of delamination. The microhardness results presented an increase of the order of 85% for Ti (CP) and of 77% for the Ti-6Al-4V alloy after machining. The lowest values for Ra are around 30 nm for Ti (CP) and 46 nm for Ti-6Al-4V and the lowest values of Rt for Ti (CP) are about 590 nm and 416 nm for the Ti-6Al-4V, for the same conditions. The ultraprecision machining of titanium and its alloys may be an efficient alternative for finish operations resulting in better surface integrity.

Made available in DSpace on 2016-04-28T20:19:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006-Marcello Vinicius Doria Calvosa.pdf: 1581898 bytes, checksum: 670b280fbad5e9929ad99450ea9823d4 (MD5) Previous issue date: 2006-03-13 / The leader of century XXI, according to main theoreticians, searches an identity, strategical vision and sensitivity to share values with all proper the members of the company. This work had as objective main to identify if a deserving position in its model of leadership exists in the students of Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, from existing intertime exchanges between the leader and its followers, making possible the bond between these and justifying the power of influence of those. For such a research of the descriptive type was carried through. One searched to identify the deserving position of the followers in relation to the leader, to leave of these existing intertime exchanges. It s necessary that the differentiation of the leaders and the controlling, in the companies, either made not only in function of the positions that occupy, but in result of the real capacity that has to influence the people and to give to the collaborator, an eager participant of intertime exchanges, values to which, this can be grasped. This exchange is present in many dimensions of the practical life, without that the people, many times, if give account of this. Always that hand of some thing in the gift in favor of some thing in the future confides, assumes a creditor position, position this based by an idea of sacrifices gifts in favor of future benefits. The leader works with common people and gets resulted extraordinary with these people, therefore she knows that its vision will become reality if the change in that direction will be made with the adhesion and the contribution of each participant of the team. Leadership is a choice, does not want to say position, privileges, headings or money, but, however, means responsibility. A group of students of business of the research showed to possess a creditor position as initially suggested. / O l?der do s?culo XXI, segundo os principais te?ricos do assunto, busca uma identidade pr?pria, vis?o estrat?gica e a sensibilidade de compartilhar valores com todos os membros da empresa. Este trabalho teve como objetivo principal identificar se existe nos estudantes de Administra??o da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro uma posi??o credora em seu modelo de lideran?a, a partir de trocas intertemporais existentes entre o l?der e seus seguidores, possibilitando o v?nculo entre estes e justificando o poder de influ?ncia daqueles. Para tal foi realizada uma pesquisa do tipo descritiva. Buscou-se identificar a posi??o credora dos seguidores em rela??o ao l?der, a partir destas trocas intertemporais existentes. Torna-se necess?rio que a diferencia??o dos l?deres e dos gerentes, nas empresas, seja feita n?o apenas em fun??o dos cargos que ocupam, mas em decorr?ncia da real capacidade que t?m de influenciar as pessoas e dar ao colaborador, um ?vido part?cipe de trocas intertemporais, valores aos quais este possa se agarrar. Esta troca est? presente em muitas dimens?es da vida pr?tica, sem que as pessoas, muitas vezes, se d?em conta disto. Sempre que se abre m?o de alguma coisa no presente em prol de alguma coisa no futuro, assume-se uma posi??o credora, posi??o esta fundamentada por uma id?ia de sacrif?cios presentes em prol de benef?cios futuros. O l?der trabalha com pessoas comuns e obt?m resultados extraordin?rios com essas pessoas, pois sabe que sua vis?o se tornar? realidade se a mudan?a naquela dire??o for feita com a ades?o e a contribui??o de cada participante da equipe. Lideran?a ? uma escolha, n?o quer dizer posi??o, privil?gios, t?tulos ou dinheiro, mas, entretanto, significa responsabilidade. Um grupo de estudantes de administra??o da pesquisa mostrou possuir uma posi??o credora como inicialmente sugerido.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:32:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5535.pdf: 7207431 bytes, checksum: 523a8fec3f0f24a0756174126c56beba (MD5) Previous issue date: 2013-08-29 / Universidade Federal de Sao Carlos / Lotic systems are highly influenced by the landscape through which they flow, and changes in the landscape are the main threat to their ecological integrity. Evaluating the ecological "health" of lotic systems is essential and of great importance to the management of water resources worldwide. In this study, we evaluated the integrity of streams in southeastern Brazil using the protocol WHEBIP (Watershed Habitat Evaluation and Biotic Integrity Protocol), which combines information about the coverage of riparian vegetation, geomorphology, land cover and human activities to assess the physical characteristics of the sub-basin and to evaluate the integrity of streams. We compared this protocol with the protocol RCE (Riparian, Channel and Environmental), already widely used in tropical regions, to directly assess stream physical condition. As a measure of the functional integrity of streams, we estimated leaf breakdown rates, an important process in lotic systems. Furthermore, we sorted and identified the macroinvertebrates that colonized leaves in the 2nd and 28th days of the decomposition experiment and calculated environmental quality metrics related to these communities to test their relationship with WHEBIP. The protocols WHEBIP and RCE were significantly correlated to each other, with greater differentiation among streams especially when RCE was high. Possibly, the WHEBIP, by incorporating spatial variables on a large scale in the landscape, best differentiates these streams. None of the protocols tested were correlated with leaf breakdown rates. However, when calculating variation of decay rates (standard error), we observed a positive relationship with the protocol WHEBIP. Thus, we grouped the metrics of the protocol WHEBIP in a Principal Component Analysis (PCA), noting the trend to a significant correlation between changes in leaf breakdown rates and the first axis of the PCA, which indicates that the increase of forest cover in the microbasin could reduce variation in leaf breakdown rates in streams. The WHEBIP and RCE showed no correlation with the environmental quality metrics related to macroinvertebrate communities. But we tested the hypothesis that higher values of WHEBIP decreases the variation in leaf breakdown rates due to higher stability of macoinvertebrate communities, we found a significant correlation to withdraw one of the streams of the analysis. This stream differed greatly from the rest, because even getting down in value in WHEBIP, showed a differentiation between communities, due to the dominance of certain taxa in the days analyzed. This is the first study in the tropics that relates the variation in leaf breakdown rates in streams and forest cover of the microbasin within they are inserted. Our results suggest that WHEBIP protocol can be used to assess the integrity of streams in tropical regions. This protocol showed significant relationships with the variation in leaf breakdown rates, which may prove to be an interesting metric for use in monitoring, and the stability of the macroinvertebrate community, which is greater in less impacted streams, as suggested by other studies. / Os sistemas lóticos são extremamente influenciados pela paisagem através da qual fluem, e as transformações na paisagem são a principal ameaça à sua integridade ecológica. Avaliar a saúde ecológica dos sistemas lóticos é fundamental e de grande importância para o manejo dos recursos hídricos em todo o mundo. Neste estudo, avaliamos a integridade de córregos no sudeste brasileiro utilizando o protocolo WHEBIP (Watershed Habitat Evaluation and Biotic Integrity Protocol), que combina informações sobre a cobertura de vegetação ripária, geomorfologia, cobertura da terra e atividades humanas para avaliar as características físicas da sub-bacia e estimar a integridade de córregos. Comparamos esse protocolo com o protocolo RCE (Riparian, Channel and Environmental), já bastante utilizado em regiões tropicais, para avaliação física direta dos córregos. Como medida da integridade funcional dos córregos, estimamos a taxa de decomposição foliar, importante processo nos sistemas lóticos. Além disso, triamos e identificamos os macroinvertebrados que colonizaram as folhas referentes ao 2º e ao 28º dias do experimento de decomposição e calculamos métricas de qualidade ambiental relacionadas às comunidades desses organismos, para testar sua relação com o WHEBIP. Os protocolos WHEBIP e RCE foram significativamente correlacionados entre si, havendo maior diferenciação entre os córregos principalmente quando o RCE foi alto. Possivelmente o WHEBIP, por incorporar variáveis espaciais em uma escala maior na paisagem, diferencia melhor esses córregos. Nenhum dos protocolos testados apresentou correlação com as taxas de decomposição. No entanto, ao calcularmos a variação das taxas de decomposição (erro padrão), observamos uma relação positiva com o protocolo WHEBIP. Assim, agrupamos as métricas do protocolo WHEBIP em uma Análise de Componentes Principais (PCA), observando tendência a uma correlação significativa entre a variação das taxas de decomposição e o primeiro Eixo da PCA, o que indica que o aumento da cobertura florestal na microbacia poderia reduzir a variação nas taxas de decomposição foliar nos córregos. O WHEBIP e o RCE não apresentaram correlações com as métricas de qualidade ambiental relacionadas às comunidades de macroinvertebrados. Mas ao testarmos a hipótese de que os maiores valores do WHEBIP diminuiriam a variação das taxas de decomposição devido a maior estabilidade das comunidades de macroinvertebrados, encontramos uma correlação significativa ao retirarmos um dos córregos das análises. Esse córrego diferenciava-se bastante do restante, pois mesmo obtendo baixo valor no protocolo WHEBIP, apresentou uma baixa diferenciação entre as comunidades, devido à dominância de alguns táxons nos dias analisados. Este é o primeiro trabalho para os trópicos que relaciona a variação nas taxas de decomposição foliar nos córregos e a cobertura florestal das microbacias em que estão inseridos. Nossos resultados sugerem que o protocolo WHEBIP pode ser utilizado para avaliar a integridade de córregos em regiões tropicais. Esse protocolo apresentou relações significativas com a variação nas taxas de decomposição, que pode vir a ser uma métrica interessante para o uso em monitoramento, e com a estabilidade da comunidade de macroinvertebrados, que é maior em córregos menos impactados, conforme sugerido por outros estudos.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-09-20Bitstream added on 2014-06-13T20:35:21Z : No. of bitstreams: 1 suyama_di_me_ilha.pdf: 1507336 bytes, checksum: 25314bb28cba6a4bdcb4957ea5b7de49 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A usinagem é um dos processos de fabricação mais utilizados mundialmente. Com destacada importância no setor industrial, este processo se encontra em contínua evolução com o surgimento de novos materiais (com propriedades melhoradas), novas ferramentas (mais resistentes ao desgaste e de custo reduzido) e novas máquinas (mais rígidas, mais precisas e com maior nível de tecnologia embarcada). Neste contexto surgiu a usinagem com altas velocidades de corte que, apesar do surgimento na década de 1930, tem pesquisas realizadas no meio acadêmico e industrial, mais aberta e divulgadamente, há cerca de 20 anos. Entretanto, a maioria dos trabalhos refere-se, de um modo geral, a estudos sobre produtividade, custo, desempenho de ferramentas e máquinas-ferramentas, entre outros. Poucos estudos procuram investigar possíveis efeitos desse tipo de usinagem na integridade superficial do produto usinado. Em função dessa lacuna e do aprimoramento de processo de obtenção de aços ferríticos com grãos ultrafinos (com refino de grão em toda seção transversal), este trabalho visou descobrir se há efeito do fresamento com alta velocidade de corte (High-Speed Cutting - HSC) sobre a rugosidade quantitativa e visual, sobre o campo de tensões residuais presentes na superfície (mensurados por difração de raios X) e sobre comportamento em fadiga (através de flexão em quatro pontos) da peça usinada. Observou-se que, quantitativamente, a rugosidade melhorou 63% quando comparada à usinagem feita sob condições ditas convencionais. De modo análogo, o campo de tensões residuais (de tração para ambas as condições convencional e HSC) foi reduzido em 73% e a resistência à fadiga para um determinado número de ciclos foi elevada, porém com limite de fadiga igual para todas as condições de usinagem. Em suma, do ponto de vista do desempenho, a usinagem HSC provém melhorias significativas ao componente usinado / Machining is one of the most widely used manufacturing processes worldwide. With outstanding importance in the industrial sector, this process is continually evolving with the emergence of new materials (with improved properties), new tools (more wear resistance and low cost) and new machines (more stiffness, more precision and with a higher level of embedded technology). In this context came the machining with high speed cutting that, despite the rise in the 1930s, has researches conducted in academy and industry, with more emphasis, about 20 years ago. However, most of the works refers, in general, to studies on productivity, cost, performance of tools and machine tools, among others. Few studies seek to investigate possible effects of this type of machining on surface integrity of the machined product. Because of this gap on this subject and the enhancement of the process to obtain low carbon ferritic steels with ultrafine grains (with grain refinement throughout the whole cross section), this work searched whether there is effect of milling with high speed cutting (High-Speed Cutting - HSC) on the quantitative and visual roughness, on the residual stress field on the surface (measured by X-ray diffraction) and on the fatigue limit (by four point bending) of the workpiece. It was observed that, quantitatively and in average, the roughness reduced 63% when compared to machining done under stated conventional conditions. Similarly, the residual stress field (tensile for both conventional and HSC conditions) was reduced by 73% and the fatigue strength was improved, but with fatigue limit equal to all cutting conditions. In short, from the standpoint of performance, HSC machining brings significant improvements for the machined component

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-05-17Bitstream added on 2014-06-13T18:31:02Z : No. of bitstreams: 1 assis_clf_me_ilha.pdf: 4160188 bytes, checksum: af661727a1b0c2791d68616863a3adb8 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Este trabalho apresenta um estudo sobre a influência das condições de fresamento na formação de cavaco, microestrutura, dureza e rugosidade da peça. Foi ensaiado um aço baixo carbono 0,15%C com dois tamanhos de grão distintos. Para ambos os materiais da peça, empregou-se 8 condições de usinagem variando a velocidade de corte, o avanço da ferramenta e a profundidade de usinagem visando à aplicação da Análise de Variância (ANOVA), dando-se destaque à usinagem considerada como alta velocidade de corte e convencional. Os ensaios de fresamento de topo concordante a seco foram conduzidos em um centro de usinagem CNC de 11 kW de potência e rotação do eixo-árvore de 7.500 rpm. Utilizou-se ferramenta de diâmetro 25 mm com dois insertos de metal duro revestidos com Al2O3. Os resultados apontam para uma influência dos parâmetros de corte sobre todas as variáveis de resposta, exceto a macrodureza. Velocidades de corte e profundidades de usinagem maiores causaram deformação da microestrutura do material “como recebido” próxima à superfície fresada. Os mesmos parâmetros governaram o aumento da microdureza superficial e da profundidade da camada endurecida. O material com grãos ultrafinos não apresentou deformação da microestrutura próxima à superfície fresada nem aumento de microdureza superficial. A velocidade de corte influiu apenas na profundidade da camada endurecida. A rugosidade foi inversa e diretamente influenciada pela velocidade de corte e avanço da ferramenta, respectivamente, sendo dependente também do tamanho de grão do material da peça. Os mesmos parâmetros de corte influíram de forma significativa no ângulo de deformação da microestrutura dos cavacos, cuja classificação foi dependente do material e das condições de usinagem. / This work deals with the influence of milling conditions on chip formation, microstructure, hardness and roughness of workpiece. A 0.15%C low carbon steel with two different grain sizes was milled. For both workpiece materials eight milling conditions were employed where cutting speed, tool feed and depth of cut varied and combined aiming at Analysis of Variance application. The machining conditions considered as High-Speed Cutting (HSC) and Conventional were focused. The milling tests considering down-milling and dry conditions were carried out in a CNC machining center with 11 kW power and 7,500 rpm spindle rotation. A 25 mm diameter endmill with two inserts coated of Al2O3 was used. The results indicated the cutting parameters influenced on all output variables except the macrohardness. Greater cutting speed and depth of cut caused deformation of workpiece microstructure with 10.8 um grain size near milled surface. The same parameters governed the increase of surface microhardness and hardened layer depth. Refined grain material did neither present deformation of microstructure near milled surface nor increase of microhardness. The cutting speed influenced only on depth of hardened layer. Roughness was inverse and directly influenced by cutting speed and tool feed, respectively, and dependent on grain size of workpiece material. These parameters also influenced on deformation angle of chip microstructure which were classified as continuous for 10.8 um grain size and segmented for the ultrafine grain, in this case just for some milling conditions.

[pt] O presente trabalho apresenta uma técnica numérica geral para a aproximação da solução do problema de evolução quasi-estático em treliças elasto-plásticas com dano. Uma formulação geral e abstrata é apresentada e uma técnica numérica simples, baseada na técnica de decomposição do operador com um algoritmo sequencial associado, é proposta. Alguns exemplos tratando da análise de falha de treliças metálicas são usados para mostrar a efetividade do método. / [en] This work is corcerned with a general numerical technique for approximating the solution of quase-static evolution problems in damageable elasto-plastic trusses. An abstract and general formulation of the problem is presented and a simple numerical technique based on the operator splitting technique associated with a product formula algorithm is proposed. Some examples concerning the failure analysis of metallic trusses are used to show the effectiveness of the method.