Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-23T21:17:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Este trabalho apresenta estudos referentes a produção e caracterização microbiológica de um material compósito do tipo poIímero-madeira com propriedade bactericida (BWPC), agregada pela adição de um agente biocida, o triclosan, no processo de extrusão. Durante as etapas de processamento foram realizados ajustes nas temperaturas de máquina e nas velocidades de rotação da rosca de extrusão e avaliado o efeito destes parâmetros na eficiência bactericida do compósito. Além da definição de formulações e ajustes dos parâmetros de processamento foi realizada a caracterização microbiológica do BWPC empregando testes de Difusão em Agar com bactérias Escherichia co/i (EC) e Staphylococcus aureus (SA) , sendo avaliado o seu efeito bactericida após sua exposição em condições consideradas de degradação; em ambientes com diferentes temperaturas e contendo radiação ultravioleta. Para a avaliação do efe~to de tais fatores foram produzidas amostras de BWPC com diferentes percentuais de aditivo bactericida (triclosan), diferentes percentuais de polipropileno e expostas por diferentes períodos de tempo em ambiente com diferentes valores de temperatura e em ambientes contendo radiação ultravioleta. Os experimentos realizados indicaram a presença do efeito bactericida no compósito dependente do percentual do aditivo triclosan, da temperatura do meio de exposição e do tempo de exposição nos ambientes com diferentes temperaturas e nos ambientes contendo radiação ultravioleta. Quanto aos parâmetros de processo e o percentual da matriz polimérica tais fatores não apresentaram efeitos significativos na propriedade bactericida agregadã ao compósito BWPc.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2008 / Made available in DSpace on 2012-10-23T23:42:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 269435.pdf: 2059994 bytes, checksum: 0537f4ca3c4e67cae5b2c5fef6fa1e55 (MD5) / Estruturas inteligentes são sistemas cuja forma e características estruturais e operacionais podem ser monitoradas e modificadas ao longo de sua vida útil, permitindo garantir a satisfação aos requisitos de projeto e melhorando o desempenho. Neste escopo, estruturas laminadas compostas são bastante adaptáveis a esta tecnologia, favorecendo o projeto de componentes com sensores e atuadores inseridos no estratificado ou colados nas superfícies. Aliado ao excepcional desempenho dos materiais compostos e às propriedades especiais de materiais com resposta acoplada, sistemas de controle consistem do elo que completa a cadeia que define os sistemas inteligentes. Indubitavelmente, para o projeto de tais estruturas, existe a demanda por metodologias e ferramentas para análise e verificação. Assim, este trabalho apresenta uma formulação desenvolvida sob a ótica do Método dos Elementos Finitos Generalizados (MEFG) para a análise numérica de placas laminadas compostas com sensores e atuadores piezelétricos. O MEFG, como uma formulação não convencional do Método de Elementos Finitos (MEF), emprega uma malha de elementos finitos para construir uma Partição da Unidade, sobre a qual são adicionados refinamentos p-hierárquicos com o propósito de ampliar o espaço de aproximação da solução. As funções de enriquecimento são definidas globalmente e, portanto, tal estratégia minimiza a importância da malha, fator que tem motivado o desenvolvimento dos métodos sem malhas. A formulação se baseia num modelo de Teoria Mista, e neste caso, propõem-se a aproximação das variáveis elétricas mediante a Teoria em Camadas Discretas de Reddy e a aproximação das variáveis mecânicas através da Teoria de Deformação Cisalhante de Ordem Superior de Levinson, isto é, uma Teoria em Camada Equivalente Única. Todo o desenvolvimento foi conduzido para um sistema dinâmico e foram implementadas rotinas computacionais em linguagem FORTRAN 90 para a análise estática de alguns modelos, cujas soluções obtidas através de outras teorias constantes na literatura foram usadas para validação da formulação. Além disso, foi analisada a influência da forma com que se impõem as condições de contorno essenciais, mostrou-se a capacidade de aproximação quando do uso do enriquecimento polinomial -p para malha com elementos distorcidos e a influência do enriquecimento polinomial -p na aproximação de campos primais e duais. As equações do movimento e as condições de contorno consistentes foram desenvolvidas para o modelo misto utilizado no desenvolvimento numérico. Um laminado retangular foi analisado pela formulação em MEFG e seus resultados foram comparados á solução analítica, em séries trigonométricas, obtida a partir da forma forte do problema.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2012-10-24T02:28:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 260274.pdf: 1698297 bytes, checksum: 2830560113e5a495d972e91e0192e8d6 (MD5) / O presente trabalho estuda o comportamento de materiais compósitos de PRFC em sua aplicação como material estrutural de reforço e recuperação em vigas de concreto armado submetidas ao esforço cortante. É apresentado o estado atual do conhecimento relacionado com o assunto onde se introduzem diferentes modelos conceituais e de dimensionamento de reforços ao cisalhamento com sistemas de PRFC. Quatro sistemas de reforços ao cisalhamento em vigas de concreto armado foram estudados nesta pesquisa: sistemas com laminados em tiras, laminados em L, laminados embutidos no concreto e faixas de tecido de PRFC. Com a finalidade de se obter maiores argumentos qualitativos e quantitativos foram utilizados vários sistemas de reforço em protótipos iguais permitindo assim um maior potencial de conhecimento sobre os tipos de reforços ao cisalhamento com sistemas de PRFC. Destaca-se que no estudo realizado em vigas com armadura transversal convencional reforçadas ao cisalhamento com PRFC foi analisada a diferença da posição de colagem externa das lâminas de reforço, sobre ou entre os estribos internos A literatura específica nada menciona sobre este assunto. Para o programa experimental os protótipos foram reunidos em cinco séries. A primeira série foi constituída por vigas com sistemas de reforços em laminados que foram embutidos na superfície do concreto. Para a segunda série foram utilizados protótipos reforçados com laminados inseridos e uma faixa adicional de laminado colada na região inferior das faces das vigas. A terceira série de vigas continha protótipos com sistemas de reforços com sistemas de laminados colados externamente nas laterais das vigas, na superfície do concreto e situavam-se em duas posições nas faces do concreto, entre ou sobre os estribos de aço internos. Na quarta série foram utilizados laminados em forma de L colados em três faces das vigas nas mesmas posições que a série anterior. Na última série foram analisados sistemas de reforços compostos por tiras de tecido dispostos a 900 e a 450. Os resultados obtidos nos ensaios foram interpretados, discutidos e avaliados. Estes resultados indicam a viabilidade das técnicas utilizadas em vigas de concreto armado que foram reforçadas ao cisalhamento com compósitos de fibras de carbono e mostraram que a técnica por inserção de laminados foi a mais eficaz. / Abstract: The present work studied the behavior of Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) composite used as strengthening and rehabilitating structural material in reinforced concrete (RC) beams submitted to shear stress. The current state of the knowledge related to this issue is presented, and different conceptual and design models for shear strengthening of RC beams with CFRP systems are also introduced. Four strengthening systems were studied in this research: laminated plates; L shaped plates; laminate plates embedded into the concrete; and strips of CFRP sheets. In order to supply stronger qualitative and quantitative arguments, and to build up potential knowledge on different types of CFRP systems for shear strengthening of RC beams, identical prototypes were used. The study was carried out in conventional RC beams, which were shear strengthened with CFRP plates. Different external bonding positions of the strengthening plates, either on or inside the internal steel stirrups were analyzed; an aspect that had not been mentioned in the specific literature before. The experimental program was composed of prototypes assembled into five series: 1) RC beams strengthened with laminated plates embedded into slits cut on the beam#s lateral concrete surface, either longitudinally or transversally; 2) Laminated plates embedded into slits cut on the concrete surface, and an additional laminated plate bonded along the lower side of the beams. 3) Laminated plates externally bonded on the side of the beam#s concrete surface, between or on the steel stirrups. 4) L shaped plates bonded on the concrete surface on three sides of the beams, in a similar fashion to the previous series. 5) Strips of CFRP sheets placed at 900 and 450. The results obtained in the tests are interpreted, discussed and evaluated. These results indicate that the techniques used in this study, to shear strengthen RC beams with CFRP, are viable. They also showed that CFRP laminated plates embedded into slits cut on the beam#s lateral surface (1) was the most effective technique.

Orientador: Marcelo Ornaghi Orlandi / Banca: Vladimir Guilherme Haach / Banca: Mario Cilense / Abstract: Considering the wide applications range of composite for retrofitting civil engineering structures, it is found imporant to study the strain rate dependent behavior of both composite materials and some structural adhesive aspects epoxies. Mechanical properties of Sikacarbodur S512 and adhesives bonding materials show different behavior when analyzed at different strain rates. Moreover, it was found that Sikacarbodur S512 is not a ductile material since it cannot sustain inelastic deformation because an elastic range governs its mechanical behavior. Epoxies adhesive do not have a significant plastic range; a viscoelastic range governs their main mechanical behavior under tensile loads. Sikacabodur S512 analyses using scanning electron microscopy (SEM) shows that the fracture behavior is addressed by the interphase zone (contact zone between fber and resin) which is affected by tensile stress concentration and cracks propagations. SEM analyses before and after tensile tests of both Sikadur 30 and Sikadur 330show that they have a continuous phase and a granular phase. In both resins, covalent bonds are broken, however sikadur 30 shows the most critical behavior. Sikadur 330 has better mechanical behavior under uniaxial tensile text than sikadur 30, and this better behavior is realized when their tensile strain to break and adsorbed energy capacity are compared / Resumo: Considerando as amplas aplicações de materiais compósitos para melhorar estruturas de obras em engenharia, é importante estudar a dependência do comportamento do material em função da velocidade de deformação aplicada aos materiais compósitos e aos epóxis adesivos. Propriedades mecânicas do material Sikacarbodur S512 e materiais adesivos mostram comportamentos diferentes quando analisados utilizando diferentes razões de deformação. Os resultados obtidos mostram que o Sikacarbodur S512 não é um material dúctil devido à ausência de capacidade de experimentar deformações inelásticas porque o domínio elástico domina seu comportamento mecânico. Os aditivos epóxis não têm domínio plástico considerável, e o intervalo visco elástico domina o seu comportamento mecânico sob forças de tração. As análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV) das amostras de Sikacarbodur S512 mostram que o comportamento de fratura acontece na zona de interface (zona de contato entre as fibras e a resina) que é afetada pela concentração de tensões e propagações de trincas. As análises de MEV antes e depois dos testes de tração das amostras de Sikadur 30 e Sikadur 330 mostram que ambos os materiais possuem uma fase contínua e uma fase granular. Nas duas resinas as ligações covalentes são quebradas durante os testes embora o Sikadur 30 tem o comportamento mais crítico. O Sikadur 330 tem melhor comportamento mecânico do que o sikadur 30 e esse melhor comportamento é mais bem entendido quando compara-s... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:52:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 212477.pdf: 2722330 bytes, checksum: d66d2bd07920e636a142f82d649a22dc (MD5) / Uma camada de proteção para a superfície vidrada de revestimentos cerâmicos, em particular do tipo gres porcelânico esmaltado, constituída por um vitrocerâmico do Sistema LZSA (Li2O-ZrO2-SiO2-Al2O3), foi projetada, caracterizada e preparada neste trabalho. Diversas composições, obtidas a partir de carbonato de lítio, silicato de zircônio, quartzo e espodumênio como matérias-primas, foram fundidas à temperatura de 1480ºC para a obtenção dos vidros (fritas). Cada composição foi moída para se obter um pó com diâmetro médio de partícula em torno de 4,6 mm e caracterizada por meio de análise química, durabilidade química, análise térmica diferencial, análise do comportamento durante o processo de sinterização, difratometria de raios X e análise dilatométrica. Usando-se o coeficiente de expansão térmica (CET), sinterabilidade e resistência química como critérios de seleção, a composição LZS4A foi obtida em escala industrial e utilizada, juntamente com alumina, quartzo e silicato de zircônio em percentuais de 0, 10 e 20% em massa, para a obtenção de materiais compósitos. Cada composição foi moída para se obter um pó com diâmetro médio de partícula em torno de 5 mm e caracterizada por meio de análise térmica diferencial, análise dilatométrica, comportamento durante a sinterização, difratometria de raios X, análise microestrutural, absorção d'água, resistência química e comportamento mecânico. Com base nos resultados obtidos, as composições contendo silicato de zircônio como partículas de reforço foram selecionadas para serem aplicadas como camada de proteção sobre a superfície vidrada de um revestimento cerâmico do tipo gres porcelânico. Os resultados mostraram que a resistência ao risco da superfície vidrada do revestimento cerâmico passou de 4 para 9 na escala Mohs, enquanto que o brilho superficial foi reduzido de 96,2 para 71,2 UB. Além disso, o material final foi classificado como PEI 5 com classe de manchabilidade 4.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T08:28:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 299503.pdf: 2913040 bytes, checksum: e179344d1c25942687b9777b0543a700 (MD5) / Em meio a crises mundiais a procura por redução de custos e aumento de produtividade no ramo industrial, sem perda de qualidade final, tem sido intensa. Como um dos principais fatores de redução de custo aplica-se o estudo de matérias-primas alternativas para a confecção de novos produtos. Adjacente a esta situação, o desenvolvimento de tecnologias para o reaproveitamento de resíduos industriais nos mais diversos segmentos tem importante contribuição para o desenvolvimento sustentável de determinados setores. No intuito de confrontar estas duas situações atuais em evidência, este trabalho se propõe avaliar a possibilidade da incorporação de cinza de casca de arroz - CCA, resíduo do processo de beneficiamento do arroz, como substituição a cargas minerais em materiais poliméricos de polipropileno (PP). Por meio de planejamento experimental foram avaliados o efeito do tamanho de partícula e do percentual de carga (CCA), da vazão mássica de injeção e da temperatura de resfriamento do molde nas propriedades do compósito CCA-PP e na processabilidade por injeção. A caracterização da CCA foi realizada através de análise térmica simultânea (ATD/TG), dilatometria, análise química por fluorescência de raios x, análise mineralógica por difração de raios x e distribuição do tamanho de partícula por difração a laser. As propriedades mecânicas do compósito CCA-PP foram avaliadas por ensaios de tração, flexão e impacto Charpy, caracterização morfológica através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia óptica (MO) e para a caracterização térmica calorimetria diferencial de varredura (DSC). Os resultados mecânicos indicaram propriedade satisfatória para o compósito CCA-PP, em especial para as condições com 5,0 % em massa de CCA quando comparados com as propriedades mecânicas do PP virgem. O compósito CCA-PP apresentou aumento do grau de cristalinidade com o aumento da temperatura do molde e aumento da vazão mássica de injeção, consequentemente com melhorias nas propriedades mecânicas de tração e de flexão. / In the midst of global crises demand for cost reduction and increased productivity in the industrial sector, without loss of final quality has been intense. As a major factor in cost reduction applies to the study of alternative raw materials for making new products. Adjacent to this, the development of technologies for the reuse of industrial waste in several segments has an important contribution to the sustainable development of certain sectors. In order to confront these two situations present in evidence, this study aims to evaluate the possibility of incorporating rice husk ash - RHA, residue of the process of rice processing, such as replacement of mineral fillers in polymeric materials of polypropylene (PP). By means of experimental design were evaluated the effect of particle size and load percentage (RHA), the mass flow rate and injection mold cooling temperature on the properties of RHA-PP composites in the processability by injection. The characterization of the RHA was performed by simultaneous thermal analysis (STA), dilatometry, chemical analysis by x-ray fluorescence, x-ray diffraction and particle size distribution. The mechanical properties of composites RHA-PP were evaluated by tensile tests, bending and Charpy impact, morphological characterization via scanning electron microscopy (SEM) and optical microscopy (OM) and characterization thermal by differential scanning calorimetry (DSC). The mechanical results indicate satisfactory property for the CCA-PP composites, especially for conditions with 5.0% by mass of CCA when compared with the mechanical properties of virgin PP. The CCA-PP composite showed higher degree of crystallinity with increase mold temperature and increase in mass flow of injection, consequently with improved mechanical properties of tensile and bending

PAIVA, Denis Valony Martins. Desenvolvimento do compósito magneto-dielétrico de Y3Fe5O12/CaTiO3 para uso em dispositivos que operem micro-ondas. 2014. 66 f. Dissertação (Mestrado em química)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2014. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-10-04T17:44:08Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_dvmpaiva.pdf: 6405696 bytes, checksum: 73e94ab28e5653553f90e8b61bfed8d8 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2016-10-10T19:50:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_dvmpaiva.pdf: 6405696 bytes, checksum: 73e94ab28e5653553f90e8b61bfed8d8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-10T19:50:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_dvmpaiva.pdf: 6405696 bytes, checksum: 73e94ab28e5653553f90e8b61bfed8d8 (MD5) Previous issue date: 2014 / With the development of wireless technology, many electronic devices require high integration and materials with multifunctional properties. In such a case, magneto-dielectric composites have attracted much attention because they have both magnetic and dielectric properties. In this sense, research on composites is employed to search for new materials. The calcium titanate and yttrium iron garnet possess excellent dielectric properties and ferrimagnetic, respectively. This paper presents the preparation of ferrimagnetic composite, comprising the steps Y3Fe5O12 (YIG) and CaTiO3 (CTO) by the solid state synthetic route with the use of high energy mechanical grinding. The phases of the ceramics were sintered at 1200 ° C for 5 h. The X-ray diffraction, Raman and Mössbauer Spectroscopy were used to elucidade structural properties of the composites. The morphological characteristics of the samples were elucidated by Scanning Electron Microscopy and supported by Pycnometry to analyze the densification of the material. Furthermore, experiments to evaluate the electrical and magnetic behavior of composites in the range of radiofrequency and microwave were performed and finally an appropriate technological application was suggested. The results obtained by X-Ray Diffraction and Raman spectroscopy confirm that the synthesis of YIG was successfully obtained. The structural characterization of pure and composite samples was performed successfully and the formation of ionic phase in composites YIG-CTO was found, being in the same family of oxide in which the CTO is inserted. Qualitative analysis of the Mössbauer spectra showed good agreement with the results reported by x-ray diffraction. The dielectric permittivity composites showed almost constant in the range of 50 MHz to 1.5 GHz. Evaluating the increasing and decreasing in mass concentration of CTO and YIG, respectively and it was realized that the values of εr increased. Two profiles was noticed in the compositional series, it can be inferred that the possibility of the reaction of YIG and CTO products may be interfering with the proper measurements. / Com o desenvolvimento da tecnologia sem fio, muitos dispositivos eletrônicos exigem alta integração e que possuam propriedades multifuncionais. Em tal caso, compósitos magneto-dielétricos têm atraído muita atenção devido as suas propriedades. Nesse sentido, a pesquisa sobre compósitos é empregada para a busca de novos materiais. O titanato de cálcio (CaTiO3 - CTO) e a granada de ítrio e ferro (Y3Fe5O12 - YIG) possuem excelentes propriedades dielétricas e ferrimagnéticas, respectivamente. Este trabalho apresenta a obtenção do compósito ferrimagnético, constituído pelas fases YIG e CTO, através da rota sintética no estado sólido com a utilização de moagem mecânica de alta energia. As fases das cerâmicas foram sinterizadas a 1200ºC/5h. A Difração de Raios-X, a Espectroscopia Raman e Mössbauer foram essenciais para caracterização estrutural dos compósitos. A morfologia das amostras foi elucidada pela Microscopia Eletrônica de Varredura e auxiliada pela Picnometria a fim de avaliar a densificação do material. Adicionalmente, foram realizados experimentos para se avaliar o comportamento elétrico e magnético dos compósitos na faixa de radiofrequência e de micro-ondas, para depois sugerir uma aplicação tecnológica cabível. Os resultados obtidos pela Difração de Raio X e da Espectroscopia Raman confirmaram que a síntese das fases foi realizada de forma satisfatória. As análises qualitativas dos espectros Mössbauer mostraram boa concordância com os resultados apresentados pela Difração de raios-x. Os compósitos apresentaram permissividade dielétrica praticamente constante na faixa de 50 MHz a 1,5 GHz. Ao analisar o aumento e a diminuição da concentração em massa de CTO e YIG, respectivamente, foi percebido que os valores de εr aumentaram. A partir dos valores obtidos, pode-se sugerir que o compósito sintetizado possui potencial para ser utilizado em dispositivos de micro-ondas, tais como para antenas monopolo.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-09-08T04:06:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334225.pdf: 1935260 bytes, checksum: 14865e881a485b62b824e25ed908a0ef (MD5) Previous issue date: 2015 / Compósitos de Ti3SiC2 foram fabricados por meio de três passos principais de processamento: (i) impressão tridimensional de mistura em pó de Ti3SiC2-dextrina, (ii) prensagem isostática a frio e uniaxial e (iii) sinterização. A mistura Ti3SiC2-dextrina foi primeiramente impressa através de impressão (jato de tinta indireta) tridimensional. As amostras impressas foram submetidas a dois processos de prensagem diferentes: isostática a frio e prensagem uniaxial. Por um lado, três conjuntos de amostras impressas foram submetidas a prensagem isostática a frio (CIP) a 180 MPa, a 150 MPa e 35 MPa. Por outro lado, um outro conjunto de amostras impressa foram submetida a prensagem uniaxial a 726 MPa. No último passo do processamento, amostras prensadas uniaxialmente e isotaticamente a frio e um conjunto de amostra impressas comparativa - sem processo de prensagem - foram expostas a sinterização a 1600 ° C em atmosfera de argônio durante 2 horas. Análise de difracção de raios X (XRD) mostrou Ti3SiC2 como fase principal em todas as amostras depois dos três estágios de processamento, mas também apresentou TiC0,63 como fase secundária. Composição química da fase por espectroscopia de raios-X de energia dispersiva (EDS) também indicaram presença de SiC como fase secundária em todas as amostras, o que foi verificado por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Assim, o que indica que o Ti3SiC2 na presença de carbono - descendente a partir de dextrina - decompõe-se em TiC0.63, SiC e Si (g). Além disso SEM mostrou a distribuição de fases das amostras em cada etapa de processamento e apresentou maior densidade e presença de rachaduras em espécimes uniaxialmente pressadas. As medidas de porosidade, densidade, variação de massa e retração após cada etapa de processamento, mostraram que os compósitos de Ti3SiC2 uniaxialmente pressionados obteve a maior densidade, igual 98,2% em massa. O módulo de elasticidade e resistência à flexão também são maiores para compósitos uniaxialmente.<br> / Abstract : Ti3SiC2-based composites were fabricated via three main steps processing: (i) three-dimensional printing of Ti3SiC2-dextrin powder mixture, (ii) cold isostatic and uniaxial pressing and (iii) sintering. Ti3SiC2-dextrin powder blend was first printed via three-dimensional (indirect ink-jet) printing. The printed specimens were submitted to two different pressing processes, such as cold isostatic and uniaxial pressing. On the one hand three printed sets were submitted to cold isostatic pressing (CIP) at 180 MPa, 150 MPa and 35 MPa. On the other hand another printed sample set was submitted to uniaxial pressing at 726 MPa. In the last step of the processing, uniaxially and cold isostatic pressed samples and one comparative printed sample set - without pressing process - were exposed to sintering at 1600 °C in argon atmosphere for 2 hours. X-ray diffraction (XRD) analysis showed Ti3SiC2 as main phase in all specimens after three stages processing, but also presented TiC0,63 as a secondary phase. Phase?s chemical composition by energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) indicated also presence of SiC as secondary phase in all samples, which was verified by scanning electron microscopy (SEM). Thus, indicating that the Ti3SiC2 in presence of carbon ? descendant from dextrin ? decomposes in TiC0.63, SiC and Si(g). Besides that SEM showed the phase distribution of specimens in each steps of processing and presented higher density and presence of cracks in uniaxially pressed specimens. The measurements of porosity, density, weight loss and shrinkage after each steps showed that uniaxially pressed Ti3SiC2-based structures obtained the highest density, equal 98.2 wt%. Young?s modulus and flexural strength are also higher for uniaxially pressed Ti3SiC2-based composites.

MORORÓ, L. A. T. Análise não linear geométrica de vigas laminadas de parede fina. 2013. 151 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Estruturas e Construção Civil) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-27T18:50:43Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_latmororó.pdf: 6840312 bytes, checksum: ab7ebf03353a53a806d8676a29ac26c6 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-04-28T19:46:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_latmororó.pdf: 6840312 bytes, checksum: ab7ebf03353a53a806d8676a29ac26c6 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-28T19:46:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_latmororó.pdf: 6840312 bytes, checksum: ab7ebf03353a53a806d8676a29ac26c6 (MD5) Previous issue date: 2013-06-28 / The use of thin walled laminate beams in Aeronautical, Civil, Mechanical and Naval Enginee- ring is increasing in the last years. This is due to their high stiffness/weight and strength/weight ratios. Composite beams and other structural elements tend to have thin walls due to the elevated strength of the material. Other important aspect is that, even without reaching large strains and without overcoming the elastic limit of the material, such beams present geometric nonlinear behavior due to high their slenderness, leading to large displacements and rotations. Depen- ding on the composite layup, the beams of composite materials can present several couplings between generalized stresses and strains, requiring a more complex analysis procedure when compared to isotropic beams. In this work, two three-dimensional space frame finite elements that can be used to analyze composite thin-walled beams subjected to geometric non-linearity were developed. The cross-section properties of the beams are evaluated through suitable thin walled beam theories, where the effects of the warping and transverse shear are neglected. Such theories yield a 4x4 constitutive matrix for the laminate and different levels of coupling between generalized stresses and strains can be considered. Depending of such couplings, the constitu- tive matrix can either be full or diagonal. The element independent corotational approach was used in order to consider large displacaments and rigid body rotations in space. In the local coordinate system, two elements are used, one based on the linear strain theory and the other on the Total Lagrangian formulation. The mathematical treatment of the large rotations in the space is performed by means of the rotation tensor (Rodrigues’s formula) in conjunction with the concept of the pseudovector. The computational implementations of the two finite elements proposed in this work were done in the open source software FAST ( Finite Element Analysis Tool ). The methodology used follows the classical steps used in computational methods, in- cluding formulation, implementation, verification and validation of results. Such verification is accomplished through shell and solid three-dimensional finite element models developed in the ABAQUS commercial software. The validation is performed by means of comparison with the experimental results found in literature. Regarding the evaluation of cross-sectional properties, one can observe a good agreement between the laminated beam theories adopted in this work and numerical and experimental results for all composite layups and load conditions conside- red. In the case of space frame elements, a good agreement is obtained between the results of finite elements proposed in this work and the analytical and computational results available in the literature. It is also observed that the element based on the Lagrangian formulation is more efficient than the element based on the linear theory regarding the ability to provide a satisfatory response with a less refined mesh / A utilização de vigas laminadas de parede fina nas Engenharias Aeronáutica, Civil, Mecânica e Naval tem crescido bastante nos últimos anos, devido a suas elevadas relações rigidez/peso e resistência/peso. Esses elementos estruturais normalmente apresentam paredes finas devido à alta resistência dos materiais compósitos. Outra característica importante é que, mesmo sem apresentar grandes deformações e sem que o limite elástico do material seja ultrapassado, estas vigas apresentam comportamento não linear geométrico devido à sua elevada esbeltez, acarretando em grandes deslocamentos e rotações. Dependendo da laminação utilizada, as vigas de materiais compósitos podem apresentar diversos acoplamentos entre esforços e deformações, tornando a sua análise bem mais complexa do que a análise de vigas de material isotrópico. Neste trabalho, foram desenvolvidos dois elementos finitos de pórtico espacial para análise não linear geométrica de vigas laminadas de parede fina. As propriedades seccionais da viga são avaliadas através de teorias de vigas laminadas de parede fina apropriadas, em que desprezam-se os efeitos do empenamento e do cisalhamento transversal. Tais teorias de vigas laminadas conduzem a uma matriz constitutiva 4x4, onde diferentes níveis de acoplamento entre esforços e deformações de viga são considerados, por exemplo, pode-se obter uma matriz constitutiva diagonal ou cheia. A abordagem corrotacional independente do elemento é utilizada para o tratamento de grandes deslocamentos e rotações de corpo rígido no espaço. No âmbito local, são utilizados dois elementos, um baseado na teoria linear e outro na descrição Lagrangeana Total. O tratamento matemático das grandes rotações no espaço é realizado por meio do tensor das rotações (fórmula de Rodrigues), juntamente com o conceito do pseudovetor. As implementações dos elementos finitos propostos neste trabalho são realizadas no software de código aberto FAST. A metodologia de trabalho segue o roteiro clássico de métodos computacionais, incluindo formulação, implementação, verificação e validação dos resultados. A verificação é realizada através dos modelos tridimensionais de elementos finitos de casca e sólido desenvolvidos no software comercial ABAQUS. A validação é realizada por meio da comparação com resultados de ensaios experimentais encontrados na literatura. No que diz respeito à avaliação das propriedades seccionais, pode-se verificar uma ótima concordância entre as teorias de vigas laminadas adotadas neste trabalho e os resultados numéricos e de ensaios experimentais, para todas as laminações e carregamentos considerados. No caso dos elementos de pórtico espacial, verificou-se uma ótima concordância entre os resultados dos elementos finitos propostos neste trabalho e os resultados analíticos e computacionais disponíveis na literatura. Observa-se também que o elemento baseado na descrição Lagrangeana é mais eficiente do que o elemento baseado na teoria linear no que tange à capacidade de apresentar uma resposta satisfatória com uma malha menos refinada

TEÓFILO, F. A. F. Análise e projeto de risers compósitos em catenária. 2010. 155 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Estruturas e Construção Civil) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by João silva (jpauloqxb@gmail.com) on 2016-05-06T16:27:57Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_fafteófilo.pdf: 4620847 bytes, checksum: 0635cedfe28abe7b66c86d4f55f2e5f8 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-09T18:06:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_fafteófilo.pdf: 4620847 bytes, checksum: 0635cedfe28abe7b66c86d4f55f2e5f8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-09T18:06:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_fafteófilo.pdf: 4620847 bytes, checksum: 0635cedfe28abe7b66c86d4f55f2e5f8 (MD5) Previous issue date: 2010-05-03 / The general objective of this project consists of studying the viability of the use of risers compósitos in catenary deep waters and to compare this alternative with the use of risers of steel (Steel Catenary Risers SCR). As objective specific they can be cited: 1) Existing study of the existing bibliography on risers of material compósitos for detailed identification of the potentialities and difficulties. 2) Characterization of the structural behavior of the compósitos strengthened for way staple fibres to apply analytical and/or computational models for simulation of the behavior. Nonlinear effect and dependents of the time of structural elements of material compósitos will be verified due to the operating shipment and the ambient actions. 3) Simulation of the behavior of riser compósito under extreme and operational conditions, including the determination of the useful life of riser. 4) Comparison of the results gotten with the results of risers of steel in catenary (SCR). / O objetivo geral deste projeto consiste em estudar a viabilidade da utilização de risers compósitos em catenária para águas profundas e comparar esta alternativa com o uso de risers de aço (Steel Catenary Risers SCR). Como objetivos específicos podem ser citados: 1) Estudo da bibliografia existente sobre risers de materiais compósitos para identificação detalhada das potencialidades e dificuldades existentes. 2) Caracterização do comportamento estrutural dos compósitos reforçados por fibras de maneira a aplicar modelos analíticos e/ou computacionais para simulação do comportamento. Serão verificados efeitos não-lineares e dependentes do tempo de elementos estruturais de materiais compósitos devido ao carregamento atuante e às ações ambientais. 3) Simulação do comportamento de um riser compósito sob condições extremas e operacionais, incluindo a determinação da vida útil do riser. 4) Comparação dos resultados obtidos com os resultados de risers de aço em catenária (SCR)..