O estudo e desenvolvimento das tecnologias envolvidas nos propulsores eletromagnéticos, os quais são utilizados na propulsão de foguetes e espaçonaves, são recentes e extremamente complexos. Devido a isso, poucas referências atuais foram encontradas para a realização deste trabalho. Esse trabalho tem como objetivo a prospecção de novas tecnologias nos processos de soldagem e corte de materiais metálicos. Essa prospecção realizou-se através da construção e estudo do dispositivo eletromagnético conhecido como propulsor magnetoplasmadinâmico (“Magnetoplasmadynamic Thruster – MPDT”), o qual é capaz de ionizar um gás, formando um fluxo de plasma com temperaturas elevadas. Dois dispositivos eletromagnéticos, MPDT-1 e MPDT-2, foram construídos no Laboratório de Soldagem & Técnicas Conexas – LS&TC da UFRGS. Para ambos, foram realizados testes de funcionamento analisando a influência das variáveis físicas (intensidade de corrente elétrica, posição relativa entre os eletrodos, ângulo da extremidade do catodo, entre outras) no jato de plasma expulso para fora da câmara dos dispositivos. Com base nos resultados obtidos para os testes de funcionamento dos dispositivos, os quais apresentaram influências significativas das variáveis físicas no jato de plasma, foram escolhidos os parâmetros que melhor se adequavam na realização de soldagem e corte. As soldagens realizadas com o MPDT-1 apresentaram uma grande oxidação no metal de solda, a qual foi evitada com a adição de um bocal de gás de proteção no MPDT-2 e gás de purga. Os cortes, para ambos os dispositivos, apresentaram falhas devido ao jato de plasma não expulsar o metal fundido. Contudo, o propulsor eletromagnético pode ser aplicado no desenvolvimento de novas tecnologias de soldagem e corte, porém novos estudos devem ser realizados para encontrar melhores parâmetros e assim conseguir soldagem e corte com excelentes qualidades. / The study and development of technologies involved in the electromagnetic thruster, that are used in the propulsion of rockets and spaceships, are new and extremely complex. Due to this, a few present references were found to the accomplishment of this work. This work has as objective the search of new technologies in the process of welding and cutting of metallic materials. This prospection happened through the construction and study of an electromagnetic device known as Magnetoplasmadynamic Thruster – MPDT, which is capable to ionize a gas, forming a plasma flow with high temperatures. Two electromagnetic devices, MPDT-1 and MPDT-2, were built at Welding & Related Techniques Laboratory, at Center of Technology of Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS). In both, there were carried out functional tests analyzing the influence of the physics variables (electric current intensity, relative position between the electrodes, angle of cathode tip, among other things) on the plasma jet expelled of the device chamber. With base at the results obtained for functional tests of the devices, which had presented significant influences of the physics variables on plasma jet, were chosen the parameters that better adjusted for welding and cutting. The weldings accomplished with the MPDT-1 presented a great oxidation of weld filet, which was avoid with the addition of a nozzle of shielding gas on MPDT-2 and gas of purge. For both devices, the cuts presented imperfections due to plasma jet not to eject the casting metal. However, the electromagnetic device – MPDT could be applied on the development of new technologies of welding and cutting, but news studies must be carried out to find better parameters and then obtain welds and cuts of excellent quality.

Ruídos de freio apresentam-se hoje como um dos principais problemas relacionados ao conforto do motorista em automóveis modernos. O elevado fator de atrito entre disco e pastilhas, necessário para proporcionar um adequado desempenho de frenagem aos atuais veículos de passeio, tem aumentado significativamente a propensão à ocorrência de ruídos do tipo squeal. A solução encontrada é a utilização de apêndices chamados insulators ou chapas anti-ruído, aderidos à plaqueta metálica da pastilha de freio. Esses componentes são especialmente desenvolvidos para aumentar o amortecimento do sistema vibratório composto por disco, pastilhas e pinça de freio, reduzindo o ruído produzido durante as frenagens. Essa opção, entretanto, tem um significativo impacto no custo do produto, podendo, muitas vezes, superar inclusive o custo do material de atrito utilizado em determinada pastilha de freio. O trabalho desenvolvido propõe a utilização de compósitos que, quando utilizados na função de materiais de fundo, são capazes de agregar amortecimento à pastilha de freio e, dessa forma, reduzir a geração de ruídos de freio. A formulação desses materiais enfatizou a utilização de elastômeros como matriz do compósito, dadas às propriedades de amortecimento associadas a esses materiais. Todos os ensaios desenvolvidos com o objetivo de caracterizar as propriedades físicas e mecânicas desses, bem como seu efeito quando utilizados como materiais de fundo em pastilhas de freio, foram também conduzidos com compósitos utilizados atualmente como materiais de fundo pela empresa fabricante de materiais de fricção FRAS-LE S.A. Assim, foram caracterizados os módulos de elasticidade dinâmico e estático, além da densidade dos compósitos. Em pastilhas equipadas com os diferentes materiais de fundo foram determinadas as freqüências naturais dos quatro primeiros modos de vibração, bem como o amortecimento associado a estes e a deflexão do bloco formado pelo material de atrito e de fundo em ensaio de compressibilidade. Para analisar a eficácia dos diferentes compósitos na redução de ruídos de freio, um par de pastilhas equipadas com cada material foi submetido ao procedimento de avaliação, em dinamômetro, da propensão à ocorrência de ruídos em sistemas de freio, SAE J2521. Ao final do trabalho, os resultados mostraram que o aumento do amortecimento associado a pastilhas de freio por meio da utilização de materiais de fundo de matriz elastomérica é viável. Associações entre diferentes propriedades mecânicas das pastilhas de freio estudadas e a ocorrência de ruído, durante o procedimento em dinamômetro, foram desenvolvidas, demonstrando que, para as amostras avaliadas nesse trabalho, o valor da compressibilidade apresenta significativa correlação com o número de frenagens ruidosas produzidas durante o ensaio procedimento SAE J2521. / Brake noise has become as a major concern related to drivers comfort on modern automobiles. The high friction coefficient between disc and pads, necessary to induce a convenient brake performance to current vehicles, has significantly increased the propensity of squeals noise. The usual solution to overcome this kind of problem is the use of an insulator shim attached to pads’ back plate. This is a component specially designed to increase damping on disc, pads and caliper vibrational system witch reduces brake noise as consequence. This option, however, has a significant impact on products cost and many times overcome cost of the friction material used on some brake pads. The developed work proposes the utilization of composites that, when used as underlayer materials, are capable to increase pads’ damping and reduce noise generation. The composites formula uses elastomers as its matrix due to the damping characteristics associated to these materials. All the tests done with the objective of characterize composites physical and mechanical properties of it, as well as its effects when utilize as underlayer materials, were done also with current composites used as underlayer materials by friction materials company FRASLE S.A.. Were characterized dynamic – on several different temperatures - and static Young´s modulus besides composites density. On brake pads equipped with them were determined the natural frequencies of first four vibration modes as well as the loss factor associated to them and the compressibility of the block formed by the friction and underlayer materials. To confirm the composites efficiency on brake noise reduction a par of pads equipped with each one were submitted to a dynamometer noise scattering procedure, SAE J2521. By the end of this work the presented results assure that is possible to increase pads damping by the utilization of elastomeric matrix underlayers. Some associations between pads mechanical properties and noise occurrence during dynamometer tests were conducted. Where demonstrated the compressibility value has a significant correlation with the number of noisy brake stops during SAE J2521 procedure

Nesse trabalho foram sintetizados híbridos organo-inorgânicos à base de sílica contendo aminas aromáticas e alifáticas, usando-se os métodos sol-gel e enxerto nas sínteses. Os híbridos obtidos foram caracterizados usando-se isotermas de adsorção e dessorção de nitrogênio, microscopia eletrônica de varredura e termoanálise no infravermelho. Alguns dos híbridos sintetizados mostraram potencialidade na adsorção de espécies químicas de interesse ambiental. Os híbridos sintetizados foram, difenilaminapropil sílica, p-anisidinapropil sílica, p-fenilenodiaminapropil sílica e o 7- amino-4-azaheptil sílica. A influência da presença de titânia na matriz inorgânica foi investigada para o híbrido difenilaminapropil sílica. Observou-se que a adição de titânia, embora reduza a porosidade do híbrido, melhora as propriedades de adsorção de compostos aromáticos nitrogenados. O híbrido 7-amino-4-azaheptil sílica apresentou características promissoras para a utilização como material adsorvente, tendo mostrado potencialidade para o uso na préconcentração de íons Fe (III) e Cu (II). Os materiais híbridos: difenilaminapropil sílica, p-anisidinapropil sílica, pfenilenodiaminapropil sílica, obtidos a partir do método sol-gel de síntese, foram também processados em altas pressões. A morfologia dos xerogéis híbridos foi estudada antes e após esse processamento, tendo sido possível avaliar os efeitos produzidos pela presença de orgânicos nas matrizes sólidas. O processamento em altas pressões mostrou-se adequado para densificação de materiais híbridos, evitando-se assim o uso de tratamento térmico que poderia levar a decomposição de orgânicos. Entretanto, foi observado que a presença dos grupos orgânicos nos poros inibe parcialmente a densificação, sendo que um mecanismo de inibição foi proposto. A densificação dos xerogéis híbridos depende não apenas da pressão aplicada, mas também da natureza do grupo orgânico presente nos poros. / In this work it was synthesized sílica based organo-inorganic hybrids containing aliphatic and aromatic amines, using the sol-gel and grafting methods. The obtained hybrids were characterized using nitrogen adsorption-desorption isotherms, scanning electron microscopy and infrared thermal analysis. Some hybrids presented potentiality to adsorb chemical species of environmental interest. The synthesized hybrids were biphenylaminepropyl silica, p-anisidinepropyl silica, p-phenylenediaminepropyl silica and 7-amine-4-azaheptyl silica. The influence of the presence of titania in the inorganic matrix was investigated for the biphenylaminepropyl silica hybrid. It was observed that the titania addition results in a porosity decreasing and in an improvement of adsorption properties for N-containing aromatic compounds. The 7-amine-4-azaheptyl silica hybrid presented promising characteristics as sorbent material, with potentiality to be used for Fe(III) and Cu(II) pre-concentration. The hybrid materials: biphenylaminepropyl silica, p-anisidinepropyl silica, pphenylenediaminepropyl silica obtained by the sol-gel synthesis method were also processed using high pressure. The hybrid xerogels morphology was studied before and after the high pressure processing, being possible to evaluate the effects of the organics in the solid matrix. The high pressure processing was satisfactory to compact hybrid materials, avoiding the thermal treatment which could result in organic decomposition. However, it was observed that the organic presence in the pores partially inhibits the compaction, and an inhibition mechanism was proposed. The hybrid xerogels compaction depends on the applied pressure and also on the organic group presented in the pores.

Melhorar a produtividade e a qualidade é um fator de sobrevivência para as empresas contrutoras brasileiras no ambiente competitivo atual, sendo, também, uma necessidade social, haja visto o enorme deficit de habitações no país. Este trabalho apresenta um método alternativo de intervenção para impulsionamento ou início do desenvolvimento de um programa de melhoria dentro de uma empresa construtora, focalizando o sistema de movimentação e armazenagem. Nele são utilizados os princípios do PDCA, com a utilização de técnicas de coleta de dados adequadas às especificades do sub-setor. Demontra-se a aplicabilidade desta proposta, discutindo-se a adequação da mesma às particularidades da contrução de edifícios brasileira, e apresentando um estudo de caso, onde a mesma foi empregada, trazendo resultados efetivos de melhoria da produtividade nos processos. / The improvement of quality and productivity in the Brazilian building industry is a key factor for the survival of companies in the new competitive environment and also a social need because of the massive shortage of houses in the country. This work presents an alternative method of intervention in building sites, which can be used for starting quality and productivity improvement programs, focused on the material handling and stockage system. It uses the PDCA principles and quality tools useful for construction. The application of the method was demonstrated in a case study, in which good results were obtained. The experience is discussed, from the point of view of its suitability to the building industry.

Um dos principais fatores limitantes da vida útil de uma prótese total de articulação de quadril (PTAQ) é sua baixa resistência ao desgaste. O tempo de vida útil de uma prótese atualmente é em média dez anos. Tanto para o desenvolvimento de novas próteses de quadril, como para o registro destas junto à ANVISA, o ensaio de desgaste tem se apresentado extremamente importante. Em função disso, desenvolveu-se uma máquina capaz de realizar o ensaio de desgaste em PTAQ normalizado segundo norma ABNT NBR ISO 14242-1, observando os quatro graus de liberdade (força, movimentos de flexão/extensão, adução/abdução e rotação interna/externa). Em seguida, foram realizados ensaios de desgaste em uma amostra composta de uma cabeça femoral de 28 mm de diâmetro de aço inox ASTM F138 (classe especial do aço AISI 316L para aplicações ortopédicas) e acetábulo de polietileno de ultra-alto peso molecular. Durante o ensaio foram realizadas as avaliações de perda de massa, de volume e de rugosidade, com intervalos predefinidos de 0,75, 1,5, 3 e 5 milhões de ciclos. Durante os intervalos, o equipamento sofreu os ajustes necessários para validação dos graus de liberdade aplicados na amostra. Observou-se no acetábulo redução da rugosidade logo nos primeiros ciclos de ensaio, estabilizando em 0,13μm a partir de 1,5Mc. Situação inversa foi encontrada para a cabeça femoral, que apresentou um aumento da rugosidade durante o ensaio, finalizando em 0,05 μm. A taxa de desgaste encontrada foi de 33,34mg/Mc na leitura gravimétrica foi de 27,37mm3 /Mc na digitalização 3D. O fator de desgaste foi de 0,9x10-6 mm3 /Nm e o desgaste linear foi de 0,12mm/Mc. O equipamento construído apresenta reprodutibilidade dos ensaios e concordância com os resultados de diferentes fontes de referência. Com baixo custo relativo, o equipamento ainda mostrou-se estável quanto aos graus de liberdade durante todo o ensaio, garantindo a sua reprodutibilidade. / One of the major limiting factors for the endurance of a total hip prosthesis (THP) is its low wearing strength. The endurance of such prosthesis is about ten years. Both for the development of new hip prostheses and for their registration by the Brazilian National Board ANVISA, the wearing tests are of extreme relevance. The developed equipment is able to perform wearing tests in THP standardized by the ABNT NBR ISO 14242-1, observing the four degrees of freedom (strength, flexion-extension, adduction-abduction movements and internal-external rotation). After development, wearing tests were carried out in a sample consisting of a femoral head (28mm diameter) made of stainless steel ASTM F138 (special class of AISI 316L steel for orthopedic applications) and an ultra-high molecular weight polyethylene acetabulum. Assessments of mass loss, volume and roughness were performed during testsfor the intervals of 0.75, 1.5, 3 and 5 million of cycles. Some adjustments were necessary to fit specifications during the procedure. It was observed a reduction in roughness in the acetabulum during the first cycles of tests, stabilizing at 1.5Mc in 0.13 μm. Inverse relation was found for femoral head, which presented a roughness increase during tests, stabilizing in 0.05 μm. The wearing rate was 33.34mg/Mc for gravimetric reading and 27.37 mm3 /Mc for 3D digitalization. Wearing factor was 0.9x10-6 mm3 /Nm and the linear wearing was 0.12mm/Mc. The designed equipment has a relative low cost, and was stable regarding the degrees of freedom during tests, allowing reproducibility.

Este trabalho é camposto por dois estudos basicamente: um estudo teórico sobre os blocos sílico-calcários de areia-cal e um estudo prático sobre a viabilidade técnica de produção destes blocos em uma região determinada. A pesquisa teórica procurou elucidar o que vem a ser um bloco síilico-calcário, buscando a viabilidade da pesquisa prática e os pontos principais a serem abordados. Foram estudados, nesta parte, as matérias-primas e o processo produtivo empregado na confecção destes elementos, mostrando a importância de cada item para as características do produto final. Foi dada atenção ainda às características técnicas, aos fatores que determinam a produção e emprego e aos aspectos positivos e negativos dos elementos deste tipo produzido em outros locais. A pesquisa prática buscou a disponibilidade de matéria-prima conveniente para a produção de blocos sílicos-calcários, e o efeito das variações do processo produtivo sobre os produtos confeccionados com os materiais estudados. A matéria-prima empregada foi uma areia quartzosa da região de Santa Maria-RS, cal calcítica virgem de São Sepé-RS, e cinza volante da termoelétrica Presidente Médici, em Bagé-RS, fazendo-se variações nas percentagens destes componentes. As variações do processo produtivo foram efetuadas no tipo de moldagem dos corpos de prova, em que foi usada pressão, vibração e vibro-compressão, e na pressão de autoclavagem. Para todas as variações efetuadas foram obtidas as seguintes características: variações por autoclavagem, massa específica aparente, absorção d´água, resistência à compressão, resistência à tração e módulo de elasticidade à compressão, as quais foram relacionadas através de quadros e figuras às diversas variações. / This report is compounded by two basic studies: a theoretical study about calcium silicate blocks and a practical study about the technical possibility of production of these blocks in a determined region. The theoretical research tried to show what is a calcium silicate block, looking for the feasibility of the practical research and the principal points to be studied. At this part raw materials and the productive process used in the formation of these elements were studied showing the importance of each item for the characteristics of the final product. A special attention was also given to technical characteristics, to the factors that determine production and use, and to the positive and negative aspects of the elements of this type produced in other places. Pratical research looked for the avaliability of the right raw material for the production of calcium silicate blocks and the effects of the variations of the productive process upon the products made with the materials studied. The raw materials used were: a quartz sand from the region os Santa Maria-RS, calcitic quickline from São Sepé-RS and fly ash from the thermoeletric "Presidente Médici", from Bagé-RS, variations being made in the percentages of these compounds. Variations of the productive process were done on the type models of the proof blocks, where it was used pressure, vibration and vibro-compression and in the pressure of the autoclaving. For every variation done were got the following characteristics; variations per autoclaving, apparent specific gravity, apparent porosity, water absortion, compreessive strenght, tensile strenght and elasticity modulus in compression, wich several variations were reported throughout the charts and figures of this paper.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T09:04:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 241191.pdf: 1032630 bytes, checksum: 7eb9b1567a932ceb82a61ee88e2ac63a (MD5) / Materiais viscoelásticos são hoje largamente aplicados em vários ramos da engenharia, com destaque para a mecânica e aeroespacial. Uma das razões para tal popularidade reside na facilidade com que os materiais viscoelásticos são vulcanizados nas mais diferentes formas. Outra, é o fato de que inúmeros materiais básicos podem ter suas propriedades dinâmicas adequadas, mediante introdução de aditivos, às várias aplicações específicas. O Grupo PISA-LVA os vem estudando, bem como suas aplicações, há cerca de quinze anos, tendo já granjeado reputação internacional. Dentre as suas conquistas, cite-se, por importante no presente trabalho, o desenvolvimento de técnica para a identificação dos parâmetros do modelo fracionário dos materiais viscoelásticos. Esta técnica, já difundida internacionalmente, acabou por substituir, no âmbito do Grupo, com enormes vantagens, a da norma ASTM E 756 98. Esta técnica é toda estabelecida no domínio da freqüência. Surge naturalmente a questão: se esses parâmetros representam o material viscoelástico com excelente precisão, não seria correto utilizá-los para o cômputo de propriedades importantes, definidas no domínio do tempo, como creep, compression set e outras? Este trabalho pretende ser um passo inicial para responder a essas questões, entre outras. Revê os modelos de Maxell, Kelvin-Voigt e Linear Padrão (ou Zener), primeiro na forma clássica, a derivadas inteiras. Repete-se este estudo, agora permitindo que as derivadas tenham ordem fracionária. As equações resultantes são tratadas pela via da Transformada de Laplace. As soluções das equações resultantes envolvem as funções de Mittag-Leffler, notórias pelas dificuldades computacionais que apresentam, em certas circunstâncias. Embora inúmeros estudos e algoritmos tenham vindo recentemente à luz, parece, entretanto, que um algoritmo absolutamente robusto, infenso a toda e qualquer circunstância, ainda está para ser escrito. Como a função de creep é bem comportada para o computo numérico, procura-se calcular a função de relaxação de tensão por deconvolução. Uma outra saída, também aqui apresentada, é a da inversão numérica da transformada de Laplace. Os resultados dessas técnicas são cotejados com aqueles obtidos pelo cômputo direto da função de Mittag-Leffler, em casos em que há convergência.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-05-23T04:25:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 345236.pdf: 4970208 bytes, checksum: 3dc24f92ed992dd49c1bb4fe8f4ace50 (MD5) Previous issue date: 2016 / Com o objetivo de contribuir para a nacionalização do desenvolvimento de fixadores de alta resistência, neste trabalho é apresentado um estudo realizado com um aço SAE 5160, submetido ao processo de austêmpera em banho de sal, para o atendimento das propriedades mecânicas necessárias para um fixador de alta resistência (>1600 MPa). Os ensaios realizados foram divididos em dois grupos: no primeiro, o material foi utilizado no estado fornecido, arame trefilado com uma redução na área transversal de 7,0%; no segundo grupo, o material sofreu um elevado grau de redução de área (65,1%) através de trefilação. As amostras produzidas foram austenitizadas a 850 ºC e em seguida foi realizada a austêmpera, com temperaturas de patamar de 275 e 365 °C e tempos de 10, 20 e 30 minutos. Foram realizadas análises de caracterização microestrutural mediante microscopia ótica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Testes de tração uniaxial e perfis de microdureza foram realizados para avaliar os valores de resistência mecânica obtidos. Observou-se que nas amostras trefiladas e austemperadas a 275 °C o severo encruamento realizado antes da austêmpera favorece o processo de transformação bainítica, eleva e uniformiza os valores de resistência mecânica e de microdureza, sendo adequado para a obtenção de fixadores de alta resistência (>1600 MPa). Nas amostras austemperadas a 356 °C, que apresentaram menores valores de resistência (<1400 MPa) não foi observada a formação de estruturas bainíticas, mas uma microestrutura perlítica de maior ductilidade.<br> / Abstract : Aiming to contribute with the nationalization of the development of high strength fasteners, the present work shows a study performed with a SAE 5160 steel, that underwent austempering heat treatment in salt baths, to achieve the mechanical properties required for a fastener with a resistance (>1600 MPa). The performed tests were divided in two groups: the first used the material in the as-received condition, wire rod presenting 7,0% of area reduction; in the second, the material underwent a high amount of cold drawing (65,1%). The samples were austenitized at 850 ºC and then an austempering was performed, with temperatures of 275 and 365 °C and holding times of 10, 20 and 30 minutes. Optical Microscopy (OM) and Scan Electronic Microscopy (SEM) were performed to characterize the microstructures achieved. Uniaxial tensile tests and microhardness profiles were performed to evaluate the values of mechanical resistance obtained. The cold drawn samples austempered at 275 °C showed that a high strain hardening prior to the austempering favors the bainitic transformation, raises and stabilizes the mechanical properties and microhardness values, being suitable to the achievement of fasteners with a high resistance class (>1600 MPa). In the austempered samples at 365 °C, that presented lower values of resistance (<1400 MPa), it was not observed the formation of bainitic structures, but a pearlitic microstructure with higher ductility.

OLIVEIRA, A. D. Comportamento mecânico de solos artificialmente cimentados: ensaios modelagem e aplicação. 2015. 103 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Geotecnia) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-12-17T11:23:07Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_adoliveira.pdf: 4023346 bytes, checksum: c699d08207d22a48b259638ddf844be1 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-12-18T18:46:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_adoliveira.pdf: 4023346 bytes, checksum: c699d08207d22a48b259638ddf844be1 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-18T18:46:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_adoliveira.pdf: 4023346 bytes, checksum: c699d08207d22a48b259638ddf844be1 (MD5) Previous issue date: 2015-07-30 / Considering the similarity between the mechanical behavior of artificially cemented soils and rock masses, this study proposes a methodology to obtain the envelopes resistance of artificially cemented soils, using the Hoek-Brown failure criterion. The proposed methodology consists basically in performing two triaxial tests, with the soil non-cemented and cemented with a high cement content, and estimate the strength envelopes for intermediate cement contents, using the equations presented in this research. To develop the methodology, initially, a number of unconfined compression tests and triaxial tests were carried out in order to quantify the influence of the porosity/cement ratio (n/Civ) on the strength parameters of the cement mixtures used. From the tests results and the Hoek-Brown failure criterion, new equations were developed to calculate the envelope parameters (a, m, s), as functions of porosity/cement ratio. The proposed method was applied to triaxial tests data presented in four different studies and the results showed that the Hoek-Brown envelope is suitable to represent the resistance of artificial cemented soils, being able to incorporate the effects caused by the confining pressure and by the cement content. The envelopes estimated and those obtained from the triaxial tests were very close, indicating that the proposed methodology can be used with a reasonable degree of reliability. The results obtained with the proposed methodology were used to simulate, by the Finite Element Method, the pressuresettlement behavior and the variation of the safety factor of a shallow foundation bearing on a double-layered system formed by an artificially cemented soil layer overlaying a soil stratum. The simulations were performed using as variables the cement content of the enhanced layer and the relationship between the thickness of the treated layer (H) and the diameter of the foundation (D). The results show that the use of artificially cemented layers considerably increases the vertical pressure required for an specific settlement and also the foundation safety factor. Thus, the execution of shallow foundations, replacing deep foundations, becomes feasible / Considerando a semelhança existente entre o comportamento mecânico dos solos artificialmente cimentados e dos maciços rochosos, o presente trabalho propõe uma metodologia para a obtenção das envoltórias de resistência dos solos artificialmente cimentados, utilizando o critério de ruptura geral de Hoek-Brown. A metodologia proposta consiste, basicamente, em realizar dois ensaios triaxiais, um com o solo não cimentado e outro com o solo cimentado com um teor de cimento elevado, e estimar as envoltórias de resistência para os teores de cimento intermediários, através das equações desenvolvidas. Para o desenvolvimento da metodologia, inicialmente, foram realizados ensaios de compressão simples e triaxiais não drenados, com o objetivo quantificar a influência do fator vazio/cimento (n/Civ) sobre os parâmetros de resistência das misturas cimentadas utilizadas. A partir dos resultados dos ensaios de resistência e da equação geral do critério de Hoek-Brown, foram desenvolvidas equações para calcular os parâmetros da envoltória (a, m, s), em função do fator vazio/cimento. A metodologia proposta foi aplicada aos resultados dos ensaios triaxiais apresentados em outros quatro trabalhos e os resultados mostraram que a envoltória de Hoek-Brown é adequada para representar a resistência dos solos artificialmente cimentados, sendo capaz de incorporar os efeitos causados pela tensão confinante e pelo nível de cimentação. As envoltórias estimadas e as obtidas com os ensaios triaxiais ficaram bem próximas, indicando que a metodologia proposta pode ser empregada com um razoável grau de confiabilidade. Os resultados obtidos com a metodologia proposta foram utilizados para simular, através do Método dos Elementos Finitos, o comportamento carga-recalque e a variação do fator de segurança de uma fundação superficial assente sobre um sistema de dupla camada, sendo a superior cimentada. As simulações foram realizadas utilizando como variáveis o teor de cimento da camada reforçada e a relação entre a altura da camada cimentada (H) e o diâmetro da fundação (D). Os resultados obtidos mostram que a utilização de camadas artificialmente cimentadas eleva consideravelmente as tensões verticais necessárias para um recalque relativo específico e, também, o fator de segurança da fundação. Com isso, a execução de fundações superficiais, em substituição a fundações profundas, torna-se viável.

CAVALCANTE, N. E. Avaliação de técnicas de soldagem MIG/MAG para deposição com arames AWS ERNiCrMo-3 e ER80S-B2 em aço estrutural ASTM A387 Gr.11. 2016. 110 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-08-09T13:13:32Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_necavalcante.pdf: 9044903 bytes, checksum: 032a352dd806f9f95238e7dea379e1cf (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-08-09T14:00:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_necavalcante.pdf: 9044903 bytes, checksum: 032a352dd806f9f95238e7dea379e1cf (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-09T14:00:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_necavalcante.pdf: 9044903 bytes, checksum: 032a352dd806f9f95238e7dea379e1cf (MD5) Previous issue date: 2016-02-19 / The ASTM A387 Gr.11 steel is widely used in the oil & gas industry in applications at elevated pressures and temperatures, such as “coke drums”. Due to the work regime, coke drums undergo continuous variation in temperature along its length and thus, the thermal gradients and pressure variations for each operating cycle occurs. As a result, many problems can arise as hydrogen embrittlement and the appearance of "bulges". The bulges are preferred sites for cracking nucleation in coke drums. The actions commonly taken to solve the problems associated to cracking are the repair of cracked area by welding techniques. However, the application of many of these techniques, found operational and metallurgical problems that compromises the performance of welded components. Thus, this work aims to development and evaluation of repair techniques by welding, using the double layer temper bead technique in components made of ASTM A387 Gr.11 steel providing good mechanical and microstructural properties. The methodology of this study was divided into many stages, among them the application of hardness and microstructure evaluation criteria for determining the best welding conditions followed by the welding and characterization of the coatings. The influence of the control factors, such as welding heat input and waving was evaluated. Two filler metals were used: AWS ERNiCrMo-3 Ni based alloy (similar to alloy Inconel 625) and AWS ER80S-B2 low carbon steel (similar to the ASTM A387 Gr.11 steel) and three gas mixtures (Ar + 25% He, Ar + 4 % CO2 and Ar + 38%He + 4%CO2). The waving and welding heat input had influence on geometric features of the weld beads. The microstructure found in the heat affected zone of coatings consisted of bainite and tempered martensite. In the five welding conditions identified by the decision diagram it was found a significant grain refinement and a reduction in hardness values, when compared to the same conditions welded with single deposition proving the effectiveness of the double layer temper bead technique. In three of these conditions, the maximum hardness in the HAZ of the coatings was less than 237 HV, as required by the welding standard N-133 from Petrobras / O aço ASTM A387 Gr.11 é largamente utilizado na indústria do petróleo e gás em aplicações sob elevadas pressões e temperaturas, como em tambores de coque. Devido ao regime de trabalho, os tambores de coque sofrem uma contínua variação de temperatura ao longo de seu comprimento e, consequentemente, gradientes térmicos e variações de pressão a cada ciclo operacional ocorrem. Como resultado, vários são os problemas que podem surgir, como a fragilização e ataque por hidrogênio e a ocorrência de “bulges”, que são focos preferenciais para o aparecimento de trincas. As medidas comumente adotadas para solucionar o problema das trincas são técnicas de soldagem aplicadas a reparo. No entanto, na execução de grande parte dessas técnicas são encontradas dificuldades operacionais e metalúrgicas que acabam comprometendo o desempenho dos componentes soldados. Assim, este trabalho objetiva o desenvolvimento e avaliação de técnicas para soldagem de reparo, utilizando a dupla camada, em componentes fabricados em aço ASTM A387 Gr.11 que proporcionem boas propriedades mecânicas e microestruturais. A metodologia do presente trabalho foi dividida em etapas. Entre estas etapas destaca-se a aplicação do critério de dureza e de microestrutura, para definição das melhores relações de energia de soldagem, seguida da soldagem e caracterização dos revestimentos. Também foi explorada a influência de fatores de controle como a energia de soldagem e a técnica de tecimento. Foram utilizados dois metais de adição, a liga AWS ERNiCrMo-3 (similar à liga Inconel 625) e o aço baixo carbono AWS ER80S-B2 (similar ao aço ASTM A387 Gr.11) e três misturas gasosas (Ar + 25%He, Ar + 4% CO2 e Ar + 38%He + 4%CO2). A técnica de oscilação e a energia de soldagem mostraram ter influência nas características geométricas dos cordões. A microestrutura encontrada na ZAC dos revestimentos foi composta por bainita e martensita revenida. Nas cinco condições de soldagem de dupla camada apontadas pelos diagramas de decisão foi possível observar um significativo refino de grão bem como redução nos valores de dureza e microdureza em relação às mesmas condições soldadas com simples deposição comprovando a eficácia da técnica da dupla camada. Em três dessas condições, a dureza na ZAC dos revestimentos foi inferior a 237 HV, como requerido pela norma de soldagem N-133 da Petrobras.