Várias etapas dos processos de mineração geram quantidades significativas de materiais particulados, também chamados de aerodispersóides que, dependendo de suas características químicas e físicas, são importantes causadores de doenças ocupacionais denominadas pneumoconioses. Para proteger os trabalhadores desses ambientes, algumas medidas de controle podem ser adotadas. Dentre elas, a medida mais comum é através da utilização de respiradores aprovados. Neste trabalho é apresentada uma análise crítica dos procedimentos de seleção de respiradores para particulados estabelecidos no documento intitulado Programa de Proteção Respiratória (PPR) e proposta a adoção de outros critérios técnicos importantes para trabalhadores de ambientes de mineração. Através do levantamento bibliográfico em acervos nacionais e internacionais, regulamentações vigentes, coleta de dados em minerações e experiência profissional da autora foi possível situar o ambiente de mineração em relação à presença de materiais particulados, analisar a lógica de seleção relacionada com os requisitos legais vigentes no Brasil e identificar os respiradores mais comumente empregados nos ambientes de mineração. Como resultado deste trabalho foi possível discutir sobre o nível de proteção respiratória a que os trabalhadores de minerações brasileiras estão sujeitos e sugerir o uso de tipos de respiradores para algumas situações de exposição. / Significant amounts of particulate matter, also called aerosols, are generated in many steps of mining and depending on its chemical and physical characteristics they are important agents that causes occupational diseases, named pneumoconioses. In order to protect the workers of this environment, some controls can be adopted. Among them, the most common control is the use of approved respirators. In this work is presented a critical analysis of particulate respirators selection procedures that are established at Respiratory Protection Program document and indicated the adoption of other important technical criteria for mining workers. Through the national and international bibliographic information, current regulations, data collection in mining industries and author professional expertise it was possible creating a mining workplace overview related to the presence of particulate matter, analyzing the respirator selection logic considering the Brazilian legal requirements and identifying the most common respirators applied at mining workplace. As a result of this work it was possible to discuss about the respiratory protection level that Brazilian mining workers are subjected and to suggest the use of respirators in some exposure situation.

Neste trabalho foi realizada a caracterização de um poliuretano derivado de óleo vegetal para ser utilizado na confecção de dispositivos de assistência ventricular, DAVs. Esses dispositivos são muito importantes na área cardiovascular, pois, possuem a função de suprir a falha dos ventrículos direitos ou esquerdo do coração durante o bombeamento em casos de transplante. Para que esse material seja apto para ser utilizado, precisa-se ter propriedades mecânicas, térmicas e biológicas compatíveis com as necessidades médicas da área cardiovascular. Neste estudo foram utilizadas as técnicas de ensaio mecânico de tração e compressão, as técnicas termoanalíticas DMA, TGA, DSC, bem como espectroscopia de absorção na região do infravermelho. Para os ensaios biológicos foram feitos os teste de tempo de coagulação sanguínea (método Lee White) e o estudo de crescimento celular acompanhado por análise de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados obtidos nos ensaios mecânicos mostraram que o poliuretano possui propriedades que não comprometem sua utilização na confecção dos DAVs. Com relação às análises térmicas, os resultados obtidos pelas curvas DMA mostraram que o poliuretano aumenta seu grau de cura e sua rigidez com o tratamento térmico. As curvas TG e as TG/DSC-FTIR mostram que o poliuretano é termicamente estável e não libera nenhum tipo de substância prejudicial ao ser humano até a temperatura de 200°C, viabilizando uma condição de serviço satisfatória a temperatura corpórea entre 36ºC e 40°C. Os testes biológicos demonstraram que o poliuretano possui potencial para ser utilizado em dispositivos médicos que entram em contato com o sangue, tornando-se necessários estudos para a sua total comprovação de ser um material hemocompatível. / In this study the characterization of a polyurethane derived from vegetable oil was studied for the use in the production of ventricular assistance devices, VADs. These devices are very important in the cardiovascular area, therefore they have the function of supplying the failure of the right or left ventricles of the heart while pumping in transplants. For this material to be used in this application, it must have mechanical, thermal and biological properties compatible with the medical require of the cardiovascular area. In this study was to used the techniques of mechanical tensile and compressive, the thermoanalytical techniques such as DMA, TGA, DSC and absorption spectroscopy in the infrared region. The biological analysis were the test of blood coagulation time (Lee White method) and the study of cellular growth measured by scanning electron microscopy (SEM). The results obtained in the mechanical tests showed that the polyurethane has properties that do not compromise their use in the production of VADs. In relation the thermal analysis of the results obtained by DMA, the curves showed that the polyurethane increases its cure and rigity degrees with thermal treatment. The TG and TG/DSC-FTIR curves showed that the polyurethane is thermally stable does not release any prejudicial substances to the human body until the temperature of 200°C, enabling a satisfactory service condition to body temperature between 36 and 40°C. The biological tests showed that the polyurethane has the potential to be used in medical devices that come into contact with blood, however it\'s needing more studies for its full proof of being a hemocompatible material.

Diversas metodologias e tipos de ensaios mecânicos têm sido utilizados para o estudo das propriedades mecânicas de tecidos biológicos moles, tais como as artérias. O ambiente de carga a que uma artéria é submetida pode ser simulado in-vitro mediante testes de tração biaxial. Uma máquina de tração biaxial está sendo construída atualmente no Laboratório de Engenharia Ambiental e Biomédica da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Para conduzir futuras pesquisas neste tipo de equipamento uma metodologia para a realização do teste e o processamento dos dados foi proposta e testada. Testes de tração biaxiais em aortas e subclávias suínas foram feitos para avaliar a metodologia. As amostras foram levadas até à ruptura nos ensaios. Curvas de tensão-deformação foram obtidas. O limite à ruptura e o limite elástico foram calculados. O modelo de Função de Energia de Deformação bidimensional para materiais hiperelásticos proposto por Fung e o modelo bicamada proposto por Holzapfel foram utilizados para realizar um ajuste dos dados experimentais. Um programa computacional foi implementado para o processamento dos dados e para estimar as constantes dos modelos matemáticos. Análises histológicas das amostras foram realizadas com o objetivo de estimar a média do conteúdo de colágeno e elastina no tecido. Resulta deste trabalho uma descrição de metodologia para caracterização de tecidos biológicos moles. / Several methods and types of mechanical tests have been used to study the mechanical properties of soft biological tissues such as arteries. The load environment that an artery is subjected can be simulated in vitro through biaxial tensile tests. A biaxial tensile machine is currently being built at the Laboratory of Biomedical and Environmental Engineering at the Polytechnic School of the University of São Paulo. To conduct further research on this kind of machine, a methodology for performing the test and data processing was proposed and tested. The biaxial tensile tests on aortas and subclavian porcine arteries were done to evaluate the methodology. The samples were tested up to the rupture. Stress-strain curves were obtained. The limit to rupture and the elastic limit were estimated. The two-dimensional model of strain energy function for hyperelastic materials proposed by Fung and the bilayer model proposed by Holzapfel were used to perform an adjustment of the experimental data. A computer program was implemented for data processing and to estimate the constants of the mathematical models. Histological analyses of the samples were performed in order to estimate the average content of collagen and elastin in the tissue. A description of the methodology for soft biological tissue characterization results from the present work.

Este trabalho apresenta o Animbs (Animation for MBS), um sistema capaz de visualizar dados gerados por um sistema de simulação de engenharia (SD/FAST) na forma de animações por computador. SD/FAST é um sistema utilizado para o modelamento e a simulação de sistemas mecânicos multicorpos (MBS). O sistema Animbs permite a associação de uma geometria ao MBS sendo simulado e utiliza os dados produzidos pela simulação do SD/FAST para criar uma animação do comportamento do sistema mecânico e, dessa forma, melhorar a análise de dados feita pelos usuários do SD/FAST. / This work presents Animbs (Animation for MBS), a software that enables the visualization of data generated by an engineering simulation system (SD/FAST) in the form of computer animation. SD/FAST is a system for modeling and simulation of multibody systems (MBS). The Animbs system allows the association of a geometry to the MBS being simulated, and uses the data produced by the SD/FAST simulation to create an animated view of the MBS behavior, thus providing support for enhanced data analysis by users of SD/FAST.

PROPOSIÇÃO: O objetivo deste trabalho foi avaliar a força gerada pela deflexão de fios ortodônticos de Nitinol associados a diferentes tipos de braquetes por meio da avaliação dos valores da força através do aumento gradual do calibre e da deflexão dos fios e comparação entre as distintas combinações, nas diferentes deflexões. MATERIAL E MÉTODOS: Os corpos de prova foram montados em um modelo de simulação clínica e avaliados em uma máquina de ensaio universal INSTRON 3342, com célula de carga de 10N e, como protocolo, foi seguida a norma ISO 15.841. Foram confeccionados cinco destes modelos para a colagem de cada conjunto de acessórios a serem testados: metálico (Mini Diamond), policarbonato com fibra de vidro e canaleta metálica (Spirit), safira (Inspire ICE) e os autoligáveis passivo (Damon Q/Ormco) e ativo (In-Ovation R/GAC). Para os testes, o dispositivo de acrílico que representava o incisivo central direito foi movimentado no sentido palatino-vestibular, com leituras das resistências geradas nas deflexões de 3; 2; 1 e 0,5mm, com velocidade constante de 2mm/min. Os resultados foram avaliados por meio da análise de variância (ANOVA) a dois e a um critério, havendo diferença significante, a análise comparativa das médias foi feita por meio do teste de Tukey (p<0,05). RESULTADOS: A força de desativação foi gradativamente maior, com o aumento do calibre dos arcos e maior deflexão, nos diferentes tipos de braquetes. Nas combinações entre os diferentes tipos de braquetes selecionados com os fios de Nitinol verificou-se que os braquetes autoligáveis foram os que apresentaram os resultados mais parecidos entre si, mantendo-os decrescentes conforme a deflexão diminuía. Já, entre os braquetes convencionais Mini Diamond, Spirit e Inspire ICE verificou-se que não existe um padrão em nenhuma deflexão estudada. CONCLUSÕES: A avaliação dos valores da força, através do aumento gradual do calibre e da deflexão dos fios, demonstrou que a mesma foi crescente em todos os braquetes avaliados. Os braquetes autoligáveis foram os que apresentaram os resultados mais constantes e previsíveis enquanto que nos demais essa característica não foi observada. / OBJECTIVE: The purpose of this study was to evaluate the deflection forces of Nitinol orthodontic wires, placed in different kinds of brackets by assessing strength values variation according to gradual increase in the diameter and the deflection of the wires, comparing the different combinations, in the different deflections. MATERIAL AND METHODS: Specimens were mounted in a clinical simulation model and evaluated in a Universal Testing Machine (INSTRON 3342), using a 10 N load cell and, as a protocol, ISO 15841. Five of these models were prepared, each one for the bonding of each set of accessories to be tested: metallic (Mini Diamond), reinforced polycarbonate with metallic slots (Spirit), sapphire (Inspire ICE), and passive (Damon Q/Ormco) and active self-ligated (In-Ovation R/GAC). For performing the tests, the acrylic device corresponding to the right central incisor was moved in the buccal-lingual direction, and values of resistance generated for 3, 2, 1 and 0.5mm deflections, at a constant speed of 2mm/min, were registered. Data were subjected to Oneand Two-way ANOVA; since significant differences were observed, comparative analysis of mean values was performed by Tukey\'s post hoc test (p<0.05). RESULTS: Elastic deflection results showed that deactivation force increased with increase in the diameter of the wires and deflection in the different brackets evaluated. For the combinations of the different types of brackets with the Nitinol wires, it was found that self-ligating brackets were those with the most similar results to each other, which decreased as the deflection was decreased. For Mini Diamond, Spirit and Inspire ICE conventional brackets there was no pattern for any of the deflections studied. CONCLUSIONS: Strength values evaluation according to gradual increase in the diameter and the deflection of the wires showed that it increased in all evaluated brackets. Self-ligating brackets were those which presented the most consistent and predictable results while for others kinds of brackets such pattern was not observed.

Nenhuma / Para o aprimoramento da qualidade e confiabilidade dos equipamentos considerados de grande responsabilidade, existe a necessidade de promover maior controle das imperfeições que venham a ocorrer durante os diversos processos de fabricação. Dentre eles, observa-se que nos de soldagem, ocorrem fenômenos físicos e metalúrgicos, termicamente ativados, que resultam no aparecimento de dois tipos principais de imperfeições: tensões residuais e distorções geométricas. O estado de tensões residuais distribuídas nas juntas soldadas representa um fator importante na determinação do valor de carga aplicável e na vida útil do equipamento, para cada aplicação e está diretamente alinhado com o procedimento de soldagem envolvido na fabricação. Assim, o monitoramento do estado de integridade do equipamento, em serviço, deve ser realizado por meio da aplicação regular e periódica de ensaios não destrutivos, adequados às características das descontinuidades relevantes. Vários trabalhos demonstram a sensibilidade do ruído magnético Barkhausen como método complementar de caracterização de materiais ferromagnéticos, na verificação de características de sua microestrutura, tais como tamanho de grão e fases envolvidas e, também, para avaliação do teor de carbono, da presença de descontinuidades superficiais, distribuição de tensões mecânicas e características de resistência à fadiga e fratura. O objetivo deste trabalho é apresentar um estudo experimental sobre a utilização do método não destrutivo baseado na análise do Ruído Magnético Barkhausen - RMB para a detecção e medição de tensões residuais do aço ASTM A 508 de uma junta soldada dissimilar. Para tanto, foram estabelecidas medidas e análises do RMB Também, foram realizadas medidas com o furo central. Os resultados obtidos apontam para a viabilidade de aplicação do RMB como método de END na medição de tensões residuais em juntas soldadas de materiais dissimilares. Algumas limitações para a aplicação prática do método foram encontradas e são apresentadas. / With aim to improve the quality and reliability of great responsibility equipment, it is necessary to promote higher control over the flaws and discontinuities that could appear during the fabrication processes. Welding processes involve thermally activated metallurgical and physical phenomena, resulting in two main types of defects: residual stresses and geometric distortions. Distributed residual stresses state on welded joints represents an important factor to the determination of applicable loading and the lifetime of such equipment, for a particular application and is directly aligned with the welding procedure used for its fabrication. So, their integrity condition - in service - should be verified by means of regular and periodic application of nondestructive tests -- NDT, focused into the characteristics of the relevant flaws. Several studies demonstrate sensibility of magnetic Barkhausen noise as a complementary method useful to characterize ferromagnetic materials, to search some of their micro structural properties, such as: grain size and phases, and to evaluate carbon content, surface discontinuity presence, mechanical stresses distribution, and fatigue and fracture resistance characteristics. The objective of this work is to present an experimental study on the usage of magnetic Barkhausen noise MBN as a nondestructive method for the detection of residual stresses in a dissimilar ASTM A 508 welded joint. Correlations were established comparing the stresses values determined by the MBN analysis with those equivalent ones obtained by means of classical central hole drilling method. The achieved results pointed out the viability of the application of MBN to measure residual stresses in dissimilar welded joints. Some limitations for the practical implementation of such method were found and are mentioned.

Os objetivos deste trabalho foram caracterizar mecanicamente materiais compósitos obtidos pelo processo de pultrusão, identificar os danos provenientes do processo e de carregamentos mecânicos e analisar os mecanismos e progressão dos danos e conseqüente perda de rigidez do material devido à propagação dos danos. A primeira etapa consistiu em levantar as frações de volume de fibra por análise termogravimétrica e por queima da matriz. Com a finalidade de se identificar danos oriundos do processo, seguiram-se ensaios não destrutivos utilizando-se as técnicas de inspeção visual, rais X e ultrassom. foram identificados corpos de prova íntegros e com danos. Os danos, então, foram observados estufamentos do perfil, trincas, porosidades, bolhas e regiões ricas em resina. A partir dos corpos de prova íntegros, foi realizada a caracterização mecânica por meio de ensaios de tração, compressão e flexão. Posteriormente, corpos de prova de tração foram submetidos a variação de carregamento para identificação e análise dos danos. Nesta etapa, os danos observados foram deslocamento fibra/matriz, splitting, hackles e ruptura de fibra. Para compressão e flexão foram realizadas apenas análise dos modos de ruptura final. Em todas estas análises, utilizaram-se as técnicas de Microscopia Óptica e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Finalmente, para se analisar a perda de rigidez e o aumento da densidade de trincas foram ensaiados adicionalmente corpos de prova de tração submetidos a diferentes níveis de carregamento em relação à tensão de ruptura final. Os materiais utilizados neste trabalho foram fibra de vidro E/resina poliéster e fibra de vidro E/resina estervinílica.

Neste trabalho foi utilizado o processo de RTM para fabricação de laminados vidro/epóxi. Fabricou-se seis placas planas com dimensões (280 x 250) mm, sendo quatro laminados com espessura de 3 mm e dois com espessura de 5 mm. No decorrer do trabalho ocorreram alguns defeitos de fabricação como: fiber wash, excesso de porosidade e vedação incorreta. Estes laminados foram ensaiados com objetivo de caracterizar mecanicamente não apenas as placas perfeitas, mas também os possíveis defeitos que podem ocorrer; com isso caracteriza-se o efeito dos defeitos típicos do processo. Além disso, investigam-se parâmetros que podem causá-los e como solucioná-los. Os laminados são selecionados por meio de inspeção visual, seguidos por análises via ultrassom e termogravimétrica. Após analise de qualidade, são retirados corpos de prova ao longo do comprimento dos laminados para caracterizar o material por meio de ensaios mecânicos: impacto, tração, compressão e cisalhamento interlaminar. Este trabalho mostra que é possível obter laminados com excelente qualidade: como ótimo acabamento nas duas superfícies, livres de vazios (por inspeção visual) alta fração mássica de fibras (em torno de 65%). Verifica-se que a presença de vazios influencia a resistência à compressão e ao cisalhamento interlaminar. O fenômeno fiber wash invalida o ensaio de tração, por outro lado os resultados obtidos por meio do ensaio de impacto mostram correlação adequada entre os corpos de prova.

O tema central desta pesquisa foi a avaliação estrutural de pavimentos, com ênfase no estudo sobre a retroanálise de bacias de deflexões, de dados de ensaios não destrutivos, provenientes do Falling Weight Deflectometer (FWD). Com a evolução da demanda das indústrias aeroportuária e rodoviária, as empresas desses setores passam a lidar com um volume de tráfego cada vez maior. Em conjunto, percebe-se o aumento da adoção e desenvolvimento de sistemas de gerenciamento de pavimentos. Assim, a pesquisa de ferramentas que se apliquem na avaliação estrutural de pavimentos é um tema relevante e bastante pesquisado. O objetivo desta dissertação foi estudar e propor uma rotina rápida de retroanálise de bacias de deflexões de FWD, para obtenção dos módulos de elasticidade das camadas do pavimento. Buscou-se um processo na forma de um programa de computador, com características de ser de resposta rápida ao se analisar várias estruturas, de modo que possa ser adotada em rotinas de sistemas de gerencia de pavimentos. Trata-se de uma alternativa aos variados programas e soluções que vem sendo pesquisados, cujos enfoques são a precisão e análise de estruturas individualmente. Foram realizados testes com diversas estruturas de pavimentos flexíveis e semirrígidos para avaliar o desempenho da rotina proposta. Os resultados do trabalho indicam que a rotina depende do banco de dados utilizado, mas apresenta uma precisão de 15% no valor dos módulos, com grau de confiança de 95%.

As estruturas dos satélites são fortemente solicitadas durante a fase de lançamento, pelos esforços induzidos pelo veículo lançador. A estrutura do satélite tem um papel preponderante tanto no aspecto de massa, quanto em relação à ocorrência de falhas estruturais que comprometeriam a missão do satélite. Por essa razão faz-se necessária a análise das diferentes solicitações estruturais dada a sua importância para o dimensionamento do satélite, de maneira a poder definir com boa precisão as cargas de dimensionamento a serem utilizadas pelos projetistas da estrutura do satélite, objetivando tanto a redução da massa quanto o aumento da confiabilidade estrutural. Este trabalho apresenta e verifica a aplicabilidade e validade de um método de análise da resposta dinâmica de estruturas de satélites quando submetidas a vibrações de baixas freqüências e em banda larga. O método utiliza o conceito de sensibilidade da resposta do sistema a variações dos parâmetros físicos da estrutura. São apresentados definições sobre a terminologia, as funções básicas das estruturas, a classificação e tipos de estruturas, elementos empregados na confecção da estruturas de satélites e os esforços atuantes. A seguir são apresentados conceitos gerais sobre a resposta dinâmica das estruturas e feito o detalhamento do método de análise. Finalmente é apresentada a comprovação do método de análise, através do cálculo da resposta de dois sistemas, o primeiro sendo um sistema de dois graus de liberdade e o segundo uma viga engastada.