Orientador: Franco Giuseppe Dedini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:41:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Albuquerque_AlfredoAlvesde_M.pdf: 7060747 bytes, checksum: ac5a0e2edc33942c1d100cc4c1240d03 (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado

Orientador: Cecilia Amelia de Carvalho Zavaglia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-14T13:19:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Polis_JoaoEduardo_M.pdf: 6036142 bytes, checksum: dadf234cb5c40223223dbe5c453fce7a (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Devido ao grande número de pessoas que necessitam do uso de prótese para substituir um membro com seu funcionamento normal afetado, seja por deficiência congênita ou nos casos em que haja necessidade de remoção, ocasionada por doenças ou lesões com trauma, como acidentes do trabalho e de trânsito, foi desenvolvido neste trabalho o projeto e construção da parte estrutural de uma prótese de mão humana, com dimensões e movimentos mecânicos em similaridade (física) com o membro original. Em analogia com uma máquina, a mão é uma ferramenta terminal com atuadores exercendo várias funções como preensão de objetos, movimentação, sensibilidade à textura e temperatura. Entre os membros superiores, é o mais utilizado, exposto e complexo, que quando demanda sua substituição por uma prótese encontra obstáculos em várias áreas, desde aspectos tecnológicos, morfológicos, psicológicos e ainda financeiros. O mercado mundial de próteses dispõe de modelos com tecnologia avançada, que oferecem grande gama de recursos, mas por se tratar de um produto que ainda não é produzido em larga escala, que possui componentes de alta tecnologia e alto custo, não atinge o grande número de pessoas que necessitam da sua utilização. A pesquisa desenvolvida neste trabalho adotou uma metodologia de projeto que buscou a facilidade de construção e a utilização de componentes e matérias-primas disponíveis no mercado e de custo relativamente baixo, podendo assim desenvolver a base estrutural de um produto em desenvolvimento, que incorporará em suas etapas futuras as áreas de motorização, sensorização e revestimento cosmético, visando a obtenção de uma prótese de mão humana que realize movimentos atendendo a impulsos mioelétricos gerados pelo paciente, e que seu custo final de construção, variedade de movimentos e praticidade na colocação viabilizem sua utilização por um maior número de pessoas. / Abstract: The number of handicapped people in need of a particular kind of prosthesis is a compelling reason for carrying out this study, for developing a design and fabrication of a human forelimb prosthesis with dimensions and mechanical movements in similarity (physical) with a human hand. Some of theses handicaps may be a result of accidents, congenital diseases, injuries, or even amputations. Analogous to a machine, a hand is a sensitive terminal tool that is able to grip, move, feel and measure temperatures of objects. It is a very useful and complex member of the human body, and when is necessary to replace it with a prosthesis, there are technological, morphological, psychological and also financial barriers. The world market of prosthesis offers high technology models and a very wide range of resources. However, these products are made of expensive hi-tech components. Moreover, most people cannot afford to buy these expensive products because there is still no large-scale production. Thus, this research project aims at building a prosthetic forelimb with dimensions and mechanical movements similar to those of the human hand, using relatively low cost components and raw materials for manufacturing the final product. This new prosthesis has sensitized "nerve" endings, cosmetic coating, and it is also motorized. It responds to myoelectric impulses generated by the patient. In addition, it is cheap, practical, and it has a variety of movements witch allow it to be used by a large number of people. / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Einer der am häufigsten verwendeten Mechanismen in Geräten und Maschinen ist die Viergelenkkette. Dieses Getriebe hat viele Verwendungsmöglichkeiten: Verriegelungszangen, Hebebühnen, Frontlader, Aufhängung von Fahrrädern usw. Alle diese Beispiele sind Starrkörpersysteme, jedoch gibt es heutzutage auch nachgiebige Mechanismen, die Festkörpergelenke statt der konventionellen Kopplungen (Stifte, Gleitgelenke, Schubgelenke usw.) verwenden. Diese nachgiebigen Mechanismen werden aufgrund ihres reproduzierbaren Bewegungsverhaltens meistens in der Präzisionstechnik eingesetzt. Sie erlauben nur kleine Verschiebungen, sind aber sehr genau. Außerdem bieten nachgiebige Mechanismen viele weitere Vorteile. Aus diesem Grund wird in dieser Masterarbeit die Entwicklung einer neuen Synthesemethode vorgestellt, um ausgehend von einem viergliedrigen Starrkörpermechanismus mit gegebenen Gliedlängen einen nachgiebigen Mechanismus mit vier blattfederartigen Festkörpergelenken mit variabler Gelenklänge zu erzeugen. Diese Methode basiert auf der linearen Theorie nach Castigliano, wobei auch die Maximalspannung berücksichtigt wird. Es wird ein Algorithmus entwickelt und die numerische Implementierung erfolgt in MATLAB mit einer grafischen Benutzeroberfläche (GUI). Zu Beginn werden grundlegende Definitionen und der Ausgangszustand von Entwicklungen, die für diese Arbeit hilfreich sein können, vorgestellt. Daraufhin wird die Entwicklung der theoretischen Grundlage der Synthese basierend auf der linearen Theorie erläutert. In diesem Abschnitt werden die verschiedenen untersuchten Fälle mit ihren jeweiligen Gleichungen dargestellt. Abschließend wird ein Vergleich zwischen der entwickelten Synthesemethode basierend auf der linearen Theorie und einem existierenden nichtlinearen Analyseansatz vorgestellt, um eine Verifikation für Beispielvarianten zu erhalten. Der Unterschied zwischen diesen beiden Ansätzen beträgt weniger als 0,5 %, wenn sich beide Modelle im Bereich kleiner Verformungen befinden. Daher kann das Modell in der Präzisionstechnik verwendet werden. Für zukünftige Forschungen kann der Algorithmus verbessert werden, um mehr Mechanismenmodelle zu entwickeln. Außerdem kann das Verfahren zum Lösen des Gleichungssystems verbessert werden, da die durchschnittliche Berechnungszeit einer Simulation im Bereich mehrerer Minuten liegt und damit vergleichsweise lang ist. / One of the most used mechanism in devices and machines is the four-bar linkage mechanism. This mechanism can be presented in different ways and has many uses: locking pliers, pumpjacks, lift platforms, front loaders, suspension of bikes, etc. All these examples are rigid-body systems, but nowadays there are also compliant mechanisms which use flexure hinges instead of conventional couplings (pins, sliding joints, prismatic joints, etc.). These compliant mechanisms are used mostly in precision engineering because of their reproducible motion behavior. However, they only allow small displacements, but they are highly precise. Also, the compliant mechanisms have many further advantages. This is the reason why in this Master thesis the development of a novel synthesis method of a rigid-body four-bar linkage with given link lengths into a compliant mechanism with four leaf-type flexure hinges with varying hinge lengths is presented. This method is based on the linear theory according to Castigliano's Theorem, while the maximum stress is considered, too. An algorithm is developed and numerically implemented in MATLAB in combination with a graphical user interface (GUI). First basic definitions and the state of developments that may help in this work are presented. Thereon the development of the theoretical basis of the synthesis based on the linear theory will be provided, while in this section the different considered cases are explained, each with their respective equations. Finally, a comparation between the developed synthesis method based on the linear theory and an existing non-linear analysis approach is presented in order to get a verification for example designs. The difference between these two approaches is less than 0.5 % when both models undergo small deflections. This can approve the model to be used in precision engineering. For future research, the algorithm can be improved to investigate more models of mechanisms. Also, the method to solve the system of equations could have improvements because the average calculation time of one simulation is in the range of several minutes and is therefore comparatively long. / Tesis

Orientador: Arnaldo Yoshiteru Kuaye / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T04:17:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cardozo_GinaMariaBuenoQuirino_M.pdf: 1157718 bytes, checksum: 2612bc7c01ab1e98484d19addbdcb0b7 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: As moscas são consideradas responsáveis pela transmissão de doenças de origem alimentar ao atuarem como vetores mecânicos de microrganismos patogênicos, como Shigella sp, Salmonella Enteriditis, Escherichia coli O157:H7, Campylobacter jejuni desde o reservatório até os alimentos. Os produtos lácteos, principalmente os produzidos artesanalmente quase sempre em condições inadequadas de higiene, são os mais susceptíveis a estes tipos de vetores, representando sérios riscos à saúde do consumidor. A contagem total de bactérias aeróbias mesofílicas e de coliformes totais e fecais, a presença de microrganismos patogênicos em população de moscas domésticas e o potencial de transmissão dos mesmos para queijos Minas frescal foram estudados neste trabalho. Os resultados confirmaram a presença de Musca domestica em todos os ambientes de fabricação de queijo Minas frescal aqui estudados. As análises microbiológicas das amostras de moscas domésticas, matéria-prima (leite) e produto final (queijo Minas frescal), coletadas em local de fabricação de queijo Minas frescal artesanal, demonstraram uma correlação entre os microrganismos patogênicos presentes no ¿pool¿ de moscas, no leite e no queijo. As análises microscópicas das amostras de leite e queijo artesanal apresentaram matérias prejudiciais à saúde humana como mosca inteira, fragmentos de mosca e pêlos de roedor, indicando condições higiênico-sanitárias precárias nas etapas de obtenção do leite e processamento dos queijos. Foi verificado também o potencial de transmissão dos microrganismos patogênicos (Salmonella spp., Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes e Escherichia coli) das moscas em amostras comerciais de queijo Minas frescal ultrafiltrado. Através do processamento do queijo Minas frescal em planta piloto, pode-se verificar tanto a efetiva eliminação das matérias estranhas pela utilização da etapa de filtração do leite antes da fase de pasteurização, quanto o possível carreamento de microrganismos indesejáveis através do contato com homogeneizado de moscas. A capacidade de transmissão de microrganismos patogênicos de habitat contaminado artificialmente, via Musca domestica, para queijo Minas frescal pode ser verificado, comprovando assim o potencial de risco da presença de moscas domésticas em ambientes de fabricação de produtos lácteos/queijo / Abstract: The flies are considered responsible for the transmission of foodborne diseases origin when acting as mechanical vectors of pathogenic microrganisms, such as Shigella sp., Salmonella Enteriditis, Escherichia coli O157: H7, Campylobacter jejuni from the reservoir to food. The artisan dairy products are produced almost always in a non totally adequate conditions of hygiene. Therefore, the handmade dairy products are the most suitable to these types of vectors, representing serious risks to the consumer¿s health. The total counting of mesophilic microrganisms and total and fecal coliforms, the presence of pathogenic microrganisms in relation to the population of houseflies and the potential of transmission of the same for ¿Minas frescal¿ cheese were studied in this work. The results confirmed the presence of Musca domestica in all environments of manufacturing of ¿Minas frescal¿ cheese studied here. The microbiological analyses of the samples of houseflies, raw material (milk) and last item (¿Minas frescal¿ cheese), collected in places of manufacturing of handmade ¿Minas frescal¿ cheese, demonstrated the direct correlation between pathogenic microrganisms present in ¿pool¿ of flies, in milk and cheese. The microscopical analyses of the milk and handmade cheese, that characterized themselves for presenting harmful material to human health such as the whole fly, fly fragments and rodent hairs, indicating precarious hygienical-sanitary conditions in the stages of the attainment of milk and the processing of cheese. It was verified that there is a real potential of transmission of the pathogenic microrganisms (Salmonella spp., Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes and Escherichia coli) from the flies to a commercial sample of ¿Minas frescal¿ cheese ultrafiltered. Through the processing of the ¿Minas frescal¿ cheese in pilot laboratory, it could be verified the effective elimination of extraneous materials by the use of the stage of filtration of milk before the pasteurization phase, although there is a possible undesirable carrying of microrganisms through the homogeneized contact with flies. The capacity of transmission of pathogenic microrganisms of habitat contaminated artificially, through Musca domestica, to ¿Minas frescal¿ cheese can be verified, thus proving the risk potential of the presence of houseflies in environments of manufacturing of dairy products/cheese / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

En este estudio se plantea el desarrollo de métodos analíticos para la detección de cambios metabólicos a corto plazo frente a situaciones de estrés en fruta fresca, como son las infecciones fúngicas y los impactos mecánicos. A pesar de las modernas técnicas que se aplican actualmente en las líneas de manipulación en cítricos en postcosecha y del uso de fungicidas, continúa siendo muy frecuente la aparición de infecciones fúngicas en las frutas almacenadas, por germinación de esporas de mohos en la corteza de los cítricos favorecidas muchas veces por las heridas o magulladuras que se producen en las frutas por impactos ocurridos durante su manipulación. Dichas infecciones tradicionalmente se hacen evidentes por la detección de signos visuales de infección en la corteza de los cítricos ("podrido") con la consecuente pudrición de las frutas afectadas, depreciación del producto y en muchos casos, la imposibilidad de su comercialización. Dada esta situación se consideró de interés desarrollar métodos que pudieran colaborar en la predicción de la aparición de infecciones fúngicas por detección de cambios metabólicos antes que las mismas fueran evidentes y de esta manera contribuir al desarrollo de sistemas para la optimización de las etapas de comercialización. La detección de cambios metabólicos se orientó hacia el análisis de tasas respiratorias, así como la eventual aparición de volátiles indeseables (acetaldehído y etanol). Se ha diseñado e implementado un sistema de análisis de tasas respiratorias mediante cromatografía gaseosa del espacio de cabeza. Para ello se conectó un microcromatógrafo de gases (mCG) a una cámara de respiración hermética conteniendo la fruta a estudiar que analiza el espacio de cabeza por aspiración automática de muestras gaseosas de manera casi continua a tiempos prefijados y con tiempos cortos de análisis. El sistema se desarrolló con naranjas sanas var. Navelate. Posteriormente se aplicó en naranjas var. Navelate inoculadas con esporas / Stern Freifeld, D. (2005). Desarrollo de métodos analíticos para la detección de cambios metabólicos frente a situaciones de estrés en fruta fresca [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1931

[pt] O objetivo desta dissertação é classificar sinais de vozes, usando redes neurais, obtidos por meio de um modelo mecânico-estocástico para produção da voz humana, esse modelo foi construído a partir de uma abordagem probabilística não-paramétrica para considerar incertezas do modelo. Primeiro, uma rede neural artificial foi construída para classificar sinais de vozes reais, normais e provenientes de sujeitos com patologias nas cordas vocais. Como entradas da rede neural foram usadas medidas acústicas extraídas dos sinais glotais, obtidos por filtragem inversa dos sinais de vozes reais. Essa rede neural foi usada, posteriormente, para classificar sinais de vozes sintetizadas geradas por um modelo estocástico da produção da voz humana, no caso particular da geração de vogais. O modelo estocástico da produção da voz humana foi construído tomando por base o modelo determinístico criado por Ishizaka e Flanagan. Incertezas do modelo foram consideradas através de uma abordagem probabilística não-paramétrica de modo que matrizes aleatórias foram associadas às matrizes de massa, rigidez e amortecimento do modelo. Funções densidade de probabilidade foram construídas para essas matrizes, usando o Princípio da Máxima Entropia. O método de Monte Carlo foi usado para gerar realizaçoes de sinais de vozes. Os sinais obtidos foram então classificados usando a rede neural construída previamente. Das realizações obtidas, alguns sinais de vozes foram classificados como normais, porém outros foram classificados como provenientes de sujeitos com patologias nas cordas vocais. Os sinais com características de patologia foram classificados em três grupos: nódulo, paralisia unilateral e outras patologias. / [en] The aim of this thesis is to classify voice signals, using neural networks, obtained through a mechanical stochastic model for voice production, this model was built from a nonparametric probabilistic approach to take into account modeling uncertainties. At first, an artificial neural network was constructed to classify real voice signals, normal and produced by subjects with pathologies on the vocal folds. As inputs for the neural network were used acoustic measures extracted from the glottal signals, obtained by inverse filtering of the real voice signals. This neural network was used, later, to classify synthesized voice signal generated by a stochastic model of the voice production, in the particular case of vowels generation. The stochastic model was constructed from the corresponding deterministic model created by Ishizaka and Flanagan, in 1972. Modeling uncertainties were taken into account through a nonparametric probabilistic approach such that random matrices were associated to mass, stiffness and damping model matrices. Probability density functions were constructed for these matrices using the Maximum Entropy Principle. The Monte Carlo Method was used to generate realizations of the voice signals. The voice signals obtained were then classified using the neural network previously constructed. From the realizations obtained, some voice signals were classified as normal, but others were classified as produced by subjects with pathologies on the vocal folds. The signal with pathologies characteristics were classified into three groups: nodulus, unilateral paralysis and other pathologies.

[pt] Tradicionalmente, o projeto de pórticos em estruturas de aço assume que as ligações viga-coluna são rígidas ou flexíveis. As ligações rígidas, onde não ocorre nenhuma rotação entre os membros conectados, transferem não só momento fletor, mas também força cortante e força normal. Por outro lado, as ligações flexíveis são caracterizadas pela liberdade de rotação entre os membros conectados impedindo a transmissão de momento fletor. Desconsiderando- se estes fatos, sabe-se que a grande maioria das ligações não possuem este comportamento idealizado. De fato, a maioria das ligações transfere algum momento fletor com um nível de rotação associado. Estas ligações são chamadas semi-rígidas e seu dimensionamento deve ser executado de acordo com este comportamento estrutural real. Porém, algumas ligações viga-coluna estão sujeitas a uma combinação de momento fletor e esforço axial. O nível de esforço axial pode ser significativo, principalmente em ligações de pórticos metálicos com vigas inclinadas, em pórticos não-contraventados ou em pórticos com pavimentos incompletos. As normas atuais de dimensionamento de ligações estruturais em aço não consideram a presença de esforço axial (tração e/ou compressão) nas ligações. Uma limitação empírica de 5 por cento da resistência plástica da viga é a única condição imposta no Eurocode 3. O objetivo deste trabalho é descrever alguns resultados experimentais e numéricos para estender a filosofia do método das componentes para ligações com ações combinadas de momento fletor e esforço axial. Para se cumprir este objetivo, quinze ensaios foram realizados e um modelo mecânico é apresentado para ser usado na avaliação das propriedades da ligação: resistência à flexão, rigidez inicial e capacidade de rotação. / [en] Traditionally, the steel portal frame design assumes that beam-to-column joints are rigid or pinned. Rigid joints, where no relative rotations occur between the connected members, transfer not only substantial bending moments, but also shear and axial forces. On the other extreme, pinned joints, are characterised by almost free rotation movement between the connected elements that prevents the transmission of bending moments. Despite these facts, it is largely recognised that the great majority of joints does not exhibit such idealised behaviour. In fact, many joints transfer some bending moments associated with rotations. These joints are called semi-rigid, and their design should be performed according to their real structural behaviour. However, some steel beam-to-column joints are often subjected to a combination of bending and axial forces. The level of axial forces in the joint may be significant, typical of pitched-roof portal frames, sway frames or frames with incomplete floors. Current standard for steel joints do not take into account the presence of axial forces (tension and/or compression) in the joints. A single empirical limitation of 5 percent of the beam s plastic axial capacity is the only enforced provision in Annex J of Eurocode 3. The objective of the present work is to describe some experimental and numerical results to extend the philosophy of the component method to deal with the combined action of bending and axial forces. To fulfil this objective a set of sixteen specimens were performed and a mechanical model was developed to be used in the evaluation of the joint properties: bending moment resistance, initial stiffness and rotation capacity.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-03-28T16:43:17Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AnaliseProcessoDifusao.pdf: 3756310 bytes, checksum: 8cd34e08049654cc3893cc5bef63c613 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-04-02T15:10:58Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AnaliseProcessoDifusao.pdf: 3756310 bytes, checksum: 8cd34e08049654cc3893cc5bef63c613 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-02T15:10:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AnaliseProcessoDifusao.pdf: 3756310 bytes, checksum: 8cd34e08049654cc3893cc5bef63c613 (MD5) Previous issue date: 1999-02-02 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / FAPESP - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo / A imposição de uma ampla gama de condições operacionais em processos de fundição e lingotamento tem como decorrência direta a geração de uma diversidade de estruturas de solidificação. Parâmetros estruturais como tamanho de grão e espaçamento interdendrítico são bastante influenciados pelo comportamento térmico do sistema metal/molde durante a solidificação, impondo, conseqüentemente, uma correlação estreita entre este e a microestrutura resultante. As propriedades mecânicas de uma liga em seu estado bruto de solidificação dependem do arranjo microestrutural que se define no processo de solidificação. Nestas condições, tamanho de grão, espaçamentos interdendríticos, eventuais porosidades, produtos segregados e outras fases, é que irão definir o comportamento mecânico da liga, representado por tensões e/ou deformações. Expressões que correlacionam o comportamento mecânico com parâmetros da microestrutura são muito úteis para se buscar uma forma de planejamento prévio das condições de solidificação, em função de um determinado nível de resistência mecânica que se pretenda alcançar, ou seja, estabelecer um caminho de programação da microestrutura e das propriedades mecânicas. Neste particular, a literatura apresenta relações entre o limite de escoamento do material com o tamanho de grão, como a conhecida equação de Hall-Petch. Este trabalho avança nessa direção na busca de relações entre comportamento mecânico no campo plástico, espaçamentos dendríticos secundários e condições de solidificação. Para a análise de uma importante variável da solidificação em moldes de boa difusividade de calor, qual seja o coeficiente de transferência de calor metal/molde (hi), foram escolhidas como base de estudo ligas do sistemas Sn-Pb com composições Sn- 5% Pb, Sn- 10% Pb; Sn- 20% Pb; Sn- 38,1% Pb (eutética) além do elemento estanho. Essa escolha decorreu da facilidade de manipulação dessas ligas em laboratório e principalmente por possuírem propriedades termofisicas conhecidas. Neste particular foram investigadas as influências das seguintes condições operacionais sobre hi, espessura do molde, superaquecimento do metal líquido e magnitude do intervalo de solidificação. O confronto de resultados experimentais relativos à distribuição de temperaturas no metal e no molde durante a solidificação e resultados de simulação com um modelo numérico permitiram a obtenção de expressões, para cada caso, relacionando hi em função do tempo. Foi também analisada a transferência de calor da superfície externa do molde para o meio ambiente e desenvolvidas expressões que correlacionam o coeficiente de "transferência de calor molde/ambiente hAmb também em função do tempo. Para a correlação de parâmetros de estrutura dendrítica e propriedades mecânicas foram escolhidas as seguintes ligas do sistema Al-Cu: Al- 4,5% Cu; Al- 15% Cu. A mesma análise referente a h1 e hAmb já mencionada foi estendida a essas ligas incluindo a liga de composição eutética (Al- 33% Cu) e o alumínio puro. Apoiados em resultados de ensaios de solidificação padronizados, espaçamento dendrítico secundário (EDS), e apoiados em modelos matemáticos de transferência de calor e de crescimento dendrítico, desenvolveram-se expressões correlacionando o limite de resistência à tração (σu) e o alongamento específico (δ) como função de variáveis do sistema metal/molde, estabelecendo-se um caminho de programação da estrutura dendrítica e do nível de resistência como função de condições operacionais pré-estabelecidas no processo de solidificação. / Correlation among solidification conditions, microstructure and mechanical behavior / The imposition of a wide range of operational conditions in foudry and static casting generates, as a direct consequence, a diversity of solidification structures. Structural parameters such as grain size and interdendrictic spacings are highly influenced by the thermal behavior of the metal/mold system. during solidification, consequently imposing a close correlation between the described system and the resulting microstructure. The mechanical properties of an alIoy in its crude state of solidification depend on the microstructural arrangement defined in the solidification process. Under the circumstances, the mechanical behavior of the alIoy, represented by stresses and/or strains, wilI be defined by grain size, interdendritic spacings, casual porosities, segregated products and other phases. Expressions correlating the mechanical behavior with microstructural parameters are very useful in order to search for a type of previous planning of the solidification conditions in terms of a determined leveI of mechanical resistance which is intended to be attained, e.g. to settle a way of programming the microstructure and the mechanical properties as well. Particularly, the literature in this field presents relations between the yield strength of the material and the grain size, such as the renowned HalI-Petch's equation. The present work advances in that direction, in search of relations among mechanical behavior in the plastic field, secondary dendritic spacings and solidification conditions. In order to analyze an important variable of solidification in molds with good heat diffusivity, like the metal/mold heat transfer coefficient, alloys of the Sn-Pb system - with compositions Sn- 5%Pb, Sn- 10%Pb, Sn- 20%Pb, Sn- 38,1%Pb (eutectic) - besides the element tin, were chosen. The choice was made because such alloys are easily handled in laboratory and chiefly because their thermophysical properties are well known. Particularly the influences of the following operational conditions on hi were investigated: mold thickness, liquid metal superheating and magnitude of the solidification range. Experimental results related to the distribution of temperatures in metal and mold during solidification, as compared with the results of simulation with a numerical model, made it possible to attain of expressions, for each case, by relating hi in terms of time. Heat transfer from the external surface of the mold to the environment was also analyzed; in the same manner, expressions were developed correlating the mold/environment heat transfer coefficient hAmb in terms of time as well. To correlate parameters of dendritic structures and mechanical properties, the following alloys of the Al-Cu system were chosen: Al- 4,5%Cu; Al- 15%Cu. The same aforementioned analysis referring to hi and hAmb was extended to those alloys including the one of eutectic composition (Al- 33%Cu) and pure aluminum. Based upon results of standardized solidification tests, secondary dendritic spacing ( EDS ) and upon mathematical models of heat transfer and dendritic growth, expressions were developed correlating the ultimate tensile strength (σu) and specific elongation (δ) as a function of variables of the metallmold system. Thus it was a way towards the programming of the dendritic structure and the leveI of resistance as a function of preestablished operational conditions in the solidification process.

Neste trabalho, são caracterizadas as soluções do tipo ondas planas e modais de modelos matemáticos referentes à teoria de linhas de transmissão, com e sem perdas, e à teoria de vigas, modelo de Timoshenko e modelo não local de Eringen. Os modelos são formulados matricialmente, e as ondas em questão são determinadas em termos da base gerada pela resposta matricial fundamental de sistemas de equações diferenciais ordinárias de primeira, segunda e quarta ordem. A resposta matricial fundamental é utilizada numa forma fechada que envolve o acoplamento de um número finito de matrizes e uma função escalar geradora e suas derivadas. A função escalar geradora é bem comportada para mudanças em torno de frequências críticas e sua robustez é exibida através da técnica de Liouville. As ondas modais são decompostas em termos de uma parte que viaja para frente e uma parte que viaja para trás. Essa decomposição é utilizada para fornecer matrizes de reflexão e transmissão em descontinuidades e condições de contorno. No contexto das linhas de transmissão são consideradas uma junção de linhas com impedâncias características diferentes ou uma carga em uma extremidade da linha. Na teoria de Timoshenko são consideradas uma fissura ou condições de contorno em uma das extremidades. Exemplos numéricos com descontinuidade são considerados na viga. Na teoria de linhas de transmissão exemplos com multicondutores são considerados e observações são realizadas sobre a decomposição das ondas modais. No modelo não local de Eringen, para vigas bi-apoiadas é discutida a existência do segundo espectro de frequências. / Plane type solutions and modal waves of mathematical models, which refer to transmission lines theory, both lossless and lossy, and to beam theory, using both Timoshenko and nonlocal Eringen models, are being characterized in this work. The models are formulated in matrix form, and the waves are determined in terms of matrix basis generated by fundamental matrix response of systems of ordinary differential equations of first, second and fourth order. The fundamental matrix response is used in the closed-form, which involve the coupling between a number finite of matrices of a generating scalar function and its derivatives. The generating scalar function is well behaved for changes around critical frequencies and its robustness is exhibited through the Liouville technique. Modal waves are decomposed in forward and backward parts. This decomposition is used for providing reflection and transmission matrices when dealing with discontinuities and boundary conditions. In the context of transmission lines junction of lines with different characteristic impedances or a load at one end of the line are being considered. In Timoshenko’s theory the crack problem or boundary conditions at one end are also being considered. Numerical examples with discontinuities are considered in the context of beams. Numerical examples with discontinuities and boundary value problems were approached using modal wave decomposition. In transmission line theory examples with multiconductors are considered and observations are made about decomposition of the modal waves. In the nonlocal of Eringen model, for bi-supported beams, the existence of the second frequency spectrum is discussed.

No desenvolvimento deste trabalho foram analisados conceitos e propostas visando evidenciar a possibilidade de mudanças tecnológicas para favorecer o crescimento sócio-econômico da região do nordeste do Brasil. Sobre ela ainda paira um conceito pré-estabelecido: trata-se de região sem possibilidade de prover suas próprias necessidades. É preciso reverter esta situação com a melhoria das condições de vida dos habitantes do sertão nordestino por meio da implementação das idéias como as relacionadas ao reflorestamento e ao desenvolvimento sustentável. A presente proposta tem como foco a utilização das espécies de madeiras do nordeste, abrangendo as que resistem à prolongada estiagem da região. São sugeridos os procedimentos para a fabricação de chapas de partículas com matéria prima das espécies: Angico (Anadenanthera macrocarpa), Algaroba (Prosopis juliflora) e Jurema Preta (Mimosa tenuiflora), todas freqüentes na região nordeste do Brasil. Também são apresentados os resultados das propriedades físicas e mecânicas: densidade, inchamento, absorção, intemperismo artificial, resistência à tração paralela às faces; módulo de ruptura, limite de proporcionalidade e módulo de elasticidade na flexão estática, e arrancamento de parafusos. Os ensaios foram realizados segundo as recomendações do documento normativo 1037:1996, da ASTM. Os resultados foram comparados com as propriedades das chapas usualmente comercializadas, obtendo-se valores altamente satisfatórios. / In the development of this work, concepts were analyzed and proposed seeking to evidence the possibility of technological changes for the socio-economic growth of the Brazilian northeast region. It still hovers a pré-established concept about Brazilian northeast: it is treated as an area without possibility of providing its own needs. It is necessary to revert this situation with the improvement of its life conditions through the execution of the ideas as the related to the reforestation and to the maintainable development. The present proposal has as focus the use of northeast wood species, embracing the ones that resist prolonged drought of the area. Procedures are suggested to the production of particleboard with the species: Angico (Anadenanthera macrocarpa), Algaroba (Prosopis juliflora) and Juremapreta (Mimosa tenuiflora), all frequent in the northeast area of Brazil. The results of the physical and mechanical properties are also presented: density, thickness swelling, absorption, artificial weathering, natural weathering, tension parallel to surface, tension perpendicular to surface, modulus of rupture, proportionality limit and modulus of elasticity in the static bending, and nail-head withdrawal test. The rehearsals were accomplished according to the recommendations of the normative document: 1037/1996, ASTM. The results were compared with the properties of the usually marketed boards, and high satisfactory values were obtained.