[pt] Durante a fase produtiva de um poço de petróleo ou gás, muitas vezes há a produção simultânea de partículas sólidas arrancadas da matriz da rocha reservatório. Este fenômeno recebe o nome de produção de areia. Neste caso as tensões e as condições de fluxo nas vizinhanças do poço são fatores fundamentais para a deflagração do processo. As tensões que se concentram na parede do poço com a perfuração do mesmo, pode ser de tal magnitude que pode causar a perda da coesão entre os grãos e criando , assim , uma região de material granular susceptível ao arraste pelas forças de percolação derivadas do fluxo. Este trabalho visou a realização de ensaios em amostras de arenito Rio Bonito e arenito sintético utilizando a técnica da Tomografia Computadorizada de Raios-X para acompanhamento em tempo real dos ensaios. Os ensaios tiveram por objetivo identificar a pressão de início e o modo de propagação da ruptura da parede da cavidade interna da amostra ensaiada. Estes são estágios iniciais dos processos de produção de areia em rochas. As análises das imagens tomográficas adquiridas durante os ensaios permitiram a visualização de breakouts e arrombamentos dos poços. Estudos mais detalhados possibilitaram estimar a quantidade de areia produzida e reconstruir tridimensionalmente o processo de propagação da ruptura. / [en] During productive phase of the well, manytimes there is simultaneous production of the solid particles detached from matrix of the reservoir rock. This phenomenon receive the name of the sand production. In this case stress and flow conditions around of the well are fundamental factors for deflagration of the process. Stress concentration in the wall of the well lead to the loss of cohesion between grains arising, consequently, a granular material region susceptible for dragging by seepage forces derived from fluid flow. The objective of this work was to perform sand production tests in Rio Bonito and synthetic sandstone samples using real-time X-Ray Computerized Tomography. The tests investigated the initial and the evolution of failure at the cavity wall of samples. These are initial stages of the sand production process. The analysis of the CT-scans obtained during tests allowed the visualization of breakouts and collapses of the wells. From studies more details were possible estimate the sand production and produce 3-D images of the propagation of the failure.

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CICYT (BT87-0033)

Os mecanismos amplamente utilizados em aplicações industriais são de tipo serial, porém há algum tempo vem sendo desenvolvidos estudos sobre as vantagens que os mecanismos de arquitetura paralela oferecem em contraposição com os seriais. Rigidez, precisão, altas frequências naturais e velocidade são algumas características que os mecanismos paralelos atribuem a máquinas já consolidadas na indústria, destinadas principalmente nas operações de manipulação (pick and place). Nesse sentido, é relevante o estudo sobre a funcionalidade em outros tipos de operação como a usinagem e, particularmente o fresamento. Para isto, devem-se ainda explorar e desenvolver as capacidades dos mecanismos paralelos em relação à rigidez e à precisão nas operações mencionadas. Foi desenvolvido previamente o projeto e montagem do protótipo de uma máquina fresadora de arquitetura paralela. Também aracterizado pela redundância na atuação para o posicionamento da ferramenta. Com este intuito, pretende-se no trabalho atual, avaliar o erro estático de posicionamento da ferramenta por métodos experimentais, quantificar os deslocamentos, realizar um mapeamento experimental em diversas configurações dos membros. Por outro lado, pretende-se adaptar um modelo numérico simplificado que possa prever as deformações elásticas em diversas configurações, que contemple o efeito de juntas lineares flexíveis e que de alguma forma ajude a identificar as principais fontes de erro. Para tal, foram elaboradas rotinas de programação que através da cinemática inversa e o uso do método dos elementos finitos tentem prever o que de fato acontece nos experimentos. Foi proposta também uma implementação alternativa para o controle do mecanismo através de um software CNC e a conversão de coordenadas cartesianas em coordenadas dos atuadores, isto ajudaria na geração do código G. Finalmente, foram elaboradas algumas trajetórias que tentam avaliar a exatidão e repetitividade do mecanismo além de descrever outras trajetórias livres. / Serial mechanisms have been widely used in industrial applications, on the other hand some studies related to advantages of parallel kinematics and its benefits have been developed in the last decades. Stiffness, accuracy, high natural frequencies and velocities are some characteristics that this kind of kinematic architecture attribute to some industrial machines specially used in \"pick and place\" operations. However, it remains relevant to study the functionality that parallel mechanisms could offer in other kind of applications such as milling. In order to achieve this, it is important to evaluate and explore the capabilities and performance characteristics when precision and stiffness are involved. A milling machine with parallel architecture prototype has been designed and constructed in previous works. The tool positioning is characterized by redundant actuation. The present work aims to evaluate the static error of the tool positioning mechanism by experimental procedures, in order to quantify the tool displacements under some established loads and to elaborate an experimental map for static error in different mechanism configurations. On the other hand, it is intended to adapt a simplified numerical model that could predict the stiffness behavior along the workspace including the effect of flexible linear actuators. For this purpose, a finite element method script was developed to solve all the structure displacements. In addition, it was proposed an alternative control implementation that works through an open source CNC software and its appropriate kinematic conversion for the mechanism characteristics and the generation of G Code scripts. Finally, some trajectories were planned in order to evaluate accuracy and repeatability in two proposed paths besides some other free operations.

A influência da isomeria cis/trans na reatividade de complexos do tipo [RuCl2(DMSO)3(L)], onde L = DMSO (2;4), n-butilamina (1;3) na polimerização via metátese por abertura de anel (ROMP) foi investigada. Os complexos 1 e 2 apresentaram isomeria fac, enquanto que os complexos 3 e 4 foram trans e mer, respectivamente. Os dados cristalográficos sugerem uma conformação fac para o novo complexo 1. Os parâmetros eletrônicos e estéreos dos ligantes, medidos pelos valores de pka e θ, respectivamente, foram usados para interpretação dos resultados. Os monômeros cíclicos usados foram norborneno (NBE), norbornadieno (NBD) e diciclopentadieno (DCPD), considerando como parâmetros as razões molares monômero/complexo, temperatura, tempo de reação e estrutura geométrica. Complexos cis foram mais ativos do que os complexos trans para a polimerização de norborneno e de norbornadieno, sendo os resultados a 50 oC melhores do que os resultados a 25 oC. Na polimerização de norbornadieno, ao contrário da polimerização com norborneno, os melhores rendimentos foram obtidos com os complexos contendo os ligantes cloro trans-posicionados. Os compostos isolados foram caracterizados por analise elementar, FTIR, voltametria cíclica, espectroscopia na região do UV-vis, RMN de 1H e 13C e espectroscopia de difração de raio-x. Em adição, combinação de resultados teóricos e dados experimentais para a reação de ROMP de norborneno usando [RuCl2(PPh3)2(piperidina)] mostra a otimização estrutural das espécies envolvidas na catálise e o perfil termodinâmico de toda reação. Fatores entrópicos explicam a espontaneidade observada para a dissociação de grupos de saída, que são processos endotérmicos. Logo após a etapa determinante da velocidade, ocorre a coordenação de uma molécula de norborneno e um efeito trans-sinérgico entre este monômero e o ligante piperidina ativa a catálise. O uso de outros diazocompostos (TBDA e BDA) foi feito para analisar as influências eletrônicas e estéricas do carbeno em questão. Efeitos eletrônicos tem menos influência sobre a estrutura da espécie ativa do que os efeitos estéricos, influenciando nos rendimentos e nos dados dos polímeros formado. / The influence of cis/trans isomery on the reactivity of complexes of the type [RuCl2(DMSO)3(L)], where L = DMSO (2;4), n-butylamine (1;3) in the ring-opening metathesis polymerization (ROMP) was investigated. The complexes 1 and 2 showed isomerism fac, while the complexes were 3 and 4 were trans and mer, respectively. The crystallographic data suggest a fac conformation for the new complex 1. The electronic and steric parameters from ligands, measured by pKa values and θ, respectively, were used for interpretation of the results. The cyclic monomers used were norbornene (NBE), norbornadiene (NBD) and dicyclopentadiene (DCPD), given as parameters the molar ratios monomer/complex, temperature, reaction time and geometric structure. The cis complexes were more active than the trans complex for polymerization of norbornene and norbornadiene, and the results at 50 oC better than the results at 25 oC. The polymerization of norbornadiene, unlike the polymerization of norbornene, best yields were obtained with complexes containing trans-positioned chloro ligands. All compounds were characterized by elemental analysis, FTIR, cyclic voltammetry, UV-vis spectroscopy, NMR 1H and 13C spectroscopy and x-ray diffraction. In addition, combination of theoretical and experimental results data for ROMP reactions of norbornene using [RuCl2(PPh3)2(piperidine)] shows the structural optimization of the species involved in the catalysis and the thermodynamic profile of the whole reaction. Entropic factors explain the spontaneity observed for dissociation from both leaving groups, which are endothermic processes. Immediately after the rate-determining step occurs the coordination of a norbornene molecule and a trans- synergistic effect between the monomer and ligand piperidine actives the catalysis. The use of other diazocompostos (TBDA and BDA) was done to analyze the electronic and steric influences of the carbene in question. Electronic effects had less influence on the structure of the active species than the steric effects, influencing the yield and the data of the polymers formed.

o objeto de estudo desta dissertação é a aplicação de conceitos do Sistema Toyota de Produção (STP) na melhoria de um processo de fabricação de calçados. Utilizando como base o princípio do não-custo e do Mecanismo da Função Produção (MFP), e as Sete Classes de Perdas do Sistema Toyota de Produção, além de algumas de suas técnicas, pretende-se realizar uma análise envolvendo i) um modelo de calçados, ii) uma linha de produção, e iii) uma das operações que fazem parte dessa linha de produção de calçados. Nos três casos o objetivo é identificar as perdas e, posteriormente, sugerir melhorias para eliminá-Ias e/ou reduzi-Ias. Tal análise se dá em três momentos: primeiramente, utiliza-se a Análise do Valor objetivando reduzir o custo dos componentes do produto (calçado) em fabricação. Em um segundo momento, um Fluxograma de Processo é utilizado para mapear o processo e, através da análise da transformação da matériaprima em produto acabado, são identificadas perdas e sugeridas alternativas para eliminá-Ias ou reduzi-Ias. Finalmente, através das técnicas de Estudo do Trabalho (Estudo de Método e Medida do Trabalho - cronometragem), analisa-se uma das operações que fazem parte desse processo produtivo. Por sua importante ligação com a melhoria da qualidade, especificamente no que se refere a eliminar ou reduzir a classe de perda denominada como "Perdas por Fabricação de Produtos Defeituosos", dispositivos Poka-Yoke também são abordados e aplicados nesta dissertação.

As leishmanioses são um conjunto de doenças cuja maioria tem caráter zoonótico e são causadas por protozoários parasitos do gênero Leishmania, além de ameaçarem cerca de 350 milhões de indivíduos em 98 países. O tratamento é feito à base de antimoniais pentavalentes desde a década de 40, anfotericina B e pentamidina, porém a toxicidade destes, a persistência dos efeitos colaterais e a duração do tratamento são as principais dificuldades na terapia dos pacientes que apresentam tal doença. Neste contexto, a busca de novos fármacos menos tóxicos e mais eficazes é de extrema importância. Como há relatos na literatura de que a associação compostos de prata e ligantes diimínicos apresenta atividade leishmanicida, o presente estudo avaliou a atividade anti-Leishmania in vitro e in vivo de compostos orgânicos contendo este metal em sua estrutura (JB3, JB4, JB5, JB5SF e JB6), além dos ligantes 2-tionaimidazolina e fenantrolina e os prováveis mecanismos de ação. Para tanto, foram feitas análises das atividades leishmanicidas em promastigotas e amastigotas, no contexto in vitro, para a determinação do IC50, além da citotoxicidade em macrófagos peritoneais murinos para determinação do CC50. Para avaliar os possíveis mecanismos de ação destes compostos, foram feitos ensaios de inibição enzimática, utilizando isoforma r-CPB2.8; eletroforese para avaliar degradação do DNA; microscopia de força atômica e dosagem de óxido nítrico. Para análise in vivo foi utilizado PCR em tempo real para quantificar a carga parasitária de hamsters infectados com L. (L.) infantum chagasi após tratamento experimental. O composto que apresentou melhores resultados sobre atividade anti-promastigota e anti-amastigota de L. (L.) amazonensis (8,06 μg/mL, 1,30 μg/mL, respectivamente) e L. (L.) infantum chagasi (1,46 μg/mL, 8,21 μg/mL, respectivamente) foi o JB5, e o que apresentou menor toxicidade foi o 2-tionaimidazolina. Como alguns compostos apresentaram uma toxicidade considerável, avaliou-se este parâmetro no ligante fenantrolina e obteve-se CC50 = 30,80 μg/mL, concluindo que este contribui consideravelmente para a toxicidade dos compostos. Com isso, avaliou-se a atividade leishmanicida contra as formas do parasito do JB5SF (sem o grupamento fenantrolina) e obteve-se IC50 de 1,80 e 8,91 μg/mL. Apesar do 2-tionaimidazolina ter sido o de menor toxicidade não foi tão eficiente para reduzir a carga parasitária das amastigotas teciduais quanto o Glucantime. Contudo, o composto JB5SF que apresentou o maior índice de seletividade (40,34) foi capaz de reduzir a carga parasitária das amastigotas teciduais, apresentando estatística semelhante, no fígado comparado com o fármaco de referência. Os compostos não apresentaram atividade inibitória significativa frente à cisteíno proteases (rCPB2.8) e nem degradação do DNA do parasito. Especificamente o JB5SF na concentração de 5,0 μg/mL não produziu modificações na membrana do protozoário e não alterou significativamente a área da superfície do macrófago infectado. Todavia, o JB5SF na concentração de 10,0 μg/mL e associado ao LPS levou o macrófago infectado a uma maior produção de NO quando comparado ao não tratado. Embora não tenha sido definido o mecanismo de ação do composto sobre o parasito pode-se inferir que o mesmo pode contribuir com a resposta imune estimulando as células macrofágicas no processo de fagocitose. / Leishmaniasis is a group of diseases most of which are zoonotic and are promoted by protozoan parasites of Leishmania genus, threatening around 350 million individuals in 98 countries. Since 1940s, treatment is based on pentavalent antimonials, amphotericin B and pentamidines, however the toxicity of these, the persistence of side effects and the duration of treatment are the main difficulties in the therapy of patients with such disease. In this context, the research for new, less toxic and more effective drugs is of utmost importance. As reported on literature, the association of silver compounds and diimine binders has leishmanicidal activity, the present study evaluated the anti-Leishmania activity in vitro and in vivo of organic compounds containing this metal in its structure (JB3, JB4, JB5, JB5SF And JB6), in addition to the 2-thionaimidazoline and phenanthroline binders and these probable activity mechanisms. With this aim, analyzes of leishmanicidal activities in promastigotes and amastigotes, in vitro context, were performed for IC50 determination, in addition to cytotoxicity in murine peritoneal macrophages using MTT methodology to CC50 determination. Evaluating possible mechanisms of these compounds action, enzymatic inhibition assays were performed using r-CPB2.8 isoform; electrophoresis to evaluate DNA degradation; atomic force microscopy and nitric oxide dosage to evaluate the interaction of these with the parasite and/or macrophage. For in vivo analysis, real-time PCR was performed to quantify the parasite bulk of hamsters infected with L. (L.) infantum chagasi after experimental treatment. The compound that presented the best results on L. (L.) amazonensis (8.06 μg/mL, 1.30 μg/mL, respectively) and L. (L.) infantum chagasi (1.46 μg/mL, 8.21 μg/mL, respectively) activity was JB5, and that showed the lowest toxicity was 2- thionamidazoline. As some compounds presented considerable toxicity, this trait was evaluated on the phenanthroline binder and CC50 was equal 30.80 μg/mL, concluding that this contributes considerably to compounds toxicity. Therefore, the leishmanicidal activity against JB5SF parasite forms (without the phenanthroline group) was evaluated and IC50 ranging from 1.80 and 8.91 μg/mL. Although 2-thionaimidazoline showed the lowest toxicity, it was not as efficient to reduce the amastigotes tissue parasitic bulk as Glucantime. However, the compound JB5SF that had the highest selectivity index (40,34) was able to reduce the parasitic load of the tissue amastigotes, presenting similar statistics, in the liver compared to the reference drug. The evaluated compounds showed no significant inhibitory activity against cysteine proteases (rCPB2.8) and no degradation of parasite DNA. Specifically, 5.0 μg/mL of JB5SF did not produce protozoal membrane modifications and did not alter the significantly surface area of the infected macrophage. However, 10.0 μg/mL JB5SF concentration associated with LPS increased NO production in infected macrophage when compared to untreated. Although the compound action mechanism on the parasite has not been defined, it is possible inferred that the same could contribute to immune response by stimulating macrophages in phagocytosis process

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Odontologia / Made available in DSpace on 2012-10-17T20:28:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T17:42:26Z : No. of bitstreams: 1 181915.pdf: 5516530 bytes, checksum: f8091e7c6c2a1fd9f9df19e0c594b533 (MD5) / Muitas tarefas, em robótica, requerem uma efetiva interação do robô com o ambiente. Esta interação é caracterizada por uma força de contato, que precisa ser controlada. Nos últimos vinte anos, diversas leis de controle direcionadas a situações deste tipo foram propostas. Entretanto, somente algumas destas leis levam em conta perturbações externas e incertezas paramétricas do sistema. Por isso, neste trabalho, são propostos controladores robustos baseados em estrutura variável, que têm por objetivo controlar o movimento e a força de contato do efetuador final de robôs manipuladores, durante a realização de tarefas em ambientes passivos, mesmo na presença das perturbações e das incertezas mencionadas acima. Estudam-se controladores tanto para o robô rígido como para o robô de juntas flexíveis, em contato com ambientes cinemáticos, flexíveis e dinâmicos. Diversos resultados de simulação são apresentados, entre os quais uma comparação do controlador a estrutura variável com um controlador baseado em dinâmica inversa.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T13:12:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T19:15:03Z : No. of bitstreams: 1 161842.pdf: 2533717 bytes, checksum: 38ee12f3e5e48ecea4ee3f503e851725 (MD5) / A maior parte dos robôs industriais é empregada em tarefas nas quais o efetuador final não tem contato com o meio. Neste caso o robô necessita ser dotado apenas de um controlador que permita o posicionamento e a orientação do efetuador final de acordo com a exigência da operação. Seu controle é denominado de posição. Quando ha contato com o meio existem forças e momentos atuando no efetuador e no meio. Neste caso, além da posição, é preciso controlar essas forças e momentos de interação. Neste trabalho apresenta-se um estudo de leis de controle de força aplicadas a robôs manipuladores e objetiva comprovar experimentalmente uma técnica de controle simultâneo de força e posição em um robô de porte industrial. Realiza-se um estudo e uma análise sobre as principais técnicas de controle de força aplicadas a robôs manipuladores. Como aplicação, é implementado um algoritmo de controle simultâneo de força e posição, baseado em informações da força de interação do robô com o meio. Este algoritmo é empregado para o seguimento de contornos irregulares pelo efetuador final do robô. A aplicação experimental é realizada em um robô de configuração SCARA, dotado de um sensor de força. O desempenho do controlador é avaliado a partir de dados numéricos obtidos nos experimentos. Os resultados experimentais comprovam a eficiência na utilização da técnica de controle simultâneo de força e posição.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-26T02:03:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 300413.pdf: 2723345 bytes, checksum: 59cb954638bd737fd53ad470fcea50e7 (MD5) / Este trabalho trata do desenvolvimento de um sistema de controle aplicado em manipuladores do tipo cartesiano para geração e correção de trajetórias de soldagem. O referido sistema foi inicialmente configurado para aplicações típicas de soldagem naval com o manipulador de dois graus de liberdade denominado Tartílope V2F. Este equipamento é constituído por dois eixos prismáticos e ortogonais. O eixo Y é responsável pelo seguimento da junta e o movimento de tecimento transversal do cordão de solda enquanto que o eixo X é um trilho flexível que se molda a superfícies curvas, viabilizando assim a soldagem de juntas de costados, blocos e painéis de navios. Este desenvolvimento tem como diferencial o hardware e um software estruturado em linguagem C++ com orientação a objeto que facilita a criação de novas funcionalidades ao Tartílope V2F e a adaptação a outros manipuladores cartesianos com mais graus de liberdade. O sistema de controle desenvolvido para o Tartílope V2F é composto pelos módulos: interface do usuário, suporte à soldagem, geração dos comandos de movimento, acionamento dos eixos, entradas analógicas usadas para receber os sinais de sensores de correção automática da trajetória e o de entradas e saídas digitais para sincronismo com equipamentos periféricos. A interface do usuário é de fácil uso possibilitando a programação das trajetórias de soldagem com vários passes e trechos filetados com tecimento do tipo trapezoidal via uma tela sensível ao toque. Este módulo conta ainda com a possibilidade de correção de todos os parâmetros da trajetória durante a soldagem. Em vista da fragilidade da tela sensível ao toque, foi desenvolvido o módulo de suporte a soldagem que é um dispositivo portátil resistente aos respingos de soldagem. Esse dispositivo permite o operador posicionar a tocha, carregar programas da interface do usuário para execução e realizar também correções de todos os parâmetros da trajetória durante a soldagem. O módulo de geração dos comandos de movimento gera os sinais de direção e passo de cada eixo e os envia para os respectivos drivers de acionamento dos motores de acordo com a trajetória programada ou corrigida. O microcontrolador LPC2148 deste módulo é também responsável por gerenciar o módulo de entradas analógicas e o de entradas e saídas digitais. O módulo de acionamento dos eixos do Tartílope V2F foi substituído em função da necessidade de ampliação da faixa de velocidade de posicionamento e da própria tocha de soldagem. Em ambos os eixos foram usados o conjunto otimizado de acionamento: driver bipolar em corrente com tecnologia DSP com seu respectivo motor de passo de alto torque. Por fim para validar o sistema foram realizados ensaios em laboratório, num primeiro momento focando as funcionalidades e desempenho e no segundo momento simulando a sua aplicação na soldagem do costado de uma embarcação. Excelentes resultados de soldagem e de integração entre operador e manipulador foram obtidos em ambos os momentos. / This research deals with the development of a system control applied in cartesian manipulators for trajectory generation and correction of welding. The system was initially configured for typical applications in naval welding with manipulator in two degrees of freedom called Tartílope V2F. This equipment is constituted by two axes: orthogonal and prismatic. The Y axis is responsible for following the joint and the transversal weaving movement of the weld bead, while the X axis is a flexible rail which molds itself to curved surfaces, enabling the welding of broadsides joints, blocks and panels of ships. This development has as differentials the hardware and a software structured in C++ language with object orientation that facilitates the creation of new functionality to Tartílope V2F and the adaptation of other cartesian manipulators with more degrees of freedom. The control system developed for Tartílope V2F is composed by the following modules: user interface, welding support, generation of motion commands, activation in the axis, analogical input used for receiving the signals from trajectory automatic correction the trajectory sensors and digital input and output for synchronizing with peripheral equipment. The user interface is easy to use, allowing the programming of welding trajectories with multiple passes and filleted excerpts with trapezoidal weaving type via touch screen display. This module also counts with the possibility of correcting all trajectory parameters during welding. Due to the fragility of touch screen display, a welding support module, which is a portable device resistant to welding spatter was developed. Such device allows the operator to position the torch, load user interface programs for execution, and also perform corrections in all trajectory parameters the during welding. The module motion command generation generates step and direction signals for each axis and sends for the respective drivers the activation of motors according to the programmed or corrected trajectory. The LPC2148 microcontroller this module is also responsible for managing the module analogical input and the digital input and output. The module activation in the axis of Tartílope V2F was substituted due to need for expanding the range velocity in positioning and also the welding torch. In both axes an optimized activation pack was used: a bipolar driver in current with DSP technology with its respective high-torque step motor. Finally, laboratory experiments were performing for validating the system, initially focusing on features and performance, and later simulating its application in welding vessel broadsides. Excellent welding results and the integration between operator and manipulator have been obtained in both stages.