Resumo: O contínuo crescimento na utilização de compósitos termoplásticos em componentes estruturais na indústria aeroespacial deve-se, primordialmente, à flexibilidade de projeto, excelência de suas propriedades mecânicas e baixa massa específica, aliadas aos elevados valores de resistência mecânica e rigidez e baixa incidência de corrosão, atendendo aos severos requisitos de desempenho dessas estruturas quando em serviço. No entanto, componentes que requerem exigências estruturais, quando expostos a ambientes agressivos como elevada temperatura e umidade, podem ter suas propriedades mecânicas sensibilizadas por esses fatores ambientais, e devem ser cuidadosamente avaliados antes de serem colocados em serviço. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é avaliar a influência do condicionamento higrotérmico (câmara climática e imersão em banho termostatizado) nas propriedades mecânicas (resistências à tração, fadiga e cisalhamento) e viscoelásticas de laminados PPS/Carbono e PPS/Vidro. Os laminados utilizados neste trabalho foram fornecidos pela empresa holandesa TenCate. Os resultados mostram que os laminados condicionados em câmara climática apresentaram absorção de umidade segundo as leis de Fick, entretanto, os laminados de PPS/Vidro submetidos ao condicionamento por imersão em banho termostatizado apresentaram um comportamento anômalo. Associado a estes resultados foi também observado que os laminados condicionados tiveram um decréscimo no valor de suas resistências ao cisalhamento, entretanto, apresentaram um aumento nos valores de temperatura de transição vítrea e resistência à tração. Os resultados obtidos a partir dos ensaios de fadiga praticamente não sofreram alteração com o condicionamento ambiental. A partir dos resultados obtidos neste trabalho, pode ser concluído que a utilização de laminados de PPS/Carbono e PPS/Vidro em aplicações... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The continuous use of thermoplastic composites in structural components of aerospace industry is due to essentially to the project flexibility, good mechanical properties and low specific mass, allied with elevated values of mechanical strength and rigidity and low corrosion incidence, attempted to severe requirements of these structures in service. However, components that require structural demand, when exposed in aggressive atmosphere such as high temperature and moisture, can have mechanical properties sensibility for these factors, and should be carefully studied before to be available in service. This way, the purpose of this work is to evaluate the hygrothermal conditioning influence (by using hygrothermal chamber and thermostatic bath immersion) on the mechanical properties (tensile strength fatigue and interlaminar shear) and on the viscoelastic behavior of PPS/carbon and PPS/glass laminates. The laminates used in this work were supplied by TenCate Dutch Company. The results obtained shows that conditioning laminates in hygrothermal chamber presented moisture absorption according to the Fick‟s law, however, the PPS/glass laminates submitted to thermostatic bath immersion presented a anomalous behavior. Associated to these results, it was also observed that the conditioned laminates had a decrease of shear strength values, however, presented an increase of glass transition temperature and tensile strength values. Results obtained according to fatigue tests practically do not change with the atmosphere conditioning. According to the results obtained in this work can be concluded that the use of thermoplastic laminates in aerospace applications is viable, because these laminates are less susceptible to atmosphere effect problems. / Orientador: Edson Cochieri Botelho / Coorientador: Maria Odila Hilário Cioffi / Banca: Herman Jacobus C. Voorwald / Banca: Mirabel Cerqueira Rezende / Mestre

Orientador: Julieta Rodini Engracia de Moraes / Banca: Silvia Regina Catharino Satori Barraviera / Banca: Antonio Carlos Shimano / Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar as condições clínicas do deslizamento tendíneo, a cinética celular do processo inflamatório e cicatricial e a força na regeneração do tendão do músculo f1exor profundo dos dedos do membro torácico de cães, quando se utiliza cola derivada da associação de veneno de serpente e fibrinogênio bubalino em substituição da tenorrafia convencional. Os tendões de 30 membros foram seccionados parcialmente para a aplicação da cola de fibrina. Aos 7,15 e 30 dias do pós-operatório foram realizadas biopsias para o estudo anátomopatológico e biomecânico dos tendões. A análise dos resultados demonstrou que 71,7% dos tendões estudados apresentaram retração dos cotos e 21,7% aderência com grau moderado a excessivo, comprometendo o deslizamento. Houve diferença significativa para o número de células inflamatórias entre os três tempos estudados (P<0,05), e o infiltrado inflamatório foi máximo aos 15 dias. Os resultados histopatológicos revelaram processo inflamatório característico do tendão aos 7, 15 e 30 dias, com menor grau de inflamação na fase aguda, facilitando a fase de maturação cicatricial. Pela avaliação biomecânica, a cicatrização tendínea ganhou, com o tempo, resistência progressiva para a força de tração máxima e deformações permanentes, possuindo aos 15 dias resultados satisfatórios para a rigidez e resistência, quando comparados com os outros dois tempos estudados. Assim, o adesivo de fibrina derivado de veneno de serpente pode ser usado como substância alternativa em tenorrafias para rupturas completas, ou na substituição dessas para rupturas parciais de tendões de cães. / Abstract: The aim of this research was to evaluate the c1ínical conditions of the tendineous sliding, the cellular kinetics of the inflammatory and healing process and the force in the regeneration of the digital deep f1exor tendon in the thoracic limb of dogs, when glue derived from the association of snake venom and buffalo fibrinogen was used instead of conventional tenorraphy. Tendons of 30 limbs were partially sectioned for fibrina glue application. Biopsies were performed at 7, 15 and 30 days after surgery so the anatomopathological and biomechanical studies of the tendons were conducted. The results analysis demonstrated that 71.7% of the tendons presented stumps retraction and 21.7% moderate to excessive adherence, what affected the sliding. There was significant difference as for the number of inflammatory cells in all studied times (P<0.05) and the inflammatory infiltration was (P<0.05) and the maximum at 15 days. The histopatological typical inflammatory process of results demonstrated the tendon at 7, 15 and 30 days after surgery, occurring a lower inflammation level in the acute phase, what made easier the healing maturation phase. In the biomechanical evaluation, as time went by the tendineous healing got progressive resistance for the maximum traction force and permanent deformations and demonstrated satisfactory results for rigidity and resilience at 15 days, when compared to the other two analyzed times. Therefore, the fibrina glue derived from snake venom can be used as an alternative substance in tenorraphies of complete ruptures or in substitution of these for partial ruptures of dogs tendons. / Mestre

Orientador: Newton Luiz Dias Filho / Banca: Devaney Ribeiro do Carmo / Banca: Patrícia Alexandre Antunes / Resumo: Esse trabalho tem como objetivo avaliar as propriedades mecânicas e térmicas de compósitos reforçados com bagaço de cana-de-açúcar. Para a preparação das amostras estudadas o bagaço da cana-de-açúcar foi desmedulado e triturado até atingir um comprimento médio entre 106 e 212 μm. Estas fibras foram tratadas quimicamente com uma solução hidróxido de sódio (NaOH) 10% para, posteriormente, ser adicionado ao epóxi DGEBA/TETA em concentrações de 1, 3, 5, 7,5 e 10% em massa. Foi obtido um aumento de 26,12% no limite de resistência à tração (LRT) do compósito com a adição de 3% de fibras, permanecendo constante em porcentagens superiores. Do mesmo modo, o módulo de elasticidade (E) teve um aumento de 12,5%, e o Limite de Resistência à propagação de trincas (K1C) teve um pequeno decréscimo em relação ao polímero não modificado com a adição de 3% de fibra de cana-de-açúcar (5,6%), permanecendo-se constante em porcentagens superiores. Além disso, os dados obtidos mostram que as propriedades térmicas não foram alteradas com a adição de fibras ao sistema DGEBA/TETA. / Abstract: This work has as objective to evaluate the mechanical and thermal properties of composites reinforced with sugarcane bagasse. For the studied samples preparation the sugarcane bagasse was triturated until being an average lengh between 106 and 212 μm. This fibers were going treated chemically with a solution NaOH 10%, for, afterwards, be added to epoxy DGEBA/TETA in concentrations of 1, 3, 5, 7.5, 10% in mass. An increase of 26,12% in Tensile strength (LRT) with addition of 3% of fibers was obtained, remaining constant to the superior percentages. In the same way, the Modulus of elasticity (E) had an increase of 12,5% and Fracture toughness (K1C) had a small decrease regarding the polymeric not modified (5,6%) with the addition of 3% of sugarcane fiber, remaining constant to the superior percentages. Moreover, the obtained values show that the thermal properties were not changed with the fiber addition in the sistem DGEBA/TETA. / Mestre

Orientador: Elias Taylor Durgante Severo / Banca: Claudio Angeli Sansigolo / Banca: Adriano Wagner Ballarin / Banca: Rosilei Aparecida Garcia / Banca: José Otavio Brito / Resumo: A madeira é um dos mais versáteis materiais de construção. Entretanto, considerando as pressões ambientais e a escassez de madeira nativa nas regiões Sul e Sudeste, deve-se utilizar madeiras alternativas. O gênero eucalipto se apresenta como uma solução para esse problema, porém possui limitações, tais como, altos níveis de tensões de crescimento, baixa permeabilidade e problemas de secagem, alta retratibilidade e susceptibilidade a fungos deterioradores. Uma forma comercialmente atrativa de se melhorar a estabilidade dimensional e a durabilidade biológica deste produto é a termorretificação da madeira logo após a sua secagem. Esse trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da termorretificação sob diferentes condições de temperatura na qualidade da madeira de Eucalyptus grandis Hill ex Maiden. Para tanto, foram usadas tábuas provenientes de toras de Eucalyptus grandis, com cerca de 5,9 anos de idade, da empresa Duratex-SA. Cada uma das tábuas foi seccionada de modo a fornecer peças controle e outras destinadas para a termorretificação, com temperaturas finais de 140ºC, 160ºC, 180ºC, 200ºC e 220ºC. A qualidade da madeira foi determinada pelos seguintes ensaios: (1) perda de massa e variação da espessura das tábuas; (2) propriedades físicas (massa específica básica, a 0%, a 12,0% e a 17,5% de umidade, teor de umidade de equilíbrio, inchamentos volumétricos e lineares, coeficientes de retratibilidade e fator anisotrópico); (3) resistência a fungos deterioradores; e (4) propriedades mecânicas (compressão paralela às fibras, flexão estática e dureza Janka normal às fibras). Os resultados mostraram que: (1) a perda de massa das tábuas de E. grandis aumenta exponencialmente entre 0,004% e 5,7% com o aumento da temperatura de termorretificação de 140ºC até 220ºC; (2) na região próxima à medula há uma variação... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The wood is one of the most versatile building materials, however considering the environmental pressures associated with lack of native wood in the South and Southeast region, alternatives woods must be used. The Eucalyptus species are a solution to this problem however they have limitations such high levels of growth stress, high shrinkage, low permeability, drying defects and susceptibility to rot fungi. A commercially attractive way to improve the dimensional stability and durability of these products is this retification® process after its drying. The objetive of this work was evaluating the effect of retification®, under different temperatures on the quality of the Eucalyptus grandis Hill ex Maiden wood. In order to do it so, were used logs of Eucalyptus grandis trees, with 5.9 years of age from company Duratex-SA. Each board was cutting to provide pieces and those designed with control and retified® with temperatures of 140ºC, 160ºC, 180ºC, 200ºC and 220ºC. The quality of retified® wood was determined by the following tests (1) mass loss and tickness variation of boards; (2) physical properties (densities at 0%, 12.0% and 17.5% of moisture content, equilibrium moisture content, volumetric and linears swelling, shrinkage coeficient and anisotropic factor); (3) decay resitance of wood; and (4) mechanical properties (compression parallel to grain, static bending and Janka hardness perpendicular to grain). The results showed that: (1) the mass loss of Eucalyptus grandis boards exponentially increases from 0.004% to 5.7% with an increase of retification® temperature; (2) near pith there is a variation in the boards thickness reduction of up 99.6% with an increase of treatment temperature, while near bark this variation was of up to 18.5%; (3) with increase retification® temperature has an significant improvements on moisture content and volumetric, tangential, radial... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Resumo: Os principais objetivos deste trabalho foram desenvolver estruturas bainíticas e multifásicas através de diversas rotas de tratamentos térmicos, visando as melhores combinações de propriedades mecânicas, fornecendo subsídios científicos/tecnológicos para as indústrias brasileiras. Em certos componentes de veículos aeroespaciais tem sido usado aço de baixa liga e ultra-alta resistência temperados e revenidos com elevada resistência devida a estrutura martensítica mas com baixa tenacidade. Uma melhoria na tenacidade é conseguida com redução controlada de resistência através do revenimento. O novo conceito, para aços avançados que combinam alta resistência com boa tenacidade, está simbolizado pelas microestruturas bainíticas e multifásicas. Neste projeto foi feito um estudo do efeito das microestruturas nas propriedades mecânicas de um aço AISI 4340. Foram analisadas diversas microestruturas, desde aquelas inteiramente bainíticas até microestruturas multifásicas com teores variados de ferrita, bainita, martensita e austenita retida. Os resultados foram comparados com aqueles obtidos por têmpera por resfriamento continuo e com as diversas rotas de transformação isotérmica. As combinações de propriedades mecânicas estão relacionadas com as frações volumétricas das fases e a bainita melhora significativamente a ductilidade do aço, mantendo a resistência elevada e melhorando a combinação resistência/ductilidade. O aço possui baixo coeficiente de encruamento e é possível conseguir resistências entre 1000 MPa e 1400 MPa com alongamento entre 13% e 25%, combinação esta superior aquelas encontradas para o mesmo aço quando temperado e revenido em óleo. / Abstract: The main goals of this study were to develop bainitic and multiphasic structures through several routes of heat treatment, in order to reach the better combination of mechanical properties, providing scientific/technological subsidies to Brazilian industries. In some of aerospatial vehicles components have been used quenched and tempered ultra-high-strength low-alloy steel where the martensitic structure is responsible for the high-strength and low toughness levels. Toughness improvements can be achieved by strength reduction control during tempering. The new concept for advanced steels, that combine high-strength and good toughness, is correlated with the bainitic and multiphasic microstructures. In this work the effect of microstructures on the mechanical properties of AISI 4340 steel. Has been analysed several microstructures, from those totally bainitic until multiphasics microstructures with various ferrite, bainite, martensite and retained austenite content. The results were compared with those obtained by quenching through continuous cooling transformation and several routes of isothermal transformation. The combinations of mechanical properties are related with volume fraction of present phases and the bainite improved significantly the toughness steel., keeping the high strength and improving the strength/toughness combination. This steel has low coefficient of hardness and is possible to achieve strengths between 1000 MPa e 1400 MPa with percentual elongation between 13% e 25%, this combination is better than that found to the same steel when quenched and tempered in oil. / Orientador: Tomaz Manabu Hashimoto / Coorientador: Antonio Jorge Abdalla / Banca: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Jorge Otubo / Mestre

Orientador: Paulo Torres Fenner / Banca: Cláudio Angeli Sansígolo / Banca: Sérgio Hugo Benez / Banca: Jorge Roberto Malinovski / Banca: Fernando Seixas / Resumo: Foram avaliados os efeitos causados ao solo pelo tráfego de máquinas florestais de corte e baldeio de madeira, com ênfase à compactação, em floresta de Eucalyptus grandis Hill ex Maiden, de 91 meses de idade, através do comportamento de parâmetros físicos e mecânicos de um Latossolo Vermelho Amarelo, com 480 g.kg-1 de areia total e 430 g.kg-1 de argila. Os tratamentos avaliados foram o trânsito anterior ao experimento, a fase de corte e processamento de madeira, efetuada por colhedora (harvester) sobre esteiras e a fase de extração, por trator transportador autocarregável (forwarder) com rodado de pneus, considerando-se as condições de presença ou ausência de cobertura de galhada. Os parâmetros físicos empregados na avaliação foram: densidade do solo, porosidade total, macroporosidade, microporosidade, água disponível no solo, taxa de infiltração de água, temperatura do solo e estabilidade de agregados a seco. Os parâmetros mecânicos avaliados foram resistência do solo à penetração e ao cisalhamento, densidade máxima do solo, teor de água crítico para compactação e grau de compactação. Também foram avaliadas a área de contato rodado-solo e a pressão de rodados sobre o solo. Adotou-se o delineamento inteiramente casualizado, sendo os resultados obtidos submetidos à análise de variância pelo Statistical Analysis System (SAS), com aplicação do teste Tukey a 5% e 10% de significância. Comparativamente, a densidade do solo, a resistência mecânica ao cisalhamento e a pressão de rodados sobre o solo foram maiores após o tráfego do trator transportador em relação ao conferido pela colhedora de madeira. Os parâmetros porosidade total, macroporosidade, microporosidade, água disponível e estabilidade de agregados a seco foram maiores na fase de corte de madeira do que na fase de baldeio... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: A study of soil compaction was carried out on a Red-Yellow Latosol with 43% of clay and 48% of sand, according to some soil physical and mechanical parameters in a harvester of a 91-month-old Eucalyptus grandis Hill ex-Maiden forest. The aim was to evaluate the influence caused by the traffic of a 100 kWa-tracked harvester followed by a 190 kWa-wheeled-forwarder, over and without slash, in comparison to the soil conditions before the harvesting operations. The physical parameters used were soil dry bulk density, total porosity, air-filled porosity, micro porosity, soil water availability and infiltration rate, temperature and soil mean aggregate sizes. The mechanical parameters were soil penetrometer resistance, shear strength, Proctor test and machine ground pressure. A randomized-block trial with 15 replicates was used, applying Statistical Analysis System (SAS) and Tukey test at 5% and 10% significance levels. Results showed that wheeled-forwarder increased soil dry bulk density, soil shear strength and soil machine pressure in relation to the tracked-harvester. Thus, the parameters total porosity, air-filled porosity, micro porosity, soil water availability and soil mean aggregate sizes were higher on harvesting than on wood hauling. The wheeled-forwarder operating without slash produced a higher soil dry bulk density, temperature and soil compaction degree. Also, this work condition decreased total porosity and air-filled porosity in relation to the same operation accomplished over slash. Micro porosity, water availability, soil infiltration rate, soil penetrometer resistance and the maximum soil dry bulk density were not affected by both machines working on both slash conditions. All the soil mechanized operations evaluated were rated higher than 2 MPa on soil penetrometer resistance parameter, looked like a soil limit to allow the root growing... (Complete abstract, click eletronic address below) / Doutor