Orientador: Ângelo Caporalli Filho / Banca: Marcelo de S. Q. Bittencourt / Banca: Marcelino Pereira do Nascimento / Banca: Vicente Afonso Ventrella / Resumo: Este trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento do efeito acustoelastico durante o processo de fabricação, permitindo assim obter informações das tensões residuais por meio da técnica ultrassônica em tubos de aço API 5L X70 fabricados pelo processo ERW, utilizados no transporte de óleo e gás. A medida de tensão residual através de método não destrutivo e portátil é de grande interesse para diferentes segmentos da indústria. Dentre as técnicas, o uso do ensaio de ultrassom, por meio da medida da birrefringência, é uma das que apresenta grande potencial. Esta pesquisa consiste em determinar a variação do tempo de percurso da onda ultrassônica com a direção de propagação da onda cisalhante alinhada com a direção longitudinal e perpendicular ao sentido de laminação durante as etapas de conformação mecânica da chapa metálica em tubos, após o teste hidrostático e após o corte do tubo com auxílio de uma fresadora. Os resultados mostraram diferença no comportamento acustoelastico no tubo durante as etapas de conformação da chapa em tubo. Essa diferença foi causada pelas tensões internas que são geradas devido principalmente à heterogeneidade de deformação, ou seja, os níveis de tensões são diferentes ao mesmo tempo em locais distintos durante a etapa de conformação da chapa em tubo. Apesar dessa heterogeneidade de deformação, foi possível estimar as tensões residuais pontuais circunferenciais em cada etapa do processamento do tubo / Abstract: This work has as objective to present the behavior of the effect acoustic during the production process, allowing like this to obtain information on the residual stress by means of the ultrasonic technique in pipes API 5L X70 manufactured by the ERW process and used in the oil and gas transportation. The nondestructive residual stress measurement with portable methods is of great interest for industry segments. The ultrasonic birefringence technique is that present a larger potential. This research consists of determining the acoustic birefringence during the stages of mechanical conformation from metallic plate to pipe, after hydrostatic test, and after the cut of the pipe with edge miller. The results show a difference in the acoustic behavior of the pipe during the conformation stages from plate to pipe. This difference was caused by internal stresses which are mainly created due to heterogeneity of deformation, in which levels stress are different at de same time in different locations during the conformation stages from plate to pipe. In spite of the heterogeneity of deformation, it was possible to estimate the residual stress in circumferential point in each stage the processing of the pipe / Mestre

Resumo: A corrosão microbiológica ou biocorrosão em superfícies metálicas está associada a várias espécies microbianas e seus produtos metabólicos. A colonização destas superfícies por microrganismos é denominada biofilme. A corrosão causada por biofilmes pode levar à danificação de equipamentos e destruição de ligas metálicas e outros materiais minerais. O objetivo deste trabalho foi o isolamento e identificação de microrganismos presentes em corpos-de-prova metálicos (CP’s) instalados em estações de corrosão em duas Usinas Hidrelétricas (Usina hidrelétrica de Balbina – “Presidente Figueiredo/AM” e Usina hidrelétrica de Salto Pilão – “Ibirama/SC”). Os CP’s foram imersos em caixas acrílicas, onde circulava água do reservatório das usinas. Os microrganismos foram isolados em meios seletivos e posteriormente identificados por meio de macromorfologia, micromorfologia (microscopia ótica e eletrônica de varredura), provas bioquímicas e quando apropriado, por oligonucleotídeos específicos e sequenciamento de DNA. Foram isoladas Bactérias Redutoras de Sulfato (BRS) e bactérias oxidantes do ferro em CP’s com tubérculo de corrosão. Outras bactérias associadas à formação de biofilme também foram encontradas, como Pseudomonas sp, Enterobactérias e Bacillus sp, principalmente em aço carbono. Os principais gêneros de fungos isolados foram Aspergillus sp, Paecilomyces sp e Penicillium sp. O aço carbono foi o metal mais afetado pela biocorrosão e também apresentou maior diversidade de microrganismos. Foi verificado que com a utilização de técnicas de metagenômica é possível acelerar o processo de identificação das Bactérias redultoras de sulfato envolvidas com o “biofouling” e biocorrosão.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-05-03Bitstream added on 2014-06-13T20:56:24Z : No. of bitstreams: 1 baldissera_bl_me_rcla.pdf: 1165282 bytes, checksum: e54d30574e495ef3d4a7a7c98bd8cf32 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Agaricus blazei é uma das espécies de fungo do grupo basidiomiceto nativo do Brasil, popularmente conhecido como cogumelo-do-sol®. O Brasil é considerado um grande fornecedor desse fungo para o mercado internacional cujos padrões de qualidade são bastante restritivos em relação à concentração de metais pesados, principalmente cádmio. Esse fungo possui propriedades medicinais e seus cogumelos são consumidos por grande número de pessoas que procuram melhorar a qualidade de vida. O trabalho objetivou estudar o acúmulo de cádmio, cromo e chumbo por A. blazei. Foram realizados 3 experimentos, utilizando 2 tipos de composto e 3 tipos de solo para cobertura. O fungo foi cultivado em sacos de plástico preto contendo no fundo o composto inoculado, tendo como cobertura diferentes tipos de solo. O solo e o composto foram analisados para quantificação de Cd, Cr, Pb por espectrometria de absorção atômica, propriedades físicas e químicas (Instituto Campineiro de Análise de Solo e Adubo ICASA). Além das quantias de metais encontradas no solo e no composto foram adicionados 66 mg de cloreto de cádmio, 132 mg de sulfato de cromo e 12 mg de nitrato de chumbo ao solo de cobertura. Após a frutificação, os basidiocarpos foram analisados para quantificar proteínas, aminoácidos, metais pesados e identificação de modificações protéicas por espectroscopia de infravermelho (FTIR). O resultado das análises demonstrou que havia acúmulo de metais pesados nos basidiocarpos, ocorrendo maior percentual nos contaminados com cádmio.Além disso, detectou-se nos basidiocarpos contaminados menor teor de proteínas. Através de FTIR não foi possível detectar alterações nas proteínas nos basidiocarpos analisados. / Agaricus blazei is a basidiomycete fungus native from Brazil and popularly known as Cogumelo-do-sol® the sun-mushroom. Brazil is a supplier of this edible mushroom to international markets to which quality standards are very restrictive regarding the concentration of heavy metals, especially cadmium. This fungus exhibits medicinal properties and its fruiting bodies are consumed by a large number of people that seek to improve life quality. The objective of this work was to study the accumulation of cadmium, chromium and lead by A. blazei. Three experiments were made using two composts and three types of covering soil. The fungus was cultivated in black plastic bags contend in the deep inoculated compost and as covering different types of soils. The soil and the compost were analyzed to determine the amount of heavy metals: Cd, Cr and Pb by atomic absorption spectrophotometer, and physical and chemical properties (ICASA). Besides the metal found in the soil and compost, 66 mg of cadmium chloride, 132 mg of chromium sulfate and 12 mg of lead nitrate were also added to the covering soil. After fructification, the fruiting bodies were analyzed to measure the amount of raw proteins, amino acids, heavy metals and proteinic modifications for Spectroscopy of Infra Red (FTIR). The analyses of results showed accumulation of heavy metals in fruiting bodies, occurring a higher percentage in fruiting bodies contaminated of cadmium. Furthermore detected in contaminated fruiting bodies a less drift of raw proteins. Through FTIR was not possible to detect alteration in proteins of fruiting bodies analyzed.

Orientador: Paulo Sergio Tonello / Coorientador: Danielle Goveia / Banca: Leandro Cardoso de Moraes / Banca: Gilson Coutinho Junior / Resumo: A turfa tem sido utilizada como adsorvente natural de metais. Sua aplicação para remoção destes elementos de um efluente de uma empresa recicladora de plástico pode se tornar uma ferramenta alternativa economicamente viável, a fim de serem atendidos os padrões de lançamento de efluentes exigidos pela legislação. O presente trabalho detalha as características de adsorção da turfa em relação aos íons alumínio, cádmio, cobre, níquel, chumbo e zinco através da caracterização físico-química do material de estudo. A turfa utilizada foi coletada no estado de Sergipe. Verificou-se que o material é altamente poroso. As análises de ressonância magnética nuclear e infravermelho confirmaram presença de grupos funcionais esperados para este tipo de material, com presença predominante de grupos alifáticos. Foram realizados ensaios de adsorção para determinação do tempo de equilíbrio, da isoterma e da cinética de adsorção, tendo como resultado a isoterma de Langmuir e a cinética de adsorção de pseudo-segunda ordem. A eficiência da turfa na aplicação em efluentes foi estudada em ensaios de batelada e em coluna. O melhor metal adsorvido e com alta velocidade de adsorção foi o Pb. A remoção dos metais se mostrou com maior eficiência para o ensaio em coluna, com eficiência maior que 90% para concentrações de até 6,5 mg L-1, sendo que a percolação das soluções ocorreu utilizando-se a coluna sem troca da turfa / Abstract: Peat has been used as a natural adsorbent for metals. Its application for removal of these elements of a plastic recycling company effluent may become an alternative tool economically viable in order to attend the effluent discharge standards required by law. This paper details the peat adsorption characteristics relative to ions: aluminum, cadmium, copper, nickel, lead and zinc through the physicochemical characterization of the study material. The used peat was collected in the state of Sergipe. It was found that the material is highly porous. The analysis of infrared and nuclear magnetic resonance confirmed the presence of functional groups expected for this type of material, with a predominant presence of aliphatic groups. Adsorption experiments were conducted to determine the equilibrium time, the adsorption isotherm and kinetics, resulting in the Langmuir isotherm and the kinetics of adsorption pseudo-second order. The peat efficiency on effluent application was studied in batch and column testing. The best metal adsorbed with high adsorption speed was Pb. Removal of the metals showed be more efficiently for the column test with efficiency higher than 90% at concentrations up to 6.5 mg L-1, and the percolation of the solution occurred using the column without exchange of peat / Mestre

Orientador: Oswaldo Garcia Júnior / Banca: Maria Lucia Gonsales da Costa Araújo / Banca: Maurício César Palmieri / Resumo: O processo de biossorção tem sido reconhecido como alternativa potencial na concentração de metais pesados e radioisótopos a partir de corpos d'água que recebem ação antropogênica (indústria, mineração, etc.). A biossorção é um processo que se baseia na remoção de íons metálicos de uma solução, a partir de interações entre o metal e determinados sítios ativos presentes em revestimentos celulares, provenientes de biomassas como algas, bactérias e fungos. Em geral utiliza-se a biomassa inativa ("morta"), pois se eliminam problemas de toxicidade dos metais na biomassa viva e custos com nutrientes. Há também na literatura crescente interesse na concentração, recuperação e separação de metais de grande interesse tecnológico, como as terras-raras (TR). Os metais de elementos TR são essenciais para fabricação de produtos de alta tecnologia tais como laseres, supercondutores, catalisadores para craqueamento de petróleo, equipamentos miniaturizados, lâmpadas fluorescentes, satélites, fósforos,absorvedores de radiação ultravioleta, magnetos permanentes e armazenadores de informação. Apesar de apresentarem maior disponibilidade na natureza que metais como zinco e cobre, possuem alto valor agregado devido aos dispendiosos e complexos processos de separação e purificação de misturas de TR, resultado da alta similaridade química entre os elementos do grupo, envolvendo inúmeros passos de extração com solventes e/ou resinas de troca-iônica. Poucos países detêm processos de separação de TR e, dessa forma, o domínio dessa tecnologia determina uma importância considerável nos aspectos geopolíticos, estratégicos e econômicos, visto a extensão de investimentos em P&D envolvidos e as descobertas geológicas das últimas décadas das jazidas chinesas, grande mercado a ser explorado, que abrangem 80% das reservas mundiais. O objetivo deste trabalho foi...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The biosorption process has been recognized as a potential alternative for heavy metals and radioisotopes uptake from wastewaters produced by anthropogenic (industry, mining, etc.). The biosorption is a process based on metallic ions removal of aqueous solutions due to interactions between the metals and several active sites present on cellular envelope (walls and membranes) from algae, bacterial, or fungal biomasses. Generally the inactive biomass ("dead") is utilized, to avoid heavy metals toxicity problems with live biomass and nutrients costs. There is a crescent interest in concentration, recovery, and separation of high technological relevance metals, such as rare earth metals (RE). The RE are essentials for manufacturing of lasers, superconductors, cracking catalysts for petroleum, miniaturized equipment, fluorescents lamps, satellites, phosphorus ultraviolet radiation absorbers, permanent magnets, and electronic information storage. Although RE metals are more available than other metals as zinc and copper, they present high market values due to expensive and complexes processes of separation and purification from mixtures due to its chemical similarities; the processes involve several steps of solvent extraction and/or ion-exchange resins. Only a few countries have the technology for separation process of the RE, which present a considerable importance, in both geopolitic and economic aspects due to the extensive R&D investments and the significant geological discoveries of RE ores deposits on last decades in China, which has 80% of the global reserves. The aim of this work was to evaluate the biosorption process in RE removal and separation from synthetic solutions. The results obtained in the work for lanthanum and neodymium biosorption in columns with Sargassum sp. biomass were satisfactory on the experimental conditions utilized. The results showed that: (a) the maximum biosorption...(Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Apresenta-se, neste trabalho, um estudo de utiliznçno de metais amorfos, ou também chamados vidros metálicos, na construçio do circuito magnético de um pequeno transformador. As características mais importantes dos metais amorfos e relevantes para este tipo de aplicação são apresentadas, bem como as do material cristalino de ferro-silÍcio com grão orientado. Isto de. maneira a compará-los entre si. O projeto teÓrico deste transformador também é feito para que se possa estimar as vantagens e desvantagens do uso de metal runorfo e do metal cristalino citados. são mostrados os resultados experimentais obtidos do ensaio do transformador com metal amorfo, construÍdo com os dados do projeto teÓrico feito. O estudo teÓrico e os dados experimentais oferecem algumas conclusÕes interessantes e recomendaçÕes importantes para a continuidade do estudo de aplicação dos metais amorfos em dis positivos eletromagnéticos. / In this work we study the use of amorphous metals, also known as metallic glasses, for the construction of the magnetic circuit of a small transformer. The most important characteristics of the amorphous metals that are relevant for that purpose are presented as well as those of oriented-grain crystalline silicon iron so that they could be compared. The theorical design of the transformer is done to estimate the relative advantages and disadvantages of the amorphous metal as compared to the crystalline metal. Experimental results for a transforrner built with amorphous metal according to the theoretical design are shown. The theoretical design and the experimental results show some interesting conclusions and important recommendations for the continuing study of the application of amorphous metals in electromagnetic devices.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2006. / Submitted by Érika Rayanne Carvalho (carvalho.erika@ymail.com) on 2009-10-01T02:06:54Z No. of bitstreams: 1 2006_Camilla de Andrade Gonçalves.pdf: 1648259 bytes, checksum: 4965bdd7c725fcd3f0af9b6d41eacd12 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2010-02-12T23:02:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Camilla de Andrade Gonçalves.pdf: 1648259 bytes, checksum: 4965bdd7c725fcd3f0af9b6d41eacd12 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-02-12T23:02:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Camilla de Andrade Gonçalves.pdf: 1648259 bytes, checksum: 4965bdd7c725fcd3f0af9b6d41eacd12 (MD5) Previous issue date: 2006-09-13 / O objetivo deste trabalho é o estudo de critérios de resistência à fadiga multiaxial de metais em regime de alto número de ciclos. Os modelos apresentados por vários autores propõem, como medidas principais, a contribuição das tensões normais e das tensões cisalhantes para a degradação por fadiga do componente, além dos parâmetros do material. A questão que se coloca no contexto de solicitações multiaxiais é: qual é a melhor medida para caracterizar a amplitude de tensões cisalhantes e como incorporar o efeito das tensões normais? O estudo desenvolve então, uma análise destas questões relacionadas à modelagem de um critério de resistência à fadiga. Tensões normais trativas contribuem de forma maléfica para a degradação por fadiga por agirem no processo de abertura de microtrincas; quase a totalidade dos modelos de fadiga multiaxial considera a tensão hidrostática como medida das tensões normais atuantes na solicitação à fadiga. Sabe-se que esta é basicamente uma média das tensões normais e propõe-se aqui a substituição desta, pela máxima tensão principal. A aplicação da proposta a um conjunto grande de resultados experimentais disponíveis na literatura confirmou a hipótese de que a pior situação, que corresponde à existência de uma micro-trinca ortogonalmente orientada à máxima tensão principal, deve ser considerada e fornece uma previsão de resistência à fadiga mais conservativa e portanto, a favor da segurança. Quanto às tensões cisalhantes, primeiro apresentam-se as propostas de alguns autores, destacando-se dentre elas a abordagem do envelope elíptico e do envelope prismático. As duas aproximações fornecem as mesmas boas previsões de resistência à fadiga para dados experimentais de carregamentos senoidais com ciclos de mesma freqüência. Avança-se a análise para carregamentos mais gerais cujas trajetórias se distanciam da forma de um elipsóide e verifica-se de maneira inédita que, para uma ampla faixa de histórias de carregamento, as medidas de amplitude de tensões cisalhantes obtidas pelo máximo envelope prismático são equivalentes às medidas correspondentes obtidas pelo mínimo envelope elíptico. Tal verificação foi comprovada considerando-se trajetórias com ciclos senoidais assíncronos proporcionais e fora de fase, e ciclos não senoidais selecionadas a partir de resultados experimentais relativos a situações limites de resistência à fadiga. ________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The aim of this work is to evaluate multiaxial high cycle fatigue criteria for metals. The models presented by many authors propose that the the normal and shear stresses are the main variables controlling the fatigue damage, as well as the materials parameters. In the multiaxial context, the fundamental question to be answered is: which is the best measure to characterize the shear stress amplitude and how the well known effect of the mean normal stresses can be incorporated in the modeling process? This work carries out an analysis of such issues! Tensile stresses reduce the fatigue strength of metals as they keep the crack faces opened. Almost the totally of the multiaxial fatigue models available in the literature considers the hydrostatic stress as a measure for the normal stresses acting upon the fatigue solicitation. The hydrostatic stress is basically an average of the normal stresses acting in three orthogonal planes passing through a material point. Here we claim that the worst situation in terms of fatigue solicitation corresponds to the existence of a micro-crack orthogonally oriented to the maximum principal stress. Therefore, the maximum principal stress rather than the hydrostatic stress should be considered as an appropriate measure of the mean normal stress effect on the fatigue solicitation. To validate this hypothesis available experimental data published in the literature were selected and compared with the estimates provided by a modified version of the Prismatic Hull criterion developed by Mamiya and Araujo. Concerning the shear stresses, some models which consider the Minimum Circunscribing Ellipsoid or the Maximum Prismatic Hull of the deviatoric stress path as an appropriate measure for the shear stress amplitude are presented. The analysis carried out considering different materials subjected to a broad range of loading paths involving sinusoidal loadings with distinct frequencies and non-harmonic loadings revealed the shear stress amplitudes measured by the prismatic hull are equivalent to the ones measured by the elliptic hull.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2009. / Submitted by Allan Wanick Motta (allan_wanick@hotmail.com) on 2010-03-01T19:16:33Z No. of bitstreams: 1 2009_BraitnerLobatodaSilva.pdf: 1567955 bytes, checksum: 9fa0fbdae0bb50b49dabff832270fe11 (MD5) / Rejected by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com), reason: Abstract errado. on 2010-03-03T00:14:21Z (GMT) / Submitted by Allan Wanick Motta (allan_wanick@hotmail.com) on 2010-03-03T17:39:04Z No. of bitstreams: 1 2009_BraitnerLobatodaSilva.pdf: 1567955 bytes, checksum: 9fa0fbdae0bb50b49dabff832270fe11 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-03-03T23:15:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_BraitnerLobatodaSilva.pdf: 1567955 bytes, checksum: 9fa0fbdae0bb50b49dabff832270fe11 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-03-03T23:15:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_BraitnerLobatodaSilva.pdf: 1567955 bytes, checksum: 9fa0fbdae0bb50b49dabff832270fe11 (MD5) Previous issue date: 2009 / Este trabalho propõe uma estratégia numérico-experimental para determinar o valor do limiar de propagação de trincas, DKth , importante parâmetro da mecânica da fratura. Em particular, o Método do Ponto e o Método da Linha foram usados em conjunto com a resistência à fadiga de corpos com e sem entalhe permitindo formular uma metodologia híbrida para predição de fratura. A fim de checar a precisão da estratégia proposta, 40 conjuntos de dados experimentais foram selecionados a partir da literatura disponível para vários materiais metálicos. O valor do limiar de propagação de trincas foi predito através do pós-processamento dos resultados da análise linear-elástica em Elementos Finitos. As análises mostraram uma estreita relação entre as predições e os dados experimentais. Em particular, esta estratégia permitiu predições dentro de um intervalo de erro de ±20%, independente da forma do corpo de prova. Os resultados obtidos mostraram que raio de entalhe menor que 1 mm e coeficiente adimensional (raio do entalhe / dimensão associada à seção transversal) menor ou igual a 0,01 são mais indicados pois apresentam menor tendência de erro. Além disso, o Método da Linha prevê estimativas mais conservadoras que o Método do Ponto. Por fim, propriedades de fadiga em conjunto com a Teoria da Distância Crítica podem ser usadas para predizer parâmetro de mecânica da fratura e serem usadas em situações de interesse prático, reduzindo o tempo e o custo de projeto. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work proposes a numerical-experimental strategy to determine the threshold of the stress intensity factor, DKth , an important parameter of fracture mechanic. In particular, Point Method and Line Method were used in conjunction with the notched and unnotched fatigue limits allowing the formulation of a fracture prediction methodology. In order to check the accuracy of the proposed strategy, 40 sets of experimental data were selected from the technical literature for several metallic materials. The threshold of the stress intensity factor value was predicted by post-processing the results of linear-elastic Finite Element Analysis. The performed analyses showed a sound agreement between predictions and experimental data. In particular, the obtained estimations were found to be accurate within an error interval about ±20%, regardless the specimen geometrical feature. The obtained results show that a notch root radius smaller than 1 mm and a geometrical relation (notch root radius / net cross section) smaller or equal to 0.01 are more indicated. Moreover, the Line Method gives more conservative predictions than the Point Method. Finally, the fatigue properties in conjunction with linear-elastic Theory of Critical Distances can successfully be used to predict the threshold of the stress intensity factor in situations of practical interest, reducing the time and costs of the design process.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2009. / Submitted by Allan Wanick Motta (allan_wanick@hotmail.com) on 2010-04-15T14:28:21Z No. of bitstreams: 1 2009_RobertoDiasAlgarte.pdf: 2257614 bytes, checksum: 30942e01bc29dc3c0c1869582b320f53 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2010-05-10T18:31:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_RobertoDiasAlgarte.pdf: 2257614 bytes, checksum: 30942e01bc29dc3c0c1869582b320f53 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-05-10T18:31:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_RobertoDiasAlgarte.pdf: 2257614 bytes, checksum: 30942e01bc29dc3c0c1869582b320f53 (MD5) Previous issue date: 2009-06 / Esta tese propõe um modelo de estimativa de vida para fadiga multiaxial de alto ciclo, baseado em uma nova medida para a amplitude de tensão cisalhante. Tal medida baseia-se em um Envelope Prismático que circunscreve a trajetória das tensões no espaço desviador. Vidas experimentais resultantes de várias condições de carregamentos em quatro materiais diferentes foram comparadas com aquelas estimadas pelo modelo proposto. Para estes mesmos dados, os resultados obtidos também foram comparados com aqueles produzidos pelo modelo de Findley. Em ambos os casos, o modelo proposto apresentou um bom comportamento: além das diferenças entre as vidas estimadas e experimentais mostrarem-se relativamente pequenas, os resultados qualitativo e quantitativo nos casos estudados foram melhores que os de Findley. ___________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work proposes a life estimation model for multiaxial fatigue in the high cycle regime, based on a new measure for the shear stress amplitude. Such measure is based on circunscribing the stress path, in the deviator space, with a Prismatic Hull. Experimental lives related to several loading conditions, applied on four different materials, were compared with the estimated lives of the proposed model. Under this same data set, the results were also compared with the Findley's model. In both cases, the proposed model presented a good behavior: not only the differences between experimental and estimated lives were relatively small but the qualitative and quantitative overall results were better than Findley's.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2013. / Submitted by Elna Araújo (elna@bce.unb.br) on 2013-11-22T22:35:46Z No. of bitstreams: 1 2013_EduardoMartinsFontesDoRego.pdf: 6215794 bytes, checksum: e8d3b85c51a30c6fd216d18e9ee00d60 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-11-25T12:51:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_EduardoMartinsFontesDoRego.pdf: 6215794 bytes, checksum: e8d3b85c51a30c6fd216d18e9ee00d60 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-11-25T12:51:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_EduardoMartinsFontesDoRego.pdf: 6215794 bytes, checksum: e8d3b85c51a30c6fd216d18e9ee00d60 (MD5) / Este trabalho apresenta uma análise numérica estrutural de uma conexão parafusada, tipo viga-viga, em uma ponte metálica ferroviária, para calculo de vida à fadiga. A ponte em questão apresentou falha à fadiga nas conexões e parafusos, onde houve iniciação, propagação de trinca, e fraturamento de parafusos. Várias medidas reais de deformação foram realizadas quando da passagem de trens na ponte. Essas medidas são utilizadas para realização de modelagem e análise numérica pelo software de elementos finitos ANSYS Workbench. Inicialmente, a análise é conduzida para determinar o comportamento das conexões com parafusos ASTM A325 de alta resistência e verificar a resistência deles. Este resultado é usado para criar um modelo computacional padronizado que reflita o real comportamento dos parafusos na conexão. Pontes ferroviárias metálicas estão submetidas a cargas variáveis, logo, a análise da fadiga foi considerada. Através das simulações, é possível obter valores de tensões em pontos específicos na estrutura, podendo-se estimar os fatores de concentração de tensões com o objetivo de avaliar o início das trincas devido à fadiga em partes da estrutura. Em seguida o parafuso com rosca foi modelado com o intuito de estudar e validar o valor do fator de intensidade de tensões K na rosca do parafuso. As entradas de dados e resultados são baseadas na instrumentação real da ponte ferroviária metálica. _____________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work presents a numerical analysis of a structural bolted connection, type beam-beam on a railway bridge, for calculation of fatigue life. The bridge in question has failed due to fatigue of bolt connections, where the initiation and propagation of crack took place, and finally, the fracture of the bolt occurred. Several measures of deformation were carried out when the trains passed over the bridge. These measures are used to perform modeling and numerical analysis by finite element through ANSYS Workbench software. Initially, the analysis is conducted to determine the behavior of connections with high strength bolts ASTM A325 and to verify their resistance. This first result is used to create a computational standard model that reflects the real behavior of bolts in the connection. Since the railway bridge is subject to variable loading, fatigue analysis is also considered. Through these simulations, it is possible to obtain values of strength at specific points in the structure, which can estimate the stress concentration factors in order to assess the initiation of cracks due to fatigue in parts of the structure. Next, the bolt thread was modeled in order to study and validate the value of the stress intensity factor K. The input data and results are based on data from the instrumentation of the railway bridge.