Thesis (M.S.)--University of Michigan, 1985.

O estado do Rio Grande do Sul possui as maiores jazidas de ágata de que se tem conhecimento. Este material gemológico é utilizado para uma gama abrangente de aplicações em joalheria e produtos e neste formato pode elevar significativamente o seu valor de mercado. Cerca de 80% da produção de ágata é destinada à exportação, principalmente para a China e a Alemanha. O centro de beneficiamento de ágata no Brasil, que detém a maior concentração de empresas, está localizado na região de Soledade, no Rio Grande do Sul. Este município é conhecido mundialmente como polo industrial de “pedras preciosas”. Porém as tecnologias de beneficiamento de ágata das indústrias locais são bastante limitadas e com pouca inovação, sendo que o trabalho tem maior foco na comercialização direta, ou seja, em bruto, e em alguns produtos manufaturados de baixa complexidade tecnológica. Esta pesquisa trata da produção de camafeus, que são pequenas esculturas feitas normalmente em ágata e que são utilizadas na forma de broches e adornos, que em composição com ouro e prata podem se transformar em produtos de joalheria. Para tal, é proposto o desenvolvimento de um protótipo de equipamento para a confecção de camafeus, por um sistema de cópia, sendo uma adaptação de uma fresadora pantográfica. Esse protótipo foi projetado para ser utilizado pelos pequenos produtores soledadenses, que contabilizam cerca de 150 empresas cadastradas na APPESOL (Associação dos Pequenos Pedristas de Soledade). A proposta é de uma alternativa técnica de baixo custo para a criação de produtos de alto valor agregado e a inserção de esculturas em ágata feitas no Brasil no mercado interno e externo. A copiadora de camafeus faz uso de ferramentas diamantadas e copia um modelo produzido em outro material. Ensaios iniciais apontam que camafeus em ágata podem ser executados com esta técnica, porém há a possibilidade de inúmeros materiais gemológicos serem beneficiados também. / The state of Rio Grande do Sul has the biggest agate deposits, this gemological material is used for a wide range of applications in jewelry and products, increasing significantly its value on the market. About 80% of agate production is exported mainly to China and Germany. The agate processing center in Brazil which holds the largest concentration of companies is located in Soledade, Rio Grande do Sul. This municipality is known worldwide as the gems industrial center. However, the processing technology of the local companies are quite limited, with little innovation, whereas being focused on the direct marketing, in other words, in the raw state, and in some manufactured products with low technological complexity. This research is about the cameo production, which are small sculptures usually made of agate and used in the form of brooches and ornaments, that in composition with gold and silver turn into jewels. In order to achieve this is through the development of an mechanism prototype to produce the cameos, using a copying system by adapting a pantograph milling machine. This prototype was designed to be used by small producers which account for 150 companies registered at APPESOL (Small Gems Producers Association of Soledade). The proposal is a low – cost alternative technique for creating products and insertion of agate sculptures produced in Brazil’s national and international markets. The cameo copy machine makes use of diamond tools, that copies from a model made of different material. Initial tests show that agate cameos can be produced using this technique and other gemological materials can use this technique as well.

O estado do Rio Grande do Sul possui as maiores jazidas de ágata de que se tem conhecimento. Este material gemológico é utilizado para uma gama abrangente de aplicações em joalheria e produtos e neste formato pode elevar significativamente o seu valor de mercado. Cerca de 80% da produção de ágata é destinada à exportação, principalmente para a China e a Alemanha. O centro de beneficiamento de ágata no Brasil, que detém a maior concentração de empresas, está localizado na região de Soledade, no Rio Grande do Sul. Este município é conhecido mundialmente como polo industrial de “pedras preciosas”. Porém as tecnologias de beneficiamento de ágata das indústrias locais são bastante limitadas e com pouca inovação, sendo que o trabalho tem maior foco na comercialização direta, ou seja, em bruto, e em alguns produtos manufaturados de baixa complexidade tecnológica. Esta pesquisa trata da produção de camafeus, que são pequenas esculturas feitas normalmente em ágata e que são utilizadas na forma de broches e adornos, que em composição com ouro e prata podem se transformar em produtos de joalheria. Para tal, é proposto o desenvolvimento de um protótipo de equipamento para a confecção de camafeus, por um sistema de cópia, sendo uma adaptação de uma fresadora pantográfica. Esse protótipo foi projetado para ser utilizado pelos pequenos produtores soledadenses, que contabilizam cerca de 150 empresas cadastradas na APPESOL (Associação dos Pequenos Pedristas de Soledade). A proposta é de uma alternativa técnica de baixo custo para a criação de produtos de alto valor agregado e a inserção de esculturas em ágata feitas no Brasil no mercado interno e externo. A copiadora de camafeus faz uso de ferramentas diamantadas e copia um modelo produzido em outro material. Ensaios iniciais apontam que camafeus em ágata podem ser executados com esta técnica, porém há a possibilidade de inúmeros materiais gemológicos serem beneficiados também. / The state of Rio Grande do Sul has the biggest agate deposits, this gemological material is used for a wide range of applications in jewelry and products, increasing significantly its value on the market. About 80% of agate production is exported mainly to China and Germany. The agate processing center in Brazil which holds the largest concentration of companies is located in Soledade, Rio Grande do Sul. This municipality is known worldwide as the gems industrial center. However, the processing technology of the local companies are quite limited, with little innovation, whereas being focused on the direct marketing, in other words, in the raw state, and in some manufactured products with low technological complexity. This research is about the cameo production, which are small sculptures usually made of agate and used in the form of brooches and ornaments, that in composition with gold and silver turn into jewels. In order to achieve this is through the development of an mechanism prototype to produce the cameos, using a copying system by adapting a pantograph milling machine. This prototype was designed to be used by small producers which account for 150 companies registered at APPESOL (Small Gems Producers Association of Soledade). The proposal is a low – cost alternative technique for creating products and insertion of agate sculptures produced in Brazil’s national and international markets. The cameo copy machine makes use of diamond tools, that copies from a model made of different material. Initial tests show that agate cameos can be produced using this technique and other gemological materials can use this technique as well.

Over the last decade there has been a worldwide increase in the use of retractable roofs for stadia. This increase has been based on the flexibility and better economic performance offered by venues featuring retractable roofs compared to those with traditional fixed roofs. With this increased interest an evolution in retractable roof systems has followed. This dissertation is concerned with the development of concepts for retractable roof systems. A review is carried out to establish the current state-of-the-art of retractable roof design. A second review of deployable structures is used to identify a suitable retractable structure for further development. The structure chosen is formed by a two-dimensional ring of pantographic bar elements interconnected through simple revolute hinges. A concept for retractable roofs is then proposed by covering the bar elements with rigid cover plates. To prevent the cover plates from inhibiting the motion of the structure a theorem governing the shape of these plate elements is developed through a geometrical study of the retractable mechanism. Applying the theorem it is found that retractable structures of any plan shape can be formed from plate elements only. To prove the concept a 1.3 meter diameter model is designed and built. To increase the structural efficiency of the proposed retractable roof concept it is investigated if the original plan shape can be adapted to a spherical surface. The investigation reveals that it is not possible to adapt the mechanism but the shape of the rigid cover plates can be adapted to a spherical surface. Three novel retractable mechanisms are then developed to allow opening and closing of a structure formed by such spherical plate elements. Two mechanisms are based on a spherical motion for the plate elements. It is shown that the spherical structure can be opened and closed by simply rotating the individual plates about fixed points. Hence a simple structure is proposed where each plate is rotated individually in a synchronous motion. To eliminate the need for mechanical synchronisation of the motion, a mechanism based on a reciprocal arrangement of the plates is developed. The plate elements are interconnected through sliding connections allowing them mutually to support each other, hence forming a self-supporting structure in which the motion of all plates is synchronised. To simplify the structure further, an investigation into whether the plate elements can be interconnected solely through simple revolute joints is carried out. This is not found to be possible for a spherical motion. However, a spatial mechanism is developed in which the plate elements are interconnected through bars and spherical joints. Geometrical optimisation of the motion path and connection points is used to eliminate the internal strains that occur in the initial design of this structure so a single degree-of-freedom mechanism is obtained. The research presented in this dissertation has hence led to the development of a series of novel concepts for retractable roof systems.

The aim of this project is to examine the welding of the upper arm of the current collector - the pantograph of the electric locomotive according the the CSN EN 15085 norm. The first part of this thesis dealt with the elaboration of all needed WPS and with the proposal of the current preparation that is going to be realized. The experimental part dealt with the practical execution of the welding as defined in the first part. The macrostructure of weldings and the process of hardening have been evaluated based on the welding samples.

The increasing role of sustainability will lead the mobility by road into a more efficient and interactive system between infrastructure, environment and vehicles. The expand of emobility based on Electric Vehicles has been restricted by numerous shortcomings such as their driving range, the battery size, the dependence on charging stations and the time required for its charging. One of the solutions to overcome these limitations is can be the construction of electrified roads. The study compares the most significant opportunities for eRoads as the solutions ofInductive Power Transfer (IPT), conductive track and pantograph in climate change aspect.This thesis is also intended to describe these systems, as they represent different ways for reach electrification of ordinary roads. IPT is a contactless solution which uses the well-known electromagnetic induction principle. Pantograph and conductive track are both conductive solutions. In the first case, it is an overhead solution and for the track, the energy is transferred to the vehicles from a continuous rail embedded in the pavement. The aim of the study is to develop an open and transparent Life Cycle Assessment (LCA)framework for electrified roads that could be used for decision support. The main objective is to build a cradle-to-grave LCA model in SimaPro for an electrified highway asphalt road in Sweden. / A fenntarthatóság, fenntartható fejlődés világszerte egyre fontosabb szerephez jut,elősegítve ezáltal azt, hogy hagyományos útburkolatok helyett hatékonyabb, interaktív rendszerek kerüljenek kiépítésre. Ezek az „okos” utak összekapcsolják az infrastruktúrát, akörnyezetet és az embert, mint járművezetőt. Jelenleg, a már hagyományosnak mondható e-közlekedésnek – mely az elektromos autók használatán alapul – számos hátrányafigyelhető meg. Többek között a korlátozott vezetési távolság és akkumulátor méret,valamint a töltési lehetőségektől és töltésidőtől való függés. Ezek leküzdésének egyik módja lehet a villamosított utak építése és elterjedése. A tanulmány célja egy nyílt, átlátható és könnyen kezelhető életciklus-elemzés (LCA) keretrendszer kiépítése a villamosított utak számára, mint döntéstámogató rendszer ajövőbeli beruházásokhoz. Ez egy svédországi villamosított autópálya, SimaPro programbanlétesített életciklus-elemzés modell építésével kerül bemutatásra. A dolgozat a három legjelentősebb típusú rendszereket hasonlítja össze a klímaváltozást befolyásoló hatások tekintetében. Ezek az indukció elvén alapuló IPT, a vezető pálya és a pantográf megoldások. A tanulmány szintén hivatott bemutatni a rendszereket, minthogyezek merőben különböző elveken alapuló megoldásokkal érik el a hagyományos utakvillamosítását. Míg elektro-mágneses töltés elvén alapuló rendszer a kontakt nélküli megoldások közé tartozik, addig a másik két rendszer álladó fizikai kapcsolatot igényel a jármű és a töltési rendszer elemei között.

Problemstellung Im Rahmen des Zulassungsverfahrens für elektrische Schienenfahrzeuge werden oft Messungen bezüglich der Interaktion von Stromabnehmer und Oberleitung benötigt. Zu diesem Zweck werden meist Kontaktkraftmessungen durchgeführt. Dabei soll die dynamische Kraft zwischen Schleifleiste und Oberleitung bei Fahrzeughöchstgeschwindigkeit ermittelt werden. Beim Einsatz klassischer Messsysteme werden herkömmliche Kraftsensoren unter die Schleifleiste montiert. Daraus resultieren verschiedene Schwierigkeiten. Zum Einen muss der Sensor auf Hochspannungspotential mit elektrischer Energie versorgt und die Messdaten zum Erdpotential gesendet werden. Zum Anderen wirken hohe Massenträgheitskräfte oberhalb der Sensorik, welche die Messung höherfrequenter Schwingungen ausschließt. Diese Montage hat zudem den Nachteil, dass vagabundierende Kräfte und Momente ebenso über den Kraftsensor geleitet werden und so das Messergebnis beeinflussen können. Außerdem wirken aerodynamische Effekte, die die Messergebnisse zusätzlich verfälschen. Um geeignete Korrekturmaßnahmen anwenden zu können, müssen Versuche durchgeführt werden, bei denen es dauerhaft keinen Kontakt von Schleifleiste und Fahrdraht gibt. Wenn dieser Stromabnehmer der Einzige am Fahrzeug ist, stellt dies, neben den messtechnischen Herausforderungen, eine erhebliche betriebliche Einschränkung dar. Herangehensweise Nach einer Literatur- und Patentrecherche wurde die Problemstellung in zwei Unterthemen gegliedert. Zum Einen sollte von klassischen elektrischen Sensoren zu faseroptischer Messtechnik gewechselt werden. Dies hat den Vorteil, dass neben der Energie für den Sensor auch dessen Messsignale elegant über Potentialunterschiede hinweg übertragen werden können. Somit werden keinerlei elektrisch aktive Messinstrumente auf Hochspannungspotential benötigt. Als schöne Beigabe ist diese Sensorik auch gänzlich unempfindlich gegen elektromagnetische Störungen, die von der Oberleitung ausgehen. Zum Anderen sollte die gesamte Messtechnik nicht mehr unter, sondern in der Schleifleiste verbaut werden. Diese seit fast 40 Jahren bekannte Herangehensweise ist in einigen Publikationen schematisch dargestellt. Lediglich eine Veröffentlichung beschreibt die praktische Umsetzung. Allerdings sind in dieser Beschreibung andere Randbedingungen als für die hier vorgestellte Konstruktion dargelegt. So war diese Konstruktion als Messpalette für Fahrleitungsuntersuchungen und nicht als Einzelschleifleiste für Fahrzeugzulassungen ausgeführt. Die prinzipielle Funktion dieser Theorie wurde aber schon damals bewiesen. Um die Notwendigkeit der Verfahrensverbesserung mit Messwerten zu untermauern, wurden verschiedene Streckenversuche an verschiedenen Zügen durchgeführt. Mit dieser umfangreichen Statistik konnten Unzulänglichkeiten des klassischen Messverfahrens aufgezeigt werden. Die in dieser Arbeit entwickelte Konstruktion musste von Geometrie und Masse dem Original-Schleifstück entsprechen und sollte ebenso die komplette Traktionsenergie übertragen können, sowie die gleichen Kontaktbedingungen zur Oberleitung haben. Für den Einsatz sollten Fahrgeschwindigkeiten bis 400 km/h vorgesehen werden. Hinsichtlich der Festigkeit sollten mindestens die gleichen Werte wie für das Original-Schleifstück erreicht werden. Zudem sollte das Produkt einen Schlag, welcher durch einen herunterhängenden Ast oder Hänger ausgelöst werden kann, überstehen können. Aus messtechnischer Sichtweise sollte die Masse oberhalb der Sensorik so gering wie möglich gehalten werden um Masseträgheitseinflüße zu reduzieren. Außerdem sollten alle vagabundierenden Kräfte und Momente möglichst um den Sensor herum geleitet werden, um diesen nicht zu beeinflussen. Ein weiteres Ziel war, den Sensor geschützt einzuplanen, damit aerodynamische Kräfte ausgeschlossen werden. Lösung Aufgrund dieser Anforderungen wurde ein Sensorkörper entworfen auf dem Faser-Bragg-Gitter appliziert wurden. Nach einer mehrstufigen Entwicklung wurden Sensoren hergestellt, die seit über einem Jahr im Dauereinsatz sind und seither verlässlich Ergebnisse senden. Ein relevantes Ergebnis dieser Entwicklung war, dass derartige Sensorik einen minimalen Bauraum benötigt, der nicht unterschritten werden kann. Aufgrund dessen, musste auch die bis zu diesem Zeitpunkt auf einen sehr viel kleineren Sensortyp ausgerichtete Schleifleiste mit innenliegenden Sensoren entsprechend angepasst werden. In dieser Konstruktion wurde ein Sensor mit Pilzkopf vorgesehen, so dass nur die relevanten Kräfte über den Sensor geleitet und gemessen werden. Alle weiteren Kräfte und Momente werden über eine Lagerkonstruktion geleitet, die Kräfte in der Messrichtung nicht aufnimmt. Um die Masse oberhalb der Sensorik zu minimieren und das Gewicht der Lagerkonstruktion und des Sensors auszugleichen, wurde die Dicke der Schleifkohle erheblich reduziert. Eine gänzliche Substitution der Kohle war nicht möglich, da sonst veränderte Kontaktbedingungen zwischen Schleifleiste und Fahrdraht vorliegen würden. Im Original-Schleifstück wird ein Aluminium-Strangpressprofil verwendete, welches neben dem Stromfluß auch die Festigkeit gewährleistet. Dieses Profil konnte in erster Linie aus Bauraummangel nicht weiter verwendet werden. Deshalb wurde eine Leichtbaukonstruktion aus mehreren U-Profilen vorgesehen, die neben dem benötigten Bauraum auch noch eine Masseeinsparung, durch Nutzung von Faserverbundwerkstoffen, ermöglichte. In dieser Arbeit wurden sowohl die relevanten Festigkeitsberechnungen als auch eine Betrachtung der Erwärmung durch Stromfluss durchgeführt. Diese Handrechnungen wurden mittels Simulationsrechnung validiert. Im Anschluss wurden alle Fertigungsunterlagen erstellt. Die Fertigung wurde mit potentiellen Projektpartnern besprochen, wodurch Schwierigkeiten erkannt und deren Lösungen in den Entwurf eingepflegt wurden. In der wirtschaftlichen Betrachtung wurden Kosten und Nutzen bilanziert. In Summe wurde somit eine Schleifleiste mit modularer innenliegender faseroptischer Sensorik entwickelt. Um deren Vorteil in der Praxis nutzen zu können, wird empfohlen Diese zu fertigen.

Problemstellung Im Rahmen des Zulassungsverfahrens für elektrische Schienenfahrzeuge werden oft Messungen bezüglich der Interaktion von Stromabnehmer und Oberleitung benötigt. Zu diesem Zweck werden meist Kontaktkraftmessungen durchgeführt. Dabei soll die dynamische Kraft zwischen Schleifleiste und Oberleitung bei Fahrzeughöchstgeschwindigkeit ermittelt werden. Beim Einsatz klassischer Messsysteme werden herkömmliche Kraftsensoren unter die Schleifleiste montiert. Daraus resultieren verschiedene Schwierigkeiten. Zum Einen muss der Sensor auf Hochspannungspotential mit elektrischer Energie versorgt und die Messdaten zum Erdpotential gesendet werden. Zum Anderen wirken hohe Massenträgheitskräfte oberhalb der Sensorik, welche die Messung höherfrequenter Schwingungen ausschließt. Diese Montage hat zudem den Nachteil, dass vagabundierende Kräfte und Momente ebenso über den Kraftsensor geleitet werden und so das Messergebnis beeinflussen können. Außerdem wirken aerodynamische Effekte, die die Messergebnisse zusätzlich verfälschen. Um geeignete Korrekturmaßnahmen anwenden zu können, müssen Versuche durchgeführt werden, bei denen es dauerhaft keinen Kontakt von Schleifleiste und Fahrdraht gibt. Wenn dieser Stromabnehmer der Einzige am Fahrzeug ist, stellt dies, neben den messtechnischen Herausforderungen, eine erhebliche betriebliche Einschränkung dar. Herangehensweise Nach einer Literatur- und Patentrecherche wurde die Problemstellung in zwei Unterthemen gegliedert. Zum Einen sollte von klassischen elektrischen Sensoren zu faseroptischer Messtechnik gewechselt werden. Dies hat den Vorteil, dass neben der Energie für den Sensor auch dessen Messsignale elegant über Potentialunterschiede hinweg übertragen werden können. Somit werden keinerlei elektrisch aktive Messinstrumente auf Hochspannungspotential benötigt. Als schöne Beigabe ist diese Sensorik auch gänzlich unempfindlich gegen elektromagnetische Störungen, die von der Oberleitung ausgehen. Zum Anderen sollte die gesamte Messtechnik nicht mehr unter, sondern in der Schleifleiste verbaut werden. Diese seit fast 40 Jahren bekannte Herangehensweise ist in einigen Publikationen schematisch dargestellt. Lediglich eine Veröffentlichung beschreibt die praktische Umsetzung. Allerdings sind in dieser Beschreibung andere Randbedingungen als für die hier vorgestellte Konstruktion dargelegt. So war diese Konstruktion als Messpalette für Fahrleitungsuntersuchungen und nicht als Einzelschleifleiste für Fahrzeugzulassungen ausgeführt. Die prinzipielle Funktion dieser Theorie wurde aber schon damals bewiesen. Um die Notwendigkeit der Verfahrensverbesserung mit Messwerten zu untermauern, wurden verschiedene Streckenversuche an verschiedenen Zügen durchgeführt. Mit dieser umfangreichen Statistik konnten Unzulänglichkeiten des klassischen Messverfahrens aufgezeigt werden. Die in dieser Arbeit entwickelte Konstruktion musste von Geometrie und Masse dem Original-Schleifstück entsprechen und sollte ebenso die komplette Traktionsenergie übertragen können, sowie die gleichen Kontaktbedingungen zur Oberleitung haben. Für den Einsatz sollten Fahrgeschwindigkeiten bis 400 km/h vorgesehen werden. Hinsichtlich der Festigkeit sollten mindestens die gleichen Werte wie für das Original-Schleifstück erreicht werden. Zudem sollte das Produkt einen Schlag, welcher durch einen herunterhängenden Ast oder Hänger ausgelöst werden kann, überstehen können. Aus messtechnischer Sichtweise sollte die Masse oberhalb der Sensorik so gering wie möglich gehalten werden um Masseträgheitseinflüße zu reduzieren. Außerdem sollten alle vagabundierenden Kräfte und Momente möglichst um den Sensor herum geleitet werden, um diesen nicht zu beeinflussen. Ein weiteres Ziel war, den Sensor geschützt einzuplanen, damit aerodynamische Kräfte ausgeschlossen werden. Lösung Aufgrund dieser Anforderungen wurde ein Sensorkörper entworfen auf dem Faser-Bragg-Gitter appliziert wurden. Nach einer mehrstufigen Entwicklung wurden Sensoren hergestellt, die seit über einem Jahr im Dauereinsatz sind und seither verlässlich Ergebnisse senden. Ein relevantes Ergebnis dieser Entwicklung war, dass derartige Sensorik einen minimalen Bauraum benötigt, der nicht unterschritten werden kann. Aufgrund dessen, musste auch die bis zu diesem Zeitpunkt auf einen sehr viel kleineren Sensortyp ausgerichtete Schleifleiste mit innenliegenden Sensoren entsprechend angepasst werden. In dieser Konstruktion wurde ein Sensor mit Pilzkopf vorgesehen, so dass nur die relevanten Kräfte über den Sensor geleitet und gemessen werden. Alle weiteren Kräfte und Momente werden über eine Lagerkonstruktion geleitet, die Kräfte in der Messrichtung nicht aufnimmt. Um die Masse oberhalb der Sensorik zu minimieren und das Gewicht der Lagerkonstruktion und des Sensors auszugleichen, wurde die Dicke der Schleifkohle erheblich reduziert. Eine gänzliche Substitution der Kohle war nicht möglich, da sonst veränderte Kontaktbedingungen zwischen Schleifleiste und Fahrdraht vorliegen würden. Im Original-Schleifstück wird ein Aluminium-Strangpressprofil verwendete, welches neben dem Stromfluß auch die Festigkeit gewährleistet. Dieses Profil konnte in erster Linie aus Bauraummangel nicht weiter verwendet werden. Deshalb wurde eine Leichtbaukonstruktion aus mehreren U-Profilen vorgesehen, die neben dem benötigten Bauraum auch noch eine Masseeinsparung, durch Nutzung von Faserverbundwerkstoffen, ermöglichte. In dieser Arbeit wurden sowohl die relevanten Festigkeitsberechnungen als auch eine Betrachtung der Erwärmung durch Stromfluss durchgeführt. Diese Handrechnungen wurden mittels Simulationsrechnung validiert. Im Anschluss wurden alle Fertigungsunterlagen erstellt. Die Fertigung wurde mit potentiellen Projektpartnern besprochen, wodurch Schwierigkeiten erkannt und deren Lösungen in den Entwurf eingepflegt wurden. In der wirtschaftlichen Betrachtung wurden Kosten und Nutzen bilanziert. In Summe wurde somit eine Schleifleiste mit modularer innenliegender faseroptischer Sensorik entwickelt. Um deren Vorteil in der Praxis nutzen zu können, wird empfohlen Diese zu fertigen.

This work takes for finality main Magma carries out a study through the use of the software of numerical simulation, for checking of the residual tensions provoked by the process of fusing, in the support of the pantograph of the plant machines used in the agriculture of precision. This necessity appears in function of break of pieces in fulfilled row of seats tests previously in the phase of development of the prototype, signaling the possibility of a possible weakening of the component one in function of the excess of concentration of residual tensions in the item or hard-working efforts. The used methodology was through the realization of simulations with use of the software of numerical simulation, that it analyses two proposed for fusing of the pieces. The first one has three pieces for mold and on Monday with two pieces for mold. This profile of the distribution of pieces in the mold has a tendency to provoke a behavior differentiated between two proposals and in spite of the fact that that checks which presents the best result, in other words, less concentration of residual tensions formed during the process of fusing. From the fulfilled numerical simulation, where was considered the main variables, at pieces disposal in the mold, temperature of desmoldagem what respected the phase eutetóide of 730ºC, satisfactory results were obtained since the concentration of low residual tensions, concentrating around 50MPa and the item for his time projected to support up to 320 MPa of hard-working efforts. The results prove what even taking different quantities of pieces as a mold, consequently you distinguish of volume from emptied liquid metal, there were no variations in the concentration of the residual tensions in the piece that could in some form compromise the performance in his application. one concludes so that the concentration of residual tensions with maximum of 50MPa, does not affect his performance in function of the demand of efforts suffered by the piece in the system pantograph of the plant machines. Being able in this way, to be used with security and guarantee of the product will attend the demand of efforts and demands of load for which was projected. / Este trabalho tem por principal finalidade realizar um estudo através da utilização do software de simulação numérica Magma, para verificação das tensões residuais provocadas pelo processo de fundição, no suporte do pantógrafo da semeadeira utilizada na agricultura de precisão. Esta necessidade surge em função de quebra de peças em testes de bancada realizados anteriormente na fase de desenvolvimento do protótipo, sinalizando a possibilidade de uma possível fragilização do componente em função do excesso de concentração de tensões residuais no item ou esforços aplicados. A metodologia utilizada foi através da realização de simulações com uso do software de simulação numérica, que analisou duas proposta para fundição das peças. A primeira possui três peças por molde e a segunda com duas peças por molde. Este perfil da distribuição de peças no molde tende a provocar um comportamento diferenciado entre as duas propostas e com isso verificar qual apresenta o melhor resultado, ou seja, menor concentração de tensões residuais formadas durante o processo de fundição. A partir da simulação numérica realizada, onde se considerou as principais variáveis, a disposição de peças no molde, temperatura de desmoldagem que respeitou a fase eutetóide de 730ºC, obtiveram-se resultados satisfatórios já que a concentração de tensões residuais baixas, concentrando-se em torno de 50MPa e o item por sua vez projetado para suportar até 320 MPa de esforços aplicados. Os resultados comprovam que mesmo tendo diferentes quantidades de peças por molde, consequentemente diferenças de volume de metal líquido vazado, não houveram variações na concentração das tensões residuais na peça que pudessem de alguma forma comprometer o desempenho em sua aplicação. Conclui-se portanto que a concentração de tensões residuais com máximo de 50MPa, não afeta o seu desempenho em função da exigência de esforços sofridos pela peça no sistema pantográfico da semeadeira. Podendo desta forma, ser utilizada com segurança e garantia de o produto atenderá a demanda de esforços e exigências de carga para a qual foi projetada.

Dans le domaine ferroviaire de nombreux incidents ont montré le problème de l'échauffement de la caténaire au droit du contact avec le pantographe durant le captage de courant à l'arrêt. L'échauffement à l'interface pantographe/caténaire peut entraîner la rupture du fil de contact de la caténaire. Le travail présenté dans cette étude, issu de la collaboration entre la SNCF et l'institut FEMTO-ST, vise à améliorer la compréhension des phénomènes physiques mis en jeu. L'objectif à terme est d'anticiper une maintenance coûteuse comme le remplacement du fil de contact. Un modèle électrothermique 2D transitoire du fil de contact a été développé et couplé à un modèle thermique 1D transitoire pour obtenir une modélisation quasi 3D. La modélisation, alimentée par des données expérimentales, permet de déterminer la répartition du courant électrique et donc la production de chaleur interne. Une modélisation électrothermique de la bande vient compléter le système. / In the railroad and trains domain, many incidents show the main problem of overheating of the catenary at the contact with the pantograph when the train was stopped whereas all the electrical systems of the train should nevertheless be fed. Analysis of these incidents has shown that the overheating of the interface catenary-pantograph during the ream conditioning was sometimes at the origin of the break of the contact wire. In order to forecast such very expensive problems for the company, the French National Railway Company (SNCF) and the research institute FEMTO-ST carried out theoretical and experimental studies to better understand this phenomenon. First a quasi 3D transient electrothermal modeling tool has been developed for the contact wire. It has also permitted to estimate the distribution of current in the wire in order to obtain the internal heat power generation. An electrothermal modelisation of the strip complete the system. Finally the heat transfer equation in the wire with particular boundary conditions has been solved in all the finite differences network thanks to the Euler's implicit method.