Submitted by Cristiane Chim (cristiane.chim@ucpel.edu.br) on 2016-07-20T14:56:04Z No. of bitstreams: 1 ana cristina moraesdo em março2013- CD.pdf: 1084476 bytes, checksum: c9104bca778595d46f64a90fad323714 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-20T14:56:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ana cristina moraesdo em março2013- CD.pdf: 1084476 bytes, checksum: c9104bca778595d46f64a90fad323714 (MD5) Previous issue date: 2014-05-31 / The first silicone implants were used in the early 60. Nowadays, breast augmentation surgery ranks second in plastic procedures, and its use is of high relevance in mammary reconstruction after mastectomy. However, breast implants exhibit particular clinical complications related to inflammatory response with subsequent formation of fibrous capsule surrounding the implant [1,2]. The development of an avascular fibrous capsule constitutes a reaction to the foreign body as a part of local reparative process in which the dissected tissue cavity behaves as a surgical wound / A utilização do implante de silicone teve inicio no final da década de 60. Desde então, as cirurgias de implante de silicone mamário tornaram-se cada vez mais frequentes e populares, com as modernas próteses de silicone. Com a crescente utilização destes materiais nas cirurgias reparadoras e estéticas das mamas e em outras partes do corpo, o interesse pelas reações teciduais destes materiais nos tecidos tem sido motivo de estudo para entender as suas principais complicações: a contratura capsular e a perda da integridade do implante[15]. A contratura capsular é uma complicação cirúrgica importante, resultado de uma resposta fibrótica tecidual no processo inflamatório local, ocorrendo em 4 a 17% dos casos quando encontrase em contato com o tecido mamário

Soluções analíticas para uma teoria de placas laminadas com efeitos piezelétricos são apresentadas neste trabalho. Supõe-se uma distribuição para o campo de deslocamentos conforme a teoria de placas de Reissner-Mindlin e para o potencial elétrico, uma variação linear ao longo da espessura de cada camada piezelétrica. As equações que descrevem o problema e as condições de contorno, em termos das componentes do deslocamento e do potencial, são obtidas consistentemente pelo princípio dos deslocamentos virtuais. Os métodos de Navier e de Lévy são aplicados na obtenção de soluções analíticas de laminados retangulares com atuadores ou sensores incluídos. Todos os resultados apresentados graficamente são também mostrados em forma de tabelas, fornecendo uma base de comparação para outras teorias ou modelos numéricos aproximados.

Este trabalho possui como principais objetivos o estudo, o desenvolvimento e a implementação de um procedimento de cálculo para a carga crítica de flambagem de placas retangulares de material compósito usando o método de Lévy. O modelo pressupõe que a placa tenha duas bordas opostas simplesmente apoiadas e as outras duas engastadas. A placa ée submetida a um carregamento de compressão ou tração uniformemente distribuído ao longo das quatro bordas e tem seu comportamento descrito pela teoria de Kirchhoff.

A instabilidade de placas de materiais compostos com lâminas piezoelétricas coladas em suas superfícies têm sido alvo de diversos estudos nos últimos anos. Estruturas inteligentes tentam driblar os problemas de instabilidade com a implementação de um sistema de controle que através de uma rede de sensores e atuadores piezoelétricos disposta sobre a estrutura confere robustez ao sistema estrutural. Uma técnica para aumentar as cargas de flambagem de placas de materiais compostos é proposta. A técnica utiliza tensões residuais para criar forças de tração não nulas agindo ao longo do plano da placa permitindo a aplicação de forças externas maiores que as cargas críticas de flambagem tradicionais. A idéia consiste em restringir completamente os movimentos da placa nas direções do seu plano, em todo contorno, e aplicar uma voltagem em atuadores simetricamente colados nas faces da mesma. Essa voltagem é aplicada de tal forma que os atuadores contraiam resultando em forças de tração uniformes ao longo do plano da placa.

Neste trabalho propõe-se desenvolver uma metodologia para determinar carregamentos auto-equilibrados equivalentes aos casos de carga aos quais a estrutura está submetida. Com estes carregamentos pode-se realizar análises estáticas ou análises de flambagem. Estes carregamentos auto-equilibrados podem ainda, ser aplicados nos poucos pontos de atuadores de um ensaio estrutural estático ou de fadiga de forma a representar o carregamento real aplicado a estrutura. A aplicação escolhida neste trabalho foi de gerar casos de carga para a otimização da carga de flambagem de painéis reforçados. Estes carregamentos auto-equilibrados aplicados em painéis reforçados são descritos por funções lineares por partes definidas por pontos de controle de carga. Estes podem ser pontos arbitrários em uma aresta ou, em particular, pontos extremos de um painel reforçado. Uma vez determinados os carregamentos auto-equilibrados, que representam os casos de carga reais, faz-se a otimização da carga de flambagem com relação às propriedades geométricas do painel reforçado e com relação a todos os casos auto-equilibrados calculados. O método utilizado na otimização é o minmax que procura maximizar o autovalor em relação às propriedades geométricas e minimizar o mesmo para os casos de carga, determinado assim, as propriedades ótimas e o caso de carregamento crítico. Os resultados da metodologia de determinação de carregamentos auto-equilibrados foram obtidos para um painel plano de arestas retas com dois reforçadores retangulares, que dividem o painel em três segmentos. A espessura de cada segmento, a altura e a largura dos reforçadores são consideradas como variáveis de projeto geométricas. Este painel, localizado entre duas nervuras e duas longarinas consecutivas, está submetido a cinco casos de carregamento reais, que depois de aplicados à metodologia proposta, são representados por vários carregamentos auto-equilibrados.

O objetivo deste trabalho e o estudo experimental do escoamento sobre o modelo de um ônibus, de modo a tentar compreender sua configuração e influenciar as características de sua esteira. Um modelo de madeira com arestas vivas foi então construído e acoplado a uma placa plana, também construída de madeira. Esta, alem de servir como suporte, teve a função de simular as condições do solo durante os ensaios. Definimos esta placa plana como mesa automobilística. A partir deste modelo inicial, foram realiza das varias modificações, como arredondamentos destas arestas, para se verificar o comportamento do escoamento. A fixação de dispositivos defletores de escoamento em sua superfície, teve por objetivo estudar a influencia destes na formação da esteira. Tais modificações originaram vários modelos que foram ensaiados individualmente. Estes ensaios constituiram-se da distribuição depressão em torno dos modelos, da medição da forca de arrasto utilizando uma balança eletromecânica construída para esta finalidade, e do estudo da esteira que se forma na parte trasseira, utilizando-se anemometria de fio quente. O calculo do arrasto de base também foi realizado. Como técnica de visualização foram utilizados fios de lã fixados no modelo e na mesa automobilística, bem como de um dispositivo visualizador para a esteira. Com as modificações realizadas, o arredondamento das arestas da superfície frontal proporcionou uma efetiva redução do arrasto total, enquanto que a mais efetiva na diminuição do arrasto de base, foi a instalação de duas entradas de ar, uma em cada superfície lateral. Através de ensaios realizados, propomos uma configuração de escoamento para a esteira do modelo, formada por uma região de recirculação na parte inferior da superfície traseira, seguida do encontro, a uma distancia maior desta superfície, das camadas de cisalhamento livre provenientes das superfícies laterais do modelo.

Este trabalho consiste no estudo de otimização teórica do desempenho de coletores de energia solar de placas planas com a introdução de um degrau no perfil do aleta, promovendo portanto uma economia de material, em conjunto com um estudo experimental visando a minimização das perdas de energia na parte superior do coletor de energia solar. Inicialmente foi feito um estudo teórico de otimização no fator custo / fator de eficiência do coletor de energia solar entre quatro materiais, com diferentes espessuras de placas utilizados para confecção de aletas coletoras de energia solar, dendo eles o cobre, o alumínio, o aço e o aço galvanizado em função das distâncias entro os centros dos tubos, depois de terem sido especificados o material e as dimensões do coletor de energia solar, foi feito uma segunda otimização, agora em relação ao custo / fator de eficiência do coletor de energia solar proporcionado pela introdução de um degrau no perfil da aleta, em função da sua localização. Foi confeccionado um coletor de energia solar com as dimensões otimizadas, testes e ensaios de eficiência foram realizados conforme a Norma ASHRAE específica para coletores de energia solar. Foi feito um estudo experimental vizando minimizar as perdas de energia por convecção na parte superior do coletor de energia solar. Para tanto, foi introduzida uma parede no perímetro do coletor de enrgia solar ao invés da solução clássica de adicionar camadas de vidro. Finalmente foi realizada uma análise comparativa e conclusiva dos resultados obtidos experimentalmente.

Placas retangulares reforçadas (painéis integrais) numa das direções e sujeitas a flambagem provocada por uma compressão uniaxial na direção dos reforçadores são estruturas de aplicação usual, principalmente no extradorso ou intradorso de asas de aeronaves. Neste trabalho desenvolve-se uma rotina de otimização no Excel para o projeto dessas placas com minimização do peso. A largura e o comprimento da placa são parâmetros conhecidos. As variáveis de projeto são o número de reforçadores, a espessura e altura de sua seção transversal retangular e a espessura do revestimento. São especificadas restrições geométricas relativas às próprias variáveis de projeto e restrições estruturais referentes à tensão de escoamento e às cargas de flambagem global e local (reforçadores e revestimento entre reforçadores).

A utilização de painéis reforçados em estruturas aeronáuticas é explicada pela sua eficiência em resistir às solicitações mecânicas presentes nas estruturas como é o caso da flambagem, que é uma condição limitante de projeto, por isso, torna-se importante a avaliação das estruturas aeronáuticas em compressão. Um fator importante no desempenho das estruturas é o tipo de junta utilizada nos painéis reforçados; a união convencional dos componentes é dada por rebites, mas apresentam certas desvantagens em relação ao método de fixação por adesivos. Este método vem ganhando prestígio e muitos estudos estão sendo realizados na caracterização mecânica do mesmo, portanto, esta tecnologia exige estudos mais aprofundados. O presente trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento de juntas rebitadas e coladas em flambagem linear, pós flambagem até a falha de painéis longos de fuselagem e asa; e o comportamento das juntas em falha local de painéis curtos de fuselagem e asa, quando submetidos em compressão através dos métodos comparativos de ensaio e análise numérica. Os painéis foram instrumentados e ensaiados no Laboratório de Estruturas Aeronáuticas do ITA e depois avaliados via simulações pelo software ABAQUS 6.14-1 através das modelagens de perturbação linear e quase estática. Uma metodologia de análise numérica é proposta para modelar os painéis colados ensaiados, levando em consideração não linearidades geométricas e falha progressiva na interface reforçador/revestimento, revestimento e reforçadores. Apesar da pequena diferença entre os valores experimentais e numéricos para a carga de falha dos painéis longos de asa rebitados e colados, os resultados experimentais e numéricos mostraram boa correlação em todas as avaliações efetuadas. Além disso, conforme esperado os resultados determinaram comportamento superior para as juntas coladas em relação à junta rebitada em todos os casos analisados.

O presente trabalho tem como objetivo desenvolver soldagem de junção de topo, no estado sólido, de placas de alumínio 7050-T7451 de espessura 0,625 pol, para aplicação aeronáutica em asas, por meio da técnica Friction Stir Welding - FSW, obtendo-se boas propriedades mecânicas, produzindo peças integrais, desta forma reduzindo peso da aeronave. O processo de FSW foi patenteado, em 1991, pelo The Welding Institute (TWI) da Inglaterra. O processo consiste na união realizada no estado sólido, não ocorrendo fusão dos materiais. A ferramenta é projetada, com uma geometria similar a um pino, tem a função de aquecer e "misturar" as bordas de duas peças que se quer unir. A ferramenta ainda tem um ombro que rotaciona sobre o material, gerando atrito e, consequentemente, gera energia térmica para plastificar o material. No desenvolvimento deste trabalho, foram realizadas as seguintes etapas: revisão bibliográfica do FSW; parâmetros de processo já definidos e realização de ensaios práticos; caracterização das juntas soldadas; ensaios mecânicos. Devido à grande espessura da chapa e usando uma ferramenta existente, a solda foi realizada dos dois lados. Por meio de inspeção visual observou-se que a solda possui bom acabamento superficial, com largura regular na impressão do ombro da ferramenta. Na região de transição entre o nugget e ZTMA fica evidente o fluxo de material entre a superfície e o interior das placas. Observa-se um refino do tamanho de grão e diminuição do tamanho dos precipitados pela análise por microscopia óptica. O gráfico dos valores de microdureza mostra-se coerente com o processo de solda realizada. Por meio de testes de tração constata-se que não houve rompimento dos corpos de prova na região da solda, evidenciando a qualidade da mesma.