CHAGAS, G. S. Estudo experimental do comportamento mecânico de estrato Silto-Argiloso (Massapê) para fundações superficiais. 2014. 111 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Geotecnia) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-09T12:08:29Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_gschagas.pdf: 3784240 bytes, checksum: 13cc524df6fb28fde3def264ade1943f (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-04-16T11:39:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_gschagas.pdf: 3784240 bytes, checksum: 13cc524df6fb28fde3def264ade1943f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-16T11:39:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_gschagas.pdf: 3784240 bytes, checksum: 13cc524df6fb28fde3def264ade1943f (MD5) Previous issue date: 2014-04-29 / The design of shallow foundations requires defining clearly and objectively to the soil under study, the load capacity and the prediction of settlements that undergoes structure, based on the mechanical properties obtained from laboratory testing and field. The plaque assay is one of the safest ways to get this information from direct loading, which produces, in reduced scale, the behavior of the Future Foundation. The tests performed in this study were performed in three steps: geotechnical characterization (particle size, density determination, consistency limits, standard Proctor compaction and California bearing ratio (ISC)​​); Special laboratory tests (density and shear); and field trials (load tests). The objective of this study is to evaluate the evidence from conducting direct load with soil and flooded in natural moisture, if forecasts of potential collapse and expansion, made ​​from single and double edométricos tests are able to give consistent evidence. It was observed that results of double edometricos trials, conducted in silty clay soil of the city Ico, provided more consistent estimates for situations of soil collapse. Furthermore, the technique of compression problematic soils was adequate to mitigate or even nullify, problems related to the collapse and expansion of the studied soil. / O dimensionamento de fundações superficiais requer definição de forma clara e objetiva, para o solo em estudo, da capacidade de carga e a previsão dos recalques a que se submete a estrutura, baseando-se nas propriedades mecânicas obtidas por ensaios de laboratório e campo. O ensaio de placa é uma das formas mais seguras para se obter essas informações, a partir de carregamento direto, que produz, em escala reduzida, o comportamento da futura fundação. Os ensaios realizados nesta pesquisa foram executados em três etapas: caracterização geotécnica (granulometria, determinação da massa específica, limite de consistência, compactação proctor normal e índice de suporte califórnia (ISC)); ensaios especiais de laboratório (adensamento e cisalhamento); e ensaios de campo (provas de carga). O objetivo deste trabalho é avaliar a partir da realização de provas de carga diretas com solo na umidade natural e inundado, se previsões de potencial de colapso e expansão, realizadas a partir de ensaios edométricos simples e duplos são capazes de dar indicações concordantes. Foi observado que resultados de ensaios edometricos duplos, realizados no solo silto argiloso da cidade de Icó, proporcionaram estimativas mais concordantes para as situações de colapso do solo. Além disso, a técnica da compactação de solos problemáticos se mostrou adequada para minorar, ou mesmo anular, problemas relacionados ao colapso e a expansão do solo estudado.

SILVA, D. S. Avaliação de modelos matemáticos no cálculo da viscosidade dinâmica de sucos de frutas. 2015. 118 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-06-15T19:27:26Z No. of bitstreams: 1 2015_dssilva.pdf: 2249329 bytes, checksum: 4ea9227d282b0b03777a476092109b50 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-06-16T17:10:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dssilva.pdf: 2249329 bytes, checksum: 4ea9227d282b0b03777a476092109b50 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-16T17:10:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dssilva.pdf: 2249329 bytes, checksum: 4ea9227d282b0b03777a476092109b50 (MD5) Previous issue date: 2015-03-27 / The comsumption of fruit juices has grown due to co nvenience and practicality generated by the finished products. According to the Associação Brasileira das Indústrias de Refrigerantes, in 2012 the annual production was 987 million liter s of fruit juices in Brazil. However, to achieve greater efficiency and performance, it is n ecessary to know the rheological behavior of the raw materials. Among rheological properties, viscosity is widely used in industrial and academic applications such as: a parameter for the calculation of heat and mass transfer coefficients; equipment design; cost assessment; de sign processes; quality control of the product; and enable an understanding of the chemica l structure of raw materials. During industrial processing of fruit juices, the raw mate rials are submitted to temperatures and concentrations of solids variations that altering i ts viscosity. Therefore, the knowledge of the combined effect of temperature and concentration of solids on viscosity are essential for the juice processing. In this work, literature data fro m eleven clarified juices of fruit (mango, cherry, apple, peach, blackcurrant, pomegranate, pe ar, lemon, tangerine, lime and grape) at concentrations and temperatures from 15.0 to 74.0 º Brix and from 278.15 to 393.15 K, respectively, were modeled using empirical and semi -empirical correlations derived from the literature. Global and specific parameters for all studied models been obtained in function of temperature and total soluble solids (TSS) concentr ation. Four equations were evaluated to calculate the activation energy in each model (line ar equation, exponential, polynomial of 2nd and 3rd order) using activation energy as specific parameter, and three different modeling strategies were conducted: for all TSS concentratio ns and temperatures; two ranges concentrations of TSS; and, two ranges of temperatu res. The optimization strategy for the concentrations TSS range proved the most suitable. Two exponential mathematical relations based on correlation of Arrhenius have been success ful in predicting the dynamic viscosity of clarified fruit juices at concentrations from 17.0 to 50.1 °Brix for all temperatures studied. While Vogel's equation obtained good results for co ncentrations of 51.0 to 66.0 °Brix in predicting the dynamic viscosity of fruit juices. T he models were validated using experimental data to clarified orange juices at low (30.7 to 50.5 °Brix) and high concentrations (54.1 to 63.5 °Brix) of TSS, with ex cellent prediction of dynamic viscosity / O consumo de sucos de frutas tem crescido, devido a comodidade e praticidade gerada pelos produtos prontos. Segundo a Associação Brasileira das Indústrias de Refrigerantes, em 2012, a produção anual foi de 987 milhões de litros de sucos de frutas no Brasil. No entanto, para alcançar maior eficiência e rendimento, torna-se necessário o conhecimento do comportamento reológico das matérias-primas. A viscosidade é uma das propriedades reológicas usada em diversas aplicações, tais como: parâmetro para o cálculo de coeficientes de transferência de calor e massa; dimensionamento de equipamentos; avaliação de custos; projetos de processos; controle de qualidade do produto; além de possibilitar a compreensão da estrutura química das matérias-primas. Durante o processamento industrial dos sucos de frutas, a matéria-prima é submetida à variações de temperaturas e concentrações de sólidos que alteram sua viscosidade. Por esse motivo, o conhecimento dos efeitos combinados desses dois parâmetros na viscosidade é essencial para a indústria de sucos. Nesse trabalho, dados experimentais da literatura para onze sucos clarificados de frutas (manga, cereja, maçã, pêssego, groselha, romã, pêra, limão, tangerina, limão-galego e uva) em concentrações e temperaturas de 15,0 a 74,0 °Brix, e 278,15 a 393,15 K, respectivamente, foram modelados utilizando correlações empíricas e semi-empíricas oriundas da literatura. Parâmetros globais e específicos, respectivamente, em função da temperatura e concentração de sólidos solúveis totais (SST), foram mantidos nos modelos. Quatro equações foram avaliadas no cálculo da energia de ativação (equação da reta, exponencial, polinomial de 2ª e 3ª ordem) nos modelos. E três estratégias de modelagem foram realizadas: ajuste para todas as concentrações de SST e temperaturas; em diferentes faixas de concentrações de SST; e, diferentes faixas de temperaturas. A estratégia de otimização por faixas de concentrações de SST mostrou-se a mais adequada. Duas relações matemáticas exponenciais, baseadas na correlação de Arrhenius, obtiveram bons resultados na predição da viscosidade dinâmica de sucos de frutas clarificados entre as concentrações de 17,0 a 50,1 °Brix para todas as temperaturas de estudo. Enquanto que o uso da equação de Vogel obteve bons resultados para concentrações de 51,0 a 66,0 °Brix na predição da viscosidade dinâmica dos sucos de frutas. Os modelos foram validados com dados experimentais para suco clarificado de laranja em baixas (30,7 a 50,5 °Brix) e altas concentrações (54,1 a 63,5 °Brix) de SST, com excelente predição da viscosidade dinâmica

OLIVEIRA, F. J. S. Alívio de tensões residuais em junta soldada com arame de baixa temperatura de transformação martensítica. 114 f. 2015. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-02-11T13:28:57Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_fjsoliveira.pdf: 7683640 bytes, checksum: 246f11d2265825746ccf246cb9ce15be (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-15T18:46:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_fjsoliveira.pdf: 7683640 bytes, checksum: 246f11d2265825746ccf246cb9ce15be (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-15T18:46:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_fjsoliveira.pdf: 7683640 bytes, checksum: 246f11d2265825746ccf246cb9ce15be (MD5) Previous issue date: 2015-09-25 / The multi-pass welding of thick plates imposes to the welded joint a state of residual stresses that can be very harmful when they are in service. There are various phenomena that can alter the levels of residual stresses after materials welding; one of them is phase transformation. This work presents a comparative study of the levels of residual stresses in three welded joints, produced with different filler metals by Flux Cored Arc Welding (FCAW). A martensitic stainless steel wire Fe-12% Cr-5% Ni with low transformation temperature was the first to be used. After this an austenitic stainless steel Fe-18.5% Cr-10% Ni was used and finally a low alloy steel Fe -1.25% Cr-0.5% Mo. In the welding process, we used a workbench robot with multiprocess source for making joints, and the AISI 4140 the base metal.. Residual stresses were measured on the surface of welded joints using X-ray diffraction method. Tensile strength, toughness and hardness, as well as the resultant microstructure in weld metal, heat affected zone and base metal were evaluated. The results showed that the joint produced with wire electrode that has undergone low temperature martensitic transformation presents significant levels of compressive residual stress, unlike the other joints which present tensile residual stress at most of the measured points. In tensile tests, the joint of martensitic stainless steel showed high yield limits and tensile strength, and its rupture occurred at the interface between base metal and weld metal. Results of the impact tests of this joint showed relatively low absorbed energy values at the weld metal and heat affected zone. / A soldagem multipasse de chapas grossas impõe à junta soldada um estado de tensões residuais que pode ser muito prejudicial quando estas estão em serviço. Existem vários fenômenos capazes de alterar os níveis de tensões residuais de soldagem nos materiais, um deles é a transformação de fases. Este trabalho apresenta um estudo comparativo dos níveis de tensões residuais em três juntas soldadas, produzidas com metais de adição diferentes pelo processo arame tubular. Um arame eletrodo de aço inoxidável martensítico Fe-12%Cr-5%Ni com baixa temperatura de transformação foi o primeiro a ser utilizado, o segundo, um aço inoxidável austenítico Fe-18,5%Cr-10%Ni, e finalmente, um aço baixa liga Fe-1,25%Cr-0,5%Mo. No processo de soldagem foi utilizada uma bancada robotizada com fonte multiprocesso para confecção das juntas, sendo o aço ABNT 4140 o metal de base. As tensões residuais foram medidas na superfície das juntas soldadas através do método de difração de raios-X. Também foram avaliadas as seguintes propriedades mecânicas; resistência à tração, tenacidade e microdureza, bem como, as microestruturas resultantes na zona fundida, zona afetada pelo calor e metal de base. Os resultados mostraram que a junta produzida com arame eletrodo que sofreu transformação martensítica a baixa temperatura apresentou níveis consideráveis de tensão residual compressiva, ao contrário das demais juntas que apresentaram tensão residual trativa na maioria dos pontos medidos. Nos ensaios de tração, a junta de baixa temperatura de transformação martensítica apresentou elevados limites de escoamento e de resistência à tração, e a sua ruptura ocorreu na interface entre o metal de base e o metal de solda. Nos ensaios de impacto da mesma junta, os valores de energia absorvida no metal de solda e zona termicamente afetada se apresentaram relativamente baixos.

COSTA, H. N. Caracterização de areias de britagem de pedreiras da região metropolitana de Fortaleza e avaliação da sua aplicação no concreto. 128 f. 2015. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Estruturas e Construção Civil) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-14T18:05:15Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_hncosta.pdf: 3727013 bytes, checksum: 7edb65a182ef43529a6dd2410e3c06c5 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-17T13:56:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_hncosta.pdf: 3727013 bytes, checksum: 7edb65a182ef43529a6dd2410e3c06c5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-17T13:56:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_hncosta.pdf: 3727013 bytes, checksum: 7edb65a182ef43529a6dd2410e3c06c5 (MD5) Previous issue date: 2015-09-25 / The natural sand used in civil construction has become scarce due to the exhaustion of natural reserves and environmental constraints imposed by the regulatory agencies. Consequently, the prices of those inputs are likely to increase, burdening the consumer. In search of alternatives, sustainable and economical, this study proposes characterize crushed sand from quarries in the Fortaleza metropolitan region (RMF) and evaluate its implementation, as fine aggregate, in conventional concrete, as a replacement for natural sand. The experimental study is divided into two stages. The first one is the characterization of the physical, chemical and petrographical properties of eight kinds of crushed sand from RMF through the grading, density, water absorption, pulverulent material content, bulk density, grain shape analysis, alkali-aggregate reaction, petrographic analysis, X-ray fluorescence spectrometry (XRF) and X-ray diffraction (XRD) tests. The second step is the properties evaluation of the concretes produced with crushed sand incorporation. The tool "design and analysis of experiments" was used. The crushed sands were rated into three groups and a representative sand for each group was used in the concrete production, where two independent factors (water/cement ratio and crushed sand replacement content) were determined by ranging in three levels each one of them. The measurement variables analyzed were the additive consumption, compressive strength, diametral tensile strength, shrinkage, water absorption, void ratios, density and natural carbonation. The results suggest the viability of using crushed sand to replace natural sand in conventional concrete by 75%, given that the workability can be achieved with the use of plasticizing additives, and in general, there is an increase in the compression resistance, reduced water absorption and void ratios, in other properties the crushed sand incorporation produces no significant effects, therefore their use is considered to be technically feasible. / A areia natural utilizada na construção civil tem se tornado escassa devido ao esgotamento de reservas naturais e às restrições ambientais impostas pelos órgãos fiscalizadores. Por consequência, os preços desse insumo tendem a aumentar, onerando o consumidor final. Em busca de alternativas, sustentáveis e econômicas, propõe-se neste estudo caracterizar areias de britagem provenientes de pedreiras da Região Metropolitana de Fortaleza (RMF) e avaliar sua aplicação, como agregado miúdo, em concreto convencional, em substituição à areia natural. O trabalho experimental está dividido em duas etapas. A primeira é a caracterização das propriedades físicas, químicas e petrográficas de oitos tipos de areia de britagem da RMF, através dos ensaios de granulometria, massa específica, absorção de água, teor de material pulverulento, massa unitária, análise de forma dos grãos, reação álcali-agregado, análise petrográfica, espectometria de fluorescência de raios X (FRX) e difração de raios X (DRX). A segunda etapa é a avaliação das propriedades dos concretos produzidos com a incorporação de areia de britagem. Utilizou-se a ferramenta “planejamento de experimentos”. Classificou-se as areias de britagem em três grupos, sendo utilizada uma areia representante para cada grupo na produção dos concretos, onde se determinou dois fatores independentes (relação água/cimento e teor de substituição de areia de britagem) variando em três níveis cada. As variáveis de resposta analisadas foram: consumo de aditivo, resistência à compressão, resistência à tração diametral, retração por secagem, absorção de água, índices de vazios, massa específica e carbonatação natural. Os resultados apontam a viabilidade da utilização de areia de britagem em substituição à areia natural em concretos convencionais em até 75%, tendo em vista que a trabalhabilidade pode ser alcançada com a utilização de aditivos plastificantes, e de modo geral, observa-se um incremento na resistência à compressão, redução da absorção de água e índices de vazios, nas demais propriedades a incorporação de areia de britagem não produz efeitos significativos, portanto, sua utilização é considerado tecnicamente viável.

NASCIMENTO, João Paulo Costa do. Estudo dos Efeitos da Adição de Zn2+ e de Íons Terras-Raras nas Propriedades Dielétricas e de Luminescência da Matriz Cerâmica Lanbo4. 2014. 81 f. Dissertação (Mestrado em química)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2014. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-06-02T18:00:57Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_jpcnascimento.pdf: 3867260 bytes, checksum: a43b3c86b0d84d66400215ddf8961d74 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-06-06T19:57:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_jpcnascimento.pdf: 3867260 bytes, checksum: a43b3c86b0d84d66400215ddf8961d74 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-06T19:57:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_jpcnascimento.pdf: 3867260 bytes, checksum: a43b3c86b0d84d66400215ddf8961d74 (MD5) Previous issue date: 2014 / With the rapid growth of wireless technologies, the telecommunications industry has constantly searching materials having excellent dielectric characteristics to be based on new devices. Due to this ever increasing demand, research for new and improved ceramic materials have occupied prominent place in the interest of the scientific community worldwide. The use of ceramic materials in search of fluorescent materials also has received attention, since such materials have several applications, such as lasers; light emitting diode (LED); as a source of light sensors; optical data storage and even in the medical field. In this work were studied the properties of LaNbO4 (LNO) matrix modified by adding of ZnO and also by doping with rare-earth ions erbium; ytterbium and thulium. The pure and doped LaNO4 samples were obtained by solid state reaction method using oxide precursor followed by heat treatment, while samples with ZnO was obtained by adding of determined quantity of latter on the LNO. The results of x-ray diffraction and Raman spectroscopy confirmed the formation of the ceramic phase LNO and the values of the dielectric properties obtained of this material were close to the values of the literature. The numerical simulation realized for LNO presented good gain value and a high efficiency, showing that this material can act as a DRA. About the addition of zinc, the x-ray diffraction showed that practically not occured significant changes in the diffraction pattern of LNO phase, being that regarding the dielectric properties was observed that the addition caused increase in the values of the permittivity and loss tangent nonlinearly with the increasing of the concentration of zinc. In the systems containing rare-earth ions the X-ray diffraction and Raman spectroscopy indicated that the dopant ions entered on the crystalline lattice of LNO phase. In the fluorescence were observed bands in the green and red region for the system with Er3+ and Yb3+ , concerning the transitions between the 4f orbitals of Er3+ . While for the system with Er3+ , Yb3+ and Tm3+ were observed bands in the ultraviolet region; blue; green; red and infrared originated of transitions that occur in the 4f orbitals of Er3 + and in the 4f orbitals of Tm3+. / Com o rápido crescimento de tecnologias sem fio, a indústria de telecomunicações tem buscado constantemente materiais que possuam excelentes características dielétricas para ser à base de novos dispositivos. Devido a essa demanda sempre crescente, pesquisas em busca de novos e melhores materiais cerâmicos têm ocupado cada vez mais lugar de destaque no interesse da comunidade científica mundial. O uso de materiais cerâmicos em busca de materiais fluorescentes também vem recebendo destaque, já que materiais desse tipo apresentam diversas aplicações, tais como lasers; diodo emissor de luz (LED); como fonte de luz sensores; estocagem de dados óticos e até mesmo na área médica. Neste trabalho foram estudados as propriedades da matriz cerâmica LaNbO4 (LNO) modificada pela adição de ZnO e também pela dopagem com íons terras-raras érbio; itérbio e túlio. As amostras de LNO e dopadas foram obtidas através do método reacional do estado sólido utilizando óxidos precursores seguido de tratamento térmico, enquanto as amostras com ZnO foram obtidas através da adição de determinada quantidade de massa deste sobre o LNO. Os resultados de difração de Raios-X e espectroscopia Raman confirmaram a obtenção da fase cerâmica LNO e os valores das propriedades dielétricas desse material foram próximos da literatura. A simulação numérica realizada para o LNO apresentou bom valor de ganho e alta eficiência, mostrando que esse material pode atuar como DRA. Quanto à adição de ZnO, a difração de Raios-X mostrou que praticamente não houve mudanças no padrão de difração da fase LNO. Já com relação às propriedades dielétricas foi observado que essa adição causou aumento nos valores de permissividade e tangente de perda de forma não linear com o aumento da concentração de zinco. Nos sistemas contendo íons terras-raras a difração Raios-X e espectroscopia Raman indicaram que os íons dopantes entraram na estrutura cristalina da fase LNO. Na fluorescência foram observadas bandas na região do verde e vermelho para as amostras com Er3+ e Yb3+, referentes às transições dos orbitais 4f do Er3+. Enquanto que para o sistema com Er3+, Yb3+ e Tm3+ foram observadas bandas nas regiões do ultra-violeta; azul; verde; vermelho e infravermelho originadas das transições dos orbitais 4f do Er3+ e 4f do Tm3+.

As estruturas sanduíche são formadas por duas faces externas (geralmente feitas com fibra sintética e resina) e um núcleo no meio. Estas estruturas possuem elevada rigidez em flexão, resistência ao cisalhamento e à compressão, e um peso muito baixo. São muitas vezes produzidos por moldagem líquida, como a infusão. Neste trabalho, foi utilizada resina éster‑vinílica, manta e tecido de fibra de vidro e núcleos de PET e PVC, para obter estruturas sanduíche pelo processo de RTM Light. O principal objetivo desta tese é validar a utilização desse processo para a fabricação dessas estruturas utilizando combinações dos núcleos e da manta ou tecido nas faces. Buscou‑se também estudar numericamente, utilizando o software OpenFOAM, o processo de RTM Light para estruturas sanduíches, sobre o qual há pouco estudo na literatura. A resina éster‑vinílica apresentou propriedades adequadas para utilização nestes compósitos, como viscosidade intermediária e tempo de cura apropriado para o processo de RTM Light, sendo que sua pós‑cura teve um efeito importante nas propriedades finais dos compósitos. Os dois núcleos demonstraram propriedades similares, como resistência à compressão transversal e longitudinal, mas o PVC apresentou uma resistência ao cisalhamento superior ao PET. Quanto ao tipo de reforço, também foram obtidos resultados similares, mas o tecido apresentou uma maior resistência à flexão que a manta. A simulação numérica do processo possibilitou prever o comportamento da resina dentro do molde de tal maneira a identificar padrões de preenchimento, bem como regiões mais propícias à formação de vazios. Sendo, portanto, uma ferramenta importante na construção de moldes, definição dos parâmetros de processo e na escolha das matérias‑primas. / The sandwich structures are comprised of two external faces (usually made of synthetic fiber and resin) and a core in between. These structures have high stiffness in bending, shear and compression strength, with a very low weight. They are often produced by liquid molding, such as infusion. In this work, vynil‑ester resin, glass mats and cloths and PET and PVC cores were used to obtain sandwich structures by Light RTM process. The main objective of this thesis is to validate the use of this process for the manufacture of these structures produced with a combination of cores and mats/clothes on the faces. The study was also based on a numerical study of the RTM Light process using the OpenFOAM software, for sandwiches structures, about which very little is available in the literature. The vinyl ester resin showed suitable properties for use in these composites, such as intermediate viscosity and adequate curing time for the Light RTM process, and its post‑cure had an important effect on the final properties of the composites. Both cores showed similar properties, such as resistance the transverse and longitudinal compression, but PVC showed greater shear strength than PET. The two types of reinforcement also produced similar results, but the use of cloths increased flexural strength. Numerical simulation of the process enabled prediction of the behavior of the resin inside the mold in a way to identify the filling pattern, as well as regions more prone to void formation. Thus, being an important tool for mold construction, definition of process parameters and the selection of raw materials.

Este trabalho investigou a síntese de nanotubos de carbono (NTCs) por decomposição térmica de ferroceno, utilizado como precursor e catalisador da reação. Para tanto, foram testados como substratos para a nucleação dos NTCs quatro pós de sílica com diferentes áreas superficiais: 0.5, 50, 200 e 300m2/g. Foram realizadas sínteses a diferentes temperaturas: 600 a 1000°C, para cada pó de sílica investigado. Foi observado que o pó de sílica com a maior área superficial possibilitou a síntese de NTCs a temperatura mais baixa (600°C), enquanto que o substrato com a menor área superficial (50 m2/g) só possibilitou a síntese de NTCs a temperaturas de síntese acima de 750°C. Visando avaliar a influência da composição química dos substratos na nucleação de NTCs, outros quatro distintos substratos foram investigados: alumina, zircônia, negro de fumo e NTCs previamente sintetizados. Os resultados obtidos mostraram que a composição química dos substratos não apresenta influência significativa na nucleação e crescimento dos NTCs, somente a área superficial influenciou na síntese. Os NTCs obtidos foram submetidos a um tratamento térmico em atmosfera inerte (1000°C e patamar de 10min) visando avaliar a influência da temperatura na estrutura dos NTCs e nas fases presentes no interior destes nanotubos. Os NTCs sintetizados foram caracterizados antes e depois do tratamento térmico por espectroscopia Raman, análise térmica, difração de raios X e microscopias eletrônicas de varredura e de transmissão. As propriedades magnéticas dos NTCs foram avaliadas através da curva de histerese e de espectroscopia Mössbauer. Os resultados obtidos indicaram um comportamento ferromagnético dos NTCs sintetizados. A espectroscopia Mössbauer evidenciou, ainda, que as fases presentes nos NTCs antes e depois do tratamento térmico são: Fe-α e carbetos de ferro. A variação do teor das fases com o tratamento térmico foi significativa: o Fe-α aumentou de 10% em peso para 76% em peso e os carbetos foram reduzidos de 90% para 24% em peso. Isso repercutiu no comportamento magnético dos NTCs sintetizados. Com base nestes resultados, conclui-se que existe uma forte correlação entre o processo de manufatura dos NTCs – considerando parâmetros de síntese e tratamento térmico – e a composição das fases encapsuladas pelos nanotubos. Assim, pôde-se concluir que é possível controlar a propriedade magnética final (por exemplo, coercividade) dos NTCs preenchidos com material magnético em função dos parâmetros de síntese / tratamento térmico a que os NTCs são submetidos. / This work investigated the synthesis of CNTs from ferrocene used as both catalyst and carbon precursor. Four different surface areas of silica powder were tested as substrate for CNTs nucleation: 0.5, 50, 200 and 300m2/g. Syntheses at different temperatures were, therefore, performed: 600 till 1000°C, for each silica powder tested as substrate. It was observed that the silica powder with the highest surface area allowed the synthesis of CNTs to occur at a lower temperature (600°C), whereas substrates with a surface area lower than 50 m2/g will only form nanotubes at temperatures higher than 750°C. In order to evaluate the influence of chemical composition of the substrate on the CNTs’ nucleation, another four different powders were used as substrates: alumina, zirconia, carbon black, and previously synthesized CNTs. Results showed that the chemical composition of the substrate does not play a relevant role in the synthesis of CNTs, only the surface area showed an influence. In addition, it was performed a heat treatment (1000°C at a dwell time of 10min) at inert atmosphere on the CNTs synthesized in order to evaluate whether the temperature has any influence on the structure of CNTs and the phases into these CNTs. Raman spectroscopy, thermal analysis, x-ray diffraction and electronic microscopy were used to characterize the synthesized CNTs before and after heat treatment. The magnetic properties of CNTs as grown and after heat treatment were evaluated through hysteresis loop and Mössbauer spectroscopy. Results obtained showed a ferromagnetic behavior of the synthesized CNTs; hence, Mössbauer spectroscopy evidenced that the phases encapsulated by the CNTs before and after heat treatment are: α-Fe and iron carbides. The percentage of these phases, however, showed a large modification after the heat treatment, α-Fe increased from 10 to 76 wt% and carbides decreased from 90 to 24 wt%. This reverberates in a different magnetic response. Based on these results, one concluded that there is a correlation between the manufacturing process - considering synthesis parameters and heat treatment - and the composition of iron-containing phases in the CNTs. Therefore, it is seen that it is possible to control the final magnetic properties, e.g. coercivity, of CNTs filled with magnetic material so as to synthesize the most appropriate magnetic nanomaterial for a specific application.

Nesta tese abordamos o tema das transi c~oes de fases qu^anticas no contexto de l quidos de spins usando dois modelos e duas abordagens te oricas diferentes. A area das transi c~oes de fases qu^anticas e bastante vasta e, por esse motivo, escolhemos dois exemplos espec cos, que tem solu c~ao exata. O primeiro exemplo e descrito por excita c~oes elementares denominadas modos de majorana de energia zero que est~ao relacionadas as propriedades topol ogicas, enquanto que o segundo exemplo e descrito por spinons livres que obedecem a estat sticas fracion arias. Nos dois casos, estas excita c~oes elementares v^em da sistemas interagentes de muitos corpos, as quais s~ao fundamentalmente diferentes dos f ermions e b osons. Portanto, as regras de segunda quantiza c~ao usuais n~ao est~ao dispon veis para esses sistemas, abrindo espa co para desenvolver novas teorias e t ecnicas. Nesta tese temos a oportunidade, em termos gerais, de reunir aspectos b asicos das propriedades topol ogicas de sistemas de baixa dimensionalidade, por um lado, e colocar em opera c~ao alguns detalhes da estrutura da ^algebra Yangiana para lidar com a f sica de spinons livres, por outro lado. Primeiramente come camos por estudar o efeito da inomogeneidade espacial na cadeia de Kitaev. Este modelo unidimensional descreve um supercondutor de onda p caracterizado por fases topol ogicas/n~ao-topol ogicas. Usando o m etodo de c elula unit aria ampliada, estudamos um invariante topol ogico apropriado para descrever os efeitos das modula c~oes espaciais nos par^ametros do modelo Encontramos o surgimento de regi~oes n~ao-topol ogicas compactas, as que chamamos de bolhas, as quais s~ao descritas por estados topol ogicos protegidos no caso homog^eneo. Para caracterizar estas fases, desenvolvemos uma descri c~ao polinomial do invariante topol ogico, o que nos levou a uma explica c~ao do surgimento destas bolhas na regi~ao topol ogica, assim como a identi car uma estrutura interna do invariante topol ogico, tendo este um comportamento notoriamente semelhante a fun c~ao de correla c~ao de spins do modelo XY de spin-1=2. Ambos modelos exibem a mesma regi~ao de oscila c~oes nos seus diagramas de fase. Isto e um efeito da dualidade, j a que ambos modelos est~ao ligados por uma transforma c~ao de Jordan-Wigner. Como uma aplica c~ao do nosso m etodo, utilizamos ele para caracterizar um modelo efetivo correspondente a um modelo de ligaduras-fortes de f ermions sem spin, com uma intera c~ao de carga a primeiros vizinhos que e modulada periodicamente. Usando o formalismo de Floquet, achamos um Hamiltoniano efetivo o qual e levado a cadeia de Kitaev inomog^enea descrita por um emparelhamento a primeiros vizinhos dimerizado e um emparelhamento a segundos vizinhos. Aplicando o nosso formalismo, conseguimos descrever os efeitos da depend^encia temporal deste modelo efetivo. Na segunda parte da tese, estudamos o modelo unidimensional de Haldane- Shastry, mais uma intera c~ao quiral dada pelo componente-z do operador de rapidez O modelo de Haldane-Shastry consiste numa cadeia homog^enea com condi c~oes de borda peri odicas de spins 1=2, com uma intera c~ao de troca entre os spins que decai com o inverso da dist^ancia ao quadrado. Este modelo e integr avel, exatamente sol uvel atrav es da ^algebra Yangiana, e as suas simetrias descrevem as excita c~oes elementares, dadas por spinons livres que satisfazem estat sticas fracion arias. Uma vez que a intera c~ao quiral e tomada como o operador de rapidez, da Yangiana, a simetria do novo modelo n~ao muda, o que nos permite utilizar o formalismo das Tabelas de Young Modi cadas para descrever seus autoestados. Descobrimos que o espectro do modelo original e separado quando a intera c~ao quiral e ligada. A ^algebra Yangiana e respons avel por esta separa c~ao, resultando em regras de quantiza c~ao n~aotriviais que foram estudadas pela teoria de representa c~ao da ^algebra. Ap os nossa descri c~ao num erica para sistemas nitos, ampliamos nossos resultados para o limite termodin^amico, achando uma descri c~ao geral das transi c~oes do estado fundamental para baixas energias, que e v alida at e para a cadeia in nita. Para nalizar, e como uma aplica c~ao, utilizamos o modelo de Haldane-Shastry com intera c~ao quiral para introduzir uma fam lia de modelos de spins com intera c~oes a mais vizinhos, cujas constantes de acoplamento s~ao extra das deste modelo. Descrevemos como a solu c~ao desses modelos pode ser achada por meio da nossa abordagem, o que nos permite formular a quest~ao sobre o v nculo que t^em entre eles. / In this thesis we address the subject of quantum phase transitions within the context of spin liquids using two di erent models and two theoretical approaches. The eld of quantum phase transitions is quite vast and for that reason we selected two speci c examples, which are exactly solvable. The rst one is described by elementary excitations called majorana zero modes which are related to topological phases, and the second one is described by free spinons that obey fractional statistics. In both cases, these are elementary excitations from interacting many-body systems, which are essentially very di erent from fermions or bosons. Therefore, the usual second quantization rules are not available for these systems, opening the gate for developing new theories and techniques. In this thesis we have the opportunity, broadly speaking, to gather basic aspects of topological properties of low dimensional systems in one hand, and to bring into operation some details of the structure of the Yangian algebra to deal with the physics of free spinons, on the other hand. We rst start by studying the e ect of spatial inhomogeneities in the Kitaev chain. This one-dimensional model describes a p-wave superconductor which is characterized by topological/non-topological phase transitions.Using an enlarged unit-cell method, we studied a suitable topological invariant to describe the e ects of spatial modulations in the parameters of the model.We found the emergence of compact non-topological regions, we called them bubbles, that are described by topological protected states in the homogeneous case To characterize these phases, we developed a polynomial description of the topological invariant, which led us to account for the emergence of bubbles in the topological region, as well as to identify an internal structure of the topological invariant, which has a notorious similar behavior with the spin correlation function of the XY spin-1=2 model. Both models exhibit the same oscillation region in their phase diagrams. This is an e ect of duality, as both models are linked through a Jordan-Wigner transformation. As an application of our method, we used it to characterize an e ective model corresponding to a onedimensional tight-binding model of spinless fermions with a nearest-neighbor charge interaction, which is periodically driven. Using the Floquet formalism, we found an e ective Hamiltonian which is mapped into an inhomogeneous Kitaev chain described by a dimerized nearest-neighbor pairing and a next-nearest-neighbor pairing term. Applying our formalism, we accomplish a description of the e ects of the time-dependence of this e ective model. In the second part of this thesis, we studied the one-dimensional Haldane-Shastry model plus a chiral interaction given by the z-component of the rapidity operator. The Haldane-Shastry model is a periodically bounded spin-1=2 homogeneous chain with a long-range exchange interaction that falls o with the inverse of the distance squared among the spins This model is integrable, exactly solvable through the Yangian algebra and its symmetries describe elementary excitations given by free spinons which satisfy a fractional statistics. Since the chiral interaction is taken as the rapidity operator from the Yangian, the symmetry of the new model does not change, allowing us to use the Modi ed Young Tableaux formalism to describe their eigenstates. We found that the spectrum of the original model split when the chiral interaction is turned on. The split is governed by the Yangian algebra, resulting in non-trivial quantization rules which were studied by the representation theory of the algebra. After our numerical description for nite systems, we extended our results towards a thermodynamic limit, nding a general description of the groundstate transitions at low energy that is also valid for the in nite chain. Finally, as an application, we used the Haldane-Shastry model with a chiral interaction to introduce a family of spin models with di erent medium-range interactions whose coupling constants are extracted from this model. We describe how the solution of these models can be found by our approach and formulate the question about the link among them.

O processo de solda por fricção (FSW) é um dos processos inovadores que está sendo apresentado e estudado, na comunidade cientifica e empresas, por propiciar uma união de excelente qualidade. No entanto existem questões ainda a serem resolvidas principalmente nas soldas de materiais dissimilares como é o caso das ligas de cobre e alumínio. O objetivo deste trabalho é produzir uniões da liga de Cobre e Alumínio, pois esses materiais são qualificados como de difícil soldabilidade pelos sistemas convencionais restringindo assim sua aplicação. Este trabalho avaliou a soldagem de juntas sobrepostas de uma liga de alumínio (ASTM 6060 T5) e a liga de cobre (ASTM-B-187, C 110- têmpera meio dura) em que o cobre é posicionado acima do alumínio. As juntas foram soldadas pelo processo de soldagem por fricção e mistura mecânica (FSW) com quatro velocidades de rotação (800, 900, 1000, e 1100 rpm), com a velocidade de avanço mantida em 10 mm/min. foi também avaliada a influência de um avanço contrário ao inicial (ACI) de 2 mm no início da solda. As juntas produzidas foram avaliadas através de ensaios de cisalhamento, fadiga, microestrutura, ultrassom e resistividade elétrica. Não foi observada influência significativa dos parâmetros de processo sobre a resistência mecânica. No entanto, a soldagem com ACI de 1000 rpm foram os parâmetros que apresentaram os melhores resultados e menor dispersão entre as condições avaliadas. A resistência elétrica das juntas soldadas em todas as condições se mostrou muito próxima da média entre as resistências das ligas utilizadas, indicando a viabilidade da aplicação desse processo em conexões elétricas. Em relação à fadiga, ficou evidenciado um aumento em torno de 30% na vida das juntas soldadas com ACI. Os ensaios de ultrassom não mostraram descontinuidades que comprometessem a aplicação de nenhuma das juntas soldadas. / The friction welding process (FSW) is one of the innovative processes being presented and studied, in the scientific community and companies, for providing a union of excellent quality. However, there are still issues to be solved mainly in soldering of dissimilar materials such as copper and aluminum alloys. The objective of this work is to produce copper and aluminum alloy joints, since these materials are classified as difficult solderability by conventional systems, thus restricting their application. This work evaluated the welding of overlapping joints of an aluminum alloy (ASTM 6060 T5) and the copper alloy (ASTM-B-187, C 110-hardened quench) in which the copper is positioned above the aluminum. The joints were welded by the friction welding and mechanical mixing (FSW) process with four rotational speeds (800, 900, 1000, and 1100 rpm), with the feed rate maintained at 10 mm / min. The influence of a non-initial advance (ACI) of 2 mm at the beginning of the weld was evaluated. The joints produced were evaluated through shear, fatigue, microstructure, ultrasonic and electrical resistivity tests. No significant influence of process parameters on mechanical strength was observed. However, the welding with (ACI) of 1000 rpm were the parameters that presented the best results and lower dispersion among the evaluated conditions. The electrical resistance of the welded joints in all conditions was very close to the average between the resistances of the alloys used, indicating the feasibility of the application of this process in electrical connections. In relation to fatigue, an increase of around 30% in the life of welded joints with (ACI) was evidenced. Ultrasound tests showed no discontinuities that would compromise the application of any of the welded joints.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:36:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_4999_.pdf: 1657727 bytes, checksum: a01030a5e40bb2bca2e3941bc0895770 (MD5) Previous issue date: 2011-07-15 / RESUMO CARDOSO, Ariana de Lima. Desrama artificial em eucalipto e seu efeito na resistência a danos por vento e nós da madeira. 2011. Dissertação (Mestrado em Ciências Florestais) Universidade Federal do Espírito Santo, Jerônimo Monteiro-ES. Orientador: Prof. Dr. Aderbal Gomes da Silva. Coorientadores: Dr. Antônio Marcos Rosado e Prof. Dr. Edvaldo Fialho Reis. O objetivo deste trabalho foi testar a influência de diferentes níveis de desrama em plantios clonais do híbrido Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis, na região do Vale do Rio Doce, MG, visando à minimização de danos por ventos, bem como estudar a influência da desrama na formação dos nós e no aumento da resistência a quebra por vento. O experimento foi desenvolvido em povoamentos híbridos de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis, no espaçamento 3,00 x 3,33 m com os clones A e B, no município de Belo Oriente, MG. Foram utilizados 3 tratamentos de desrama artificial, 4 repetições, em plantas a partir dos 24 meses de idade. Para avaliar a influência dos níveis de desrama na resistência da madeira dos clones A e B, foi empregada a metodologia do teste de resistência. As características dendrométricas avaliadas: altura total, diâmetro a altura do peito, altura comercial e altura de quebra não foram influenciadas pelos níveis de desrama artificial. O clone A mostrou-se mais resistente que o clone B. Em relação à força para tocar o solo, não foi possível identificar uma relação entre os níveis de desrama e um aumento da força para tocar o solo. O nível de desrama artificial D2 foi o que mais contribuiu para o aumento da força para quebrar e que mais contribuiu para a redução das perdas da porcentagem de hectares danificados. A produção dos clones não foi afetada pelos níveis de desrama artificial. Para a classe de diâmetro (<0,50 cm), houve diferença estatística para a posição de avaliação que foi feita até 5m de altura, porém não houve interação significativa entre clone e posição; clone e níveis de desrama artificial. Para a classe de diâmetro (0,50-1,00 cm), a posição de avaliação dos nós (até 5m de altura) ao longo do tronco diferiu significativamente ao nível de 5% pelo teste de Tukey, além disso, o efeito da aplicação dos níveis de desrama artificial foi o mesmo para os clones A e B. O número de nós externos para a classe de diâmetro (> 1,00 cm) nos níveis de desrama de D1 e D2 diferiram da testemunha T1 ao nível de 5% de probabilidade pelo teste de Tukey. Houve interação significativa entre os clones e as posições de avaliação de nós externos para a classe de diâmetro (>1,00 cm). O nível de desrama artificial D2 é o mais indicado para o aumento da resistência da força para tombar, sendo comprovado para o clone A. A aplicação do nível de desrama D2 contribui para o aumento da resistência a quebra pelo vento, implicando diretamente a redução da perda de hectares em florestas clonais de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis. A cicatrização e o fechamento dos ferimentos promovidos pelos níveis de desrama artificial contribuíram para o aumento da madeira limpa, redução de nós e melhoria da resistência da madeira. Palavras-chave: Desrama artificial, floresta plantada, qualidade da madeira, vento