Foi avaliada a influência de microrganismos na corrosão e na reação de absorção ou liberação de hidrogênio em amostras de ferro Armco e do aço SAE 4140. Utilizou-se um consórcio microbiano, no qual estava presente a bactéria redutora de sulfato (BRS) Desulfovíbrio desulfuricans que, por meio de reações metabólicas, produz gás sulfídrico (H2S), conhecido por catalisar a reação de hidrogênio. Através de ensaios de permeação de hidrogênio em amostras de ferro Armco determinou-se a corrente de permeação e a concentração superficial de hidrogênio desenvolvida, utilizando-se uma célula de Devanathan-Stachurski. Primeiramente determinou-se a corrente em meio bacteriológico Postgate C abiótico, substituindo-o então pelo meio bacteriológico inoculado com o consórcio de microrganismos. Os conseqüentes transientes de corrente foram determinados em diferentes valores de potenciais catódicos, entre –1500 mV(ENH) e o potencial de corrosão do ferro. Observou-se um aumento na corrente de permeação após a colocação dos meios inoculados o que significa um maior fluxo de hidrogênio se difundindo através da amostra. Porém, após um determinado período de tempo (em torno de 30 horas) a corrente de permeação tende a se estabilizar em decorrência de alguns fatores como os depósitos biológicos formados na superfície metálica (biofilme), a formação de filmes de precipitação de sais em função da polarização catódica aplicada e também devido ao filme de sulfeto de ferro, dificultando desta forma a passagem do hidrogênio. Ensaios de tração de baixa taxa de deformação (BTD) com corpos de prova de aço SAE 4140, foram utilizados nos mesmos meios citados, ao potencial de corrosão e com aplicação de potencial catódico de –750 e –1000 mV(ENH), para avaliar a morfologia da fratura. Em meios com H2S produzido metabolicamente, observou-se fratura frágil, associada à fragilização pelo hidrogênio, ao contrário dos resultados obtidos em meios sem o H2S, que promoveram fratura dúctil. Ensaios potenciostáticos com as amostras de ferro Armco e o aço SAE 4140 foram realizados em condições semelhantes aos ensaios de permeação e de baixa taxa de deformação. Os corpos de prova foram analisados por microscopia eletrônica de varredura para observar o biofilme, bem como a morfologia da corrosão. Nos ensaios de potencial a circuito aberto intensa colonização da superfície por bactérias foi observada após duas horas, porém com aplicação de potenciais catódicos (–1000 mV(ENH)), observou-se um número menor de células bacterianas aderidas à superfície metálica. Os produtos metabólicos, principalmente o H2S, provenientes do metabolismo das bactérias redutoras de sulfato (BRS), aceleram o processo de corrosão, principalmente quando o meio em questão propicia zonas de anaerobiose como a formação de biofilme e a formação de sulfeto de ferro (FeS) sobre a superfície metálica. / The present investigation was undertaken to evaluate the influence of microorganisms on the corrosion and on the hydrogen absortion and evolution reaction of Armco iron and SAE 4140 steel samples. A mixed group of microbes was used, in which was present the Sulfate-Reducing Bacteria (SRB) Desulfovibrio desulfuricans that, through metabolic reactions, produces hydrogen sulfide gas (H2S), recognized for catalyzing the hydrogen reaction. The permeation current of hydrogen and its concentration on the surface were determined on Armco iron samples, using a Devanathan-Stachurski cell. The experiments were carried out in an abiotic Postgate C bacterial growth medium and after the current stabilization, which lasted 24 hours, this medium was replaced by on environment inoculated with microorganisms. The consequent current transients were determined for different cathodic potentials, from –1500 mV(ENH) to the iron corrosion potential. An increase in the permeation current was observed after the addition of the inoculated environment, which means a higher flux of hydrogen diffusing through the sample. However, after a certain period of time (around 30 hours), the permeation current tended stabilize, due to the biologic deposits formed on the metallic surface and to the films precipitated due to the cathodic polarization, which reduce hydrogen ion migration. Low-strain rate tests with SAE 4140 steel samples were used in the same environments, at the corrosion potential and with the application of cathodic potentials of –750 and –1000 mV(ENH) to evaluate the fracture morphology. In environments with metabolically produced H2S, a fragile fracture was observed, associated with hydrogen embrittlement, while in H2S-free environments a ductile fracture was produced. Potentiostatic tests with Armco iron and SAE 4140 steel samples were performed in similar conditions to permeation and low-strain rate tests. The samples were analyzed by Scanning Electron Microscopy (SEM) in order to observe the biofilm, as well as the corrosion morphology. In the samples without applied potential, a heavy surface colonization by bacteria was observed after 2 hours, while in the samples under cathodic potential (–1000 mV(ENH)) only few bacterial cells adhered to the metallic surface. It was observed that Sulfate-Reducing Bacteria (SRB) accelerate the corrosion process, mainly when the environment is able to provide anaerobeose zones such as the biofilm and the iron sulfide (FeS) on the metallic surface.

A proposta deste estudo é fornecer uma visão íntegra e profunda da vida em fadiga de um material aço SAE 5160 para a fabricação de feixes de mola, cujo objetivo principal é otimizar o projeto deste componente na tentativa de reduzir custo e peso, para tanto, o aço SAE 5160 submetido aos processos de tratamento térmico e shot peening, através do levantamento de uma curva de fadiga pelo ensaio de flexão por três pontos. Apresenta também, os resultados obtidos na caracterização do material, como pôr a análise de tensões residuais por difração por raios-X, das microestruturas, da dureza e da composição química, visando o objetivo de identificar possíveis variáveis que possam influenciar nas características técnicas e interferir na vida à fadiga deste aço SAE 5160. Os ensaios realizados mostram o comprometimento da resistência à fadiga deste material, pois é possível verificar uma não homogeneidade nos valores de dureza, a presença de descarbonetação e variação nos valores de tensões residuais, invalidando as amostras na ordem de cinquenta por cento. Com os resultados obtidos no levantamento da curva de fadiga e dados coletados em campo, é demonstrado a validação das curvas de projeto. / The purpose of this study is to provide a full and deep view of fatigue life of a steel material SAE 5160 for the production of leaf springs, whose main objective is to optimize the design of this component in order to reduce cost and weight, therefore the SAE 5160 steel was subjected to the heat treatment processes, and shot peening, via a test fatigue curve by the three-point deflection test. It also presents the results obtained in the characterization of the material, how to put the analysis of residual stresses by X-ray diffraction, the microstructure, hardness and chemical composition, in order to identify potential variables that may influence the technical characteristics and interfere with the fatigue life of the SAE 5160 steel. The tests performed present reduced resistance to fatigue of the material; it is not possible to verify the homogeneity of hardness, the presence of decarburization and variation in the values of residual stresses, invalidating the samples in the order of fifty percent. With the results in the lifting of fatigue and data collected in the field curve, is present the validation of design curves.

Foi avaliada a influência de microrganismos na corrosão e na reação de absorção ou liberação de hidrogênio em amostras de ferro Armco e do aço SAE 4140. Utilizou-se um consórcio microbiano, no qual estava presente a bactéria redutora de sulfato (BRS) Desulfovíbrio desulfuricans que, por meio de reações metabólicas, produz gás sulfídrico (H2S), conhecido por catalisar a reação de hidrogênio. Através de ensaios de permeação de hidrogênio em amostras de ferro Armco determinou-se a corrente de permeação e a concentração superficial de hidrogênio desenvolvida, utilizando-se uma célula de Devanathan-Stachurski. Primeiramente determinou-se a corrente em meio bacteriológico Postgate C abiótico, substituindo-o então pelo meio bacteriológico inoculado com o consórcio de microrganismos. Os conseqüentes transientes de corrente foram determinados em diferentes valores de potenciais catódicos, entre –1500 mV(ENH) e o potencial de corrosão do ferro. Observou-se um aumento na corrente de permeação após a colocação dos meios inoculados o que significa um maior fluxo de hidrogênio se difundindo através da amostra. Porém, após um determinado período de tempo (em torno de 30 horas) a corrente de permeação tende a se estabilizar em decorrência de alguns fatores como os depósitos biológicos formados na superfície metálica (biofilme), a formação de filmes de precipitação de sais em função da polarização catódica aplicada e também devido ao filme de sulfeto de ferro, dificultando desta forma a passagem do hidrogênio. Ensaios de tração de baixa taxa de deformação (BTD) com corpos de prova de aço SAE 4140, foram utilizados nos mesmos meios citados, ao potencial de corrosão e com aplicação de potencial catódico de –750 e –1000 mV(ENH), para avaliar a morfologia da fratura. Em meios com H2S produzido metabolicamente, observou-se fratura frágil, associada à fragilização pelo hidrogênio, ao contrário dos resultados obtidos em meios sem o H2S, que promoveram fratura dúctil. Ensaios potenciostáticos com as amostras de ferro Armco e o aço SAE 4140 foram realizados em condições semelhantes aos ensaios de permeação e de baixa taxa de deformação. Os corpos de prova foram analisados por microscopia eletrônica de varredura para observar o biofilme, bem como a morfologia da corrosão. Nos ensaios de potencial a circuito aberto intensa colonização da superfície por bactérias foi observada após duas horas, porém com aplicação de potenciais catódicos (–1000 mV(ENH)), observou-se um número menor de células bacterianas aderidas à superfície metálica. Os produtos metabólicos, principalmente o H2S, provenientes do metabolismo das bactérias redutoras de sulfato (BRS), aceleram o processo de corrosão, principalmente quando o meio em questão propicia zonas de anaerobiose como a formação de biofilme e a formação de sulfeto de ferro (FeS) sobre a superfície metálica. / The present investigation was undertaken to evaluate the influence of microorganisms on the corrosion and on the hydrogen absortion and evolution reaction of Armco iron and SAE 4140 steel samples. A mixed group of microbes was used, in which was present the Sulfate-Reducing Bacteria (SRB) Desulfovibrio desulfuricans that, through metabolic reactions, produces hydrogen sulfide gas (H2S), recognized for catalyzing the hydrogen reaction. The permeation current of hydrogen and its concentration on the surface were determined on Armco iron samples, using a Devanathan-Stachurski cell. The experiments were carried out in an abiotic Postgate C bacterial growth medium and after the current stabilization, which lasted 24 hours, this medium was replaced by on environment inoculated with microorganisms. The consequent current transients were determined for different cathodic potentials, from –1500 mV(ENH) to the iron corrosion potential. An increase in the permeation current was observed after the addition of the inoculated environment, which means a higher flux of hydrogen diffusing through the sample. However, after a certain period of time (around 30 hours), the permeation current tended stabilize, due to the biologic deposits formed on the metallic surface and to the films precipitated due to the cathodic polarization, which reduce hydrogen ion migration. Low-strain rate tests with SAE 4140 steel samples were used in the same environments, at the corrosion potential and with the application of cathodic potentials of –750 and –1000 mV(ENH) to evaluate the fracture morphology. In environments with metabolically produced H2S, a fragile fracture was observed, associated with hydrogen embrittlement, while in H2S-free environments a ductile fracture was produced. Potentiostatic tests with Armco iron and SAE 4140 steel samples were performed in similar conditions to permeation and low-strain rate tests. The samples were analyzed by Scanning Electron Microscopy (SEM) in order to observe the biofilm, as well as the corrosion morphology. In the samples without applied potential, a heavy surface colonization by bacteria was observed after 2 hours, while in the samples under cathodic potential (–1000 mV(ENH)) only few bacterial cells adhered to the metallic surface. It was observed that Sulfate-Reducing Bacteria (SRB) accelerate the corrosion process, mainly when the environment is able to provide anaerobeose zones such as the biofilm and the iron sulfide (FeS) on the metallic surface.

A proposta deste estudo é fornecer uma visão íntegra e profunda da vida em fadiga de um material aço SAE 5160 para a fabricação de feixes de mola, cujo objetivo principal é otimizar o projeto deste componente na tentativa de reduzir custo e peso, para tanto, o aço SAE 5160 submetido aos processos de tratamento térmico e shot peening, através do levantamento de uma curva de fadiga pelo ensaio de flexão por três pontos. Apresenta também, os resultados obtidos na caracterização do material, como pôr a análise de tensões residuais por difração por raios-X, das microestruturas, da dureza e da composição química, visando o objetivo de identificar possíveis variáveis que possam influenciar nas características técnicas e interferir na vida à fadiga deste aço SAE 5160. Os ensaios realizados mostram o comprometimento da resistência à fadiga deste material, pois é possível verificar uma não homogeneidade nos valores de dureza, a presença de descarbonetação e variação nos valores de tensões residuais, invalidando as amostras na ordem de cinquenta por cento. Com os resultados obtidos no levantamento da curva de fadiga e dados coletados em campo, é demonstrado a validação das curvas de projeto. / The purpose of this study is to provide a full and deep view of fatigue life of a steel material SAE 5160 for the production of leaf springs, whose main objective is to optimize the design of this component in order to reduce cost and weight, therefore the SAE 5160 steel was subjected to the heat treatment processes, and shot peening, via a test fatigue curve by the three-point deflection test. It also presents the results obtained in the characterization of the material, how to put the analysis of residual stresses by X-ray diffraction, the microstructure, hardness and chemical composition, in order to identify potential variables that may influence the technical characteristics and interfere with the fatigue life of the SAE 5160 steel. The tests performed present reduced resistance to fatigue of the material; it is not possible to verify the homogeneity of hardness, the presence of decarburization and variation in the values of residual stresses, invalidating the samples in the order of fifty percent. With the results in the lifting of fatigue and data collected in the field curve, is present the validation of design curves.

Orientador: Prof. Dr. Rovilson Mafalda / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Gestão da Inovação, 2017. / Presente em vários países, a competição Baja SAE se consolidou como uma importante oportunidade dos estudantes de engenharia de colocar em prática os conhecimentos adquiridos em sala de aula e desenvolver novas habilidades. Apesar disso, após vinte e três edições no Brasil, o cenário atual da competição é de utilização quase exclusiva de soluções de projeto consagradas, grande semelhança entre os veículos, acirramento da disputa e carência de soluções inovadoras. Neste trabalho propõe-se uma abordagem focada na aerodinâmica como uma forma de se buscar uma vantagem competitiva no atual cenário da competição, através da elaboração e disponibilização de um pacote composto de carenagens aerodinâmicas aplicáveis em um veículo tipo Baja SAE típico. Adicionalmente, o impacto da adoção destas peças na velocidade máxima do veículo é avaliado através de análise de dinâmica dos fluidos computacional (do inglês CFD ¿ Computational Fluid Dynamics). De acordo com as estimativas realizadas neste trabalho, a adoção de um pacote aerodinâmico como o proposto seria capaz de reduzir o arrasto aerodinâmico do veículo em 20,45% e aumentar a sua velocidade máxima em 7,92%. / Present in several countries, the Baja SAE competition has consolidated itself as an important opportunity for engineering students to put into practice the knowledge acquired in the classroom and to develop new skills. Despite this, after twenty-three editions in Brazil, the current scenario of the competition is the consolidation of consecrated solutions, great similarity between vehicles, escalation of the dispute and lack of innovative solutions. This work proposes an approach focused on aerodynamics as a way to seek a competitive advantage in the current scenario, through the elaboration and provision of a package composed of aerodynamic fairings possible to be applied in a typical Baja SAE prototype. Additionally, the impact of the adoption of these parts on the top speed of the vehicle is evaluated through Computational Fluid Dynamics (CFD) analysis. According to the estimates made in this work, the adoption of an aerodynamic package like the one proposed would be able to reduce the aerodynamic drag of the vehicle by 20.45% and increase its maximum speed by 7.92%.

This master’s thesis deals with rebuild of RC car model for use of autonomous sensors. Practical part of the thesis is divided to five main parts. The First part deals about selection of suitable RC model. Next part of thesis deals with detailed description of the RC model. The third part of thesis deals about selection of microcontroller which will be processing the model control. The fourth part of thesis deals about construction changes of the model. The last part of thesis deal about Simulink control of the vehicle.

In this thesis, the author deals with structural design of lifting unit for the formula car. First, he searches in the currently used solutions, followed by selection of appropriate accessories, a preliminary analytical calculation and stress analysis model. In the last part, there is made economic and weight balance.

To evolve and develop your skills as a driver, it is worthwhile to review and reflect on your last drive at a professional as well as beginners level. The purpose of the project is to create such a system that can be used to record a drive by filming from the dashboard of the car and logging data from the vehicle. The summarized log is then used to evaluate a run.  The system consists of two major parts: 1) an OBD-II reading-unit (hardware) that can be plugged in the OBD-II port in the vehicle to read data, and 2) an Android application run on an Android device. The application records the drive as well as a heads-up display (HUD) showing acceleration, GPS-location and some data gathered from the vehicle continuously. The OBD-II port is connected to engine control units in the vehicle. The reading unit follows the commands given by the application, reads the data and then sends them to the smartphone via Bluetooth.  The reading unit consists of a STN-1170 microcontroller which supports a large roster of diagnostics protocols, and a HC-06 Bluetooth module. The unit is plugged in the OBD-II port to get the measurement data and transmits the data to the smartphone.  To validate the system, a CAN simulation unit (CAN simulator) was created that acts as the OBD-II port (or socket) in a vehicle based on OBD standard diagnostics protocol. The simulator was designed as a shield for an Arduino UNO. The Arduino was programmed to act as an OBD-II port in a vehicle supporting the CAN protocol. Utilizing two components: MCP2515, which translates between SPI and CAN, and MCP2551, which prepares the CAN signal for transmission on the physical bus, allows the Arduino to communicate the simulated data through SPI which, in turn, was translated into and transmitted on the physical bus using CAN. The parameters: vehicle speed, vehicle RPM and throttle-position, could be controlled using a set of potentiometers, these parameters were used to validate the system. The system was tested using the testbench with the simulator. The test results have shown that both the system and the simulator work well. The Android application requested parameters such as RPM, speed and throttle positioning while also updating the GPS-location of the vehicle and reading the acceleration using the smartphone’s accelerometer. The OBD-II reading unit received the request from the application through Bluetooth, transferred it to the microcontroller via UART, translated the request into a command in the CAN protocol and sent it to the simulator. At the next command transmitted to the simulator, the reading unit would collect the previous command’s result, which was transferred back to the phone in the reverse order. The information collected from the vehicle was tagged using a timestamp and subsequently logged in a .txt-file.

Baigiamajame darbe pateikta: detergentų paplitimas, jų fizikinės, cheminės savybės, klasifikacija ir daroma žala aplinkai. Analizuojami detergentais užterštų nuotekų valymo metodai. Analizuojami dujų burbuliukų susidarymo detergentų tirpaluose ypatumai, aprašomos dinaminės ir statiškai stabilios putos, pateikiama putų aparatų charakteristika. Pateikiamos suspenduoto sluoksnio charakteristikos ir jo galimybės detergentams iš nuotekų valyti. Darbo tikslas – ištirti suspenduoto sluoksnio įtaką valant detergentus iš nuotekų. Darbą sudaro 7 dalys: įvadas; tyrimo objektas ir problemos aprašymas; detergentais užterštų nuotekų valymas, putų burbuliukų ir putų susidarymo ypatumai, putų aparatai; suspenduoto sluoksnio charakteristikos ir jo galimybės panaudojant detergentams iš nuotekų valyti; eksperimentinė dalis; išvados; literatūros sąrašas. Eksperimentinėje dalyje teoriškai apskaičiuoti suspenduoto sluoksnio parametrai, aprašomas eksperimentinis stendas, jo veikimo principas, naudotos matavimo priemonės, pateikta eksperimento atlikimo metodika, pagal gautus eksperimentinius duomenis apskaičiuoti kintamieji suspenduoto sluoksnio parametrai. Darbo pabaigoje analizuojami gauti rezultatai ir pateikiamos darbo išvados. Darbo apimtis – 67 p. teksto be priedų, 21 iliustracija, 4 lentelės, 24 bibliografiniai šaltiniai. Atskirai pridedami darbo priedai. / Thesis submits the spread of detergents, their physical, chemical properties, classification and environmental damage. There are analyzed various waste water cleaning methods of detergents. Froth formation in detergent leaches, dynamic and static stability of foams and basic information about froth devices are given. The characteristics of the suspended layer and its use in water treatment of detergents are given. The aim of this work – is to explore the suspended layer in cleaning waste water of detergents. Final work consists of seven parts: introduction; the subject matter and the problem description; water purification of synthetic detergents, characteristics of froth bubbles and froth formation, froth machines; suspended layer characteristics and the possibility of using it in waste water cleaning of detergents; experimental part; conclusions and references. Experimental part includes theoretically calculated suspended layer parameters, description of the experimental stand, its operating principle, instruments used during the experimental procedures, calculations of suspended layer variable settings according to the experimental data. In the end the results are analyzed and the conclusions are included. Thesis consists of: 67 p. text without appendixes, 21 picture, 4 tables, 24 bibliographical entries. Appendixes included.

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:42:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Suelen Crevelim Silva.pdf: 3866346 bytes, checksum: 3dd3259ba44393b9c02d14ec5a79eb48 (MD5) Previous issue date: 2013-12-20 / Every year, corrosion in metallic substrates causes waste in the order of millions of dollars, and with the prohibition or restriction in the use of substances such as chromium there is a need for alternatives to increase the life cycle of metallic apparatuses. This work incorporated sodium benzoate and sodium nitrite as corrosion inhibitor in commercial paints, which assists in the prevention against environment corrosion. Synthetic enamel paint from Coral was used as a vehicle for the addition of the inhibitors; the paints were applied on working electrodes made of SAE 1006 steel that is a low carbon and easily corroded steel. Afterwards, potentionstat measurements were performed according to the ASTM standard G59-97(2009). Satisfactory results were found when sodium nitrite was use in the concentration of 0.05% and 0.7%, showing corrosions rates of 8,8602.10-05 mm/year and 2,2207.10-04 mm/year, respectively; samples containing 0.5% of sodium benzoate showed a corrosion rate of 1,3994.10-4 mm/year. These corrosion rates prove the efficiency of using corrosion inhibitors because the SAE 1006 steel presented a corrosion rate of 2,1759 mm/year. Coatings were also characterized by using scanning electron microscopy, and IR spectroscopy. Keywords: Sodium nitrite; sodium benzoate; potentiostat; anticorrosive; SAE 1006 steel. / A corrosão em substratos metálicos é a causa de gastos na escala de milhões de dólares, todos os anos e com a proibição ou restrição do uso de substâncias como o cromo, por exemplo, buscam-se alternativas para aumentar a vida útil de aparatos metálicos. Este trabalho procurou incorporar benzoato de sódio e nitrito de sódio como aditivos inibidores de corrosão em tintas comerciais, que auxiliam no aumento da proteção contra a corrosão ambiente. Como meio para a adição foi usado um esmalte sintético da Coral, aplicado sobre eletrodos de trabalho feitos com aço SAE 1006 que tem teor de carbono baixo e é fácil de ser corroído. Em seguida foram realizadas medidas potenciométricas seguindo a norma ASTM G59-97(2009). Os resultados obtidos foram satisfatórios com o uso de nitrito de sódio nas concentrações de 0,05 % e 0,7 % apresentando taxas de corrosão em torno de 8,8602.10-05 mm/a e 2,2207.10-04 mm/a respectivamente e para o benzoato de sódio na concentração de 0,5 % com taxa de corrosão em torno de 1,3994.10-4 mm/a, comprovando a eficiência do uso de inibidores uma vez que o aço 1006 possui taxa de corrosão em 2,1759 mm/a. Os filmes de melhor resultado também foi caracterizados por técnicas de microscopia eletrônica de varredura e o que mais se destacou também foi caracterizado por espectroscopia na região do Infravermelho.