Orientador: Ângelo Caporalli Filho / Banca: Valdir Alves Guimarães / Banca: Wyser José Yamakami / Resumo: A estampagem de chapas metálicas é importante e se destaca entre os processos de conformação, pois, é possível de se obter vários produtos com alta produtividade e baixo custo. No entanto, como todo processo de conformação pode haver alguns inconvenientes, como as tensões residuais, que são geradas devido ao aumento da resistência mecânica do material resultante da deformação plástica a frio ou devido à geometria complexa da peça, com regiões de tração e compressão. Algumas medidas são realizadas dentro da área fabril para minimizar o problema e assim as peças irem para a etapa seguinte de conformação. Uma delas é a realização de tratamento térmico de alívio das tensões residuais de forma manual. O problema é que esse processo não garante nenhum controle da microestrutura e também não há garantia que as tensões foram aliviadas e como consequência peças são sucateadas na etapa seguinte de conformação, acarretando um aumento maior dos custos de fabricação. Neste trabalho foi realizado um estudo do alívio das tensões residuais através de vibrações mecânicas abaixo da frequência de ressonância em uma peça estampada a frio. O objetivo deste trabalho é avaliar os efeitos das vibrações mecânicas abaixo da frequência de ressonância no alívio das tensões residuais, de tal forma que possa ser uma opção ao tratamento térmico. Os resultados mostram que ouve redução nas tensões residuais, porém novos estudos devem ser realizados para garantir a eficácia deste processo / Abstract: The stamping of sheet metal is important and stands out among the forming processes, therefore it is possible to obtain various products with high productivity and low cost, however, the whole process of conformation can bring some drawbacks, such as residual stresses, that are generated due the rigidity of the material against cold plastic deformation or due the geometry complex of the piece, with areas on tension and compression. Some processes are carried out within the factory area to minimize the problem and so the pieces go to the next step of forming, for instance perform heat treatment relief residual stresses. The problem is that this process does not guarantee any control of the microstructure and also there is not guarantee that the tensions were reduced and failure pieces in the next step of conformation, resulting in a greater increase in manufacturing costs. In this paper has been studied relief residual stress by mechanical vibrations, with carry out of treatment relief from vibrations below the resonant frequency in component cold drawned. The objective of this study is to evaluate the effects of mechanical vibration below the resonant frequency to relieve residual stresses, so that might be an option to heat treatment. The results show a reduction in residual stress; however, we have to compare them with other treatments for which they can ensure the effectiveness of mechanical vibrations / Mestre

Orientador: Tomaz Manabu Hashimoto / Banca: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: José Rubens de Camargo / Resumo: A construção de uma turbina hidráulica consiste, em linhas gerais, de montagem por solda dos vários componentes da estrutura. As tensões residuais em junta soldada são de natureza complexa envolvendo fenômenos mecânicos e metalúrgicos. Vias de regra, essas tensões são aliviadas e, no caso particular de caixa espiral de turbina hidráulica, geralmente são feitos por processo mecânico (pressão hidrostática), não havendo inspeção para controlar o alívio total ou parcial das tensões. Nesta pesquisa foram analisadas as tensões existentes nas soldas de uma caixa espiral, que é à parte da turbina fabricada de chapas de aço carbono calandradas e soldadas, onde o alívio destas tensões residuais procedeu-se pelo processo mecânico. Foram feitas inspeções por medidas de tensões residuais através do método de difração de raios-X. Os resultados mostraram um comportamento não uniforme da distribuição de tensões, e em algumas soldas, houve reversão dos estados de tensões. Portanto, o alívio de tensões produzido pelo ensaio mecânico proposto (pressão hidrostática) mostrou que é possível alterar o estado de tensão das soldas para que sejam aliviadas a níveis admissíveis. / Abstract: The construction of a hydraulic turbine consists, in general lines, of assembly for it welds of the several components of the structure. The residual stresses in the welded joints are of complex nature involving mechanical and metallurgists phenomena. Rule roads, those stresses are relived and, in the case peculiar of hydraulic turbine, they are generally done by mechanical process (hydrostatic pressure), not having inspection to control of total or partial relief of the stresses. In this research were analyses the residual stresses in the welds joints of spiral case, that is to the part of the manufactured turbine of carbon steel plates, cut, calendared and welded, and the stresses relief was proceeded by the mechanical process. They were made inspections by measures of residual stresses by X-ray diffraction method. The results showed a behavior non-uniform of the stresses distributions, and in some welds, there were a reversion of the stresses states. Therefore, the relief of stresses produced by the proposed mechanical test (hydrostatic pressure) it showed that is possible to alter the stresses state of the welds so that they are relieved at acceptable levels. / Mestre

The repair welding of main steam pipelines, which involves the welding of new material onto service-exposed material, are investigated. This paper investigates the literature and experimental work surrounding this subject. The introduction provides a background to the applicable welding technology. In section two the heat-affected zone is discussed with emphasis on the residual stresses that develop in this zone. The mechanical properties of the heat-affected zone are also investigated. This includes the tensile, toughness and hardness properties as well as inspecting the relevant microstructures. The effect of post weld heat treatment on these properties is also investigated. Section three investigates the phenomenon of creep. Not only is this important due to the high temperatures at which these pipelines operate, but creep is also associated with some failures of these weld during post weld heat treatment. The creep properties of the heat-affected zone are investigated in detail with the use of weld simulation. Sections four and five detail reasons for weld failure after welding due to hydrogen and reheat cracking. Hydrogen cracking is investigated with the use of slow strain rate tensile tests during cathodical charging the specimen with hydrogen. The phenomenon of reheat cracking is investigated with the use of high temperature tensile tests as well as a novel approach in which the stress relief of a welded joint is simulated while measuring crack growth and stress relieved. / Dissertation (MEng)--University of Pretoria, 2014. / gm2014 / Materials Science and Metallurgical Engineering / Unrestricted

<p> The stress relieving mechanisms in two different batches of thermal-shock resistant calcia-PSZ have been investigated. The nature of the stress relief in the two materials appears to result from the transformation of the pure ZrO₂ component of the microstructure at temperatures below, within, and above the normal transformation temperature range. In the batch #1 material, which contains a larger volume fraction of monoclinic phase, the cubic matrix material behaves in a "brittle" fashion resulting in the production of a high density of microcracks in the body. The density of these cracks is such that the level of energy that can be stored in the body is limited and thermal shock resistance results. The batch #2 material contains considerably less monoclinic material and the evidence suggests that the cubic matrix within it can act in a ductile fashion. This ductility together with the twinning of the monoclinic component of the microstructure possibly relieves the stresses developed in the material on thermal shock. </p> <p> In the batch #2 material, large platelets were observed to develop following thermal cycling from temperatures above those of the normal transformation. It has been demonstrated that stress plays a major role in the development of these features. In view of the possible ductility of the cubic matrix in this material it is suggested that the thermal cycling "works" the material, texturing the pure zirconia component in it, so leading to the development of the observed platelets. </p> / Thesis / Master of Engineering (ME)

This project investigates how embodied interaction and stress reduction methods can work together to reduce students’ stress at Malmö University. Furthermore, it explores how this project can contribute to the field of interaction design. Various research methods were used to gain insight into stress levels, coping mechanisms and how students relax at the university through desktop and field research. In addition, students explored different room settings and created their own “perfect” relaxation space. A low-fidelity prototype was developed using the "Wizard of Oz" method and tested with users. The results of this work show that both the concept of a relaxation space and a tangible artifact can reduce students' stress levels. Moreover, they open up possibilities for further research to develop these topics further. Keywords: Interaction design, embodied interaction, stress relief, mental health, tangible

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Aços ferríticos ligados ao cromo e molibdênio, como o ASTM A335 P22, são largamente utilizados nos geradores de vapor em plantas termoelétricas ao redor do mundo e podem apresentar trincas por fadiga durante sua operação. A montagem dos componentes dos geradores de vapor em campo é realizada através de técnicas manuais de soldagem e tem sido apontada como um fator crítico para a qualidade destes equipamentos quando algum parâmetro de soldagem é negligenciado durante o processo. A região soldada de um aço ligado sofre grande influência do ciclo térmico durante a soldagem, cujos elementos de liga mesmo em pequenas quantidades presentes no aço e metal da solda aumentam a temperabilidade, e que dessa forma favorece a formação de microestruturas bainíticas ou martensíticas na região soldada. Neste estudo, uma solda realizada de acordo com o procedimento qualificado, com pré-aquecimento e alivio de tensões pós-soldagem, foi comparada com uma solda realizada sem os tratamentos de pré-aquecimento e alivio de tensões, e foi comparada ainda com uma solda realizada sem os tratamentos térmicos de pré-aquecimento e alivio de tensões e com aporte de calor acima do determinado pelo procedimento. Para isto, o desempenho de cada solda foi analisado quanto ao desempenho nos ensaios de tração, dobramento lateral (requisitos de qualificação de procedimento pelo código ASME IX), e nos ensaios complementares de resistência ao impacto charpy e tenacidade à fratura de cada região principal da solda (Material base, ZTA e Metal de adição). A tenacidade à fratura de cada uma das regiões foi determinada através da técnica da mecânica da fratura elasto-plástica do Deslocamento da Abertura da ponta da trinca, \"Crack Tip Open Displacement\" (CTOD), aplicada a materiais dúcteis. O resultado deste estudo comparativo mostra que mesmo negligenciando os limites dos parâmetros do procedimento de soldagem especificado para o aço ASTM A335 P22, com espessura de 21mm e 304,8mm de diâmetro, o procedimento teria sido aprovado nos ensaios de qualificação estabelecidos pela norma (tração e dobramento lateral). Contudo, os resultados dos ensaios de Impacto charpy e CTOD realizados nas regiões da solda, mostraram que o metal de adição apresentou tenacidade bem a baixo do que foi observado para a ZTA e para o material base. Desta forma a realização do pré-aquecimento e tratamento de alívio pós-soldagem produziu microestruturas de menor dureza, mas que não refletiu em um aumento da tenacidade do metal de adição. / Ferritic alloy steels with chromium and molybdenum, as ASTM A335 P22, are widely used in steam generators in power plants around the world and may have broken fatigue during operation. The assembly of the components of the steam generators in the field is performed by manual welding techniques and has been identified as a critical factor for the quality of these devices when some parameter is ignored during the welding process. The welded region of an alloy is influenced thermal cycle during welding, alloying elements present in the steel and weld metal increases hardenability, and thus favors the formation of bainíticas or martensitic microstructures in the welded region. In this study, a weld made according to the procedure qualified, pre-heating and post-weld relief of stress was compared with a weld treatments performed without preheating and relieving stress, and was further compared with a solder heat treatments performed without preheating and stress relief heat input and determined by the above procedure. For this, the performance of each weld was analyzed for performance in tensile tests, lateral bending (qualification requirements of ASME IX by procedure code), and testing of Charpy impact resistance and toughness of each major region of the fracture weld (base material, HAZ and weld metal). The fracture toughness of each region was determined by fracture mechanics technique of elastic-plastic fracture Crack Tip Open Displacement (CTOD) applied to ductile materials. The result of this comparative study shows that even neglecting the parameters limits of the welding procedure specified for ASTM A335 P22 with thickness of 21mm and diameter of 304.8 mm, the procedure would have passed in qualification tests established by ASME IX (tensile and lateral bending). However, the results of Charpy impact and the CTOD tests performed in weld regions showed that the weld metal had a very low tenacity than was observed in the HAZ and the base material. Thus the realization of pre-heating and post-weld treatment relief produced microstructures with lower hardness but that was not reflected in an increase in the toughness of weld metal.

A importância das indústrias de cana-de-açúcar no cenário nacional cresce exponencialmente, desde sua origem. Porém nas últimas três décadas este tipo de indústria deixou de ser tipicamente familiar e passou a produzir em grande escala açúcar, etanol, produtos químicos derivados, levedura e planta de CO2 (para indústria de bebida e ou alimentos), além da venda do excedente da energia que é gerada na própria indústria. Um dos principais equipamentos em uma usina de açúcar e álcool é a caldeira, nome popular dado ao vaso de pressão que gera vapor a partir do aquecimento da água em um ambiente de alta pressão. Este calor é usado como fonte para produção de energia. Os aços ligados ao Cr e Mo têm sido cada vez mais aplicada neste tipo de equipamento. O presente trabalho tem por objetivo entender a influência dos parâmetros de tratamento térmico pós-soldagem nas propriedades mecânicas e na microestrutura de um tubo sem costura de aço ASTM A 335 Gr P91, através da determinação dos valores de: resistência à tração, limite de escoamento, percentual de alongamento, dureza, tenacidade à fratura e CTOD do material base, metal de solda e zona termicamente afetada (ZTA) da região soldada de tubos unidos por solda. Para a realização desta pesquisa serão aplicados os conceitos da teoria da mecânica da fratura elasto-plástica (Crack Tip Open Displacement, CTOD) e os conceitos de comportamento mecânico dos materiais, para o estudo da influência dos parâmetros de tratamento térmico pós-soldagem. / The importance of sugar cane industries on the national scene grows exponentially since its origin. But in the last three decades these became from cottage industries to large-scale production of Ethanol, Chemicals derivatives, yeast and plant CO2 (for food or drink industry). One of the main equipment in a sugar and alcohol plant is the boiler, popular name given to the pressure vessel that generates steam from the heating of water in a high pressure environment. This is used as heat source for energy production. One of the alloy that has been increasingly applied in projects of this equipment are martensitic steels (Cr Mo alloys). The present study aims to understand the influence of post weld heat treatment parameter´s on mechanical properties and microstructure of a seamless tube, steel ASTM 335 Gr P91, the determination of values of tensile strength, yield strength, percentage of elongation, hardness, fracture toughness and CTOD of the base material, weld metal and heat affected zone (HAZ) of the welded region of tubes welded together. In this research the concepts of the theory of mechanics of elastic-plastic fracture (Crack Tip Open Displacement, CTOD) and the concepts of mechanical behavior of materials will be applied.

Na presente investigação, trabalhamos a Educação para a Saúde, resgatando o cotidiano do universitário, tendo em vista o comprometimento que esse enfrenta em relação a uma série de situações que acometem sua vida na academia. Por exemplo, dispêndio de tempo para sua formação teórico-prática; adaptação sociocultural, econômica e emocional, associados a outras circunstâncias vivenciadas nesse período. Então, propomo-nos a pesquisar as dificuldades sobre essas questões e trabalhar ações/intervenções educativas para alívio das tensões, resgatando a interface da educação na saúde/enfermagem. Isto, por si, justifica a relevância desse estudo, já que se faz necessário preparar esse recurso humano como pessoa que também carece de cuidado. Estes referenciais, relacionados aos desgastes físicos, psico-sociais e espirituais, são relevantes e merecem atenção tanto para o aluno quanto para o profissional da área, por terem que cuidar diretamente da pessoa, no processo contínuo saúde-doença. Essa questão demanda um trabalho ético, sério e responsável, com considerável nível de expectativas e cobranças, para lidar com a promoção, prevenção e recuperação da saúde, como também, com o sofrimento, a dor e a morte. Consequentemente, isto leva a uma série de agravos à saúde do acadêmico e, portanto, do enfermeiro(a). Assim, objetivamos levantar os problemas dos alunos de graduação em enfermagem frente aos seus anseios, medos, estresses, expectativas e dificuldades, tanto no nível físico quanto mental, referente à sua vida; e, verificar as implicações disso na sua atuação profissional futura, desenvolvendo ação educativa conjunta, na tentativa de resolução desses problemas. Para isto, usamos referencial teórico metodológico de Freire desenvolvendo uma pesquisa qualitativa, humanista, mediatizada pela metodologia da pesquisa-ação. Utilizamos como técnicas a entrevista e a observação participante. Na coleta, usamos como instrumento questionário e diário de campo. Assim, pesquisamos 50 alunos de enfermagem, maioria mulher, solteira e católica, média de idade, 35 anos, dependentes financeiramente. A análise dos dados efetivou-se por categorização. Resultados - muitos dos alunos pesquisados caracterizam-se com inúmeros problemas, relacionados principalmente, à falta de tempo, revelando uma série de comprometimentos como: sono excessivo, falta de lazer, desconcentração, etc. Quanto à enfermagem, maioria afirma fazer o curso por opção, relacionando sentimentos de \"gostar\", com as ações de \"cuidar\", confirmando assim o caráter vocacionado que eles tem da profissão. Finalmente, desenvolvemos programa educativo visando orientação e preparação de agentes multiplicadores para lidar com essas questões. Com isto, esperamos trazer contribuições de áreas afins para a enfermagem, no alívio das tensões e do desgaste dos alunos, possibilitando formas alternativas de enfrentamento destas situações. / In this research, we worked on health education of the university, given the commitment that it faces in relation to a number of limitations of their daily lives. For example, time-consuming for their theoretical and practical training, cultural changes, economic and emotional connection with other circumstances of that period. Then, we propose to investigate the difficulties on these issues and work activities / educational interventions to relieve stress, rescuing the interface of education in nursing. This alone justifies the relevance of this study, since it is necessary to prepare the human resource as a person who also needs care. These references relating to physical / psycho-social and spiritual, are relevant and deserve attention from both the student and professional experience in the area by having to directly care of human beings, in the continuous health and disease process. This question requires an ethic, serious and responsible work, with a high level of expectations and charges, to deal with the promotion, prevention and recovery of health, but also the suffering, pain and death. Consequently, this leads to a series of health problems of the academic student and, therefore, the nurse. With this in mind, we draw up as objectives the problems of undergraduates in nursing in their expectations, fears, stresses, and difficulties, both in physical and mental level, relating to his/her life, and determine the implications of them on their professional future, developing joint educational activities with them, in an attempt to resolve these problems. For this, we made use of the theoretical methodology of Freire and developed a qualitative, humanistic, mediated by action research, enabling us to raise problems and do so jointly, educational interventions. We use techniques such as interviewing and participant observation. In the collection, we used tools such as a questionnaire and a mixed field diary to record the data. We investigated 50 nursing students, mostly women, single and Catholic, with a mean age of 35 years. They are financially dependent, though, mostly because they are employed in nursing. Data analysis was accomplished by categorization. We found out results that students have many problems, mainly related to lack of time, determining a series of compromises, for example, in relation to sleep, leisure and concentration. The majority of the nursing staff claims to be doing the course by choice, linking feelings of \"love\" with the actions of \"care\", thus confirming the geared nature of the profession. Finally, we developed a proposal for an educational program aimed at the orientation and preparation of multipliers to handle these issues. With this, we hope to bring contributions in areas related to nursing, to relieve the tensions, wear of students, allowing alternative ways of coping with the day-to-day situations.