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Submitted by Pâmela CTC/E (pamela.flegr@uerj.br) on 2021-10-26T11:52:17Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Lucas Verdan Masiero - 2021 - Completa.pdf: 2411235 bytes, checksum: 58a3e61c4e139b679225eefc1acdd11a (MD5) Made available in DSpace on 2021-10-26T11:52:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Lucas Verdan Masiero - 2021 - Completa.pdf: 2411235 bytes, checksum: 58a3e61c4e139b679225eefc1acdd11a (MD5) Previous issue date: 2021-08-02 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Fractures in the distal region of the radius are the most frequent injuries to the human body. The treatment of these fractures through the use of volar plates has become popular in recent decades. The present work seeks to study, via finite elements, the mechanical behavior of a system composed of a fractured radius, a volar plate (one of 316L stainless steel and the other of Ti-6Al-4V alloy) and fixation screws, applying loads compressive and tractive. To obtain the radius geometry, an STL (Stereolithography) file was used in a database, containing the external surface of the bone. The inner surface was generated by offsetting the outer surface. Each of the surfaces was formed by areas, which together generated the volumes that came to form the different parts of the bone. The volar plate was defined by splines that connected the key points to form the implant contour. The screws were represented by beam elements of 2.8 mm in diameter. Traction and compression simulations were carried out with the structure composed of the radius, the volar plate and the fixation screws, with loads of at most 600 N. However, for the calculation of stiffness, loads of up to 300 N were considered, following the norms ACGIH (American Conference of Governmental Industrial Hygienists, USA) and NIOSH (National Institute for Occupational Safety and Health, USA). There was a difference of 5.5% between the simulated models. Furthermore, there was a considerable influence of the implant material and the type of loading imposed in relation to the magnitude of the system's rigidity. The titanium alloy plate proved to be safer than the stainless steel one, due to the fact that the former did not enter the plastic deformation regime. In addition, for both systems, two stiffness values were found (initial and final), and for the titanium plate the final stiffness was higher than the stiffness of the stainless steel plate, while for the initial stiffness the opposite was observed, since for loads above 300 N the stainless steel entered the permanent deformation regime. As fraturas na região distal do rádio são as lesões mais frequentes do corpo humano. O tratamento destas fraturas por meio do uso de placas volares tem se popularizando nas últimas décadas. O presente trabalho busca estudar, via elementos finitos, o comportamento mecânico de um sistema composto por um rádio fraturado, uma placa volar (uma de aço inoxidável 316L e outra de liga Ti-6Al-4V) e parafusos de fixação, aplicando-se cargas compressivas e trativas. Para a obtenção da geometria do rádio, utilizou-se um arquivo STL (Stereolithography) de em um banco de dados, contendo a superfície externa do osso. A superfície interna foi gerada pelo offset da superfície externa. Cada uma das superfícies foi formada por áreas, que unidas geraram os volumes que vinham a formar as diferentes partes do osso. A placa volar foi definida por splines que ligavam os pontos chaves para formar o contorno do implante. Os parafusos foram representados por elementos de viga de 2,8 mm de diâmetro. Realizaram-se simulações de tração e compressão com a estrutura composta pelo rádio, pela placa volar e pelos parafusos de fixação, com cargas de no máximo 600 N. Entretanto, para o cálculo da rigidez foram consideradas cargas de até 300 N, seguindo as normas do ACGIH (American Conference of Governmental Industrial Hygienists, USA) e do NIOSH (National Institute for Occupational Safety and Health, USA). Houve uma diferença de 5,5% entre os modelos simulados. Ademais, notou-se uma considerável influência do material do implante e do tipo de carregamento imposto em relação à magnitude da rigidez do sistema. A placa de liga de titânio mostrou-se mais segura que a de aço inoxidável, devido ao fato de que a primeira não entrou no regime plástico de deformação. Além disso, ressalta-se para ambos os sistemas foram encontrados dois valores de rigidez (inicial e final), sendo que para a placa de titânio a rigidez final foi superior a rigidez da placa de aço inoxidável, sendo que para a rigidez inicial o oposto foi observado, já que para cargas acima de 300 N o aço inoxidável entrou no regime de deformação permanente.

Submitted by Maykon Nascimento (maykon.albani@hotmail.com) on 2016-02-25T20:37:24Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Texto Completo.pdf: 18980626 bytes, checksum: 51d95a3f57d8198e5bd10707ad7e2170 (MD5) Approved for entry into archive by Patricia Barros (patricia.barros@ufes.br) on 2017-05-03T15:20:34Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Texto Completo.pdf: 18980626 bytes, checksum: 51d95a3f57d8198e5bd10707ad7e2170 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Made available in DSpace on 2017-05-03T15:20:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Texto Completo.pdf: 18980626 bytes, checksum: 51d95a3f57d8198e5bd10707ad7e2170 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Non-Newtonian fluids may present several complex characteristics, such as viscoelasticity, plasticity and thixotropy. Understanding the behaviour of these materials is essential to facilitate its applicability, since many of them are present in daily life, such as gels, chocolate, and mayonnaise. The material studied on the present work was an waxy crude oil. The oil, present in reservoirs located in deep water, when subjected to low temperatures during production shutdowns, precipitates its paraffin, creating a structure which may be very resistant to flow. Thus, the formed material may represent a great difficulty to production restart. The design of pumps and compressors used in these systems depend on a rheological property called yield stress and therefore, it is essential to obtain reliable values of this rheological parameter. However, the complex behaviour, and the dependence of the crude oil characteristics on the shearing and temperature history make this a challenging task. Besides these, other factors may influence the measurement of yield stress, as the effect of wall slip and if the cooling is static or dynamic. This work shows the variation of yield stress for tests with dynamic cooling. The imposition of a stress during cooling caused the reduction in yield stress 0. Increasing the imposed stress, 0 decreased until it reached a minimum. Next, it was noticed an increase in yield stress with increasing imposed stress. The experiments carried out in this work were made in a commercial stress control rheometer. The effect of wall slip was tested by comparing smooth and rough geometries and it was verified signs of its presence, with the reduction of yield stress for smooth geometries. The equation of Weissenberg-Rabinowitsch, used for correction of the inhomogeneity of the shear stress along the radius geometry, seemed to be not necessary for the demonstrated results. Fluidos não newtonianos podem apresentar diversas características complexas, como a viscoelasticidade, plasticidade e tixotropia. Entender o comportamento de materiais tão complexos é fundamental para facilitar sua aplicabilidade, já que muitos estão presentes no cotidiano das pessoas, como géis, chocolate e maionese. O material estudado no presente trabalho foi um petróleo parafínico. O petróleo, presente em bacias localizadas em águas profundas, quando submetido a baixas temperaturas durante paradas de produção, precipita suas parafinas dando origem a uma estrutura que pode ser muito resistente ao escoamento. Dessa forma, o material formado pode representar uma grande dificuldade para o reinício da produção. O dimensionamento das bombas e compressores utilizados para retomada da produção depende de uma propriedade reológica denominada tensão limite de escoamento e, por isso, é fundamental obter valores confiáveis desse parâmetro reológico. No entanto, o comportamento complexo, e a dependência das características do petróleo com o histórico de cisalhamento e temperatura tornam a tarefa desafiadora. Outros fatores podem influenciar na medição da tensão limite de escoamento, como o efeito do escorregamento na parede do sensor da geometria e se o resfriamento é estático ou dinâmico. Este trabalho mostra a variação da tensão limite de escoamento para ensaios com resfriamento dinâmico. A imposição de tensão durante o resfriamento causou a redução da tensão limite de escoamento 0. Elevando-se a tensão imposta, 0 reduziu até atingir um valor mínimo. Em seguida, percebeu-se um aumento da tensão limite de escoamento com o aumento da tensão imposta. Os experimentos realizados neste trabalho foram feitos em um reômetro comercial do tipo tensão controlada (“stress controlled”). O efeito de escorregamento da amostra foi testado comparando geometrias com superfícies lisas e ranhuradas e foi possível verificar sinais de sua presença, com a redução da tensão limite de escoamento para geometrias lisas. A equação de Weissenberg-Rabinowitsch, utilizada para correção da não homogeneidade da tensão de cisalhamento ao longo do raio da geometria, mostrou-se não necessária para os resultados demonstrados.