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CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico A usinagem a verde de cerâmicas avançadas (green ceramic machining) vem se destacando na solução de alguns desafios da usinagem de cerâmicas sinterizadas (hard ceramic machining). As exigências por máquinas-ferramentas rígidas e ferramentas ultraduras visando o modo dúctil de remoção dificultam a usinagem, sendo o modo frágil o dominante, resultando na introdução de defeitos críticos dada a relativa elevada dureza e baixa tenacidade à fratura das cerâmicas sinterizadas. Uma alternativa é realizar a usinagem a verde, pois devido à menor resistência mecânica entre partículas da peça nesse estado é possível utilizar ferramentas de corte menos duras e aumentar consideravelmente a taxa de remoção na formação do perfil, com mecanismo aproximado ao do regime dúctil, com baixa probabilidade de introdução de defeitos críticos. O presente trabalho tem por finalidade investigar o processo de microfresamento a verde de peças de Alumina Calcinada A1000-SG fabricadas com diferentes condições de prensagem e quantidade de ligante PVB. Foram fabricados microcanais na superfície do bloco cerâmico com comprimentos de 5 mm sob diferentes condições de usinagem. Os resultados demonstraram que quando as velocidades de corte eram mais elevadas, a remoção de material ocorreu predominantemente por fraturas interaglomerada e o destacamento de borda foi menor, além disso o lado concordante de corte exibiu maiores destacamentos de borda ao se comparar com o lado discordante. Os cavacos obtidos por fraturas interaglomerada apresentaram bandas visíveis de cisalhamento e pequenas lamelas. Na análise dos perfis de rugosidade, foram observadas marcas típicas do fresamento. A redução numérica da rugosidade Ra no fundo dos microcanais após a sinterização foi de aproximadamente 8,99 %, para peças prensadas uniaxialmente a 100 MPa e 17,72 % para peças compactadas isostaticamente a 200 MPa. Em relação a contração volumétrica, os microcanais com profundidade de corte de 150 µm tiveram menores contrações do que os de 75 µm, em razão da maior remoção do gradiente de densidade. No que diz respeito a microferramenta, a microfresa foi capaz de usinar 240 mm, em diferentes condições com um desgaste máximo de 9,4 µm. Nesse contexto, os resultados obtidos validam o microfresamento a verde como um processo de microfabricação de produtos de cerâmicas avançadas. The green ceramic machining has been excellent in solving some of the challenges of the hard ceramic machining. The requirements for stiff machine tools, ultra-hard cutting tools for ductile mode of removal make machining difficult, being the fragile mode the dominant one resulting in the introduction of critical defects given the relative high hardness and low fracture toughness of the sintered ceramics. An alternative is to perform the green ceramic machining. Due to the lower mechanical resistance among particles of the part in the green state, it is possible to use less hard cutting tools and considerably increase the removal rate in the formation of the profile with a mechanism similar to that of the ductile regime, with low probability of introducing critical defects. The present work aims to investigate the green ceramic micromilling process of Alumina Calcined A1000-SG parts manufactured with different pressing conditions and amount of PVB binder. Microchannels were manufactured on the surface of the ceramic block with 5 mm in length, under different machining conditions. The results showed that when cutting speeds were higher, material removal occurred predominantly by interagglomerated fractures and the edge detachment was smaller; in addition the down milling exhibited larger edge detachments comparing with the up milling. The chips obtained by interagglomerated fractures presented shear bands and small lamellae. In the analysis of the roughness profiles, typical milling marks on botton of the channels were observed. The numerical reduction of Ra roughness after sintering was approximately 8.99 % for workpieces pressed uniaxially at 100 MPa and 17.72 % for isostatically compacted workpieces at 200 MPa. In relation to volumetric contraction, the microchannels with a depth of cut of 150 μm had smaller contractions than those of 75 μm, due to the greater removal of the density gradient. Regarding to the microtool, it was able to machine 240 mm under different conditions, with a maximum wear of 9.4 μm. In this context, the results obtained validate the green ceramic micromachining as a process of microfabrication of advanced ceramic products. Dissertação (Mestrado)

Submitted by Jakeline Ortega (jakortega@unoeste.br) on 2019-10-15T19:03:00Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Andressa Restani Oliveira.pdf: 2649486 bytes, checksum: 71cd46bf24723fe1b780dbfdc93aa303 (MD5) Made available in DSpace on 2019-10-15T19:03:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Andressa Restani Oliveira.pdf: 2649486 bytes, checksum: 71cd46bf24723fe1b780dbfdc93aa303 (MD5) Previous issue date: 2019-08-29 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The mechanical properties of ceramics are directly related to the clinical success of ceramic veneers. Thus, the objective of this study was to evaluate the residual stress, hardness, surface roughness and to determine fracture load for veneers made from two glass- ceramics with different incisal reductions (1 mm and 4 mm). Fifty-two specimens of feldspar ceramic (FE) and zirconia-reinforced lithium silicate (SZ) veneers were prepared and divided into 4 groups (n = 13): FE1 - with 1 mm incisal reduction; FE4 - with 4 mm incisal reduction; SZ1 - with 1 mm incisal reduction; SZ4 - with 4 mm incisal reduction. The veneers were obtained through the computer- aided design and manufacturing method and cemented in human upper central incisors. All specimens were analyzed before and after polishing using an optical microscope and surface roughness were measured by the roughness meter. The indentation method was used to measure the residual stress and Vickers hardness and the compression test was performed to determine the fracture load. After fracturing, the fractographic analysis of the specimens was performed using optical and scanning electron microscopes. For roughness, the Tukey test was applied for the ceramic material and the Mann-Whitney test for before and after polishing. For the compression test, two-way ANOVA and Tukey post-test were used. For the other test, the Student’s t test was applied. The surface roughness decreased significantly after polishing (P

Este trabalho visa a obtenção de um modelo matemático capaz de descrever o comportamento da rugosidade do aço ABNT 1020 em função aos parâmetros de entrada do processo de fresamento convencional. Para isso, foi empregado a metodologia de planejamento experimental denominada planejamento Doehlert. Foram definidas 5 velocidades de corte e 3 velocidades de avanço, que foram correlacionadas, formando 7 pares de parâmetros de entrada. Assim, foram obtidos 3 modelos de caracterização para os parâmetros Ra, Rz e Rt que possuem uma assertividade de 67,3%, 70,9% e 78,3% respectivamente. Entretanto, pôde-se concluir que, apesar possuírem um R² maior de 60%, este resultado pode ser considerado não aceitável em termos do objetivo deste trabalho, uma vez que o padrão definido foi em torno de 95%, o que o torna inviável para o caso do fresamento.

A otimização dos parâmetros de corte na usinagem de metais tem sido uma grande preocupação na manufatura de peças de diversos setores. Reduzir o desgaste da ferramenta e melhorar a qualidade da superfície usinada são algumas das metas na melhoria do processo de corte. Nesse sentido, a temperatura de corte tem se mostrado o parâmetro mais adequado para correlacionar o desgaste da ferramenta, integridade da superfície e também força de corte. Desse modo, o objetivo geral desta pesquisa foi validar a existência de uma temperatura ótima de corte onde a mínima taxa de desgaste, mínima força de corte e mais alta qualidade da superfície usinada poderiam ser alcançadas. Para tanto, foram utilizados os métodos de menor força de corte estabilizada e melhor qualidade da superfície usinada no torneamento a seco do aço ABNT 1045 recozido utilizando insertos de metal duro com revestimento PVD - (Al, Ti)N variando-se os parâmetros de corte avanço e velocidade de corte. A temperatura de corte foi obtida por meio da radiação infravermelha. Em um segundo momento, para conferir se o menor desgaste coincide com a menor força de corte e melhor rugosidade da superfície usinada, foram realizados testes de desgaste da ferramenta medindo-se o desgaste de flanco, desgaste de entalhe e perda de massa dos insertos em diferentes velocidades de corte. Os resultados mostraram que não foi possível validar a existência de uma temperatura ótima de corte pelos métodos propostos, pois foram encontradas diferentes temperaturas correspondentes ao início da estabilização das forças de corte de (402 a 460) ºC e estas temperaturas foram crescentes com o aumento do avanço. Os valores da rugosidade tiveram variações pequenas e aleatórias em um mesmo avanço com o aumento da temperatura e velocidade de corte. As forças de corte para um mesmo avanço apresentaram os maiores valores nas menores velocidades de corte e a partir de certa velocidade se estabilizaram, já as temperaturas de corte aumentaram continuamente com a velocidade de corte. Os resultados dos três testes de desgaste da ferramenta apontaram para um desgaste crescente com o aumento da velocidade de corte, com isso, constatou-se que o menor desgaste não ocorreu na mínima força de corte. The optimization of cutting parameters in metal machining has been a considerable concern in the manufacture of parts from various industries. Reducing the wear of the tool and improving the quality of the machined surface are some of the goals in the optimization of the cutting process. In this sense, the cutting temperature has been shown to be the most adequate parameter to correlate tool wear, surface integrity and also cutting force. Thus, the overall objective of this research was to validate the existence of an optimum cutting temperature where the minimum wear rate, minimum cutting force and higher quality machined surface could be achieved. For this, the methods of lower stabilized cutting force and better machined surface quality were used in the dry turning of ABNT 1045 steel annealed using coated cemented carbide inserts PVD - (Al, Ti)N varying the cutting parameters feed rate and cutting speed. The cutting temperature was obtained by infrared radiation. In a second moment, to check if the lesser wear coincides with the lower cutting force and better roughness of the machined surface, tool wear tests were performed measuring flank wear, notch wear and mass loss of the inserts at different cutting speeds. The results showed that it was not possible to validate the existence of an optimum cutting temperature by the proposed methods, since different temperatures corresponding to the beginning of the stabilization of the cutting forces (402 a 460) ºC were found and these temperatures were rising with increasing feed rate. The roughness values had small and random variations in the same feed rate with increasing temperature and cutting speed. The cutting forces in the same feed rate presented the highest values at the lower cutting speeds and from a certain speed they were stabilized, however the cutting temperatures increased continuously with the cutting speed. The results of the three tests of tool wear pointed to an increasing wear with the increase of the cutting speed, with that, found that the less wear did not occur in the minimum cutting force.

O Babbitt, também conhecido como metal patente ou metal branco é uma liga macia muito utilizada em mancais de deslizamento que trabalham em contato com aço, e tem como elementos de base estanho ou chumbo, além de compostos intermetálicos formados geralmente por antimônio e cobre. Sua morfologia é variada de acordo com a quantidade de cada elemento presente na composição química da liga e de acordo com o processamento. O presente trabalho buscou avaliar a influência dos parâmetros rugosidade e espessura de um revestimento Babbitt no comportamento tribológico da liga quando em contato com o aço ABNT 1045. Foram realizados ensaios de pino sobre disco, utilizando pinos de aço ABNT 1045 e corpos de prova de aço, também ABNT 1045, revestidos com Babbitt, simulando o contato de um eixo sobre um mancal revestido com Babbitt. A rugosidade e a espessura do revestimento foram variadas em três níveis, com intuito de observar o comportamento em relação ao atrito e ao desgaste com a modificação destas variáveis. Também foi realizada a caracterização do revestimento (liga Babbitt), do substrato e dos corpos de prova ensaiados por meio de ensaios de dureza e microdureza, perfilometria das pistas de desgaste, análise de composição química elementar por microscopia eletrônica de varredura das fases e dos intermetálicos formados, além das pistas ensaiadas. Nos ensaios que utilizaram corpos de prova com as menores rugosidades dentro da faixa analisada, ocorreu um aumento de 0,05 ± 0,02 para 0,46 ± 0,06 no coeficiente de atrito quando se elevou a espessura de revestimento de 0,45 ± 0,07 mm para 1,08 ± 0,17 mm. O maior coeficiente de atrito foi observado no ensaio do corpo de prova com maior espessura de revestimento (1,08 ± 0,17 mm) e menor rugosidade (0,47 ± 0,01 m), o maior volume de desgaste foi registrado no ensaio com o corpo de prova de maiores espessura de revestimento e rugosidade (1,08 ± 0,17 mm e 1,29 ± 0,20 m, respectivamente) e o menor volume de desgaste e coeficiente de atrito foram obtidos pelo ensaio realizado no corpo de prova com menor rugosidade (0,43 ± 0,03 m) e espessura de revestimento média (0,45 ± 0,07 mm). Babbitt, also known as patent metal or white metal, is a soft alloy widely used in sliding bearings that work in contact with steel, and has as base elements tin or lead, as well as intermetallic compounds usually formed by antimony and copper. Its morphology is varied according to the amount of each element present in the chemical composition of the alloy and according to the processing. The aim of this work was to evaluate the influence of the parameters roughness and thickness of a Babbitt coating on the tribological behavior of the alloy when in contact with ABNT 1045 steel. Pin-on-disk tests were performed using ABNT 1045 steel pins and Babbitt-coated ABNT 1045 steel test specimens simulating the contact of a shaft on a Babbitt-coated bearing. The roughness and the thickness of the coating were varied in three levels, in order to observe the behavior in relation to the friction and the wear with the modification of these variables. It was also carried out the characterization of the coating (Babbitt alloy), the substrate and the test specimens tested by means of hardness and microhardness tests, profile of wear tracks, elemental chemical composition analysis by scanning electron microscopy of the phases and the intermetallics formed, besides the tracks tested. In the tests that used test specimens with the smallest roughness within the analyzed range, an increase of 0.05 ± 0.02 to 0.46 ± 0.06 in the friction coefficient occurred when the coating thickness was raised from 0.45 ± 0.07 mm for 1.08 ± 0.17 mm. The highest coefficient of friction was observed in the test of the specimen with a higher coating thickness (1.08 ± 0.17 mm) and lower roughness (0.47 ± 0.01 μm), the highest wear volume was recorded in the test with the highest coating thickness and roughness (1.08 ± 0.17 mm and 1.29 ± 0.20 m, respectively) and the lowest wear volume and friction coefficient were obtained by the test performed in the specimen with the least roughness (0.43 ± 0.03 μm) and medium coating thickness (0.45 ± 0.07 mm).

As indústrias química e petroquímica investem incessantemente em novas tecnologias e materiais. Tubos utilizados na exploração de petróleo e gás natural na camada do Pré-Sal devem apresentar a capacidade de suportar ambientes extremamente agressivos, com elevadas concentrações de CO2 e H2S. Tais aplicações exigem a utilização de aços inoxidáveis supermartensíticos com elevada resistência à corrosão e tenacidade, porém, estas características do material implicam na dificuldade de usinagem desta liga. O presente trabalho tem por objetivo identificar os principais fatores que influenciam a usinabilidade do aço inoxidável Super Cromo 13 (classe CA6NM, conforme a norma ASTM A743) durante o torneamento a seco e com lubri-refrigeração (baixa pressão de 0,1 e média pressão de 8 MPa) utilizando diferentes velocidades de corte e insertos de metal duro com revestimento produzido por deposição física de vapor (PVD) e deposição química de vapor (CVD). Foram avaliados a microestrutura, composição química e propriedades mecânicas, rugosidade dos corpos de prova do aço inoxidável super Cromo 13, desgaste de flanco (VBc) e vida dos insertos, força de usinagem, tensão residual, morfologia dos cavacos gerados, deformação, taxa de deformação, tensão normal e tensão de cisalhamento. Os resultados indicaram uma microestrutura martensítica com a presença do elemento Ti. Os resultados da análise química permitiram quantificar as concentrações dos elementos presentes na liga e o material em estudo foi classificado como aço inoxidável supermartensítico média liga. Esta apresentou tensão de escoamento de 738,7 MPa e a resistência a tração de 794,7 MPa. O material do inserto, técnica de lubri-refrigeração e velocidades de corte não apresentaram influência significativa sobre a rugosidade da superfície usinada. Quanto ao desgaste de flanco e vida dos insertos, notou-se que o inserto revestido por CVD da classe ISO M10 apresentou melhor desempenho no processo. O corte a seco combinado com velocidade de corte mais elevada e o inserto revestido por CVD da classe M10 proporcionou menores forças de usinagem. Quando se utilizou a lubri-refrigeração sob média pressão, independentemente da velocidade de corte e do inserto, a principal forma do cavaco obtida foi em arco conectado. O corte a seco proporcionou menor valor de deformação e taxa de deformação. Por fim, a combinação entre o corte a seco e a velocidade de corte de 150 m/min promoveram os menores valores da tensão de cisalhamento. The chemical and petrochemical industries continually invest in new technologies and materials. Tubes used in the extraction of oil and natural gas in pre-salt layer must be able to withstand extremely aggressive environments, with high concentrations of CO2 and H2S. Such applications require the employment of supermartensitic stainless steels with high corrosion resistance and toughness. The aim of the present work is to identify the main factors influencing the machinability of Super Chrome 13 stainless steel (grade CA6NM, according to ASTM A743) when turning using different cutting speeds, cooling methods (low and high pressure of 0,1 and 80 bar, respectively) and PVD and CVD coated carbide inserts of different grades. Microstructure, chemical composition, mechanical properties, roughness of the workpiece, chips morphology, tool life and wear, turning force components, induced residual stress, strain, strain rate, normal and shear stress at the shear plane were evaluated. The results indicated a martensitic microstructure with the presence of Ti,which increases the abrasiveness of the work material. This presented a yield stress of 738.7 MPa and the tensile stress of 794.7 MPa. Cutting insert grade, cooling method and cutting speeds did not present a significant influence on the roughness. With regard to tool life and wear, it was noticed that insert grade MC 7015 presented better performance. Dry cut combined with the highest cutting speed plus the MC 7015 insert provided the lowest machining force values. When cooling under high pressure, connected arc chips were produced, irrespectively of cutting speeds and insert grade. Dry cutting associated promoted the lowest value for deformation and deformation rate and shear stress of the material. Finally, the lowest shear stress value was obtained when dry turning at the cutting speed of 150 m/min.

RESUMO Neste trabalho foram investigadas as influências de alguns dos principais fatores do torneamento sobre o acabamento da superfície e a rugosidade de uma peça torneada. Foram analisadas barras de aço SAE 1045 torneadas em um torno controle numérico computadorizado (CNC), com auxílio da técnica de Planejamento de experimentos (DOE) para formar trinta e duas diferentes combinações de fatores, analisar suas interações e sua influência no acabamento de cada amostra. Os fatores de usinagem investigados foram: (1) avanço, (2) velocidade de corte, (3) raio de quina, (4) ângulo de saída e (5) região de medição da rugosidade. Por meio do DOE foram realizadas duas análises fatoriais: a primeira avaliou a influência dos cinco fatores na rugosidade média, representada por Ra, e a segunda avaliou a eficácia de cada conjunto de fatores em obter o acabamento alvo. Para isso, foi criado um índice que relaciona a rugosidade teórica de cada processo com a rugosidade medida pelo rugosímetro. Os resultados mostraram que o avanço e o raio de quina possuem elevado efeito padronizado em ambas as análises. Porém, enquanto a aplicação de um menor avanço (ou maior raio de quina) produziu superfícies com baixa Ra, por outro lado também prejudicou a eficácia do torneamento, pois contribuiu para obtenção de uma rugosidade significativamente maior que a rugosidade teórica. Já o fator velocidade de corte foi benéfico ao processo em ambas as análises. Não foi encontrada relevância da região de medição da rugosidade sobre a rugosidade média, Ra. ABSTRACT This paper investigated the influence of some of the main turning parameters in surface finish and roughness of turning samples. The 0.45%C (SAE 1045) steel bars samples, turned on a CNC turning machine, were analyzed using Design of experiments (DOE) approach to produce a total of thirty-two parameters combination, analyze its interactions and influences in each sample’s surface finish. Machining parameters investigated were: (1) feed rate, (2) cutting speed, (3) nose radius, (4) rake angle and (5) region of roughness measurement. Two factorial analyses were conducted through the DOE data. The first one evaluated the influence of those five parameters in the average roughness, represented by Ra, and the second one evaluated the accuracy of each parameters combination to achieve the expected surface finish. For this measurement, an index was created to compare the theoretical surface roughness of each process with the surface roughness measured by rugosimeter. Results showed that parameters as feed rate and nose radius have strong standardized effect in both factorial analysis. Results shown that reduction of the feed rate (or increase in nose radius) was able to produce lower roughness average (Ra) but, on the other hand, it also contribute to generate a surface roughness significant higher than theoretical roughness. The increase in cutting speed was beneficial to both, achieving a lower roughness average and improving process accuracy. The region of roughness measurement was found not significant to influence the roughness average, Ra.

A integridade superficial corresponde a um conjunto de características da superfície e da camada subsuperficial que tem grande influência sobre o desempenho funcional de componentes mecânicos em condições de desgaste, corrosão e fadiga, e é determinada pelos processos de fabricação empregados. Assim, tratamentos superficiais são utilizados junto a esses processos para a produção de uma integridade superficial adequada à função desejada. O roleteamento é um dos tratamentos superficiais que atuam pela deformação plástica a frio da superfície e da camada subsuperficial e o presente trabalho desenvolveu um estudo sobre a influência de alguns de seus parâmetros (pressão, velocidade, avanço e número de passes) sobre determinadas características da integridade superficial (rugosidade, microdureza superficial e subsuperficial e microestrutura) dos aços-carbono ABNT 1020, 1065 e 1080. Observou-se uma melhora significativa do acabamento após o roleteamento, porém a elevação da pressão (especialmente com a redução do teor de carbono) e do avanço (especialmente com o aumento do teor de carbono) causou um aumento da rugosidade. O aumento do número de passes, por sua vez, melhorou, em alguns casos, o acabamento. Em relação à microdureza da superfície após o roleteamento, sua elevação foi observada apenas no aço ABNT 1080. Além disso, o roleteamento em todas as condições avaliadas promoveu um aumento da microdureza da camada subsuperficial e da profundidade afetada em relação ao que foi encontrado nos corpos de prova apenas torneados. Entretanto, a elevação da pressão aumentou ainda mais a microdureza e a profundidade afetada, o aumento da velocidade reduziu ou não alterou a microdureza e a profundidade afetada e foram observadas influências variadas para o avanço e o número de passes. A análise microestrutural, por fim, mostrou que o aumento do teor de carbono implica em uma redução da deformação da camada subsuperficial provocada pelo roleteamento. Verificou-se nos aços ABNT 1020 e 1065 uma elevação da deformação com o aumento da pressão e uma redução desta com o aumento da velocidade e do avanço. O número de passes, por outro lado, afetou apenas a camada subsuperficial de aço ABNT 1020. Surface integrity refers to a set of characteristics of the surface and subsurface layer that have great influence on the functional performance of mechanical components under conditions of wear, corrosion and fatigue, and is determined by the manufacturing processes employed. Thus, surface treatments are used together with these processes to produce a surface integrity suited to the desired function. Deep rolling is one of the surface treatments that involve cold working of the surface and subsurface layer and the present work addresses the study of the influence of some of its parameters (pressure, speed, feed and number of passes) on certain characteristics of the surface integrity (roughness, surface and subsurface microhardness and microstructure) of AISI 1020, 1065 and 1080 carbon steels. A significant improvement on surface finish was observed after deep rolling, however, an increase in pressure (especially with the reduction of the carbon content) and feed (especially with the increase of the carbon content) caused an increase in roughness. An increase in the number of passes, on the other hand, improved the surface finish in some cases. Regarding the surface microhardness, its increase after deep rolling was only observed in AISI 1080 steel. In addition, under all conditions tested deep rolling promoted an increase in the microhardness of the subsurface layer and in the affected depth in comparison to the specimens subjected to turning alone. However, an increase in pressure further increased the microhardness and the affected depth; an increase in speed reduced or did not change the microhardness and the affected depth and clear trends were not observed with different feed and number of passes. Finally, the microstructural analysis showed that the increase of the carbon content promoted a reduction in the deformation of the subsurface layer caused by deep rolling. Deformation was found to increase in AISI 1020 and 1065 steels with increasing pressure and to reduce with the elevation of speed and feed. The number of passes, on the other hand, affected only the subsurface layer of AISI 1020 steel.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Diante da principal causa de falhas, a lubrificação inadequada, em um dos componentes mecânicos mais utilizados em maquinários industriais, motor elétrico e à combustão, turbinas hidráulicas, a vapor e eólicas, neste trabalho apresenta-se a modelagem matemática e computacional via Abaqus® do contato lubrificado entre a superfície rugosa de uma esfera com o plano rígido, o qual corresponde a pista do anel externo, ambos componentes do rolamento de um mancal. O objetivo é analisar a relação entre o atrito de escorregamento e as tensões de cisalhamento produzidos a partir do contato lubrificado entre as asperezas das superfícies, em escala microscópica. Considera-se o modelo do contato sólido-sólido sem lubrificação e o sólido-fluido no regime de lubrificação hidrodinâmico e misto. São aplicados, como dados de entrada, a geometria, as propriedades dos materiais que compõem as partes em movimento e as velocidades relativas. E como saídas, as respostas em termos de forças normais e tangenciais, tensões normais e de cisalhamento, e as pressões no contato e no fluido são obtidas. Os resultados demonstram que o modelo computacional permite averiguar os efeitos da presença da lubrificação no contato de superfícies. Uma vez que, os valores estimados, via simulação computacional, para os coeficientes de atrito no regime de lubrificação hidrodinâmico e misto (próximos a 0,0045 e 0,014, respectivamente) apresentaram alta precisão, isto é, situaram-se dentro da faixa de referência especificada na literatura. Due to the main cause of failure, inadequate lubrication in one of the mechanical components most used in industrial machinery, electric and combustion motor, hydraulic, steam and wind turbines, in this work the mathematical and computational model is presented by Abaqus® of the lubricated contact between the rough surface of a sphere with the rigid plane, which corresponds to the outer ring track, both components of a rolling bearing. The aim is to analyze the relationship between the slip friction and the shear stresses produced from the lubricated contact between the roughness of the surfaces, on a microscopic scale. It is considered the model of the solid-solid contact without lubrication and the solid-fluid in the regimen of hydrodynamic and mixed lubrication. As input data, the geometry, the properties of the materials making up the moving parts and the relative velocities are applied. And as outputs, the responses in terms of normal and tangential forces, normal and shear stresses, and contact and fluid pressures are obtained. The results demonstrate that the computational model allows to verify the effects of the presence of the lubrication in the contact of surfaces. As the estimated values, through computational simulation, for the coefficients of friction in the hydrodynamic and mixed lubrication regime (close to 0,0045 and 0,014, respectively) presented high precision, that is, they were within the reference range specified in the literature.

Os componentes de equipamentos estão muitas vezes sujeitos a esforços cíclicos, capazes de provocar falhas, mesmo quando submetidos apenas a deformações elásticas. A falha ocasionada nessa situação é definida como falha por fadiga mecânica. Os processos de fabricação são capazes de deformar plasticamente e induzir tensões nos materiais de diferentes formas, podendo afetar a capacidade do componente de resistir aos esforços cíclicos. Além da natureza do processo, os parâmetros utilizados na operação também são capazes de influenciar a resistência à fadiga mecânica do material. Neste trabalho foi avaliada a influência dos parâmetros de torneamento e do roleteamento, sobre a vida em fadiga e rugosidade do aço ABNT 4140 endurecido (40 HRC), além da influência do torneamento sobre as tensões residuais. O material foi usinado variando-se os valores de velocidade de corte, avanço e profundidade de usinagem. Além disso, o material também foi tratado superficialmente por meio do roleteamento sob parâmetros constantes. A vida em fadiga do material foi avaliada por meio do teste de fadiga por flexão rotativa. No caso das amostras torneadas, observou-se que os parâmetros de usinagem foram capazes de alterar o perfil das tensões residuais, sendo trativas e de maior intensidade para o maior valor de velocidade de corte e trativas em profundidades maiores para a condição de menor profundidade de usinagem e maior avanço. Foi possível perceber a influência dos parâmetros de torneamento utilizados sobre a resistência à fadiga do material, tanto para as amostras apenas torneadas como para as torneadas e roleteadas. Para a vida em fadiga das amostras torneadas, houve uma influência combinada do avanço com a profundidade de usinagem, pois a influência do aumento da profundidade de usinagem ocorre de maneira diferente para cada valor de avanço. Nas amostras roleteadas foi percebida a influência do avanço de torneamento sobre a vida em fadiga, que tendeu a ser maior para maiores avanços. O processo de roleteamento, por sua vez, foi capaz de influenciar todos os parâmetros avaliados, levando a uma redução na amplitude dos parâmetros de rugosidade e ao aumento da vida em fadiga. Machine components are usually subjected to cyclic loads, which may induce failures, even when the component is only subjected to elastic deformations. The failure that happens in this situation is known as fatigue failure. Manufacturing processes are capable of plastically deforming and inducing residual stresses in different ways, being able to affect the components capacity to withstand cyclic loads. Besides the nature of the process, the parameters used on each process are also capable of influencing the fatigue strength of a material. This work, investigates the influence of turning and deep rolling on the fatigue life and surface roughness of hardened AISI 4140 steel (40 HRC), as well as the influence of turning on residual stresses. The material was machined varying cutting speed, feed and depth of cut. The material was also subjected to deep rolling using constant conditions. The fatigue life was evaluated under rotating bending fatigue tests. Regarding the turned samples, it was noticed that the cutting parameters did affect the residual stress profile, the residual stresses were tensile and of higher intensity for higher cutting speeds and tensile on higher depths for lower cutting depth and higher turning feed. It was possible to notice the influence of the turning parameters on the fatigue strength of the of the turned samples and also for the turned and deep rolled specimens. With regard to the fatigue life, there was a combined influence of feed and depth of cut, as the behavior for an increase in depth of cut has a different influence for each feed value. The influence of turning feed on the fatigue life of deep rolled specimens was also noticed and was higher for higher feed values. Deep rolling was capable of influencing all the studied roughness parameters, reducing the amplitude of the roughness parameters and increasing the fatigue life.

Neste trabalho foram investigadas as influências de alguns dos principais fatores do torneamento sobre o acabamento da superfície e a rugosidade de uma peça torneada. Foram analisadas barras de aço SAE 1045 torneadas em um torno controle numérico computadorizado (CNC), com auxílio da técnica de Planejamento de experimentos (DOE) para formar trinta e duas diferentes combinações de fatores, analisar suas interações e sua influência no acabamento de cada amostra. Os fatores de usinagem investigados foram: (1) avanço, (2) velocidade de corte, (3) raio de quina, (4) ângulo de saída e (5) região de medição da rugosidade. Por meio do DOE foram realizadas duas análises fatoriais: a primeira avaliou a influência dos cinco fatores na rugosidade média, representada por Ra, e a segunda avaliou a eficácia de cada conjunto de fatores em obter o acabamento alvo. Para isso, foi criado um índice que relaciona a rugosidade teórica de cada processo com a rugosidade medida pelo rugosímetro. Os resultados mostraram que o avanço e o raio de quina possuem elevado efeito padronizado em ambas as análises. Porém, enquanto a aplicação de um menor avanço (ou maior raio de quina) produziu superfícies com baixa Ra, por outro lado também prejudicou a eficácia do torneamento, pois contribuiu para obtenção de uma rugosidade significativamente maior que a rugosidade teórica. Já o fator velocidade de corte foi benéfico ao processo em ambas as análises. Não foi encontrada relevância da região de medição da rugosidade sobre a rugosidade média, Ra. This paper investigated the influence of some of the main turning parameters in surface finish and roughness of turning samples. The 0.45%C (SAE 1045) steel bars samples, turned on a CNC turning machine, were analyzed using Design of experiments (DOE) approach to produce a total of thirty-two parameters combination, analyze its interactions and influences in each sample’s surface finish. Machining parameters investigated were: (1) feed rate, (2) cutting speed, (3) nose radius, (4) rake angle and (5) region of roughness measurement. Two factorial analyses were conducted through the DOE data. The first one evaluated the influence of those five parameters in the average roughness, represented by Ra, and the second one evaluated the accuracy of each parameters combination to achieve the expected surface finish. For this measurement, an index was created to compare the theoretical surface roughness of each process with the surface roughness measured by rugosimeter. Results showed that parameters as feed rate and nose radius have strong standardized effect in both factorial analysis. Results shown that reduction of the feed rate (or increase in nose radius) was able to produce lower roughness average (Ra) but, on the other hand, it also contribute to generate a surface roughness significant higher than theoretical roughness. The increase in cutting speed was beneficial to both, achieving a lower roughness average and improving process accuracy. The region of roughness measurement was found not significant to influence the roughness average, Ra.

Tese de mestrado integrado, Engenharia da Energia e do Ambiente, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2019 Submitted by Cristina Manessiez (camanessiez@fc.ul.pt) on 2019-12-10T18:53:40Z No. of bitstreams: 1 ulfc125162_tm_Marina_Madeira.pdf: 2037554 bytes, checksum: 9dbf8ad4b87a6c0505cd34b35757cd35 (MD5) Made available in DSpace on 2019-12-10T18:53:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ulfc125162_tm_Marina_Madeira.pdf: 2037554 bytes, checksum: 9dbf8ad4b87a6c0505cd34b35757cd35 (MD5) Previous issue date: 2019

Cada vez mais, os principais objetivos na indústria é a produção a baixo custo, com a máxima qualidade e com o tempo de fabrico o mais curto possível. Para atingir esta meta, a indústria recorre, frequentemente, às máquinas de comando numérico (CNC), uma vez que com esta tecnologia torna-se capaz de alcançar uma elevada precisão e um tempo de processamento mais baixo. As máquinas ferramentas CNC podem ser aplicadas em diferentes processos de maquinagem, tais como: torneamento, fresagem, furação, entre outros. De todos estes processos, o que vai ser investigado minuciosamente neste trabalho irá ser o torneamento. Utiliza-se, normalmente, este processo para maquinar peças de revolução metálicas. Neste trabalho, são analisados os efeitos da variação de três parâmetros no processo de torneamento (velocidade de corte, velocidade de avanço e penetração) na variação da rugosidade superficial de peças cilíndricas fabricadas em aço de construção (DIN CK45). Para essa análise é utilizado um método de otimização, o método de Taguchi. Com este método foi construída uma matriz ortogonal L9 e, para cada parâmetro, foram definidos três níveis diferentes e realizados 9 ensaios. Após cada ensaio, faz-se a medição superficial da rugosidade da peça. Com base nos resultados obtidos das medições da rugosidade é feito um tratamento estatístico dos dados através da análise de variância (Anova) a fim de determinar a influência de cada um dos parâmetros na rugosidade superficial. Verificou-se que a rugosidade mínima medida foi de 1,05 μm. Neste estudo foi também determinada a contribuição de cada um dos parâmetros de maquinagem e a sua interação. A análise dos valores de “F-ratio” (Anova) revela que o fator mais importante é a velocidade de avanço com uma contribuição de cerca de 95,97%. Nowadays, the main objectives in the industry is the low-cost production, with maximum quality and with a shortest possible manufacturing time. To achieve this goal, the industry often uses numerically controlled machines (CNC), since with this technology it has been able to achieve high precision and a lower processing time. CNC machine can be used in different machining processes, such as: turning, milling, drilling, among others. Of all these processes, which will be thoroughly investigated in this work will be turning. This process is normally used to machine metallic materials such as steel and cast iron. In this project, the effects of the variation of three parameters in the turning process will be analysed (cutting speed, feed speed and penetration), individually, and the interaction between some of them, in the variation of roughness in DIN CK45. For this analysis, an optimization method will be introduced, the Taguchi method. With this method an orthogonal L9 matrix was built and for each parameter three different levels were defined, and 9 tests were performed. After each test, the surface roughness is measured. Based on the results obtained from the roughness measurements, a statistical treatment of the data is made through analysis of variance (ANOVA) in order to determine the influence of each parameters on the surface roughness. It was found that the minimum roughness measured is 1.05 μm. In this study, the contribution of each machining parameters and their interaction was also determined. The analysis of the “F-ratio” values (Anova) reveals that the most important factor is the feed speed. It has a contribution of around 95.97%.

Este relatório descreve um projeto realizado no Departamento de Engenharia de Materiais e Cerâmica da Universidade de Aveiro desenvolvido em parceria com a unidade industrial Cerisol – Isoladores Cerâmicos, SA, produtora de isoladores cerâmicos de média e alta tensão. O objetivo do estágio foi desenvolver um revestimento com uma topografia que impedisse a acumulação de água ou outros agentes poluentes na superfície. Estudou-se o vidrado utilizado pela Cerisol ao qual se fizeram ensaios antes depois de cozido de forma a caracterizá-lo e registar o seu desempenho hidrofóbico. Para isso, recorreu-se a análises de DRX, cor e brilho, rugosidade, ângulos de contato, ângulos de escorregamento e SEM/EDS. Este estudo permitiu definir valores padrão com o intuito de serem comparados com as amostras a serem produzidas. Foram produzidos revestimentos através de duas vias diferentes; adição em peso a diferentes concentrações (2%, 5% e 10%) de três aditivos (Al2O3, ZrSiO4 e CaCO3) à suspensão vidrado utilizado pela Cerisol e, revestimento do vidrado Cerisol após cozido com partículas de caulino. O comportamento hidrofóbico dos revestimentos produzidos foi estudado recorrendo às mesmas técnicas usadas no estudo ao vidrado Cerisol, de forma a poder comparar os valores padrão com os resultados obtidos. Desta comparação concluíu-se que o revestimento com maior capacidade hidrofóbica foi o da adição de CaO ao vidrado utilizado pela Cerisol. A realização deste projeto permitiu ainda, enfatizar conhecimentos na área da cerâmica, mais propriamente nos vidrados e, na área da electrocerâmica This report reflects the work developed throughout this project in the Department of Materials and Ceramics Engineering in partnership with Cerisol – Ceramic Insulators, SA, a company whom produces ceramic insulators of high and medium voltage. The objective of this work was to develop a coating which can prevent the acumulation of water or other pollutants on its surface. We start off by analyzing Cerisol’s glaze, before an after sintering, in order to characterize it and study its hydrophobic behavior. To do so, we ressort to different analysis such as, DRX, color and gloss, roughness, contact angles, slidding angles ans SEM/EDS. This studys allowed us to set standard valoues which could be compared with the samples that were made to be. The optional coatings were produce by two different ways; addition of different elements (Al2O3, ZrSiO4 and CaCO3) in different percentage (2%, 5% and 10%) to the glaze used by Cerisol and, by coating the Cerisol’s glaze itself with small clay particles. This optional coatings were analyzed in order to record their hydrophobic behavior and compare them with the standard values obtained by the glaze used Cerisol. By analyzing the results obtained troughout this project, we conclued that the coating with the best hydrophobic behavior was the one with the addition of CaO to the original glaze. This project allowed us to emphasize notions about the ceramic and electro ceramic areas and, in detail about ceramic glazes Mestrado em Engenharia de Materiais

The characteristics of the floor surface profile are one of the factors that can be responsible for slip and fall accidents. To reduce the incidence of these accidents, it is essential to identify the profile features necessary for floor covering materials to be suitable for slipping risk areas. The objective of the present work was to investigate correlations between the slip resistance and the surface roughness of ceramic floor tiles. The slip resistance and the surface roughness of commercial ceramic tiles, with a diversity of surface finishes, were characterized by the pendulum method and contact profilometry, respectively. It was concluded that the presence of a large number of sharp peaks per unit of length of the profile is required for high slip resistance ceramic tiles. It was also found that the presence of waviness contributes to increasing the floors slip resistance even more. Through regression analysis, a good correlation between the pendulum results and the roughness parameter Ra was found. Las características del perfil de la superficie del piso son uno de los factores que pueden ser responsables de accidentes por resbalamiento y caídas. Para reducir la posibilidad de estos accidentes, es fundamental identificar las características del perfil de las superficies de los pavimentos necesarias para que estos sean adecuados para zonas de riesgo de resbalamiento. El objetivo del presente trabajo fue investigar las correlaciones entre la resistencia al deslizamiento (resbalacidad) y la rugosidad superficial de pavimentos cerámicos. La resistencia al deslizamiento y la rugosidad superficial de baldosas cerámicas comerciales, con diversidad de acabados superficiales, se caracterizaron por el método péndulo y perfilometría de contacto, respectivamente. Se concluyó que para pavimentos cerámicos de alta resistencia al deslizamiento se requiere la presencia de un gran número de picos agudos por unidad de longitud del perfil de la superficie. También se observó que la presencia de ondulación contribuye a aumentar aún más la resistencia al deslizamiento de los pavimentos. Mediante análisis de regresión se encontró una buena correlación entre los resultados del péndulo y el parámetro de rugosidad Ra. As características do perfil superficial do piso são um dos fatores que podem ser responsáveis por acidentes de escorregamento e queda. Para reduzir a incidência desses acidentes, é fundamental a identificação das características do perfil superficial dos revestimentos de pisos necessárias para que os mesmos sejam adequados para áreas de risco de escorregamento. O objetivo do presente trabalho foi investigar correlações entre a resistência ao escorregamento e a rugosidade superficial de pisos cerâmicos. A resistência ao escorregamento e a rugosidade superficial de pisos cerâmicos comerciais, com diversos acabamentos superficiais, foram caracterizadas através do método do pêndulo e da perfilometria de contato, respectivamente. Concluiu-se que um elevado número de picos agudos por unidade de comprimento do perfil é necessário para a alta resistência ao escorregamento dos pisos cerâmicos. Verificou-se, também, que a presença de ondulação contribui para que os pisos apresentem resistência ao escorregamento ainda mais elevada. Através de uma regressão linear, encontrou-se uma boa correlação entre os resultados do pêndulo e o parâmetro de rugosidade Ra.

RESUMO Este estudo teórico-experimental visa analisar o estado de tensão atuante nas juntas de aderência de corpos de prova cilíndricos, aderidos com epóxi e com concretos de diferentes resistências (21,6 MPa, 30,0 MPa, 72,8 MPa e 86,6 MPa) com inclinações de 30°, 45° e 60° e a rugosidade média das peças de concreto. A rugosidade de cada peça foi analisada por meio de microscópio digital. Foram realizados noventa e três ensaios à compressão, e determinados os valores médios para tensão de ruptura, tensão normal ao plano da junta e tensão de aderência. Para a análise da rugosidade foram tiradas 744 fotografias distribuídas entre as classes de concreto pesquisadas. Os resultados são analisados mostrando o comportamento das tensões nas juntas de colagem, a correlação entre os tipos de concreto e a rugosidade média de cada classe de concreto. ABSTRACT This theoretical and experimental study aims to analyze the stress state acting at the bond joints of cylindrical specimens, mounted with concrete of different strengths (21,6 MPa, 30,0 MPa, 72,8 MPa and 86,6 MPa) with inclination of 30°, 45° and 60° and the average roughness of the concrete pieces. The roughness of each specimen was analyzed using a digital microscope. Ninety-three compressive tests were carried out, and determined the average values for stress state. For the analysis of roughness were taken seven hundred forty-four photographs distributed among the investigated concrete classes. The results are analyzed and the behavior of the stresses in the joints bonding, the correlation between the types of concrete and the average roughness of each concrete class are presented herein.

RESUMO Pisos de madeira maciça possuem características de resistência mecânica que permitem sua utilização em determinado tipo de tráfego. A densidade e dureza do material são os principais indicadores de desempenho do tipo de madeira, mas devido a sua natureza, ela esta sujeita a riscos, danos por queda de objetos, arraste, desgaste por tráfego de pessoas, os quais afetam a sua estética, desempenho, entre outros. Espécies nativas provenientes da Amazônia são as principais usadas no Brasil para a fabricação de pisos de madeira, no entanto, existem espécies oriundas de reflorestamento com potencial de utilização para este tipo de uso. Ensaios de simulação em serviço se constituem em importante ferramenta de avaliação da qualidade de pisos de madeira como forma de antecipar à resposta em termos de desempenho em uso. Nesse sentido, este trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar o comportamento em serviço de pisos de madeira jovem de Tectona grandis a partir de ensaios de simulação em laboratório e recomendar o tipo de tráfego possível para a utilização desta madeira, visando subsidiar uma utilização potencial desse material na fase juvenil, que é amplamente plantado no Brasil. Realizaram-se ensaios de simulação em serviço (ASTM D2394-05) por meio de avaliação da resistência a esforços de carga rolante, endentação aplicada em pequenas áreas, impacto da esfera de aço, abrasão, determinação do coeficiente de atrito e rugosidade da superfície. Os resultados determinaram resistência baixa para endentação e impacto da esfera de aço, resistência moderada a esforços de carga rolante e resistência satisfatória para abrasão com potencial de utilização em tráfego leve a moderado para uso doméstico. O acabamento influenciou no coeficiente de atrito e na rugosidade da madeira

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia Está comprovado na literatura que a maior das falhas por fadiga é iniciada em locais de concentração de tensões encontrados nas superfícies dos componentes. Uma boa forma de se tentar retardar este efeito é a introdução de tensões residuais de compressão através de um tratamento superficial a frio chamado shot peening. Esta metodologia resulta em tensões de compressão locais, que fornecem uma resistência á iniciação e propagação da fissura, originando um incremento na vida á fadiga.O processo de shot peening tem de ser feito de forma criteriosa de modo a que as tensões residuais introduzidas se sobreponham ao efeito negativo aumento da rugosidade e consequente aumento de concentração de tensões á superfície.Nesta dissertação foram estudados o bombardeamento de quatro tipos de esferas diferentes, duas de vidro (Size 8 e AGB35) e duas de aço (S110 e S170) em provetes circulares AA7475-T7351. Cada um destes métodos implica diferentes parâmetros de grenalhagem pois o material e o diâmetro são distintos entre si. Os testes de fadiga foram realizados em flexão cíclica de três pontos. Esta investigação cruzou os dados das curvas S-N dos ensaios com as alterações que este procedimento provoca á estrutura (microestrutura, morfologia da superfície, tensões residuais, micro e nanodurezas e análise de superfícies de fratura).Através das curvas S-N constatou-se que apenas o tratamento com a partícula Size 8 originou uma ligeira melhoria em toda a vida á fadiga enquanto os outros tratamentos apenas se manifestaram melhores para vidas curtas. Esta não melhoria deve-se a uma incorreta escolha de parâmetros de shot peening assim como efeito de relaxação de tensões durante os ensaios. It is proven in the literature that the greatest of fatigue failures is initiated in places of concentration of stresses found on the surfaces of the components. A good way to try to delay this effect is to introduce residual compression stresses through a cold surface treatment called shot peening. This methodology results in local compression stresses, which provide a resistance to initiation and propagation of the crack, leading to an increase in fatigue life.The shot peening process has to be done carefully so that the introduced residual stresses overlap with the negative effect increase of the roughness and consequent increase stress concentration in the surface.In this dissertation the bombardment of four different spheres, two of glass (Size 8 and AGB35) and two of steel (S110 and S170) in circular test pieces AA7475-T7351 were studied. Each of these methods involves different blasting parameters because the material and the diameter are different from each other. Fatigue tests were performed in three-point cyclic bending. This investigation crosses the S-N curve data of the tests with the changes that this procedure causes to the structure (microstructure, surface morphology, residual stresses, micro and nanodurances and analysis of fracture surfaces).Through the S-N curves it was found that only the treatment with the Size 8 particle gave a slight improvement throughout the fatigue life while the other treatments only manifested better for short lives. This lack of improvement is due to an incorrect choice of shot peening parameters as well as stress relieving effect during the tests.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The studies compound the present thesis. Firstly, the effect of different hydrofluoric acid (HF) concentrations (1%, 3%, 5% and 10%) on the microshear bond strength between a lithium disilicate ceramic and a resin cement was evaluated. Samples (12×14×2mm) of lithium disilicate were etched with the respective HF concentrations, silanized, and resin cement cylinders (Ø=0.72mm) were built up over the surfaces. A half of the samples was tested after 24h, and the other half was submitted to aging (150 days + 12,000 thermocycles – 5° and 55°C) previously to testing. Contact angle, atomic force and surface topography analysis were performed. On the “baseline” condition, HF3=HF5=HF10 (13.9–15.9MPa) (p>.05), and HF1HF1). The groups HF3, HF5, and HF10 presented lower contact angle values (7.8–10.4°). Higher HF concentrations promoted higher topographic alterations and consequently, rougher surfaces. In terms of adhesion, concentrations of 3%, 5% and 10% seem to be adequate for etching lithium disilicate. Secondly, the effect of different HF concentrations on the cyclic load-to-failure of lithium disilicate discs luted to a dentin analogue material was investigated. Ceramic discs (Ø=10mm; thickness=1.5mm) and of a dentin analogue material (G10; Ø=10 mm, thickness=2mm) were produced. With exception of the control group (CRTL), the ceramic discs were etched (HF3), (HF5) or (HF10) and later silanized, meanwhile the G10 discs received an adhesive primer application. After the adhesive luting, the cyclic load-to-failure (500,000 cycles, 20Hz, initial load=720N, step size=70N) was obtained by the staircase method, under water. A stainless-steel piston (Ø=40mm) applied the load in the center of the samples. Fractographic and topographic analysis were performed. Intermediate HF concentrations (3% and 5%) presented higher cyclic load-to-failure values, and the control group (non-etched) presented the worst behavior under fatigue [HF3(1355.0) = HF5(1335.0) > HF10(1175.0) > CTRL(965.0)]. All failures observed were radial cracks starting from the cementation surface. Lastly, the effect of different HF concentrations was evaluated on the cyclic load-to-failure of monolithic lithium disilicate restorations machined by CAD-CAM adhesively luted to simplified prosthetic preparations (G10). The staircase method was used for the tests following the same test assembly and experimental design of the previous study. Topographic, fractographic and fractal dimension analyses were performed. There was no statistical difference among the tested groups [CTRL(805.00) = HF3(781.25) = HF5(755.00) = HF10(833.75)]. Despite the fractal dimension and surface topography analyses have shown complex surfaces to HF3 and HF10, the topographic path created by machining was overweight on the lithium disilicate crowns. All failures found were radial cracks started from the luted surface. Based on the findings of the present thesis, in terms of adhesion and fatigue behavior, the ceramic tested can be etched with 3 and 5% HF. Três estudos compõe a presente tese. Primeiramente, o efeito de diferentes concentrações de ácido fluorídrico (HF; 1%, 3%, 5% e 10%) na resistência de união ao microcisalhamento entre uma cerâmica de dissilicato de lítio e um cimento resinoso foi avaliado. Amostras (12×14×2mm) de dissilicato de lítio foram condicionadas com as respectivas concentrações de ácido, silanizadas e cilindros de cimento resinoso (Ø=0.72mm) foram construídos sobre as superfícies. Metade das amostras foi testada após 24 h, e a outra metade foi submetida ao envelhecimento (150 dias + 12.000 ciclos térmicos – 5° e 55°C) prévio ao ensaio. Ângulo de contato, microscopia de força atômica e topografia de superfície foram realizadas. Na condição inicial, HF3=HF5=HF10 (13.9–15.9MPa) (p>.05), e HF1HF1). Os grupos HF3, HF5 e HF10 apresentaram menores valores de ângulo de contato (7.8–10.4°). Maiores concentrações de HF promoveram maiores alterações topográficas e consequentemente, superfícies mais rugosas. Em termos de adesão, concentrações de 3%, 5% e 10% parecem ser adequadas para o condicionamento do dissilicato de lítio. Segundamente, o efeito de diferentes concentrações de HF na carga cíclica para falha de discos de dissilicato de lítio cimentados a um material análogo de dentina foi investigado. Discos cerâmicos (Ø=10mm; espessura=1.5mm) e discos de um material análogo de dentina (G10; Ø=10 mm, espessura=2mm) foram produzidos. A exceção do controle (CTRL), os discos cerâmicos foram condicionados (HF3), (HF5) ou (HF10) e posteriormente silanizados, enquanto os discos de G10 receberam a aplicação de um primer adesivo. Após a cimentação adesiva, a carga cíclica para falha (500.000 ciclos, 20Hz, carga inicial=720N, incremento=70N) foi obtida através do método da escada, na presença de água. Um pistão de aço hemisférico (Ø=40mm) aplicou a carga no centro dos espécimes. Análise fractográfica e topográfica foram realizadas. Concentrações intermediárias de ácido fluorídrico (3% e 5%) apresentaram maiores valores de carga cíclica para falha, e o grupo controle (não condicionado) apresentou o pior comportamento em fadiga [HF3(1355.0) = HF5(1335.0) > HF10(1175.0) > CTRL(965.0)]. Todas as falhas observadas foram trincas radiais iniciadas a partir da superfície de cimentação. Por fim, o efeito de diferentes concentrações de HF foi avaliado na carga cíclica para falha de restaurações monolíticas de dissilicato de lítio usinadas pelo sistema CAD-CAM adesivamente cimentadas a preparos protéticos simplificados (G10). O método da escada foi utilizado para os ensaios de fadiga utilizando a mesma configuração de teste e delineamento experimental do estudo anterior. Análises topográfica, fractográfica e de dimensão fractal foram realizadas. Não houve diferença estatística entre os grupos testados [CTRL(805.00) = HF3(781.25) = HF5(755.00) = HF10(833.75)]. Apesar das análises de dimensão fractal e topografia de superfície terem mostrado superfícies mais complexas para HF3 e HF10, o padrão topográfico criado pela usinagem foi preponderante nas coroas de dissilicato de lítio. Todas as falhas encontradas foram trincas radiais iniciadas a partir da superfície de cimentação. Baseado nos resultados da presente tese, em termos de adesão e comportamento em fadiga, a cerâmica testada pode ser condicionada com HF 3% e 5%.

Submitted by Flávio Henrique Manarelli (flaviomanarelli@gmail.com) on 2018-11-01T23:57:49Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Flávio Henrique Manarelli.pdf: 2986064 bytes, checksum: edc4536a4c2ec5e96e1c49c52019885f (MD5) Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-11-08T19:00:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 manarelli_fh_me_ilha.pdf: 2986064 bytes, checksum: edc4536a4c2ec5e96e1c49c52019885f (MD5) Made available in DSpace on 2018-11-08T19:00:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 manarelli_fh_me_ilha.pdf: 2986064 bytes, checksum: edc4536a4c2ec5e96e1c49c52019885f (MD5) Previous issue date: 2018-09-03 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) A microusinagem é um dos processos de fabricação capaz de produzir produtos ou geometrias de precisão e complexidade com detalhes menores que 1 mm. Contudo, para um melhor desempenho do processo de usinagem associado à qualidade do produto, entender a interação peça-ferramenta é fundamental. Esta pesquisa determinou a influência do tipo de corte e do avanço da ferramenta no desgaste da fresa (ferramenta), na energia específica de corte (processo) e na rugosidade (peça), ao empregar a operação de microfresamento de topo no aço COS AR60 de grãos ultrafinos. Os ensaios foram realizados em um centro de usinagem Romi D600 com a adaptação de um cabeçote de alta rotação (60 krpm) sem aplicação de fluido de corte. Microfresas de topo reto (Ø 800 µm) com substrato de metal duro e revestidas com TiAlN foram aplicadas nos testes. A profundidade de usinagem e a velocidade de corte foram mantidas constantes em 160 µm e 60 m/min, respectivamente. Foram variados o avanço por dente (3 e 10 µm/z) e o tipo de corte (simétrico em cheio e em face e assimétrico concordante e discordante). Análise de Variância (ANOVA) com intervalo de confiança de 95% foi aplicada a cada uma das três réplicas. Os resultados indicaram que os níveis de desgaste e a redução do diâmetro da microfresa são influenciados pelo avanço da ferramenta e tipo de corte. As maiores reduções no diâmetro (≈11%) foram devido ao impacto periódico da aresta de corte na peça e não pelo efeito de sulcamento (≈4%). Além disso, para o percurso de corte adotado de 98,018 m, com 4,2% da usinagem em sulcamento ou inexistente no corte em face, houve predominância de avarias por lascamento e, para o mesmo percurso, porém, com aproximadamente 14,3% do corte em sulcamento, os fenômenos predominantes no desgaste foram abrasão e adesão. O efeito do sulcamento fez com que os fatores tipo de corte e avanço, bem como suas respectivas interações, fossem significativos sobre a energia específica de corte. Os cortes em cheio e corte concordante com avanço de 3 µm/dente proporcionaram condições mais favoráveis para o microfresamento frontal, com melhor acabamento da peça e menores níveis de desgaste da ferramenta de corte. Micro-machining is one of the processes feasible for generating geometries or parts with precision and complexity regarding dimensions smaller than 1 mm. However, the achievement of enhanced machining performance and product quality requires a prior understanding on the tool-workpiece interface. This research detemined the influence of cutting type and cutting feed on wear (tool), specific cutting force (process) and surface roughness (workpiece) when cutting the ultrafine-grained steel COS AR60 under end milling strategy. Machining tests were performed in a CNC machining centre Romi D600 provided with a high-speed spindle (60kpm) without cutting fluid application. TiAlN coated carbide endmill (Ø 800 μm) was used for straight cut with 60 m/min cutting speed, 160 μm depth of cut and feed per tooth of 3 and 10 μm. Analysis of Variance (ANOVA) with confidence interval of 95% was applied to the three runs of each cutting sets. The results have shown that tool wear levels and tool effective diameter are influenced by tool feed and cutting type. Hence, intermittent impact of tool’s cutting edges into the workpiece (≈11%) during cutting revealed to be the major cause of tool wear when compared to cutting mechanism dominated by ploughing (≈4%). Regarding experimental sets with cutting length of 98,018 m there was a predominance of tool edge chipping over abrasion and adhesion when performing face cutting with ploughing at 4.2%. On the other hand, if ploughing increases to 14.3% the main wear mechanism observed were abrasion and adhesion. Therefore, there was a significant interaction between specific cutting force and the input parameters of feed per tooth and cutting type. As a result, down-milling and channel-milling at the tool feed of 3 μm/tooth leaded to a valuable cutting performance with better workpiece surface roughness and tool wear at low levels.

Made available in DSpace on 2018-11-12T17:27:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2018-09-01. Added 1 bitstream(s) on 2021-07-14T17:51:21Z : No. of bitstreams: 1 S1678-86212018000300227.pdf: 888905 bytes, checksum: 22fd990606591d5846a362f4864d3623 (MD5) Resumo Esta pesquisa objetivou avaliar a influência do período de exposição ao intemperismo (0, 1, 2, 3 e 4 meses), do tipo de agente preservante (CCA ou CCB) e do tipo de revestimento superficial (resina à base de óleo de mamona ou à base de água com filtro solar) nos valores da rugosidade (Ra) de painéis de partículas fabricados com madeira de Pinus sp. e resina poliuretana à base de mamona, assim como, investigar a possibilidade da estimativa da rugosidade em função dos valores dos parâmetros colorimétricos (L*, a* e b*). Os valores de rugosidade (entre 0,07 e 2,82 µm) foram inferiores a 12,5 µm, o que categoriza os painéis produzidos na classe N10 da norma ABNT NBR 8404 (1984), evidenciando assim, a potencialidade dos compósitos fabricados. O uso do revestimento com resina poliuretana forneceu os menores valores da rugosidade, além disso, as rugosidades dos painéis envelhecidos durante os quatro meses foram estatisticamente equivalentes, o que demonstra o bom desempenho dos materiais fabricados quanto às intempéries, e a boa qualidade obtida dos modelos de regressão multivariáveis (R2 = 77,02%) evidenciam a possibilidade da estimativa da rugosidade por meio de parâmetros colorimétricos. Abstract The aim of this research was to evaluate the influence of the period of exposure (0, 1, 2, 3 and 4 months), the type of preservative agent (CCA and CCB) and the surface coating type (castor oil based polyurethane resin; water-based open pore coating with sunscreen) in the roughness values (Ra) of particleboards manufactured with wood Pinus sp.and castor oil based polyurethane resin, as well as to investigate the possibility of roughness estimation as a function of the measurements of colorimetric parameters (L*, a* and b*). The results of the roughness values (between 0.07 µm and 2.82 µm) were lower than 12.5 µm, which categorizes the panels produced in the N10 class of ABNT NBR 8404 (1984) standard, thus showing the potentiality of the composites manufactured. The use of the castor oil based polyurethane resin coating gave the lowest values of roughness and the roughness values of the aged panels during the four months were statistically equivalent, evidencing the good performance of the fabricated materials. The good quality obtained from the multivariable regression models (R2 = 77.02%) show the possibility of estimating the roughness by colorimetric parameters. Universidade de São Paulo Universidade Federal de São Carlos Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho

This study evaluated the influence of thermal rectification in machining Corymbia citriodora and Pinus elliottii. The heat treatment was carried out for 6 hours at temperatures of 100°C, 140°C, 160°C, 180°C and 200°C and evaluated the performance of machining in three different material cutting tools, polished and hard metal carbide with TiB2 coating. The cutting power and roughness Ra and Rt of the machined surfaces with three different tools were evaluated. The power has proven lower for Pinus elliottii species. The roughness was lower for Corymbia citriodora wood. The roughness Ra and Rt were lower for heat treatment temperature of 180°C. RESUMO Este trabalho avaliou a influência da termorretificação na usinagem das madeiras de Corymbia citriodora e Pinus elliottii. O tratamento térmico foi realizado durante 6h nas temperaturas de 100°C, 140°C, 160°C, 180°C e 200°C. Foram avaliados a potência de corte, e rugosidade Ra e Rt das superfícies torneadas com três diferentes ferramentas. A potência se mostrou menor para a espécie de Pinus elliottii. A rugosidade se apresentou menor para a espécie de Corymbia citriodora. A rugosidade Rt e Ra, se apresentaram menor para a tempertatura de tratamento térmico de 180°C.

A Energia eólica é uma fonte de energia renovável que tem sido incrementada em diversas regiões do mundo. Em 2016 o Brasil contava com 10,75 GW de potência instalada em 430 parques eólicos. A eficiência desses parques depende de diversas variáveis, citando-se a velocidade do vento, a rugosidade do terreno e a declividade. Essa pesquisa visa determinar o peso que cada uma dessas variáveis tem na produção de energia além de identificar locais adequados para instalação de parques. Os pesos serão calculados por meio de regressão linear. Os locais serão determinados pela operação ponderada das seguintes variáveis: velocidade do vento, derivada de dados MERRA; declividade, derivada de imagem SRTM; rugosidade, derivada de dados do CLC30M A região de estudo é o nordeste brasileiro por contar com 83% dos parques do país. O produto final é um mapa temático identificando as áreas propícias para instalação de parques eólicos. Wind energy is a renewable energy source that has been increasing in many regions of the world. In 2016, Brazil had installed capacity of 10,75 GW, in 430 wind farms. The efficiency of these parks depends on several variables how wind speed, roughness and slope. This research aims to determine the weight that each one of these variables has in the production of energy besides identifying suitable places for the installation of parks. The weights will be calculated by means of linear regression. The locations will be determined by the weighted operation of the following variables: wind speed, derived from MERRA data; slope, derived from SRTM image; roughness, derived from CLC30M data The region of study is the Brazilian Northeast, accounting 83% of the country's parks. The final product is a thematic map identifying the propitious areas for installation of wind farms.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O bambu se apresenta bastante promissor como um material orgânico, possibilitando reduzir o impacto ambiental e trazendo conforto térmico para a construção. A sua desconstrução em lâminas traz flexibilidade de uso, engenheirando o material. Foi estudada a influência da pressão de colagem na resistência ao cisalhamento da ligação bambu-bambu; a influência da rugosidade da superfície de colagem na resistência ao cisalhamento da ligação bambubambu; as propriedades físicas e mecânicas em temperatura ambiente do Bambu Laminado Colado (BLC) para definir a matriz de constantes elásticas, considerando-o um material ortotrópico; e as propriedades mecânicas em temperatura ambiente e em altas temperaturas. Buscou-se, então, caracterizar o BLC, avaliando a interface do bambu com o adesivo, para a produção de um material estrutural, por meio Ensaios Destrutivo e Não Destrutivos (END) sob temperatura ambiente e sob alta temperatura. Foram adotados o adesivo termo endurecedor bicomponente resorcinol formaldeído e o bambu da espécie Phyllostachys pubescens. Primeiramente foi avaliada a melhor pressão de colagem, com o resultado da melhor ligação, foram avaliados a absorção do adesivo, a resistência e a tensão de cisalhamento de ruptura na conexão. Para isso, foram montados Corpos de Prova (CP), aplicando-se o mesmo adesivo com prensagens diferentes. Em seguida, foi avaliada a rugosidade na superfície de colagem dos CPs. As lâminas foram submetidas a tratamento com lixas e ao corte na serra. Como terceiro objetivo, procedeu-se à caracterização física do bambu sendo investigados a densidade, a umidade, a retração e o fator anisotrópico das amostras e em seguida foi estudada a caracterização mecânica do bambu e a do BLC, inicialmente por meio de ensaio destrutivo de compressão, e posteriormente através de ensaios não destrutivos (END) de ultrassom e de excitação de ondas. Com os resultados obtidos foi possível obter a matriz de flexibilidade do BLC. Como último objetivo foram pesquisadas as propriedades mecânicas do BLC sob alta temperatura. A pressão de colagem escolhida a partir do primeiro objetivo foi de 2,5 MPa; devido ao custo benefício, foi adotada a rugosidade da superfície cortada na serra comum, que ofereceu uma boa resistência na ligação. Entretanto o maior desempenho do BLC foi obtido com tratamento superficial das lâminas utilizando lixa 220, sendo conferido um ganho de 50 % na tensão de cisalhamento. Para os ensaios submetidos a alta temperatura, foi conferido um acréscimo mínimo de 20 % e máximo de 50 %, no módulo elástico dos CPs. Os resultados dos ensaios não destrutivos se apresentaram bem similares aos ensaios destrutivos comprovando a possibilidade de uso de um método mais simples, barato e eficiente. Foram utilizados os parâmetros da madeira para avaliação do BLC. Os ensaios experimentais e as metodologias aplicadas para coletar os dados seguem como referência as prescrições da International Standard ISO 22157-1, EUROCODE e ABNT NBR7190: 1997. Tal avaliação busca ampliar os estudos do BLC para estrutura, verificando seu potencial como um novo sistema de construção, abrindo novas possibilidades de uso. Ele oferece um cenário bastante inovador, como parâmetro para engenheiros e arquitetos, fazendo uso de materiais naturais, configurando assim uma importante contribuição ao desenvolvimento sustentável, influindo ainda na redução do impacto ambiental. Bamboo presents itself as a promising organic material, which allows reducing the environmental impact and brings thermal comfort to construction. Its deconstruction into veneers brings usage flexibility, which transforms the bamboo into a engineering material. It was studied the influence of the gluing pressure on the shear strength for the bamboobamboo connection; the influence of the roughness on the gluing surface for the bamboobamboo connection; the physical and mechanical properties at room temperature of the Glued Laminated Bamboo (GLB) to define the elastic constant matrix, considering it as orthotropic material; and the mechanical properties at high temperature for destructive and non-destructive tests. This project sought, thus, to detail the GLB characteristics for structural use, assessing the bamboo interface with the adhesive, as to produce a structural material, through destructive and non-destructive tests at room temperature and high temperature. It was adopted the thermal hardener bicomponent resorcinol-formaldehyde adhesive and the Phyllostachys pubescens bamboo species. Firstly it was evaluated the best gluing pressure and, with these results, it was analysed the adhesive absorption, resistance and the shear strength tension on the connection breakup. To this end, some specimen were created applying the same adhesive with different crushings. Following that, it was evaluated the roughness on the gluing surface of these specimen. The veneers were submitted to sandpaper treatment and to cutting on a saw. As a third objective, it was detailed the physical characteristics of the bamboo, investigating density, moisture, retraction and the anisotropic factor of the specimens and then it was studied the mechanical characteristics of the bamboo and the GLB, firstly with compression destructive tests and, secondly through ultrasound and waves excitement non-destructive tests. As a last objective it was searched the GLB mechanical properties at high temperature. The chosen gluing pressure stemmed from the first objective was 2,5 MPa; due to cost-benefits, it was adopted the roughness of the surface cut by a common saw, it offered a good connection resistance. However, the best GLB performance was obtained through veneers superficial treatment using a 220 sandpaper, it was verified a 50 % gain on shear strength. As for the high temperature tests, it was verified a minimum 20 % and a maximum 50 % gain on the elastic modulus. The non-destructive test results presented themselves very similar to the destructive test results, which prove the usage possibilities for a simpler, cheaper and more efficient method. It was utilized the wood parameters to evaluate the GLB. The tests e the used methodologies to collect data followed the International Standard ISO 22157-1, EUROCODE and ABNT NBR7190: 1997 prescriptions. Such evaluation seeks to broaden the studies about GLB as a structure, verifying its potential as a new building system, opening new ways to use it. It brings an innovative scenario, as a parameter for engineers and architects, using natural materials, thus making an important contribution to sustainable development, also influencing the reduction of environmental impact.

Submitted by Daniele Fonseca (daniele@ct.ufrj.br) on 2020-05-04T12:03:48Z No. of bitstreams: 1 CristianMauricioPotosiRosero.pdf: 14923687 bytes, checksum: c069c19ff97729fc4149718402996698 (MD5) Made available in DSpace on 2020-05-04T12:03:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CristianMauricioPotosiRosero.pdf: 14923687 bytes, checksum: c069c19ff97729fc4149718402996698 (MD5) Previous issue date: 2018-06 Pesquisas sobre escoamento de fluidos baseadas na redução de arrasto são um dos temas de maior importância na mecânica dos fluidos. Aplicações em diferentes setores da indústria, como é o caso da indústria do petróleo que representa um dos pilares da economia Brasileira, motivam o desenvolvimento de experimentos na procura de encontrar diversos fatores que influenciem na redução de arrasto. Este trabalho analisa os efeitos da distribuição e tamanho de elementos rugosos no valor do coeficiente de atrito em escoamentos turbulentos. Para atingir esse objetivo foram construídos quatro canais bidimensionais com rugosidades diferentes. A variação do fator de atrito de um fluido newtoniano para diversos valores de número de Reynolds é calculada utilizando dados do diferencial de pressão. Os resultados experimentais são comparados com dados presentes na literatura. Finalmente, a técnica de Velocimetria por Imagem de Partículas é utilizada para estudar a influencia dos elementos rugosos nos campos de velocidades e as estatísticas turbulentas do escoamento para as diferentes configurações. Studies about fluid flow based on drag reduction are important topics in fluid mechanics. Applications in different industry sectors, such as the petroleum industry that represents one of the Brazilian economy pillars, motivate the depevelopment of experiments to find a varity of factors that modify the drag reduction. This work analyses the effect of rough elements distribution and size in the friction coefficient value in turbulent flows. To achieve this goal, four bidimensional channels with different roughness were built. The friction factor variation of a newtonian fluid for several Reynolds number values was calculated using pressure drop information. The results of these experiments were compared with data from literature. Finally, the Particle Image Velocimetry technique is used to study rough elements effects in the velocity fields and the turbulent statistics of the flow for different configurations.

Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2018-07-09T16:18:43Z No. of bitstreams: 1 Paôla Valentini_.pdf: 16360357 bytes, checksum: 11cfed092ec8572550d478091c843fbc (MD5) Made available in DSpace on 2018-07-09T16:18:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paôla Valentini_.pdf: 16360357 bytes, checksum: 11cfed092ec8572550d478091c843fbc (MD5) Previous issue date: 2018-03-23 CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Diversos fatores influenciam a durabilidade de argamassas de revestimento, sendo alguns deles: a absorção de água, porosidade e rugosidade da superfície do substrato; a execução, com o preparo ou não do substrato, a forma de aplicação e as condições de cura da argamassa; as condições climáticas, decorrentes da ação do vento, umidade e temperatura; e a própria argamassa com seus componentes. Partindo deste contexto, esta pesquisa tem como objetivo avaliar fatores relacionados ao substrato e à argamassa que influenciam na resistência de aderência à tração de sistemas de revestimento. O programa experimental buscou avaliar a influência da absorção de água total, da absorção por capilaridade e da rugosidade de três substratos cerâmicos e também da adição de fíler na argamassa, na resistência de aderência à tração de sistemas de revestimento. Os substratos cerâmicos foram queimados nas temperaturas de 800°C, 900°C e 1000°C, sendo que, das 144 peças cerâmicas do estudo, metade receberam aplicação de hidrofugante. Sobre as peças cerâmicas foram aplicadas argamassas confeccionadas com areia natural de rio e cimento Portland CP II-Z-32, no traço 1:3, em massa, com e sem adição de 5% de pó de quartzo. A partir dos resultados encontrados observou-se que a maior resistência de aderência à tração foi obtida nos blocos cerâmicos com temperatura de queima de 800°C, que apresentam simultaneamente maior rugosidade e maior absorção capilar de água. Verificou-se também que a adição de fíler à argamassa aumentou a resistência de aderência quando aplicada sobre os blocos de maior rugosidade, não sendo observado o mesmo comportamento nos blocos de baixa rugosidade. De um modo geral, o uso de hidrofugante sobre as peças cerâmicas diminuiu os resultados de resistência de aderência além de alterar a forma de ruptura dos revestimentos. The durability of coating mortars applied on substrates are influenced by the water absorption, porosity and roughness of the substrate surface; the preparation of the coating´s substrate, the method used to apply and the cure conditions of the mortar; beyond the climatic conditions, through the wind, humidity and temperature; and the mortar itself with its components. Based on this context, this research aims to evaluate factors related to the coating´s substrate and the rendering mortar that influence the adhesion strength of mortar coating systems. The experimental program aimed to evaluate the influence of total water absorption, capillary absorption and roughness of three ceramic substrates, as well as the use of filler in the mortar, in the adhesion strength of mortar coating systems. The ceramic substrates were burned at 800°C, 900°C and 1000°C, and of the 144 ceramic pieces of the study, 72 were painted with water repellent. The coating mortars were made with natural river sand and Portland cement CP II-Z-32, in the proportion 1: 3 (by mass), with and without adding 5% of quartz filler. It was observed that the highest tensile strength was obtained with the substrates of ceramic blocks burned at 800°C, which simultaneously present the higher roughness and higher water absorption. The use of filler in the mortar composition increased the adhesion strength when applied on the blocks of greater roughness. In general, the use of water repellent on the ceramic substracts decrease the adhesion strength of mortar coating systems and modify the kind of rupture of the coatings.

A perda de carga tem uma grande importância para a economia energética de setores que trabalham com escoamento de grande escala, seja na agricultura ou na indústria. Com o interesse pelo estudo desse fenômeno, propôs-se abordar de forma experimental e teórica a “análise da influência da temperatura na perda de carga”. Para garantir a precisão foi buscado calibrar e aferir instrumentos como balança, termômetros e balão volumétrico. Utilizou-se uma bomba centrífuga de ¼ CV e uma tubulação de cobre de 8 mm de diâmetro interno e 98 cm de comprimento de análise, com comprimento de entrada de 45 cm. Foram medidas as seguintes variáveis do escoamento: vazão, densidade, pressão e temperatura. A pressão foi medida em diferença de pressão entre os dois pontos de análise da tubulação, permitindo uma diferença máxima de 55 cm de coluna de água. A temperatura foi analisada em quatro pontos, sendo eles em 30, 35, 40 e 50 °C. Foi trabalhado num escoamento na faixa de 4000 a 30.000 Reynolds. Também foi mensurado características importantes do tubo de análise como: rugosidade e comprimento de entrada, além do diâmetro interno e do comprimento de análise. A rugosidade interna do tubo foi de 0,43 μm e o comprimento de entrada de 45 cm. Foi feita a verificação de quatro equações utilizadas para o cálculo do fator de atrito, sendo cada uma delas para um regime diferente de escoamento. Como o tipo de escoamento foi classificado para o regime transitório, foram avaliados os fatores de atritos calculados pela equação de H.Blausius e a de Colebrook. Ambas apresentaram erro máximo menor do que 6% para menos em relação aos resultados experimentais, sendo o maior erro de -5,93% para a equação de Colebrook a 30 °C em um Reynolds de 7403. E o menor erro foi de -0,13% para a equação de H.Blausius a 50 °C em um Reynolds de 19.628. Foi verificado que a equação de H.Blausius apresentou melhor precisão do que a de Colebrook, para todos os casos testados. Notou-se também que o fator de atrito de Darcy não sofre influência da temperatura, apesar dele sofrer influência do número de Reynolds que depende da viscosidade. Verificou-se que o aumento da temperatura provoca uma redução da perda de carga para um mesmo número de Reynolds. Essa redução foi de aproximadamente 50% para uma variação de temperatura de 30 para 50 °C, em um Reynolds de aproximadamente 10.000. The head loss is of great importance for a large-scale drainage work energy economy, whether in agriculture or in the chemical industry. Hence the interest in study this phenomenon. The proposed study addresses experimentally and theoretically the analysis of the influence of temperature on the head loss. The experiment was built integrally, always seeking to obtain the best possible precision. This precision was also sought through the calibration of instruments such as balance, thermometers and volumetric balloon. A ¼ CV centrifugal pump and a copper tubing of 8 mm internal diameter and 98 cm of analysis length were used. With an entrance length of 45 cm. The following flow variables were measured: flow, density, pressure and temperature. The pressure values were measured in pressure difference between the two points of analysis of the pipe, allowing a maximum difference of 55 cm of water column. The temperature was analyzed in four points, being at 30, 35, 40 and 50 ºC. It was worked in a flow band of 4000 to 30,000 Reynolds. Important characteristics of the analysis tube were also measured, such as: roughness and entry length, as well as internal diameter and analysis length. The internal roughness of the tube was 0.43 μm and the entry length was 45 cm. It was verified four equations used to calculate the friction factor, each one being for a different flow regime. Since the kind of flow was classified as transient regime, the friction factors calculated by the H.Blausius and Colebrook equations were evaluated. Both presented a maximum error of less than 6% for less than the experimental results, with the largest error of -5.93% for the Colebrook equation at 30 °C in a Reynolds of 7,403. The lowest error was of -0.13% for the H.Blausius equation at 50 °C in a Reynolds of 19,628. It was verified that the equation of H.Blausius presented better precision than that of Colebrook, in a generic form. It was also noted that the Darcy's friction factor is not influenced by temperature, although it is influenced by the Reynolds number which in turn depends on the temperature due to viscosity. It has been found that the increase in temperature causes a reduction of the head loss for the same Reynolds number. This reduction was approximately 50% for a temperature range of 30 to 50 °C, in a Reynolds of approximately 10,000.

Orientação: Prof. Dr. Anderson Catelan Coorientação: Profa. Dra. Priscila Christiane Susy Liporoni Dissertação (mestrado) - Universidade de Taubaté, Programa de Pós-graduação em Odontologia, Taubaté, 2018. Made available in DSpace on 2019-08-29T19:16:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ana Paula Franca Barbosa Brunelli.pdf: 595926 bytes, checksum: d0837ccfa5b83e8d6f89f21b7f3df884 (MD5) Previous issue date: 2018 Resumo: Objetivo: Neste estudo in vitro foi avaliado o efeito da ciclagem erosiva e abrasão por escovação na rugosidade de superfície e dureza Knoop de oito resinas compostas convencionais e bulk fill. Método: Espécimes foram confeccionados com auxílio de uma matriz circular de teflon (5mm de diâmetro e 2mm de espessura), posicionada sobre uma tira de poliéster apoiada a uma placa de vidro. As resinas compostas utilizadas foram: convencionais, Filtek P60 (P60 - 3M ESPE), Filtek Z250 (Z250 - 3M ESPE) e Filtek Z350 (Z350 - 3M ESPE); e bulk fill, Filtek Bulk fill (FBF - 3M ESPE), Tetric N-Ceram Bulk Fill (TBF - Ivoclar Vivadent), x-tra fil (XTF - Voco), Opus Bulk Fill (OBF - FGM) e Aura Bulk Fill (ABF - SDI), que foram inseridas na matriz em incremento único e fotoativadas usando luz LED polywave (Bluephase G2 - Ivoclar Vivadent) com irradiância de 1200mW/cm2, por 20s. Para obter os valores de dureza, os espécimes foram posicionados em microdurômetro (HMVT 2T - Shimadzu); a rugosidade de superfície dos espécimes foi mensurada utilizando um rugosímetro (Surftest SJ-301 - Mitutoyo). Após as leituras iniciais, os espécimes foram submetidos a três ciclos erosivos diários usando ácido cítrico (pH de 3,8) e dois ciclos abrasivos por escovação (40 strokes) logo após o primeira e terceira ciclagem erosiva, durante 15 dias. Após o método de envelhecimento utilizado, a rugosidade e dureza foram novamente avaliadas. Os dados foram submetidos à ANOVA dois critérios e ao teste de Tukey (a=0,05). Resultados: Inicialmente, XTF apresentou a maior rugosidade, enquanto P60, Z250, Z350, FBF e ABF apresentaram menor rugosidade. OBF e TBF apresentaram valores intermediários de rugosidade, sendo que TBF não apresentou diferença estatística dos compósitos que evidenciara menor rugosidade. Após o envelhecimento, todos os compósitos mostraram aumento nos valores de rugosidade. OBF evidenciou a maior rugosidade; seguido por TBF e XTF, sem diferença significante entre si; por FBF; por P60, Z250 e ABF, também sem diferença entre si; e Z350 que apresentou a menor rugosidade. Inicialmente, XTF mostrou a maior dureza, seguido por P60, por Z350 e Z250, este último sem diferença significante com FBF, e este sem diferença estatística com TBF. Os menores valores de dureza foram observados para ABF, seguido por OBF. Após o envelhecimento, todos os compósitos apresentaram redução da dureza, com exceção de TBF. P60 mostrou a maior dureza, seguido por Z350, XTF e Z250, este último sem diferença significante com FBF, e este sem diferença estatística com TBF. Os menores valores de dureza após o envelhecimento também foram observados para ABF, seguido por OBF. Conclusão: As resinas compostas convencionais P60, Z250 e Z350, e bulk fill FBF, TBF e XTF apresentaram valores de rugosidade e dureza dentro dos parâmetros clínicos aceitáveis, antes e após o desafio erosivo-abrasivo. Abstract: Aim: In this in vitro study the effect of erosive cycling and abrasion by brushing on surface roughness and Knoop hardness of eight conventional composite resins and bulk fill were evaluated. Methods: Specimens were carried out using a circular Teflon matrix (5mm in diameter and 2mm thick), placed on a polyester strip supported on a glass plate. The composite resins used were: conventional, Filtek P60 (P60 - 3M ESPE), Filtek Z250 (Z250 - 3M ESPE), and Filtek Z350 (Z350 - 3M ESPE); and bulk fill, Filtek Bulk Fill (FBF - 3M ESPE), Tetric N-Ceram Bulk Fill (TBF - Ivoclar Vivadent), x-trafil (XTF - Voco), Opus Bulk Fill (OBF - FGM), and Aura Bulk Fill (ABF - SDI), which were inserted into matrix in single increment and light cured using a polywave LED (Bluephase G2 - Ivoclar Vivadent) at irradiance of 1200mW/cm2, for 20s. To obtain the hardness values, the specimens were placed in a microdurometer (HMVT 2T - Shimadzu); the surface roughness of specimens was measured using a rugosimeter (Surftest SJ-301 - Mitutoyo). After the initial readings, the specimens were submitted to three daily erosive cycles using citric acid (pH 3.8) and two abrasive cycles by toothbrushing (40 strokes) shortly after the first and third erosive cycling for 15 days. After the aging method used, the roughness and hardness were again evaluated. Data were submitted to two-way ANOVA and Tukey’s test (á=0.05). Results: Initially, XTF showed the highest roughness, while P60, Z250, Z350, FBF and ABF presented lower roughness. OBF and TBF presented intermediate values of roughness, and TBF did not present statistical difference of the composites that showed less roughness. After aging, all composites showed increase in roughness values. OBF showed the highest roughness; followed by TBF and XTF, with no significant difference between them; by FBF; by P60, Z250 and ABF, also with no difference between them; and Z350 which presented the least roughness. Initially, XTF showed the highest hardness, followed by P60, by Z350 and Z250, the latter without significant difference with FBF, and this without statistical difference with TBF. The lowest hardness values were observed for ABF, followed by OBF. After aging, all the composites presented reduction of hardness, with the exception of TBF. P60 showed the highest hardness, followed by Z350, XTF and Z250, the latter without significant difference with FBF, and this without statistical difference with TBF. The lowest values of hardness after aging were also observed for ABF, followed by OBF. Conslusion: The conventional composite resins P60, Z250 and Z350, and bulk fill FBF, TBF and XTF presented adequate values of roughness and hardness before and after erosive-abrasive challenge.

Submitted by Daniele Fonseca (daniele@ct.ufrj.br) on 2020-05-06T17:15:55Z No. of bitstreams: 1 CeciliaMageskiMadeiraSantos.pdf: 114070561 bytes, checksum: 72248024c213e12bf5e3600efe27e545 (MD5) Made available in DSpace on 2020-05-06T17:15:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CeciliaMageskiMadeiraSantos.pdf: 114070561 bytes, checksum: 72248024c213e12bf5e3600efe27e545 (MD5) Previous issue date: 2018-01 Escoamento de fluidos newtonianos sobre superfícies lisas e rugosas são temas de grande interesse no âmbito acadêmico há muitas décadas. Com o avanço da indústria de exploração de petróleo e gás, o transporte de fluidos considerados não newtonianos, tem gerado muita pesquisa, e pouco se sabe sobre seu comportamento sobre superfície rugosa, devido à complexidade e dificuldade de gerar dados experimentais. Na literatura existem trabalhos apresentando equação para o fator de atrito de fluido não-newtoniano para superfície lisa (DODGE e METZNER, 1959; SHAVER e MERRILL, 1959; SZILAS et al., 1981), e para superfície rugosa (SHUKRI, 2016; SZILAS et al., 1981), onde a influencia do tipo de fluido no termo rugoso da equação de atrito é desprezada. Para a realização deste trabalho foi utilizado e adaptado um aparato experimental contendo seis circuitos de tubulação em aço inox com diferentes rugosidades, sendo testado e validado com fluido newtoniano (água), e o fluido de trabalho não-newtoniano para cada ensaio foi preparado e conduziram-se campanhas de medições. As medições de perda de carga e vazão utilizando fluido newtoniano para validação do aparato e fluido não-newtoniano (CMC - Carboximetilcelulose) visando identificar o comportamento do escoamento nestas superfícies. As características reológicas do fluido foram quantificadas através de testes em areômetro rotacional durante todas as campanhas de ensaio experimental. O objetivo final desta tese consiste em analisar a influencia da mudança de rugosidade da tubulação no escoamento de fluido newtoniano e não-newtoniano. Flow of newtonian fluids over smooth and rough surfaces have been a topic of great academic interest for many decades. With the advancement of oil and gas exploration the transport of non-newtonian fluids, has generated much research, and little is known about the flow over rough surfaces due to the complexity and difficulty of generating experimental data. In the literature there are papers that present the friction factor equation for the non-newtonian fluid for smooth surfaces (DODGE e METZNER, 1959; SHAVER e MERRILL, 1959; SZILAS et al., 1981), and for rough surface (SHUKRI, 2016; SZILAS et al., 1981). On all of those papers, the influence of the fluid rheology on the rough component of the friction equation is neglected. An experimental apparatus, including six stainless steel pipe circuits with different roughness, was tested and validated with newtonian fluid (water), and the non-newtonian working fluid for each test was prepared, and an extensive measurement campaigns conducted. Measurements of pressure drop and flow rate, using newtonian fluid for validation of the apparatus and non-newtonian fluid (CMC - Carboxymethylcellulose) were made, aiming to identify the behavior of the flow in this types of surfaces. The rheological characteristics of the fluid were made by rotational rheometer testing throughout the experimental run. The final objective of this thesis is to analyze the influence of the change of the surface roughness in the flow of newtonian and non-newtonian fluid.

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia O cobre é o material de eleição no fabrico da câmara de combustão de um esquentador. Esta utilização é devida às excelentes propriedades deste metal, para a utilização pretendida, nomeadamente a excelente condutibilidade térmica. No entanto, o material da câmara de combustão está sujeito a uma grande fadiga térmica e mecânica, consequência da utilização. Assim, o objetivo deste trabalho é analisar a variação de algumas propriedades do cobre das câmaras de combustão de um esquentador, ao longo do seu ciclo de vida, desde o momento da sua conformação até um ponto de longa utilização. Neste estudo foram avaliadas a microestrutura, a dureza, a morfologia, a resistência mecânica e a rugosidade, e observar o modo como essas alterações vão influenciar não só o desempenho do material bem como a sua propensão para a corrosão. O estudo permitiu observar, em relação à chapa de material original, um aumento significativo do tamanho de grão e consequente diminuição do módulo de elasticidade na fase em que a câmara de combustão se encontra finalizada, com 0 horas de utilização, e pronta a ser instalada para uma longa vida de funcionamento. A nível estrutural foram observadas alterações na organização da estrutura cristalina ao longo de todo o ciclo que, com 0 horas de funcionamento, exibe uma orientação preferencial com direção [110]: a mais favorável à degradação da superfície do material por fadiga térmica. A prevalência de planos cristalográficos menos densos no material, qualquer que fosse o estágio do ciclo de vida da câmara, permitiu uma melhor difusão das espécies oxidantes (sobretudo, oxigénio, cloro e enxofre) facilitando a oxidação do material. Os produtos da oxidação não criam uma camada passivada e destacam-se do cobre, provocando uma progressiva diminuição da sua espessura e, consequente deterioração do material. Copper is the material of choice in the manufacture of the combustion chamber of a heater. This use is due to the excellent properties of this metal for the intended use, namely the excellent thermal conductivity. However, the combustion chamber material is subjected to great thermal and mechanical fatigue as a consequence of its work. Thus, the goal of this work is to analyse the variation of some properties of the copper of the combustion chambers copper of a tankless water heater, throughout its life cycle, from the moment of its conformation to a point of long use. In this study, microstructure, hardness, morphology, mechanical strength and roughness were evaluated and the way in which these changes influence not only the performance of the material as well as its propensity for corrosion. It was observed that, in comparison with the pristine copper sheet, a significant increase in grain size and consequent decrease in modulus of elasticity up to the stage where the combustion chamber is finished, at 0 hours of use. Also, changes were detected in the organization of the crystalline structure throughout all the cycle. After conformation and before any use the material exhibits a preferential orientation according to the direction [110]: the most favorable to the degradation of the material’s surface by thermal fatigue, and it was validated that after exposure to thermal fatigue, there is in fact an increase in surface roughness. The prevalence of the less dense crystallographic planes of the material in stages of the life cycle allowed a better diffusion of the oxidant species (mostly oxygen, chlorine and sulfur) facilitating the oxidation of the material. The oxidation products does not create a passivated layer and get detached from the copper, causing a progressive decrease of its thickness and consequently the deterioration of the material.

O selo mecânico é o principal elemento de vedação de uma máquina ou equipamento, pois evita que vazamentos indesejados ocorram e possam causar acidentes e prejuízos. As faces de vedação estáticas e dinâmicas são responsáveis por esta função, impedindo que o fluido confinado escape para o meio externo, principalmente quando o equipamento está em operação. Para isso, é imprescindível que as faces possuam valores de planeza e rugosidade superficial satisfatórios. Estes parâmetros são obtidos por meio de lapidação mecanizada ou manual. Na prática, a rugosidade não é avaliada pelas empresas que recuperam selos mecânicos e os valores de planeza são obtidos pela visualização de franjas de interferência, que é um método simples e barato, mas que depende da acuidade visual e experiência do técnico que está realizando a lapidação. Este trabalho propõe comparar os valores de planeza obtidos pela técnica de franjas de interferência e pela medição em uma máquina de medição por coordenadas (MMC), antes e após a lapidação das faces de vedação de selos mecânicos aplicados em bombas de transferência de gás liquefeito de petróleo (GLP), assim como avaliar a qualidade da planeza e da rugosidade superficial obtidas por lapidação manual na oficina de manutenção da Transpetro no Porto de Suape, e por lapidação mecanizada em empresa externa. A rugosidade superficial também foi avaliada através de microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados comprovaram a eficácia do método de lapidação manual e a exatidão da medição de planeza por meio da MMC. Para finalizar o trabalho, foram estimados os principais custos gerados com a falha do selo mecânico e sua manutenção, além dos possíveis prejuízos decorrentes da indisponibilidade simultânea das bombas de GLP, reforçando a importância da recuperação de selos em uma oficina própria. The mechanical seal is the main sealing element of a machine or equipment because it prevents unwanted leaks from occurring and can cause accidents and damage. Static and dynamic sealing faces are responsible for this function, preventing the confined fluid from escaping into the external environment, especially when the equipment is in operation. For this, it is imperative that the faces have satisfactory flatness and surface roughness values. These parameters are obtained by mechanized or manual lapping. In practice, roughness is not evaluated by companies recovering mechanical seals and flatness values are obtained by viewing fringes of interference, which is a simple and inexpensive method, but which depends on the visual acuity and experience of the technician who is performing the lapping. This work proposes to compare the flatness values obtained by the technique of interference fringes and the measurement in a coordinate measuring machine (CMM), before and after the lapping of the sealing faces of mechanical seals applied in liquefied petroleum gas (LPG) transfer pumps, as well to evaluate the quality of the flatness and of the superficial roughness obtained by manual lapping in the Transpetro maintenance workshop at Suape seaport, and by mechanized lapping in an external company. The surface roughness was also evaluated through optical microscopy and scanning electron microscopy. The results demonstrated the efficacy of the manual lapping method and the accuracy of flatness measurement through CMM. To finalize the work, the main costs generated by the failure of the mechanical seal and its maintenance were estimated, as well as the possible losses due to the simultaneous unavailability of LPG pumps, reinforcing the importance of the recovery of seals inits ownworkshop.

Made available in DSpace on 2018-08-01T20:28:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11374_Dissertação_Lauanda Milanez Carvalho.pdf: 2064416 bytes, checksum: 0e063cb59628dc3c87fb5991704eef9e (MD5) Previous issue date: 2017-07-03 Saccharomyces cerevisiae, uma levedura com larga aplicação econômica e biotecnológica é um organismo modelo em estudos de estresse e longevidade. Segundo estudos, organismos que melhor respondem ao estresse alcançam maior tempo de vida. O estresse por alta pressão hidrostática (HHP) gera resposta celular semelhante à de outros estresses sofridos por leveduras em dornas de fermentação. O microscópio de força atômica (AFM) é uma ferramenta que gera imagens tridimensionais, e fornece dados precisos sobre as características morfológicas e químicas das leveduras. O objetivo do trabalho foi analisar, utilizando AFM, características morfológicas de células-mães e filhas de S. cerevisiae e após tratamento por HHP de 100 MPa por 30 minutos. Após o tratamento foram feitas imagens em AFM em modo de leitura de contato intermitente e modo fase. Dados de variação relativa de rugosidade entre o maior e o menor valor encontrados foram obtidos a partir de 11 células em cada grupo experimental, sendo plotados gráficos de caixa. Foi feito teste de calibração do AFM em lamínula de vidro e foi desenvolvido um programa para a criação de representações gráficas de leveduras mães e filhas à pressão ambiente e após aplicação de 100 MPa a partir das médias de rugosidade obtidas nas leituras. O teste de calibração aumentou a confiabilidade dos dados obtidos. Células-mães e filhas a 0,1 MPa apresentaram distribuição de rugosidade dispersa, porém as células-filhas apresentaram menor uniformidade (29-51%) da superfície do que as mães (18-41%). As células-mães após tratamento por HHP a 100 MPa mostraram ter maior uniformidade do perfil de rugosidade do que a 0,1 MPa. Células-filhas após tratamento por HHP também mostraram maior uniformidade em seu perfil de rugosidade do que à pressão ambiente. Após a aplicação de 100 MPa de HHP, células-filhas mostraram sofrer mais os efeitos do estresse, tornando-se mais uniformes do que as células-mães submetidas às mesmas condições. A maior uniformidade da superfície das células-mães e filhas após tratamento por HHP pode ser devida à sua compressão durante o processo de pressurização. A partir das médias de rugosidade foram montadas representações gráficas tridimensionais das leveduras (estáticas e animadas). O programa desenvolvido mostrou-se eficaz, apresentando de forma simples e visual os dados numéricos do trabalho. Assim, com os dados obtidos foi possível observar que o piezoestresse afeta de maneira diferentes as células-mães e filhas de Saccharomyces cerevisiae e isso pode ser devido tanto à própria composição da parede celular dessas leveduras, quanto a fatores moleculares envolvidos na resposta ao estresse. Estes e outros resultados podem auxiliar na elucidação dos mecanismos utilizados por S. cerevisiae na resposta ao estresse.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica., 2017. No mundo atual da tecnologia, existem aplicações onde o atrito encontra-se presente entre as peças de funcionamento e é um fator importante para determinar o desempenho e durabilidade das mesmas. Para estudar o atrito entre as peças, o acabamento final e a textura da superfície são de grande importância pois influenciam na capacidade de desgaste, lubrificação, resistência à fadiga e na aparência externa de uma peça ou material de trabalho. Para estudar e controlar o tipo de acabamento, a rugosidade deve ser considerada como um parâmetro importante na engenharia atual. O controle da textura superficial por meio da medição em peças usinadas tem uma importância significativa que afeta diretamente a qualidade do produto. As irregularidades podem ser medidas a partir do perfil de rugosidade obtido pelos rugosímetros. Esses instrumentos fornecem parâmetros importantes como a rugosidade média aritmética (Ra), a rugosidade máxima (Rz) e a rugosidade média quadrática (Rq), dentre outros. A incerteza na medição e o cálculo de erros em rugosidade têm grande importância no controle e qualidade da peça medida. Para alguns autores assumir que os dados do parâmetro de rugosidade apresentam um comportamento normal, ajuda na aplicação do cálculo de incerteza através do método GUM. Experiências como Molano (2014) demostram que os parâmetros de rugosidade nem sempre tem esse comportamento, sendo assim necessário abordar o cálculo a incerteza de medição de rugosidade com dados que apresentam um comportamento não gaussiano. Para modelos matemáticos complexos onde as derivadas parciais podem apresentar certa dificuldade para determinar os coeficientes de sensibilidade, aplicar o método de GUM Suplemento (Método Monte Carlo) ajuda no cálculo de incerteza de medição. Este trabalho apresenta um estudo sobre a incerteza de medição em parâmetros de rugosidade em casos onde os dados não apresentam distribuição normal de probabilidade. Para isto, foram feitas medições da rugosidade usando métodos com contato e sem contato em superfícies de forma regular como um desempeno de ferro fundido, uma superfície de forma livre como uma turbina hidráulica e diferentes corpos de prova com diferentes tipos de acabamento por usinagem como aplainamento, fresamento, retífica e torneamento, utilizando um rugosímetro de contato e um microscópio Confocal. Foram abordados os parâmetros de rugosidade Ra, Rz e Rq, buscando avaliar a incerteza de medição por meio do método GUM e GUM suplemento (Método de Monte Carlo). Encontrando que os valores medidos dos parâmetros de rugosidade Ra, Rq e Rz não apresentam distribuição normal, sendo a distribuição que mais se aproxima é a log-normal. Para amostra usinada com o processo de aplainamento, a distribuição encontrada, independentemente do tamanho amostral foi normal. Nos demais casos, a distribuição normal foi encontrada para tamanho amostral pequeno, ou seja, para valores menores a 100. In today's world of technology, there are applications where friction is present between working parts and is an important factor in determining performance and durability. To study the friction between the pieces, the final finish and surface texture are of great importance as they influence the wearability, lubrication, fatigue resistance and external appearance of a workpiece or material. To study and control the type of finish, roughness should be considered as an important parameter in current engineering. The control of the surface texture through the measurement in machined parts has a significant importance that directly affects the quality of the product. The irregularities can be measured from the roughness profile obtained by the rugosimeters. These instruments provide important parameters such as arithmetic average roughness (Ra), maximum roughness (Rz) and mean square roughness (Rq), among others. The uncertainty in the measurement and the calculation of errors in roughness have great importance in the control and quality of the measured piece. For some authors to assume that the roughness parameter data present a normal behavior, it helps in the application of the uncertainty calculation using the GUM method. Experiments show that the roughness parameters do not always have this behavior, so it is necessary to approach the calculation of the roughness measurement uncertainty with data that presents a non-Gaussian behavior. For complex mathematical models where the partial derivatives may present some difficulty in determining the sensitivity coefficients, applying the GUM Supplement method (Monte Carlo method) helps in the measurement uncertainty calculation This work presents a study on the uncertainty of measurement in roughness parameters in cases where the data do not present normal distribution of probability. For this, roughness measurements were made using contact and non-contact methods on surfaces of a regular shape such as cast iron performance, a freeform surface such as a hydraulic turbine, and different specimens with different types of machining finishes such as planing , Milling, grinding and turning, using a contact rugosimeter and a Confocal microscope. The roughness parameters Ra, Rz and Rq were analyzed in order to evaluate the measurement uncertainty by means of the GUM method and GUM supplement (Monte Carlo method). Finding that the measured values of the roughness parameters Ra, Rq and Rz do not present normal distribution, with the closest distribution being log-normal. For sample machined with the planing process, the distribution found regardless of sample size was normal. In the other cases, the normal distribution was found for small sample size, that is, for values smaller than 100.

Submitted by DANILO MARCUS SANTOS RIBEIRO null (danpayne16@msn.com) on 2017-07-11T18:22:50Z No. of bitstreams: 1 dissertação_danilo_marcus_v9_final.pdf: 3798083 bytes, checksum: 8969b64b8101340dd46391b7669f950a (MD5) Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-07-14T16:55:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ribeiro_dms_me_bauru.pdf: 3798083 bytes, checksum: 8969b64b8101340dd46391b7669f950a (MD5) Made available in DSpace on 2017-07-14T16:55:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ribeiro_dms_me_bauru.pdf: 3798083 bytes, checksum: 8969b64b8101340dd46391b7669f950a (MD5) Previous issue date: 2017-05-25 Pesquisadores tem avaliado um grande número de técnicas de monitoramento para controlar a condição superficial de peças. O diafragma piezelétrico de titanato zirconato de chumbo (PZT) é utilizado em muitos campos de pesquisa, mas estes sensores não são comuns no mo-nitoramento dos processos de usinagem. Este trabalho propõe um método para monitorar a condição superficial da peça (usinagem normal e queima) usando um diafragma piezelétrico e técnicas de extração de características. Uma comparação é feita com o sensor convencional de emissão acústica (EA), que é um sensor amplamente utilizado no monitoramento dos proces-sos de usinagem. Os ensaios de usinagem foram realizados em uma máquina de retificação de superfícies utilizando aço ABNT 1045 e rebolo CBN, onde os sinais foram coletados a 2 MHz. As peças foram cuidadosamente analisadas por meio de inspeção visual, rugosidade superficial, medidas de dureza e análises metalográficas. Estudo do conteúdo de freqüência de ambos os sinais foi realizado com o objetivo de selecionar bandas estreitamente relacionadas com a condição da superfície da peça. Filtros digitais foram aplicados aos sinais puros e as características foram extraídas e analisadas. Os valores RMS (Root Mean Square) filtrados nas faixas selecionadas para ambos os sensores apresentaram um ajuste melhor à regressão linear, o que é altamente desejável para estabelecer um limiar para detecção da queima e im-plementação em um sistema de monitoramento. Além disso, os resultados do índice RMSD (Root Mean Square Deviation) mostraram um excelente comportamento para o monitoramen-to da queima decorrente do processo de retificação para ambos os sensores. O método foi va-lidado usando um rebolo diferente, o que mostra claramente sua eficácia e demonstra o uso potencial do diafragma piezelétrico de baixo custo para o monitoramento da queima no pro-cesso de retificação. Researchers have evaluated a great number of monitoring techniques in order to control the surface condition of ground parts. Piezoelectric diaphragm of lead zirconate titanate (PZT) are used in many fields, but these sensors are not common in the monitoring of machining pro-cesses. This paper proposes a method for monitoring the workpiece surface condition (normal grinding and burn) by using a piezoelectric PZT diaphragm transducer and feature extraction techniques. A comparison is made with conventional acoustic emission sensor, which is a traditional sensor in the monitoring of machining processes. Grinding tests were performed in a surface-grinding machine with SAE 1045 steel and CBN grinding wheel, where the signals were collected at 2 MHz. The workpieces were thoroughly analysed through visual inspec-tion, surface roughness and hardness measurements, and metallographic analyses. Study on the frequency content of both signals was carried out in order to select bands closely related to the workpiece surface condition. Digital filters were applied to the raw signals and features were extracted and analyzed. The RMS values filtered in the selected bands for both sensors presented a better fitting to the linear regression, which is highly desirable for setting a threshold to detect burn and implementing into a monitoring system. Also, the RMSD index results show an excellent behavior for grinding burn monitoring for both sensors. The method was validated by using a different grinding wheel, which clearly shows its effectiveness and demonstrates the potential use of the low-cost piezoelectric diaphragm for grinding burn mon-itoring.

A usinagem convencional baseia-se na remoção de material por meio de uma ferramenta de corte, a qual necessariamente deve apresentar maior dureza e resistência mecânica em relação ao material da peça. Entretanto, devido ao constante surgimento de novas ligas, com dureza e propriedades mecânicas mais altas, existe uma necessidade contínua por novos materiais para ferramentas de corte, com propriedades que possam superar as exigências dessas ligas. Procurando compreender os fenômenos intrínsecos que a variação dos parâmetros de entrada (velocidade de corte, avanço, material da ferramenta de corte (cermet emetal duro) e geometria do quebra-cavaco (LP e MP)) causa nos parâmetros de saída (força de corte, rugosidade, forma do cavaco, temperatura de corte e desgaste da ferramenta) durante a operação de torneamento do aço ABNT 4340, material utilizado neste trabalho, inicialmente um planejamento fatorial completo 2³ foi empregado para análise estatística, além de outras configurações para as demais análises, totalizando 40 testes. Em relação à análise da força de corte, o material da ferramenta de corte e o avanço afetaram significativamente a força de corte, sendo os menores valores alcançados com a ferramenta de corte de cermet e o menor nível de avanço. Em relação à rugosidade, o avanço mostrou-se como o único parâmetro influente, e o material da ferramenta de corte, independentemente da geometria do quebra-cavaco, não trouxe alterações significativas. No que se refere àforma dos cavacos, as análises mostraram que o nível mais elevado de avanço gerou cavacos mais curtos e que o material da ferramenta se mostrou influente sobre a forma do cavaco. Em relação à temperatura de corte, os resultados indicaram que metal duro, quebra-cavaco LP e o menor nível de velocidade de corte asseguraram os menores valores de temperatura de corte. Como última análise, para os parâmetros de corte estabelecidos e percurso de corte não foi possível identificar desgaste nas ferramentas de corte Conventional machining is based on the removal of material by means of a cutting tool, which necessarily must have higher hardness and strength relative to the workpiece material. However, due to the constant development of new alloys with higher hardness and mechanical properties, there is a continuing need for new materials for cutting tools, with properties that can overcome the requirements of these alloys. In order to understand the intrinsic phenomena that the variation of theinput parameters (cutting speed, feed rate, cutting tool material and chip breaker) causes the output parameters (cutting force, roughness, chip, cutting temperature and wear tool) turning tests were performed using AISI 4340 steel as waste material experimental. Initially, a full factorial design 2³ was used for statistical analysis together additional tests,thus resulting in 40 tests. Regarding the analysis of cutting force, tool material and feed rate affect significantly the cutting force, with the lowest value achieved with the is concerned cermet and the lowest level of feed rate.Regarding roughness, feed rate was shown as the only influential parameter and the cutting tool material, regardless of the form of chip breaker, did not bring significant benefits. The analysis of chip form showed that higher levels feed produced short chips and that tool material proved to be influential on the form of the chip. As far as the cutting temperature, the results indicated that cemented carbide, LP chip breaker and lower cutting speed levels ensured the lowest cutting temperatures. Finally, for the selected established cutting parameters and length cut it was not possible to identify wear on the cutting tools

Submitted by Alice Xavier (alice_liane@hotmail.com) on 2019-07-30T13:55:16Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Desenvolvimento e avaliação da efetividade de agentes potencialmente clareadores livres de peróxidos..pdf: 1278942 bytes, checksum: 21709577a71eba6cd151c78f923b641c (MD5) Made available in DSpace on 2019-07-30T13:55:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Desenvolvimento e avaliação da efetividade de agentes potencialmente clareadores livres de peróxidos..pdf: 1278942 bytes, checksum: 21709577a71eba6cd151c78f923b641c (MD5) Previous issue date: 2017-02-24 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES A demanda de procedimentos estéticos tem crescido nos consultórios odontológicos. Entre os procedimentos mais procurados está o clareamento dentário. Dentre os compostos utilizados nesse procedimento, estão o peróxido de hidrogênio e o peróxido de carbamida. No entanto é relatado na literatura que esses sistemas apresentam efeitos colaterais como sensibilidade pós-operatória e toxidade as células pulpares. Esse trabalho está dividido em dois capítulos, no primeiro foi analisada a eficácia clínica desses materiais por meio de uma revisão sistemática e de um monitoramento tecnológico da área a fim de analisar o contexto atual para obter oportunidades de prospecção tecnológica do setor. O segundo foi formular e avaliar agentes clareadores não peróxidos experimentais à base de endopaptidases cisteínicas. Materiais e métodos: A revisão sistemática foi realizada de acordo com as normas PRISMA (MOHER et al., 2009). A busca de artigos foi realizada por duas pessoas independentemente, em sete bases de dados: MedLine (PubMed), Lilacs, Ibecs, Web of Science, Scopus, Scielo e The Cochrane Library e para o levantamento tecnológico em bases de dados de patentes os seguintes bancos de dados de patentes de adição serão utilizados: Google Patentes, questel orbit, USPTO (Patentes dos Estados Unidos e da marca registrada Office), IEP (Instituto Europeu de Patentes), JPO (Japan Patent Office), INPI (Instituto Nacional da Propriedade Intelectual do Brasil), Derwent Innovations Index e PATENTSCOPE. Para o estudo laboratorial foram preparados e caracterizados géis experimentais à base de papaína, ficina e bromelina. Foram obtidos 50 discos de dentes bovinos (6 × 6 mm2, 4 mm de espessura), polidos e submetidos a uma pigmentação em solução de café. As amostras foram distribuídas aleatoriamente em quatro grupos (n = 10), de acordo com o agente de clareamento utilizado: 20% de peróxido de carbamida (controle positivo); gel de papaína a 1%, gel de ficina a 1% e gel de bromelina a 1%, e nenhum agente (controle negativo). Os materiais foram aplicados uma vez por semana, em três seções de 15 minutos, durante 4 semanas, seguindo segundo as instruções do fabricante do controle positivo. As avaliações de cor foram obtidas através dos parâmetros individuais do CIEDE2000 (L *, a *, b *, C * e h-) em dois períodos diferentes. A dureza de Knoop foi analisada sob carga de 50 g durante 15 s, e a rugosidade por um perfilômetro cada espécime foi medida 5 vezes em diferentes locais foi realizada antes e após os tratamentos. Os dados foram analisados estatisticamente com um nível de significância α = 0,05. Resultados: Os artigos e nas patentes analisadas, apontam para uma variedade significativa de agentes potencialmente clareadores isentos de peróxidos. Os géis a base de ficina, bromelina e peroxido de carbamida apresentaram resultados estatisticamente semelhantes. Além disso, os géis baseados em enzimas apresentaram menos danos a superfície do esmalte. Conclusão: Com base nos artigos e nas patentes encontradas, pode-se concluir que há alternativas ao uso do peróxido, no entanto, mais estudos, são necessarios afim de caracterizar os efeitos desses agentes no dente, bem como a sua eficácia clínica. The demand for aesthetic procedures has grown in dental offices. Among the most sought after procedures are tooth whitening. Among the compounds used in this procedure are hydrogen peroxide and carbamide peroxide. However, it is reported in the literature that these systems have side effects such as postoperative sensitivity and toxicity to the pulp cells. This work is divided into two chapters; the first one analyzed the clinical efficacy of these materials through a systematic review and a technological monitoring of the area in order to analyze the current context to obtain technological prospecting opportunities in the sector. The second was to formulate and evaluate experimental non-peroxidizing bleaching agents based on cysteine endopaptidases. Materials and methods: The systematic review was performed according to PRISMA standards (MOHER et al., 2009). The search for articles was carried out by two people independently in seven databases: MedLine (PubMed), Lilacs, Ibecs, Web of Science, Scopus, Scielo and The Cochrane Library and for the technological survey in patent databases the following Patent databases of addition will be used: Google Patents, questel orbit, USPTO (United States Patent and Trademark Office), IEP (European Patent Office), JPO (Japan Patent Office), INPI Intellectual Property of Brazil), Derwent Innovations Index and PATENTSCOPE. For the laboratory study, experimental gels based on papain, ficin and bromelain were prepared and characterized. It was obtained 50 discs of bovine teeth (6 × 6 mm2, 4 mm of thickness), polished and submitted to a pigmentation in coffee solution. The samples were randomly distributed into four groups (n = 10), according to the whitening agent used: 20% carbamide peroxide (positive control); 1% papain gel, 1% ficin gel and 1% bromelain gel, and no agent (negative control). The materials were applied once a week, in three 15-minute sections, for 4 weeks, following the instructions of the manufacturer of the positive control. The color evaluations were obtained through the individual parameters of CIEDE2000 (L *, a *,b *, C * and h-) in two different periods. The hardness of Knoop was analyzed under a load of 50 g for 15 s, and the roughness by a profilometer each specimen was measured 5 times at different locations was performed before and after treatments. Data were analyzed statistically with a significance level α = 0.05. Results: The articles and patents analyzed point to a significant variety of potentially bleaching agents that are free of peroxides. The gels based on ficin, bromelain and carbamide peroxide presented statistically similar results. In addition, enzyme-based gels presented less damage to the surface of the enamel. Conclusion: Based on the articles and patents found, it can be concluded that there are alternatives to the use of peroxide, however, more studies are necessary to characterize the effects of these agents on the tooth, as well as their clinical efficacy.

The calibration of roughness in water distribution networks submitted to a transient flow was neglected for some time, but has been the object of recent studies. In the water distribution networks, where demand varies with each user, reservoir levels are adjusted according to climatic conditions and pumping stations are continuously turned on and off, the use of computer models developed for steady state becomes limited. The use of simulation for the hydraulic network behavior is very useful, when well executed, for the accidents prevention, breaks or even lack of water in some determined network points. In order to simulate the network behavior with good accuracy, it is necessary to know all the physical parameters involved in the system and this results in values of pressure and flow very close to the real ones. The estimating parameters process of the hydraulic network is called calibration. It was searched to calibrate the roughness, which is the most difficult variable to determine, in a hypothetical distribution network formed by 8 nodes of variable demand (one quota reservoir equal to 60 mca) and 10 tubes. The analyzes were performed using programs that apply the genetic algorithm optimization technique to find the optimal values of the hydraulic load in the observed node. The piping was subjected to a fast transient (5 seconds) and a slow transient (2 minutes). The comparison criteria used were relative error, relative mean error, standard deviation and objective function. Three rates of elitism were applied to the initial population in each transient to observe the influence of the operator on the calibration results. The results indicate the best scenario to obtain the calibration of the roughness of a water distribution network and the effects of elitism on calibration. The Genetic Algorithm optimization technique is compatible for the calibration of water networks. In fast transient, the higher the rate of elitism, smaller the error. In the slow transient, the error increases with the growth of the elitism. The objective function value in the slow transient regime is lower than the fast transient regime one. The parameters of the genetic algorithm should not tend to maximum or minimum extremes. The occurrence of transient influences the definition of the genetic algorithm parameters, and the calibration error varies the behavior according to the fast or slow transient flow. A calibração de rugosidades em redes de distribuição de água submetidas a regimes de escoamento transiente foi neglicenciada por algum tempo, mas vem sendo alvo de estudos recentes. Nas redes de distribuição de água, onde o consumo varia com cada usuário, os níveis dos reservatórios são ajustados de acordo com as condições climáticas e as estações de bombeamento são ligadas e desligadas continuamente, o uso dos modelos computacionais desenvolvidos para regime permanente se torna limitado. O uso da simulação do comportamento hidráulico da rede é muito útil, quando bem executado, para a prevenção de acidentes, rompimentos ou até mesmo falta de água em alguns pontos determinados da rede. Para que se possa simular o comportamento da rede com uma boa precisão, é necessário se conhecer todos os parâmetros físicos envolvidos no sistema e isso resulta em valores de pressão e vazão muito aproximados dos reais. O processo de estimativa dos parâmetros físicos da rede hidráulica é chamado de calibração. Buscou-se calibrar a rugosidade, que é a variável de maior dificuldade de determinação, em uma rede de distribuição hipotética formada por 8 nós de demanda variável (sendo um reservatório de cota igual a 60 mca) e 10 tubos. As análises foram feitas utilizando programas que aplicam a técnica de otimização do algoritmo genético para encontrar os valores ótimos da carga hidráulica no nó observado. A tubulação foi submetida a um transiente rápido (5 segundos) e um transiente lento (2 minutos). Os critérios de comparação utilizados foram erro relativo, erro médio relativo, desvio padrão e função objetivo. Aplicou-se três taxas de elitismo à população inicial em cada transiente para se observar a influência do operador nos resultados da calibração. Os resultados apontam o melhor cenário para se obter a calibração da rugosidade de uma rede de distribuição de água e os efeitos do elitismo na calibração. A técnica de otimização dos Algoritmos Genéticos é compatível para a calibração de redes de água. No transiente rápido, quanto maior a taxa de elitismo, menor o erro. No transiente lento, o erro aumenta com o crescimento da taxa de elitismo. O valor da função objetivo no regime transiente lento é menor do que no regime transiente rápido. Os parâmetros do algoritmo genético não devem tender a extremos máximos e nem mínimos. A ocorrência do transiente influencia na definição dos parâmetros do algoritmo genético, e o erro da calibração varia o comportamento de acordo com o escoamento transiente rápido ou lento.

A rectificação de superfícies é um processo de fabrico utilizado em situações onde a exigência do nível de acabamento seja superior e as tolerâncias apertadas. A necessidade de obter superfícies com rugosidades muito baixas, de acabamento muito fino, surge do carácter imprescindível de reduzir ao máximo o atrito entre as partes ou componentes de um sistema com movimento relativo entre eles. Em diversas realidades da indústria a rectificação apresentase como uma operação que ocorre após múltiplas outras e é necessária muita atenção para não haver acumulação de custos derivados de uma má execução. A par do rigor da execução, as tolerâncias encontradas para o acabamento apresentam igualmente um grau de exigência elevado. A rectificação de punções para a prensagem de pó – para obtenção de pastilhas de metal duro – é um processo com esta ordem de exigência. As superfícies de contacto das ferramentas de prensagem com o pó – punção inferior e superior, matriz e vareta móvel – têm influência directa no desgaste, vida útil e tempos de ciclo durante a utilização das mesmas. Esse efeito vai reflectir-se no menor ou maior custo de produção e manutenção da mesma. Desta forma, torna-se importante analisar e estudar os parâmetros e características do processo de rectificação e os respectivos níveis de acabamento, através da rugosidade, obtidos nas superfícies maquinadas. O presente relatório de estágio visou, desta forma, avaliar a variação do acabamento das superfícies dos punções em função de alguns parâmetros de maquinagem. A avaliação realizou-se primordialmente através da análise da rugosidade superficial dos punções maquinados

Tese de mestrado, Física (Estatísatica não linear) Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2017 Submitted by Teresa Boa (tdboa@fc.ul.pt) on 2017-05-10T11:20:26Z No. of bitstreams: 1 ulfc121666_tm_Francisco_Braz.pdf: 24731328 bytes, checksum: 0b40003c7d3bb21894f5e29545eb21d0 (MD5) Made available in DSpace on 2017-05-10T11:20:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ulfc121666_tm_Francisco_Braz.pdf: 24731328 bytes, checksum: 0b40003c7d3bb21894f5e29545eb21d0 (MD5) Previous issue date: 2017

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil, Atualmente, um dos principais problemas ambientais, registados a nível Mundial, são as alterações climáticas, que acarretam várias dificuldades para a vida humana, tanto a nível económico, como a nível social. A subida do nível das águas do mar, uma das consequências do fenómeno mencionado, tem sido registado de forma constante e mais severa, em todo o Mundo, principalmente em Portugal, aquando da chegada do Inverno. Ao longo do tempo, este desastre natural torna-se cada vez mais gravoso, destruindo várias obras costeiras, incluindo habitações, postos de trabalho e vias de comunicação, podendo colocar em risco vidas humanas. Uma vez que se trata de um fenómeno irreversível, surge a necessidade de intervir de forma urgente e objetiva, de forma a colmatar todos os problemas que advêm da subida do nível das águas. As obras de defesa costeira existentes parecem ser insuficientes e inúteis para o problema ambiental registado. Posto isto, é necessário encontrar soluções alternativas e inovadoras que reforcem e aumentem a capacidade defensiva da zona costeira. Nesta dissertação propôs-se investigar uma solução natural para esse problema, que passa pelo reforço de estruturas de betão utilizadas em obras de defesa costeira, a partir da colonização biológica. Como trabalho experimental, optou-se por realizar protótipos representativos de recifes artificias em betão, utilizados como obra de defesa costeira, com duas superfícies distintas, de forma a promover a colonização biológica nas mesmas. Adicionalmente, um outro objetivo deste trabalho foi o de estudar uma proposta de abordagem para a determinação da influência da colonização biológica na evolução das propriedades mecânicas de substratos de colonização, de uma forma sistemática e objetiva. Para a prossecução destes objetivos, o estado de arte realizado foi abrangente, no sentido de se perceberem quais as estratégias mais importantes atualmente adotadas para lidar com estas problemáticas, de modo a enquadrar o potencial das estratégias inovadoras propostas., Nowadays, one of the main environmental problems at the global level is enviroment change, which causes a number of difficulties for human life, both in economically and socially level. The rise of sea level, is one of the consequences of this phenomenon, has been recorded constant and more severely throughout the world, especially in Portugal, when winter come.. Over time, this natural disaster becomes increasingly painful, destroying several coastal works, including habitations, jobs and communication routes, which could put human lives in dangerous. Since this is an irreversible phenomenon, there is a need to intervene in an urgent and objective way, in order to address all the problems that arise from rising water levels. Existing coastal defense works are becoming insufficient and useless for the registered environmental problem. That said, it is necessary to find alternative and innovative solutions that reinforce and increase the coastal zone's defensive capacity. In these dissertation was proposed to investigate a natural solution to this problem, which involves the reinforcement of concert structures used in coastal defence infrastructures, from biological colonization. As experimental work, it was chosen to perform representative prototypes of artificial reefs in concrete, used as coastal defence work, with two different surfaces, in order to promote biological colonization in them. In addition, another objective of this work was to study a proposed approach to determine the influence of biological colonization on the evolution of the mechanical properties of colonization substrates, in a systematic and objective way. In order to achieve these objectives, the state of art was comprehensive, in order to understand the most important strategies currently adopted to deal with these issues, in order to fit the potential of the proposed innovative strategies.

RESUMO O objetivo do trabalho foi avaliar a rugosidade e a molhabilidade da superfície de lâminas de madeira de curupixá (Micropholis venulosa) antes e após o processo de lixamento manual e aplicação de seladora. A rugosidade foi estimada usando-se um rugosímetro; para avaliar a molhabilidade utilizou-se um goniômetro. A rugosidade das lâminas submetidas a lixas de diferentes números de grão abrasivo (180 e 240) diferiu em relação àquelas não lixadas. No entanto, a rugosidade das lâminas lixadas com números de grão abrasivo 180 e 240 não apresentaram diferença significativa entre si, mesmo após a aplicação da seladora. Quanto ao ângulo de contato, o menor valor foi encontrado para as lâminas lixadas com o número de grão abrasivo 240 após a aplicação de seladora. Assim, a aplicação de lixa combinada com produto de acabamento melhora a qualidade de superfície das lâminas, implicando em melhor qualidade do produto acabado. ABSTRACT This study aimed to evaluate the roughness and the wettability of Curupixá (Micropholis venulosa) veneers surface before and after manual sanding and application of sealer. The roughness was estimated using a profilometer and the wettability with a goniometer. The roughness of the veneers subjected to different levels of abrasive sandpapering (180 and 240) differed from those not sanded. However, the roughness of sanded veneer with abrasive sandpaper number 180 and 240 showed no significant difference among themselves, even after the sealer application. As for the contact angle, the lowest value was found for the veneers sanded with the number of abrasive sandpaper 240 after applying sealer. Thus, sanding along with finish product improved the surface quality of the veneers, resulting in a better quality of the finished product.

Na reabilitação de edifícios e pontes, o recurso a microestacas como técnica de reforço e recalçamento de fundações pode ser feito através de diferentes tipos de ligação entre a microestaca e a fundação da estrutura a reforçar. A escolha da solução depende das condicionantes e das solicitações previstas para cada intervenção. Este trabalho foca-se nas ligações seladas de microestacas como solução de reforço e recalçamento de fundações. As ligações seladas de microestacas carecem de normas e regulamentos próprios de dimensionamento, levando os projetistas a basearem-se em experiências anteriores e nos códigos estruturais existentes adaptando-os a cada caso de reabilitação. Tendo em vista complementar os estudos já realizados em ligações seladas de microestacas, nomeadamente o estudo realizado por Gómez et al.(2005) e posteriormente o estudo realizado por Veludo (2012), este trabalho tem por objetivos principais avaliar a influência do tratamento da superfície do furo de selagem e do confinamento passivo na capacidade de ligações seladas na tensão de rotura da aderência na interface calda / betão. Para atingir os objetivos propostos foi elaborado um trabalho experimental em que se realizaram 26 ensaios à compressão de varões selados em furos realizados em provetes cilíndricos sem e com confinamento de armaduras passivas. Para avaliar a influência dos parâmetros identificados na capacidade da ligação foram fabricados provetes com quatro diferentes superfícies do furo de selagem (lisas, rugosas, indentadas com anéis e indentadas em hélice) sem armadura transversal de confinamento e provetes com superfície do furo de selagem indentada com anéis e com 4 diferentes níveis de confinamento passivo conferido por armaduras transversais. Verificou-se que os parâmetros avaliados condicionam fortemente a aderência na interface calda / betão, assim como os modos rotura observados. As superfícies indentadas e maiores percentagens de confinamento permitem aumentar a capacidade e a ductilidade da ligação. Os resultados obtidos com os provetes confinados estão em linha com as prescrições com os atuais códigos de betão armado em relação à influência do confinamento conferido por armaduras transversais e acrescentam resultados importantes para a análise e dimensionamento de ligações seladas em fundações de betão armado existentes

Made available in DSpace on 2019-12-12T16:30:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5167_10267.pdf: 2640506 bytes, checksum: 4e4bc7f9ec7c5d719e6b684b38c6a933 (MD5) Previous issue date: 2016-10-25