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A fotoelasticidade é uma importante técnica para análise de tensões mecânicas em estruturas de geometria complexa e expostas a cargas igualmente complexas. Esta técnica baseia-se no princípio de que alguns materiais apresentam diferentes índices de refração quando submetidos a esforços mecânicos. Quando a peça é atravessada por um feixe de luz polarizado, na face oposta podem ser visualizadas franjas coloridas cujo aspecto é relacionado à tensão a qual a estrutura está exposta. A análise destas franjas coloridas da imagem da peça é uma medida indireta da tensão mecânica. Apesar dos avanços na fotoelasticidade, ainda é muito utilizada a análise semiquantitativa calculando-se a tensão na peça em pontos pré-determinados, o que de certo modo submete a análise das cores a inacurácia do olho humano, comprometendo a repetitibilidade e reprodutibilidade do experimento. A fim de superar esta adversidade foi desenvolvido um programa para análise de toda a área da imagem passando pela identificação unívoca das cores das franjas. O programa foi desenvolvido utilizando-se conceitos básicos de processamento de imagens como conectividade de pixels e detecção de borda, além de uma concepção utilizando-se um espaço de cor criado pela Comissão Internacional de Iluminação. Com o uso desta ferramenta computacional foi possível obter resultados da tensão de cisalhamento média na estrutura a partir da análise de todos os pixels da imagem, algo praticamente inconcebível de ser feito manualmente pela metodologia tradicional., Photoelasticity is an important technique to the mechanics stress analysis in complex geometry structures and exposed to equally complex loads. Such technique is based in the principle in which some materials present different refraction index when subjected to load. When the part is crossed by a polarized light beam in the opposite face it is possible to visualize colored fringes whose appearance is related to the stress to which the structure is exposed. The analysis of the colored fringes image of the part is an indirect measure of mechanical stress. Despite the advances in photoelasticity, it is still widely used the semiquantitative analysis by calculating the stress in the part to pre-determined points which somehow submits the colors analysis to the inaccuracy from the human eye, compromising repeatability and reproducibility of the experiment. In order to overcome this adversity, software was developed for analysis of the entire image area through the univocal identification of the colors of the fringes. The software was developed using the basic concepts of image processing such as connectivity pixels and edge detection, besides a design using a color space created by the International Commission on Illumination. Using this computational tool, it was possible to obtain results of the average shear stress in the structure from the analysis of all pixels in the image, something almost inconceivable to be manually done by the traditional methodology.

A análise dinâmica não-destrutiva é uma importante ferramenta para a verificação da integridade e da segurança de uma estrutura, podendo identificar e localizar danos, além de detectar mudanças na sua deformabilidade. O ensaio dinâmico fornece os valores de freqüência, entre outros parâmetros, cujas variações podem ser utilizadas para não só para identificar a presença do dano, mas também para determinar a rigidez do material. O principal objetivo deste trabalho foi determinar o módulo de elasticidade de diferentes traços de concreto com a presença de argila expandida. Para tal, utilizou-se a Técnica de Excitação por Impulso, que é uma das técnicas de análise dinâmica não destrutiva, na qual a determinação do módulo de elasticidade dinâmico é feita a partir das frequências naturais de vibração. O módulo de elasticidade dinâmico foi comparado com os módulos de elasticidade estático (módulo tangente inicial e módulo secante) calculados a partir dos ensaios estáticos de compressão uniaxial simples. Assim como a resistência à compressão, os valores do módulo tangente inicial (Ec0) e do módulo secante (Ecs) encontrados a partir do ensaio de compressão foram dependentes dos traços de cimento, aumentando a medida que o conteúdo de cimento aumentou. O valor do módulo de elasticidade secante mostrou-se mais apropriado quando comparado com o módulo tangente, devido a sua melhor correlação com o valor do módulo de elasticidade dinâmico. Os resultados obtidos indicam que o ensaio não destrutivo via excitação por impulso pode ser utilizado para determinar o módulo de elasticidade dinâmico do concreto com argila expandida., The non-destructive dynamic analysis is an important tool for testing the integrity and safety of and structure, once it can identify and locate damage and detect changes in its deformability. The dynamic test also provides the values of frequency and other parameters, whose variations can be used to identify not only the presence of damage but also to determine the equivalent stiffness of material. In addition, the dynamic non-destructive testing has the advantage of providing overall information of the structure and can be repeated and compared over time. The main objective of this study was to determine the elastic modulus of different concrete mixtures with the presence of expanded clay. For this purpose, we used the Impulse Excitation Technique, which is one of dynamic nondestructive techniques, wherein the determination of the dynamic modulus of elasticity is made from natural frequencies of vibration. The dynamic modulus of elasticity was compared with the static modulus of elasticity (initial tangent modulus and secant modulus) calculated from the static tests of simple uniaxial compression. As the compressive strength, the values of initial tangent modulus (Ec0) and the secant modulus (Ecs) determined from the compression tests were dependent on the characteristics of concrete, increasing as the cement content increased. The value of the secant modulus of elasticity was more appropriate as compared with the tangent modulus due to its better correlation with the value of dynamic modulus of elasticity. The results indicate that the nondestructive testing via impulse excitation can be used to determine the dynamic modulus of elasticity of concrete with expanded clay.

O biodiesel é um combustível sintético, geralmente produzido a partir da reação de transesterificação. Este trabalho foi desenvolvido para monitorar a cinética da reação de transesterificação entre o óleo de soja e o metanol, catalisada por metóxido de potássio. Uma série de reações foi monitorada com um espectrômetro laser, utilizado para analisar a absorção e o espalhamento da luz em tempo-real. Os objetivos deste trabalho visaram determinar quando a reação entrou em equilíbrio químico. Atingiu-se este objetivo através da observação de um intervalo arbitrário de tempo, obtido experimentalmente a partir do gráfico da resistência elétrica em função do tempo, permitindo otimizar o tempo de reação através da utilização de um sistema de monitoramento que combinava as informações recebidas através de vários sensores. Determinar se o fenômeno óptico observado durante a reação poderia ser descrito pela geometria Euclidiana e se o mesmo tinha relação com a difração cônica interna. Constatou-se que o mesmo não apresenta relação com a difração cônica interna, porém, dependendo da escala utilizada para observar o fenômeno óptico, ele pode ser descrito pela geometria Euclidiana. O objetivo de desenvolver instrumentação analítica foi alcançado através da construção de um espectrômetro laser não invasivo., Biodiesel is a synthetic fuel usually produced by the transesterification reaction. This study was undertaken to monitor the kinetics of the transesterification reaction between soybean oil and methanol catalyzed by potassium methoxide. A series of reactions was monitored with a laser spectrometer used to analyze the absorption and scattering of light in real-time. The objectives of this study aimed to determine when the reaction came in chemical equilibrium. This objective was achieved by observing an arbitrary time interval, experimentally obtained from the graph of electrical resistance versus time, allowing optimize reaction time, by using a monitoring system that combined the information received through multiple sensors. Determine if the optical phenomenon observed during the reaction could be described by Euclidean geometry and whether it was related with the internal conical diffraction. It was found that it is not related to the internal conical diffraction, however, depending on the scale applied to observe the optical phenomenon it can be described by the Euclidean geometry. The goal of developing analytical instrumentation was achieved by constructing a non-invasive laser spectrometer.

Self-compacting concrete (SCC) was first developed in Japan as an attempt to solve the problem of scarce skilled labor. Its introduction provided several opportunities for improved quality and productivity in the construction industry. Since then, researchers have developed research activities to understand and make the trial mix design of the self-compacting concrete as clear and systematic as the mix proportions of conventional concrete nowadays. In Brazil, trial mix design methods of SCC can be divided into two groups. The methods in the first group are based on the addition of aggregates, and the mix is evaluated from the paste formulation stage to the final adjustment of the concrete. The second group evaluates the concrete as a whole, and uses concepts of the IPT/EPUSP method proposed by Helene and Terzian (1992). In this research, a comparison was made among Tutikian and Dal Molin’s (2007), Alencar and Helene’s mix-proportioning methods of SCC - both of which belong to the second group - and a SCC obtained through a method developed in this work. All the SCC’s were mixed with fine sand, and for each method, a family with three base concrete compositions was mixed. The concepts of the CIENTEC and IPT/EPUSP methods proposed were used for obtaining the resulting self-compacting concrete. Besides, the dry mortar content and the superplasticizer additive content were considered in relation to the variable cement for each base concrete composition of a same family. The results of the trials conducted to test the fresh state workability, the compressive strength, the water absorption by immersion and capillarity in the hardened state, as well as the cost by the cubic meter of concrete, showed that the performance of the SCC developed in this work is equivalent or superior to the other methods., A introdução do concreto autoadensável (CAA), primeiramente buscando sanar o problema da redução de mão de obra qualificada no Japão, apresentou diversas oportunidades de melhoria de qualidade e produtividade na indústria da construção. Pesquisadores, desde então, vêm desenvolvendo trabalhos a fim de compreender e tornar a dosagem experimental do CAA tão clara e sistemática como a do concreto convencional. No Brasil, os métodos experimentais de dosagem de CAA podem ser divididos em dois grupos. Os métodos do primeiro grupo baseiam-se na adição de agregados e avaliam a mistura desde a etapa de formulação da pasta até o ajuste final do concreto. O segundo grupo avalia o concreto como um todo e utiliza conceitos do método IPT/EPUSP de Helene e Terzian (1992). Na presente pesquisa foram comparados os métodos de dosagem de CAA de Tutikian e Dal Molin (2007) e Alencar e Helene (2006), ambos pertencentes ao segundo grupo, e um CAA obtido através de metodologia desenvolvida neste trabalho. Todos os CAAs foram dosados com areia fina e para cada método foi dosado uma família composta por três traços-base. Para a obtenção do CAA resultante, foram utilizados conceitos dos métodos CIENTEC e IPT/EPUSP de Helene e Terzian (1992), além de considerar o teor de argamassa seca e o teor de aditivo superplastificante em relação ao cimento variável para cada traço-base de uma mesma família. Os resultados dos ensaios de trabalhabilidade, no estado fresco, e de resistência à compressão, absorção de água por imersão e por capilaridade, no estado endurecido, assim como o custo por m³ de concreto, demonstraram que o desempenho do CAA desenvolvido neste trabalho é consoante ou superior aos demais métodos.

This study aimed to examine the influence of time and intensity of energy, two types of light curing, LED and halogen light, the healing of three dental composite resins with different organic phases, Rok manufacturer of SDI, the organic phase UDMA, Filtek Z250, 3M ESPE, the organic phase Bis-GMA, UDMA, Bis-Ema, TEGDMA, and Ultradent Amelogem Plus, with the organic phase Bis-GMA and TEGDMA. Tests of tensile strength and diametral compressive strength and subsequently determining the modulus of elasticity of these resins. To test diametral tensile strength were prepared specimens with 6 mm in diameter and 3 mm thick for testing compressive strength, specimens with 3 mm in diameter and 6 mm thick. The resins were inserted in the headquarters in increments of 2 mm each and light cured by halogen light (3M Dental Products, Irvine, USA, 450 mW/cm for 18 and 36 s for 2the energy density of 8 and 16 J/cm2, respectively) and LED (High Powered Led Cordless - SDI LTD - Australia, with light intensity of 1200 mW/cm for 7 and 14 s for 2the energy density of 8 and 16 J/cm2). The samples were stored for 14 days at room temperature and distilled water, after this period the samples were tested in a universal testing machine EMIC DL - 2000, with the loading speed of 1 mm/min until the sample fractured. The results were tested using ANOVA and Tukey test with a confidence level of 95%. There was no statistically significant differences between groups of resin when analyzed in relation to the energy density for all items surveyed, compared to light curing units were statistically significant differences in modulus, and the halogen light showed better outcomes in relation to the LED (p=0,0166). With respect to the organic resins were superior in mechanical properties of those containing the UDMA monomer composition. Conclusion: The LED curing device presents itself as a viable alternative for use in dental practices and the implementation of the energy density of 8 J/cm, subject to the, O presente estudo teve por objetivo estudar a influência do tempo e a intensidade de energia, de dois tipos de luz para fotopolimerização, LED e luz halógena, na cura de três resinas odontológicas compostas comerciais com diferentes fases orgânicas, Rok da fabricante SDI, fase orgânica UDMA; Filtek Z250, 3M ESPE, fase orgânica Bis-GMA, UDMA, Bis-EMA, TEGDMA; e Amelogem Plus da Ultradent, com fase orgânica Bis-GMA e TEGDMA. Foram realizados ensaios de resistência à tração diametral e resistência à compressão e posteriormente a determinação do módulo de elasticidade dessas resinas. Para o teste de resistência à tração diametral foram confeccionados corpos de prova com 6 mm de diâmetro e 3 mm de espessura e para o ensaio de resistência à compressão, corpos de prova com 3 mm de diâmetro e 6 mm de espessura. As resinas foram inseridas nas matrizes em incrementos de 2 mm cada e fotopolimerizadas por lâmpada halógena (3M Dental Products, Irvine, USA, com 450 mW/cm2 por 18 e 36 s para obter densidade de energia de 8 e 16 J/cm2, respectivamente) e por LED (High Powered Led Cordless – SDI LTD – Austrália, com intensidade de luz de 1200 mW/cm2 por 7 e 14 s para obter a densidade de energia de 8 e 16 J/cm2). As amostras foram armazenadas por 14 dias, em temperatura ambiente e água destilada, após esse período as amostras foram ensaiadas em uma máquina de ensaio universal EMIC DL – 2000, com velocidade de carregamento de 1 mm/min até que a amostra sofresse fratura. Os dados obtidos foram submetidos aos testes de variância ANOVA e Tukey com nível de confiança de 95%. Não houve diferenças estatisticamente significativa entre os grupos das resinas quando analisadas em relação à densidade de energia para todos os itens pesquisados (p<0,05).Em relação aos aparelhos fotopolimerizadores houve diferenças estatisticamente significativa para módulo de elasticidade, sendo que a luz halógena apresentou resultados superiores em relação ao LED (p=0,0166). Quanto à fase orgânica das resinas, a

The spinal arthroplasty is an alternative for the problems of degeneration disc disease that, to each day, is more frequently used. However, arthrodesis is still the most used technique as solution for problems related to the degeneration disc disease, exactly that current clinical research demonstrates that the obtained results with the application of this technique are not satisfactory in the medium and long period [18]. In Brazil, the application of arthroplasty techniques is restricted, mainly when we speak of surgeries in patients who are part of the poor population, therefore the existing prostheses in the market are mattered and they have high prices. Therefore, in the current work was developed a total disc replacement prosthesis, with objective to become viable its manufacture with national technology to reduce costs and consequently the final prices. The methodology of development of this work was initiated with the computer aided project, being basic the analysis for finite elements of the computational model of prosthesis. During the virtual simulations, static testings of axial compression and compression/shear were carried through, where it was observed that prosthesis presented mechanical resistance above the necessary one for the intended use. These assays have demonstrated the viability of the manufacture of samples for the accomplishment of the experimental assays of static axial compression. In turn, the experimental assays have presented a good standard of repeatability between the different samples, having denoted the quality of the works, as well as gotten the geometric and dimensional uniformity in the manufacture of the samples. The experimental assays have presented near results to the ones found in the computational simulations, becoming possible to validate the works carried through for finite elements, and confirming that developed prosthesis possess mechanical resistance above of the necessary., A artroplastia de coluna vertebral vem se consolidando a cada dia, como uma alternativa para os problemas de degeneração de disco intervertebral de coluna. Porém, a artrodese ainda é a técnica mais utilizada como solução para problemas relacionados à degeneração de disco intervertebral de coluna, mesmo que pesquisas clínicas atuais demonstrem que os resultados obtidos com a aplicação desta técnica não são satisfatórios a médio e longo prazo [18]. No Brasil, a aplicação de técnicas de artroplastia ainda é muito restrita, principalmente quando se trata de cirurgias em pacientes que fazem parte da população de classe baixa e média, pois as próteses para artroplastia existentes no mercado são importadas e possuem altos preços. Por isso, realizou-se o desenvolvimento de uma prótese para substituição total de disco intervertebral, com objetivo de, utilizando tecnologia nacional, tornar a sua fabricação viável, e, consequentemente, com custos reduzidos. A metodologia de desenvolvimento deste trabalho iniciou-se com o projeto assistido por computador, sendo fundamental a análise por elementos finitos do modelo computacional da prótese. Durante as simulações virtuais, foram realizados ensaios estáticos de compressão axial e compressão/cisalhamento, onde se observou que a prótese apresentou resultados de resistência mecânica acima do necessário para o uso pretendido. Estes ensaios demonstraram a viabilidade da fabricação de amostras para a realização dos ensaios experimentais de compressão axial estática. Por sua vez, os ensaios experimentais apresentaram um bom padrão de repetibilidade entre as diferentes amostras, denotando a qualidade dos trabalhos realizados, bem como a uniformidade geométrica e dimensional obtida na fabricação das amostras. Os ensaios experimentais apresentaram resultados muito próximos aos encontrados nas simulações computacionais, tornando-se possível validar trabalhos realizados por elementos finitos, e confirmando que a prótese desenvolvida possui re

This paper aimed to develop mechanical studies about the prosthetic screw in dental rehabilitation on implants. The reason for the study is that this restoring component has presented a great number of failures, loosening and/or fracture, especially the prosthetic screws made by a well-known national manufacturer, the Conexão Sistemas de Prótese®. In order to achieve satisfactory and trustworthy results, the study was divided in two distinct phases. Firstly, after an ample survey of the mechanical and biomechanical information which comprises the crown-pilarcylinder and prosthetic screw, a program in Excel format was developed so that an analysis on the torque quality, recommended by the manufacturer, could be performed. By doing this it was also possible to confirm the necessary mechanical characteristics, which must be present in the prosthetic screw in order that a torque of better quality may be developed. In the second phase, this study used an analysis program by finite elements to carefully check the areas where concentrations of tension in the prosthetic screw occur. In order to achieve the expected results, the whole prosthetic-implantar complex was modeled and subjected to the strengthresisting test, this way reproducing as close to reality as possible the conditions found in vivo during the chewing process. The results achieved in the first phase of the study have shown that the torque recommended by the manufacturer lies within the real needs of the set. Moreover, the quality of the torque is related to the screw manufacturing process and to its friction factor as well. In the second phase, it was found that the areas with greater concentration of tension are located in the joint between the stem and the screw head. This point favors cracks to appear, which will lead to fracture of the material. Therefore, the solutions proposed to the problem, within the limitations of this study, consist of adequating the manufacturing process as well as a small change, O presente trabalho teve como objetivo desenvolver estudos mecânicos sobre o parafuso protético de reabilitações dentárias sobre implantes. Isto porque, este componente restaurador tem apresentado um número expressivo de falhas, afrouxamento e/ou fratura, em especial os parafusos protéticos de uma empresa nacional com amplo alcance no mercado, a Conexão Sistemas de Prótese®. Para que fosse atingido um resultado fidedigno e satisfatório, o trabalho foi dividido em duas etapas distintas. Numa primeira etapa, após um amplo levantamento de informações mecânicas e biomecânicas que envolvem o complexo coroa, pilar, cilindro e parafuso protéticos, um programa em forma de planilha do Excel foi desenvolvido para que uma análise da especificação do torque recomendado pelo fabricante pudesse ser efetuada. Além disto, pode-se confirmar quais são as características mecânicas necessárias que devem estar presentes no parafuso protético para que se possa desenvolver um determinado torque. Na segunda etapa proposta neste trabalho, foi utilizado um programa de análise por elementos finitos para verificar os locais onde ocorrem concentrações de tensão no parafuso protético. Para isto todo o complexo protético – implantar foi construído e submetido ao teste de força, reproduzindo, assim, o mais próximo possível a realidade encontrada in vivo durante a aplicação de forças mastigatórias. Os resultados obtidos na primeira etapa do trabalho demonstraram que o torque recomendado pelo fabricante está dentro das reais necessidades do conjugado. E que a qualidade deste torque está relacionada ao processo de fabricação do parafuso, como também, ao seu coeficiente de atrito. Na segunda etapa foi verificado que as áreas onde ocorre maior concentração de tensão estão localizadas na união entre a haste e a cabeça do parafuso. Este ponto favorece o aparecimento de trincas que levarão a fratura do material. Portanto, as soluções propostas para o problema, dentro das limitações deste trabalho, são uma