Dissertações/Teses

Clique aqui para acessar os arquivos diretamente da Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRN

2021
Dissertações
1
  • ANDERSON WAGNER ALVES DE MENEZES
  • Estudo da deposição de hidroxiapatita por PEO em amostras de Ti cp2 e aço inoxidável AISI 316lvm

  • Orientador : MICHELLE CEQUEIRA FEITOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FILIPE SAMUEL CORREIA PEREIRA DA SILVA
  • MAXWELL SANTANA LIBÓRIO
  • MICHELLE CEQUEIRA FEITOR
  • THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • Data: 15/01/2021

  • Mostrar Resumo
  • A relação tecido-prótese é de crucial importância para o sucesso de um implante. Visando maiores níveis de afinidade entre o implante e o corpo humano a engenharia se debruça em estudos sobre processos de revestimentos cerâmicos, modificações superficiais e busca de novos materiais. Muitas pesquisas têm-se dado sobre o recobrimento de superfícies metálicas com hidroxiapatita, devido as suas características serem similares ao osso humano, através da técnica de plasma eletrolítico oxidativo (PEO), visando a melhora da biocompatibilidade dos implantes, o aumento de vida útil e reduzindo processos de rejeição ou reações adversas. Assim, o dado trabalho buscou estudar a influência de algumas variáveis do processo PEO na formação de um revestimento de hidroxiapatita em superfícies de Ti cp2 e aço AISI 316lvm. Para esse fim, foi estudada a variação do pH da solução eletrolítica (1 a 9), o tempo total de tratamento (15 a 90s), o comportamento da corrente elétrica no tempo, a polaridade de tratamento e a solução eletrolítica, sempre para a variação de somente um dos parâmetros citados. Os resultados de FRX, EDS e MEV-FEG denotaram o sucesso na realização de um revestimento, que de acordo com as variáveis de tratamento pode apresentar variados níveis de espessura, porosidade, topografia e de percentual dos elementos base da hidroxiapatita (Ca e P).


  • Mostrar Abstract
  • The tissue-prosthesis relationship is of crucial importance for the success of an implant. Aiming at higher levels of affinity between the implant and the human body, engineering focuses on studies on ceramic coating processes, surface modifications and search for new materials. Many research has been done on the coating of metal surfaces with hydroxyapatite, due to their characteristics being similar to the human bone, through the oxidative electrolytic plasma (PEO) technique, aiming at improving the biocompatibility of implants, increasing service life and reducing rejection processes or adverse reactions. Thus, the given work sought to study the influence of some variables of the PEO process on the formation of a hydroxyapatite coating on Ti cp2 and AISI 316lvm steel surfaces. For this purpose, were analyzed the pH variation of the electrolytic solution (1 to 9), the total treatment time (15 to 90s), the behavior of the electrical current in time, the polarity of treatment and the electrolytic solution, always for the variation of only one of the parameters mentioned. The results of XRF, EDS and SEM-FEG denoted the success in performing a coating, which according to the treatment variables may present varying levels of thickness, porosity, topography and percentage of the base elements of hydroxyapatite (Ca and P).

2
  • WILLYAM BRITO DE ALMEIDA SANTOS
  • ANÁLISE DO ESCOAMENTO PULSÁTIL EM FÍSTULA ARTERIOVENOSA COM VARIAÇÃO DO ÂNGULO DE ANASTOMOSE in vitro e in silico

  • Orientador : THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JAYME PINTO ORTIZ
  • KLEIBER LIMA DE BESSA
  • LUCIANA VENTURINI ROSSONI
  • RÔMULO PIERRE BATISTA DOS REIS
  • THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • Data: 26/01/2021

  • Mostrar Resumo
  • A fistula arteriovenosa (FAV) é uma ligação direta entre um vaso arterial e um venoso, utilizado como acesso vascular (AV) mais comum para pacientes em tratamento de hemodiálise (HD). A confecção da FAV causa condições não fisiológicas do escoamento sanguíneo, induzindo perturbações no fluxo como zonas de recirculações, pontos de estagnação, níveis de tensão cisalhamento altos, baixos e oscilatórios. Essas perturbações estão associações ao desenvolvimento de patologias que promovem estenoses no vaso, podendo comprometer o fluxo sanguíneo ou até a perda da FAV. Existem poucos trabalhos em FAV na literatura que determinam o campo de escoamento e suas implicações na parede, para ângulos de anastomose diferentes. Construiu-se uma bancada experimental para provimento de fluxo pulsátil em modelos de FAV in vitro e in silico. A FAV foi modelada tridimensionalmente com ângulos de anastomose variando entre 30 ° e 150 °. Foram realizados testes na bancada experimental para analisar o perfil de pressão. Outros testes, com fluxos permanentes, em modelos de FAV com ângulo de anastomose em 30 ° foram realizados também. O perfil de pressão para escoamento pulsátil demonstra concordância com o pulso de pressão arterial da literatura, pequenos ajustes temporais sempre necessários. O modelo in vitro da FAV, impresso por impressora 3D, foi testado aplicando pressões de 0 a 45 kPa e não foram observados vazamentos. As pressões na região de anastomose do modelo in vitro, para escoamento permanente, apresentaram comportamento crescente em função da vazão. O modelo in silico apresentou boa concordância com o modelo in vitro, com diferença máxima de 4,8% sendo as demais menores que 1,9 %.A distribuição de pressão na parede da FAV apresentou valores máximos na parede externa da veia próximo a junção anastomótica distal, enquanto níveis baixos de pressão foram identificados na parede interna da veia na região da junção anastomótica proximal. Em correlação a distribuição de pressão, o campo de velocidade apresentou regiões de estagnação e zonas de recirculações. Até esta data, foi desenvolvido 52 % do projeto. Em trabalhos futuros será implemento fluido de trabalho com massa específica e viscosidade adequadas, instalação do sistema de controle para temperatura na bancada experimental e confecção de análise dos modelos de FAV com ângulos de anatomose diferentes.


  • Mostrar Abstract
  • Arteriovenous fistula (AVF) is a direct connection between an arterial and a venous vessel, used as the most common vascular access (AV) for patients undergoing hemodialysis (HD). The preparation of AVF causes non-physiological conditions of blood flow, inducing disturbances in the flow such as recirculation zones, stagnation points, high, low and oscillatory shear stress levels. These disorders are associated with the development of pathologies that promote stenosis in the vessel, which can compromise blood flow or even the loss of AVF. There are few studies on AVF in the literature that determine the flow field and its implications on the wall, for different anastomosis angles. An experimental bench was built to provide pulsatile flow in AVF models in vitro and in silico. The AVF was modeled three-dimensionally with angles of anastomosis varying between 30 ° and 150 °. Tests were carried out on the experimental bench to analyze the pressure profile. Other tests, with permanent flows, on AVF models with an anastomosis angle of 30 ° were also performed. The pressure profile for pulsatile flow demonstrates agreement with the blood pressure pulse in the literature, small time adjustments always necessary. The in vitro model of the FAV, printed by a 3D printer, was tested applying pressures from 0 to 45 kPa and no leaks were observed. The pressures in the anastomosis region of the in vitro model, for permanent flow, showed an increasing behavior due to the flow. The in silico model showed good agreement with the in vitro model, with a maximum difference of 4.8%, the others being less than 1.9%. The pressure distribution in the AVF wall showed maximum values in the external vein wall near the junction distal anastomotic, while low pressure levels were identified in the internal vein wall in the region of the proximal anastomotic junction. In correlation with the pressure distribution, the velocity field presented regions of stagnation and recirculation zones. To date, 52% of the project has been developed. In future works, it will be a working fluid implement with specific mass and adequate viscosity, installation of the temperature control system on the experimental bench and preparation of analysis of the AVF models with different anatomical angles.

3
  • JONHATTAN FERREIRA RANGEL
  • Análise do escoamento pulsátil em fístula arteriovenosa rígida e flexível: Estudo in vitro

  • Orientador : THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JAYME PINTO ORTIZ
  • KLEIBER LIMA DE BESSA
  • LUCIANA VENTURINI ROSSONI
  • THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • Data: 27/01/2021

  • Mostrar Resumo
  • A fistula arteriovenosa (FAV) é o acesso vascular mais indicado para a execução do tratamento de hemodiálise. Problemas relacionados a sua confecção, novas condições de escoamento e remodelamento vascular causam falhas precoce em cerca de 60% desse tipo de acesso. O atual estudo procura analisar experimentalmente um modelo de FAV de um paciente especifico com paredes rígida e flexível submetido a escoamento pulsátil, investigando as condições de escoamento em pontos distintos do acesso e deformação sofrida pelo mesmo, de acordo com o carregamento imposto, relacionando esses resultados a possíveis sítios fisiopatológicos. A partir de modelagem computacional e impressão 3D forma fabricados os dois tipos de FAV e resultados preliminares para a pressão em pontos determinados mostraram variação no comportamento do pulso relacionando-se as duas FAVs, valores mais elevados de pressão foram observados na FAV rígida, entretanto, na FAV flexível observou-se os maiores valores de queda de pressão entre a entrada e saída do acesso, dados para a deformação ainda não foram analisados de maneira efetiva, mas está-se elaborando a adaptação na bancada experimental para esse tipo de análise. Os valores do pico de pressão na entrada e saída da FAV rígida foram de 166,438 mmHg e 155,712 mmHg, respectivamente, já na FAV flexível os valores foram de 101,558 mmHg e 69,830 mmHg, observando-se uma queda no pico de pressão média de 10,726 mmHg no modelo rígido e 31,728 mmHg na FAV flexível, além disso, observou-se um menor valor da pressão a anastomose do sistema em ambos os casos.


  • Mostrar Abstract
  • Arteriovenous fistula (AVF) is the most suitable vascular access for performing hemodialysis treatment. Arteriovenous fistula (AVF) is the most suitable vascular access for performing hemodialysis treatment. Problems related to its manufacture, new flow conditions and vascular remodeling cause early failures in about 60% of this type of access. The current study seeks to experimentally analyze an AVF model of a specific patient with rigid and flexible walls submitted to pulsatile flow, investigating the flow conditions at certain access points and the deformation suffered by the same, according to the imposed load, relating these results to possible AVF pathophysiological sites. From computational modeling and 3D printing the two types of AVF were manufactured and preliminary results for pressure at certain points showed variation in the behavior of the pulse relating to the two AVFs, higher pressure values were observed in the rigid AVF, however, in the flexible AVF, the highest values of pressure drop between the entrance and exit of the access were observed, data for the deformation have not yet been analyzed effectively, but the adaptation in the experimental workbench for this type of analysis is being elaborated. The values of the peak pressure at the entrance and exit of the rigid AVF were 166.438 mmHg and 155.712 mmHg, respectively, whereas in the flexible AVF the values were 101.558 mmHg and 69.830 mmHg, observing a drop in the average pressure peak of 10.726 mmHg in the rigid model and 31.728 mmHg in the flexible AVF, in addition, a lower pressure value was observed at the system anastomosis in both cases.

4
  • FRANCISCO ALVES MAIA DE ALMEIDA JUNIOR
  • INSTRUMENTAÇÃO DE UM TRIBÔMETRO COM ESPECTROSCOPIA RAMAN PARA AVALIAÇÃO IN SITU DA FORMAÇÃO DE FILME LUBRIFICANTE

  • Orientador : SALETE MARTINS ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANTE FERREIRA FRANCESCHINI FILHO
  • SALETE MARTINS ALVES
  • VALDICLEIDE SILVA E MELLO
  • Data: 29/01/2021

  • Mostrar Resumo
  • Com a modernização da indústria, a demanda por lubrificantes mais sustentáveis cresceu exponencialmente em todo o mundo, devido aos seus aspectos renováveis e biodegradáveis. As propriedades dos lubrificantes são conferidas através da sua aditivação, porém, a maioria desses aditivos são compostos a base de enxofre e outros compostos que são tóxicos ao meio ambiente, nesse contexto, o uso de nanopartículas como aditivação alternativa ganhou espaço e se mostrou bem eficiente na redução de desgaste e atrito em contatos lubrificados. Todavia, a redução de desgaste em biolubrificantes nanoaditivados ocorre por meio de mecanismos que precisam ser explicados, o que leva a necessidade de técnicas de caracterização adequadas para tal. A espectroscopia Raman é uma técnica que se destaca na caracterização de sistemas tribomecânicos, devido a facilidade de se obter dados sem a preparação preliminar de amostras. Este trabalho tem como objetivo a instrumentação de um tribômetro pino sobre disco com um espectrômetro Raman e uma câmera de alta velocidade, a fim de caracterizar a formação de filme lubrificante em sistemas lubrificados que agem sob movimento relativo. Adotou-se o regime de lubrificação limítrofe, com baixa velocidade e com variação de três cargas, 100 N, 150N e 200 N. A análise Raman foi realizada em cima da trilha de desgaste, o tribopar usado foi de aço SAE 1045 (Disco) e aço SAE 52100 (esfera), o lubrificante utilizado foi óleo de soja epoxidado puro e aditivado com nanopartículas de DLC nas concentrações de 0,05%, 0,1% e 0,2%. Após os ensaios tribológicos as a trilha de desgaste no disco foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia Raman e perfilometria. Os resultados mostram que o espectrômetro Raman desenvolvido é funcional. Para baixas concentrações de aditivo identificou-se os mecanismos de rolamento e remendo de superfície, que melhoram a lubrificação e diminuem o desgaste, para concentrações mais altas, as nanopartículas intensificam o efeito abrasivo devido a aglomeração com nanopartículas secundárias e formação de terceiro corpo.


  • Mostrar Abstract
  • With the modernization of the industry, the demand for more sustainable lubricants has grown exponentially worldwide, due to its renewable and biodegradable aspects. The properties of lubricants are conferred through their additives, however, most of these additives are compounds based on sulfur and other compounds that are toxic to the environment. In this context, the use of nanoparticles as an alternative additive has gained space and proved to be very efficient, however, wear reduction in nanoadditivated biolubricants occurs through mechanisms that need to be explained, which leads to the need for adequate characterization techniques for this. Raman spectroscopy is a technique that stands out in the characterization of tribomechanical systems, due to the ease of obtaining data without preliminary sample preparation. This work aims to instrument a pin-to-disk tribometer with a Raman spectrometer and a high-speed camera, in order to characterize the formation of lubricating film in lubricated systems that act under relative motion. The borderline lubrication regime was adopted, with low speed and with a variation of three loads, 100 N, 150N and 200 N. The Raman analysis was performed on top of the wear track, the tribopar used was SAE 1045 steel (Disc) and SAE 52100 steel (sphere), the lubricant used was pure epoxidized soybean oil and additive with DLC nanoparticles in concentrations of 0.05%, 0.1% and 0.2%. After tribological tests, the wear track on the disc was evaluated by scanning electron microscopy, Raman spectroscopy and profilometry. The results show that the developed Raman spectrometer is functional. For low additive concentrations, the surface rolling and surface mending mechanisms were identified, which improve lubrication and decrease wear; for higher concentrations, nanoparticles intensify the abrasive effect due to agglomeration with secondary nanoparticles and the formation of a third body

5
  • DANIEL ROLDOLFO SOUZA DA SILVA
  • Ciclo de cogeração com bagaço de cana – análise exergoeconômica e exergoambiental. Estudo de caso

  • Orientador : EDUARDO JOSÉ CIDADE CAVALCANTI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDUARDO JOSÉ CIDADE CAVALCANTI
  • MONICA CARVALHO
  • SILVIO DE OLIVEIRA JUNIOR
  • Data: 11/02/2021

  • Mostrar Resumo
  • A demanda global de energia aumenta em conformidade ao desenvolvimento tecnológico e econômico dos países. No Brasil, o consumo de energia elétrica apresenta constante ascendência nos últimos 20 anos. E, embora, sua matriz energética elétrica seja predominantemente renovável, devido as hidráulicas, em contrapartida, torna-o dependente de condições climáticas favoráveis ao abastecimento dos reservatórios. Como forma de diversificação da matriz energética e geração de menores danos ambientais, tem-se o uso da biomassa como fonte renovável para geração de energia elétrica, em especial a cana-de-açúcar, a qual tem como principais produtos o açúcar, o biocombustível e a bioeletricidade através da queima do bagaço como combustível para os sistemas de cogeração. Além de renovável, como vantagem ao Brasil, seu período de safra coincide com o período de estiagem. Neste trabalho, foram realizadas as análises exergética, exergoeconômica e exergoambiental de um sistema de cogeração com bagaço de cana, utilizando dados reais da planta em operação durante período de safra, o qual possui como produtos: o vapor para o processo da usina e a energia elétrica, tanto para sua autossuficiência quanto a venda para concessionária elétrica. Os resultados mostram que a fornalha tem a maior contribuição da taxa de exergia destruída do sistema com 60,22% e a eficiência exergética total da planta foi de 20,55%. Os produtos do sistema apresentaram uma taxa de impacto ambiental específico de 6,06 mPt/MJ ou 21,82 mPt/kWh para a eletricidade e de 4,06 mPt/MJ para a taxa de impacto ambiental específico do vapor.


  • Mostrar Abstract
  • The electricity production with low environmental impacts has been in the spotlight in recent years. One of the strategies to achieve greener electricity is to employ renewable resources such as biomass or even waste. However, the evaluation of the sustainability of a power plant depends on the development of several analyses, which should encompass thermodynamic and environmental parameters. A cogeneration system of sugarcane bagasse which production of 22 MW net electricity and 10.94 MW steam is carried out. The combustion takes into account CO2 and SO2 emissions. A Life Cycle Assessment was developed for Brazilian sugarcane bagasse, employing the Eco-indicator 99 method, which yielded 6.73 mPt/kg. It was verified that the majority of exergy destruction (61.57%) occurred in the boiler furnace. The specific environmental impacts associated with electricity and steam are 6.023 mPt/MJ and 4.038 mPt/MJ, respectively. SO2 emissions represent 97.01% of the environmental impact rate due to pollutant formation. The boiler feed pump and radiator presented the highest average environmental impact per exergy of fuel and product, respectively. The component with the highest exergoenvironmental factor was the furnace (60.32%), demonstrating margins for benefits in the formation of pollutants and destruction of exergy.

6
  • GABRIEL DE LIMA BERNARDINO
  • ESTUDO DO USO DE UMA SEÇÃO TRANSVERSAL DE ABSORÇÃO COM UMA OU MAIS PROPRIEDADES TERMODINÂMICAS CONSTANTES NA TRANSFERÊNCIA DE CALOR RADIATIVA EM GASES PARTICIPANTES NÃOUNIFORMES

  • Orientador : ANDRE JESUS SOARES MAURENTE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALINE ZIEMNICZAK
  • ANDRE JESUS SOARES MAURENTE
  • EDUARDO JOSÉ CIDADE CAVALCANTI
  • Data: 23/02/2021

  • Mostrar Resumo
  • O cálculo preciso da transferência de calor por radiação em gases participantes requer o conhecimento detalhado dos dados espectrais das propriedades radiativas. Isso pode ser alcançado por meio do cálculo linha-porlinha ou utilizando um modelo espectral preciso. Em ambos os casos, a seção transversal de absorção é obtida de um banco de dados de alta resolução espectral, que possui parâmetros de milhões de linhas espectrais. A seção transversal de absorção depende do estado termodinâmico do gás, sendo uma função da temperatura, pressão e concentração da espécie química, que variam com a localização em gases não-uniformes. Portanto, em simulações numéricas, a seção transversal de absorção deve ser calculada e armazenada para diversos estados do gás, requerendo consideráveis recursos computacionais. Além disso, a dependência da seção transversal de absorção com as propriedades locais do gás traz complexidade a problemas envolvendo gases participantes. Este trabalho propõe e avalia uma aproximação em que a seção transversal de absorção é obtida tomando uma ou mais propriedades termodinâmicas como constantes. Resultados da transferência radiativa com base nessa aproximação são obtidos e analisados. As propriedades locais são temperatura, fração molar de cada espécie química e pressão. A aproximação reduz a complexidade dos problemas e o tamanho do banco de dados da seção transversal de absorção. Os casos testes foram aplicados para gases compostos por CO2 e ar, H2O e ar e mistura de CO2, H2O e ar. Meios uniformes e não-uniformes foram considerados na composição dos gases. Frações molares de CO2 e H2O entre 5 % e 100 % foram consideradas, enquanto que a temperatura variou de 500 K a 2500 K. A pressão nos casos teste foi igual a 1 atm, com exceção para aqueles relativos à aproximação em que a pressão foi dada por um perfil não-uniforme. Os resultados demonstraram que a aproximação em que a seção transversal de absorção é obtida para uma fração molar fixa pode ser altamente precisa quando aplicada a gases não-uniformes.
     

  • Mostrar Abstract
  • Accurate computations of radiative heat transfer in participating gases require detailed knowledge of the spectral data of radiative properties. This can be achieved either performing line-by-line calculations or using an accurate spectral model. In both cases, the absorption cross-section is computed from high resolution databases, which use to contain parameters for millions of spectral lines. The absorption cross-section depends on the local thermodynamic gas state, being a function of temperature, pressure and chemical species concentration, which vary with location in non-uniform gases. Therefore, the absorption cross-section must be computed and stored for diverse gas states, requiring considerable computational resources. In addition, the dependence of the absorptions cross-section with local gas properties poses complexity in radiation problems involving participating gases. This work proposes and evaluates an approximation in which the absorption crosssection is obtained by taking one or more thermodynamic properties as constant. Results of radiative transfer based on this approximation are obtained and analyzed. The local properties are temperature, molar fraction of each chemical species and pressure. The approximation reduces problems complexity and the size of the absorption cross-section database. It was evaluated for gases composed by CO2 and air, H2O and air, and mixtures of CO2, H2O and air. Uniform and nonuniform media were considered. Molar fractions of CO2 and H2O from 5 % to 100 % were considered, while temperatures varied from 500 K to 2500 K. Pressure was always 1 atm, except for those related to the approximation, where the pressure was given by a non-uniform profile. Results demonstrated that the approximation in which the absorption cross-section is obtained for a fixed molar fraction can be highly accurate when applied to non-isothermal and non-uniform gases.

7
  • HEIDER AQUINO COSTA JUNIOR
  • USO DO MÉTODO BOX-BEHNKEN PARA DIMINUIÇÃO DE INCERTEZA DE MEDIÇÃO DA TÉCNICA DE INSPEÇÃO POR PIG MFL

  • Orientador : JOSE JOSEMAR DE OLIVEIRA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • HERMES CARVALHO
  • JOELTON FONSECA BARBOSA
  • JOSE JOSEMAR DE OLIVEIRA JUNIOR
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • Data: 26/02/2021

  • Mostrar Resumo
  • A inspeção por PIG MFL (Pipeline Inspection Gauge Magnetic Flux Leakage) é uma das técnicas mais empregadas na inspeção de dutos para detecção de defeitos de perdas de espessura internas e externas, ocasionadas pelo fenômeno da corrosão. Embora a técnica seja bastante difundida na indústria, ela traz consigo uma alta incerteza de medição, fazendo com que alguns defeitos sejam superdimensionados ou subdimensionados. Este trabalho analisa alguns parâmetros intrínsecos à técnica MFL, tais como: velocidade de deslocamento do PIG, nível de magnetização e amplitude de onda do sinal MFL, através do método estatístico Box-Behnken para expor os fatores que mais influenciam na incerteza de medição da ferramenta MFL. O estudo foi realizado in loco com 17 amostras, utilizando a técnica de inspeção de varredura por ultrassom para avaliar a real condição das perdas de metal. Observou-se que o parâmetro com maior influência na incerteza de medição é a amplitude de onda, entretanto a combinação dos três parâmetros mencionados anteriormente, fornece uma melhor resposta na determinação da incerteza de medição. Um fator significativo é que amplitude de onda expressa diferentes geometrias para perdas de espessuras localizadas no corpo do tubo, se comparadas com perdas localizadas na ZTA (Zona Termicamente Afetada). Isso pode ser explicado pela modificação da estrutura cristalina do material na ZTA. Desse modo, as rotinas de monitoramento e inspeções de manutenção em dutos, baseadas na combinação dos três parâmetros de medição, serão capazes de prevenir a propagação do dano e melhorar a confiabilidade de toda a rede de dutos e tubulações.


  • Mostrar Abstract
  • The inspection by PIG MFL (Pipeline Inspection Gauge Magnetic Flux Leakage) is one of the most used techniques in the inspection of ducts to detect internal and external thickness losses, caused by the corrosion phenomenon. Although the technique is widespread in the industry, it brings with it a high measurement uncertainty, causing some defects to be oversized or undersized. This work analyzes some parameters intrinsic to the MFL technique, such as: PIG displacement speed, magnetization level and wave amplitude of the MFL signal, using the Box-Behnken statistical method to define the factors that most influence the MFL measurement uncertainty. The study was carried out in loco with 17 samples, using the ultrasound scanning inspection technique to assess the real condition of the metal losses. It was observed that the parameter with the greatest influence on the measurement uncertainty is the wave amplitude. However, the combination of the three parameters mentioned above, provides a better result in determining the measurement uncertainty. A significant factor is that wave amplitude maps different geometries for thickness losses located in the tube body, compared to losses located in the ZTA (Thermally Affected Zone). This can be explained by the modification of the crystalline structure of the material in the ZTA. In this way, pipeline monitoring and maintenance inspections, based on the combination of the three measurement parameters, will be able to prevent the spread of damage and improve the reliability of the entire pipeline and pipeline network.

8
  • MAXWELL CAVALCANTE JÁCOME
  • ANÁLISE DO DESGASTE EM AMOSTRAS DO ENSAIO HFRR UTILIZANDO PROCESSAMENTO DE IMAGENS

  • Orientador : JOSE JOSEMAR DE OLIVEIRA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE JOSEMAR DE OLIVEIRA JUNIOR
  • SALETE MARTINS ALVES
  • SUZETE ELIDA NOBREGA CORREIA
  • Data: 05/03/2021

  • Mostrar Resumo
  • Ensaios tribológicos são desenvolvidos como forma controlada de avaliar o mecanismo de desgaste atuante entre superfícies metálicas, bem como para observar a influência do tipo de lubrificante utilizado. A avaliação da lubricidade de um lubrificante é normatizada pelo ensaio HFRR (High Frequency Reciprocating Rig), que é dado pelo sistema tribológico esfera-disco em contato lubrificado, e que produz como resultado imagens das quais se extrai o diâmetro da escara de desgaste, do inglês WSD (Wear Scar Diameter). A partir de um conjunto de amostras de diferentes combustíveis aplicados como lubrificantes, foram obtidas imagens das superfícies desgastadas. Deste modo, propõe-se
    neste trabalho explorar outras características das imagens além do WSD, permitindo assim uma melhor caracterização do desgaste e do tipo de lubrificante utilizado. Com as imagens adquiridas no ensaio HFRR, foram aplicadas técnicas
    de processamento de imagens utilizando o software Matlab e a biblioteca OpenCV para a obtenção de parâmetros quantitativos. A partir dessas informações, foi construída uma Rede Neural Artificial capaz de classificar novas
    imagens de acordo com o tipo de fluido aplicado na lubrificação, mostrando o potencial da inteligência artificial para identificar e classificar padrões de desgaste a partir da análise de suas imagens.

     


  • Mostrar Abstract
  • Tribological tests are developed as a controlled way to evaluate the wear mechanism acting between metallic surfaces, as well as to observe the influence of the type of lubricant used. The lubricity assessment of a lubricant is standardized by the HFRR (High Frequency Reciprocating Rig) test, which is given by the sphere-disc tribological system in lubricated contact, and it produces as a result, images from the wear and the scar diameter is extracted, defining the Wear Scar Diameter - WSD. From a set of samples of different fuels applied as lubricants, images of the worn surfaces were obtained. Thus, it is proposed in this work to explore other characteristics of the images in addition to the WSD, thus
    allowing a better description of wear and the type of lubricant used. With the images acquired in the HFRR test, image processing techniques were applied using the Matlab software and the OpenCV library to obtain quantitative
    parameters. From this information, an Artificial Neural Network was able to classify new images according to the type of fluid applied in the lubrication, demonstrating the use of artificial intelligence to identify and classify wear patterns
    from the analysis of their images.

9
  • RICARDO HALLA I I
  • Rede Neural Artificial para Análise da Contribuição de Parâmetros Cinemáticos no Polimento de Porcelanatos

  • Orientador : FABIO JOSE PINHEIRO SOUSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABIO JOSE PINHEIRO SOUSA
  • WALLACE MOREIRA BESSA
  • FÁBIO ANTÔNIO XAVIER
  • Data: 24/03/2021

  • Mostrar Resumo
  • O porcelanato consiste no melhor produto já desenvolvido dentro da classe dos revestimentos cerâmicos, devido às suas excelentes propriedades tribo-mecânicas e do seu aspecto estético. O brilho é uma característica fundamental para o controle de qualidade do produto devido a sua grande apreciação pelos consumidores. O processo de ganho de brilho do porcelanato consiste na rotação de blocos abrasivos em contato com a superfície do revestimento, eliminando irregularidades e agregando valor ao produto ao atribuir o efeito brilhoso desejado. No entanto, o estudo e a otimização deste processo, com intuito da obtenção de um valor de brilho ideal e de uma melhor distribuição de brilho, requer um modelo analítico bastante complexo e de grande quantidade de variáveis, tornando esta investigação uma tarefa complicada. Além disto, uma prática comum na indústria é regular o processo de polimento a partir de tentativa e erro. Uma alternativa promissora é a utilização do modelo de redes neurais artificiais, devido à sua grande capacidade de tratar problemas não-lineares e de grande quantidade de variáveis, características intrínsecas ao processo de polimento. Portanto, o objetivo deste trabalho é implementar uma rede neural artificial, utilizando linguagem Python, que seja capaz de fornecer a distribuição de brilho de uma linha de polimento de porcelanatos a partir dos parâmetros operacionais do processo. A validação desta ferramenta será feita a partir da comparação dos resultados fornecidos pela rede neural e valores de brilho de amostras polidas em laboratório. O propósito do desenvolvimento desta ferramenta é verificar a potencialidade deste modelo para possíveis aplicações tanto no campo da pesquisa quanto no setor industrial.


  • Mostrar Abstract
  • P

    Abstract

    Porcelain tile represents the best product ever developed within the class of ceramic tiles, due to its excellent tribo-mechanical properties and its aesthetic aspect, such as glossiness, which is a fundamental criterion for product quality control, due to its great appreciation by customers. The process of glossiness gain of porcelain tile consists of the rotation of abrasive blocks in contact with the tile surface, eliminating irregularities and adding value to the product by assigning the desired glossy effect. However, the study and optimization of this process, in order to obtain an ideal gloss value and a better glossiness distribution, require a very complex analytical model with many variables, making this investigation a complicated task. In addition, a common practice in the industry is to adjust the polishing process by trial and error. A promising alternative is the use of artificial neural networks model, due to its great ability to treat nonlinear problems and with lots of variables, intrinsic characteristics to the polishing process. Therefore, the goal of this work is to analyze the influence of some kinematic parameters on the gloss value of porcelain tiles. This analysis will take place with the implementation, coded in Python, of a set of eight identical neural networks, but with different input variables. The training data comes from computer simulations and gloss measurements. Each neural network will be able to predict the gloss value of a region of the tile based on kinematic parameters provided by computer simulations. The performance of each neural network will be analyzed based on the coefficient of determination, so that it will be possible to verify which group of parameters has the greatest capacity to explain the gloss variable. The purpose of developing this tool is to verify the potential of this model for possible applications both in the field of research and in the industrial sector.

10
  • LENINE MARQUES DE CASTRO SILVA
  • Projeto, Fabricação, Construção e Testes de um Tribômetro FZG Reduzido com
    Variação Dinâmica de Carregamento

  • Orientador : SALETE MARTINS ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS HENRIQUE DA SILVA
  • FABIO JOSE PINHEIRO SOUSA
  • SALETE MARTINS ALVES
  • Data: 05/04/2021

  • Mostrar Resumo
  • A ampla utilização de engrenagens no setor produtivo industrial, proporcionando
    soluções de engenharia para problemas de transmissão de potência, conduzem as pesquisas
    científicas na engenharia mecânica para a redução da perda de energia, função do desgaste e
    do atrito entre os dentes das engrenagens. Uma das formas de reduzir o atrito e o desgaste é
    aprimorando a lubrificação das engrenagens. Esse trabalho objetiva construir e testar um
    tribômetro capaz de reproduzir o contato entre engrenagens cilíndricas de dentes retos
    visando promover o desgaste nas engrenagens testadas. O projeto conceitual se baseou no
    tribômetro da norma DIN ISO 14635-1:2000 que consiste na transmissão de potência entre
    duas caixas de engrenagens interligadas por dois eixos paralelos no formato back-to-back
    de recirculação de potência. O projeto conta com: (a) um sistema de carregamento com
    massas-padrão que visa acelerar o desgaste nos dentes das engrenagens aplicando torque ao
    sistema por meio de um sistema de pinça e disco de freio; (b) uma base rígida de perfis de
    alumínio estrutural que apresenta boa rigidez e flexibilidade para ampliação do tribômetro
    no futuro; (c) um limitador de torque mecânico com pré-carga de torque com o intuito de
    assegurar o engrenamento das engrenagens; e (d) um sistema elétrico controlado por um
    inversor de frequência programável. Os componentes projetados foram fabricados na
    UFRN ou comprados no mercado e, posteriormente, montados na UFRN. Após a
    montagem, o tribômetro passou por um ensaio piloto o qual visou: (i) constatar o
    induzimento ao desgaste nos dentes das engrenagens com auxílio de imagens
    microscópicas; (ii) mapear as condições e variáveis de trabalho da máquina; e (iii) otimizar
    as condições de trabalho para o pleno funcionamento do tribômetro. Os parâmetros rotação
    e o carregamento foram variados em três níveis diferentes cada, configurando um estudo
    fatorial 3². Foram medidas três variáveis de resposta: corrente elétrica do motor, torque do
    motor e temperatura do disco de freio. Os resultados foram analisados com o auxílio do
    método das superfícies de respostas para a otimização dos parâmetros de trabalho e
    obtiveram resultados satisfatórios para a condução de novos estudos.


  • Mostrar Abstract
  • The widespread use of gears in the industrial productive sector provides
    engineering solutions for power transmission problems and leads scientific researches
    in mechanical engineering o improve the efficiency of gearboxes by reducing the wear
    and the friction between the gear. The improvement of the lubrication is one of the
    ways to reduce friction and wear between the gears. Thus, this work aims to build and
    test a tribometer capable of reproducing the contact between cylindrical spur gears in
    order to promote wear on their teeth. The conceptual design was based on the
    tribometer of the DIN ISO 14635-1: 2000 standard, which consists of the transmission
    of power between two gearboxes interconnected by two parallel axes in the
    back-to-back power recirculation format. The project has: (a) a loading system with
    standard weights that aims to accelerate the wear on the gear teeth by applying torque
    to the system by means of a caliper-disk brake system; (b) a rigid base of structural
    aluminum profiles that has good rigidity and flexibility for expanding the tribometer in
    the future; (c) a mechanical torque limiter with torque preload in order to ensure gear
    engagement; and (d) an electrical system controlled by a programmable frequency
    inverter. The projected components were manufactured at UFRN or purchased on the
    market and, subsequently, were assembled at UFRN. After assembly, the tribometer
    underwent a pilot test which aimed to: (i) verify the induction to wear on the teeth of
    the gears with the aid of microscopic images; (ii) map the machine's working
    conditions and variables; and (iii) optimize working conditions for the full functioning
    of the tribometer. The rotation and loading parameters were varied at three different
    levels each, configuring a 3² factorial study. Three response variables were measured:
    electric motor current, motor torque and brake disc temperature. The results were
    analyzed with the aid of the response surfaces method for the optimization of the work
    parameters and obtained satisfactory results for the conduct of new studies.

11
  • BRENO CÂMARA CAVALCANTI
  • Preparação de nanolubrificante POE/CuO/Óxido de Grafeno para utilização em sistemas de refrigeração

  • Orientador : SALETE MARTINS ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • ENIO PEDONE BANDARRA FILHO
  • SALETE MARTINS ALVES
  • Data: 19/04/2021

  • Mostrar Resumo
  • Nanofluidos de uma forma genérica consistem em uma mistura bifásica de partículas sólidas de dimensões nanométricas dispersas em um fluido-base. Na literatura, uma variedade de nanopartículas tem sido utilizada para investigar a capacidade de melhora das propriedades tribológicas e térmicas de lubrificantes obtendo-se resultados potencialmente interessantes. Este trabalho tem como principal objetivo a preparação de um nanolubrificante híbrido a partir de nanopartículas de óxidos de grafeno (OG) e cobre (CuO) na proporção de 1:1 e concentrações de 0,05; 0,1 e 0,2% em peso dispersas em óleo sintético polioléster comercial. As amostras foram submetidas a banho ultrassônico e a estabilidade destas foi avaliada visualmente através do método de sedimentaçãoa observação visual da sedimentação das nanopartículas.  A viscosidade dos nanofluidos foram mensuradas numa faixa de temperatura de 10 a 60°C. O desempenho tribológico foi avaliado através do teste High Frequency Reciprocating Rig (HFRR) do tipo esfera no disco a 50°C, obtendo valores para coeficiente de atrito, formação de filme lubrificante e diâmetro da escara de desgaste na esfera. O coeficiente de condutividade térmica foi medido método do fio quente transiente a 25°C. As temperaturas, pressões e potência elétrica de um refrigerador foram monitorados e comparou-se o sistema operando com lubrificante comercial e os nanolubrificantes. Em comparação com o fluido base puro, evidenciou-se uma mínima variação na viscosidade dinâmica, com tendência de aumento para maiores concentrações de nanopartículas, redução de até 24% na escara de desgaste e 15% no coeficiente de atrito além de pequeno aumento de até 2% para coeficiente de condutividade térmica. Observou-se redução na potência elétrica consuma pelo compressor operando com nanolubrificante de até 4,1% e aumento no COP de até 4,7%.


  • Mostrar Abstract
  • Nanofluids consist of a biphasic mixture of solid particles of nanometric dimensions dispersed in a base fluid. In the literature, various nanoparticles have been used to investigate the ability to improve lubricants' tribological and thermal properties, obtaining potentially interesting results. This work has as the main objective the synthesis of a hybrid nanolubricant from graphene oxide (OG) and copper (CuO) nanoparticles in the proportion of 1: 1 and concentrations of 0.05; 0.1 and 0.2% by weight dispersed in commercial polyol ester synthetic oil. The samples were homogenized in an ultrasonic bath, and their stability was verified by the sedimentation method. The nanolubricant dynamic viscosity was determined in a temperature range of 10 to 60°C. The tribological performance was evaluated using the High Frequency Reciprocating Rig (HFRR) ball on disc test at 50°C, obtaining values for the coefficient of friction (COF), lubricating film formation, and wear scar diameter (WSD) of the ball. The coefficient of thermal conductivity (k) is measured by the transient line heat source method at 25°C. The temperatures, pressures, and electrical power of a refrigerator were monitored, and it compared the system operating with commercial lubricants and nanolubricants. The nanoparticle's addition a minimal variation in dynamic viscosity, verifying a trend of increase for larger nanoparticle concentrations. Also, it was observed a reduction of up to 24% in the WSD and 15% in COF and a slight increase of up to 2 % for k. It was found a reduction in electrical power consumed by the compressor operating with nanolubricant of up to 4.1% and an increase in COP of up to 4.7%.

12
  • JACIEL CARDOSO DE LIMA
  • OBTENÇÃO, CARACTERIZAÇÃO E APLICABILIDADE DE UM COMPÓSITO DE MATRIZ CERÂMICA COM CARGAS DE REJEITOS

     

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANIEL JOAQUIM DA CONCEIÇÃO MOUTINHO
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • Data: 08/06/2021

  • Mostrar Resumo
  • A construção sustentável busca um equilíbrio entre o crescente processo de urbanização, a construção civil e a indústria mineradora, que são responsáveis pela geração de resíduos ao meio ambiente. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo apresentar a construção de blocos sustentáveis com a utilização de rejeitos de metaconglomerado, outros rejeitos disponíveis, areia, cimento, gesso e água e o uso de alguns modelos de preenchimentos, como garrafas de Polietileno Tereftalato (PET), latas de cerveja, isopor e tubos descartados. A fabricação desse produto visa agregar valor ao mercado da construção civil por esse ser um compósito sustentável. Com esses blocos acessíveis, será possível a construção de casas populares e, consequentemente, favorecer a diminuição do déficit habitacional existente no Brasil. Os materiais utilizados na fabricação foram caracterizados por meio de análises de Difração de Raios-X (DRX), Fluorescência de Raios X (FRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), granulométricas e de massa específica. No processo de fabricação, foram produzidos os corpos de provas com composição definida e, posteriormente, foram realizados ensaios térmicos, mecânicos e de absorção de água para análise do compósito obtido. A resistência mecânica à compressão atingiu valor médio de 2,05 MPa, a absorção de água apresentou um valor médio de 19,3%, a condutividade térmica teve uma média de 0,33 W/m.K, o calor específico volumétrico apresentou uma média de 1,49 MJ/m3.K, a difusividade obteve um valor médio de 0,22 mm2/s e a resistividade apresentou um valor médio de 302,73°C.m/W. Os resultados alcançados estão de acordo com as normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) e, desta forma, é possível viabilizar a utilização dos blocos sustentáveis fabricados na construção de casas populares.


  • Mostrar Abstract
  • Abstract

    Sustainable construction seeks a balance between the growing urbanization process, civil construction and the mining industry, which are responsible for generating waste to the environment. In this context, this work aims to present the construction of sustainable blocks using metaconglomerate tailings, other tailings disposable, sand, cement, plaster and water and the use of some filling models, such as PET bottles, beer cans, styrofoam and discarded tubes. The purpose of this manufactured product is to add value to the civil construction market, since it is a sustainable composite. With these affordable blocks, it will be possible to build popular houses and, consequently, it will support the reduction of the existing housing deficit in Brazil. The materials used in the manufacture were characterized through the analysis of X-Ray Diffraction (XRD), X-Ray Fluorescence (XRF), Scanning Electron Microscopy (SEM), particle size and specific mass analysis. In the manufacturing process, specimens with composition were produced and thereafter, thermal, mechanical and water absorption tests were performed to analyze the formal composite. The mechanical resistance to compression reached the average value of 2.05 MPa, the water absorption presented an average value of 19.3%, the thermal conductivity had an average of 0.33 W/m.K, the specific volumetric heat presented an average 1.49 MJ/m3.K, the diffusivity obtained an average value of 0.22 mm2/s and the resistivity presented an average value of 302.73°C.m/W. The results achieved are in accordance with the Brazilian Association of Technical Standards (ABNT), so it is possible to make the use of manufactured sustainable blocks in the construction of popular houses feasible.

13
  • RAIMUNDO VICENTE PEREIRA NETO
  • VIABILIDADES TÉRMICA E ECONÔMICA DE UM FORNO SOLAR TIPO CAIXA FABRICADO A PARTIR DE ELEMENTOS RECICLÁVEIS EM DESUSO

     
  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CELESTINO RODRIGUES RUIVO
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • Data: 08/06/2021

  • Mostrar Resumo
  • Apresentam-se os estudos de viabilidades térmica e econômica de um forno solar tipo caixa fabricado a partir de elementos recicláveis em desuso. São descritos os processos de fabricação, montagem e operacionalidade do forno solar. O dispositivo foi testado em duas configurações, em vazio e com carga. Foram realizados cinco testes, sendo eles de estagnação, calor sensível, assamento de seis bolos (4.500 g); duas lasanhas (1.600 g) e com uma carga de alimentos variados (3.200g). Foi desenvolvido também um modelo matemático, baseado nas equações fundamentais de transferência de calor, para estimar as temperaturas alcançadas pelos principais elementos do forno. Além disso, foi realizado um estudo comparativo-qualitativo entre o dispositivo estudado, o fogão a gás convencional e os fornos solares desenvolvidos por pesquisadores nacionais e internacionais. Os resultados mostraram que a superfície absorvedora e o ar alcançaram temperaturas de 144,2°C e 124,5°C respectivamente, obtidas no teste em vazio. Os bolos foram assados em 80 min; as lasanhas em 34min e a carga simultânea de uma pizza, seis pães, dois bolos, e dez empanados, em 65 min. Ainda, os ensaios de estagnação e de calor sensível apresentaram as seguintes figuras de mérito, F1= 0,0728 e F2= 0,534 respectivamente. O modelo matemático apresentou boa concordância entre os resultados teóricos e experimentais. O estudo comparativo mostrou a superioridade entre o forno solar proposto e os demais analisados. Foi demonstrada ainda, a viabilidade do forno solar para a produção de vários alimentos simultaneamente. Portanto, podendo ser utilizado como fabriqueta de alimentos, que poderiam ser comercializados por pessoas de baixo poder aquisitivo, para geração de emprego e renda. 

     

  • Mostrar Abstract
  • Studies on the thermal and economic feasibility of a solar box-type oven made from recycled elements in disuse are presented. The solar furnace manufacturing, assembly and operational processes are described. The device was tested in two configurations, empty and loaded. Five tests were carried out: stagnation, sensitive heat, baking six cakes (4,500 g); two lasagna (1,600 g) and with a load of varied foods (3,200 g). A mathematical model was also developed, based on the fundamental heat transfer equations, to estimate the temperatures reached by the main elements of the oven. In addition, a comparative-qualitative study was carried out between the studied device, the conventional gas stove and the solar ovens developed by national and international researchers. The results showed that the absorbing surface and the air reached temperatures of 144.2 ° C and 124.5 ° C respectively, obtained in the vacuum test. The cakes were baked in 80 min; lasagna in 34 minutes and the simultaneous loading of a pizza, six breads, two cakes, and ten breads, in 65 minutes. Still, the tests of stagnation and sensitive heat presented the following figures of merit, F1 = 0.0728 and F2 = 0.534 respectively. The mathematical model showed good agreement between the theoretical and experimental results. The comparative study showed the superiority between the proposed solar oven and the others analyzed. It was also demonstrated the viability of the solar oven to produce several foods simultaneously. Therefore, it can be used as a food manufacturer, which could be sold by people with low purchasing power, to generate jobs and income.

     
14
  • JOÃO VICTOR MENDES FERREIRA
  • Análise exergoeconômica e exergoambiental de um sistema de trigeração utilizando energia solar

  • Orientador : EDUARDO JOSÉ CIDADE CAVALCANTI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDUARDO JOSÉ CIDADE CAVALCANTI
  • JOSÉ CARLOS CHARAMBA DUTRA
  • MONICA CARVALHO
  • Data: 09/07/2021

  • Mostrar Resumo
  • Este trabalho discute as análises exergética, exergoeconômica e exergoambiental aplicada a um sistema de trigeração. Um motor de combustão interna alimentado a gás natural produz potência elétrica e o calor residual é reaproveitado para acionar um chiller de absorção de efeito misto H2O-BrLi e um trocador de calor para produzir energia térmica (refrigeração e água quente). Um campo solar composto por coletores de tubos a vácuo com dois tanques térmicos auxilia o sistema. O modelo termodinâmico do sistema foi desenvolvido no software EES, baseando-se nos princípios de conservação de massa, energia e das espécies químicas. A análise exergética considerou as parcelas física e química dos fluxos de massa, uma vez que a concentração de BrLi na solução varia. O modelo exergoeconômico é baseado na metodologia SPECO e a avaliação exergoambiental utilizou o método Eco-indicador 99. Os objetivos do estudo são a modelagem da planta de trigeração e a avaliação do desempenho exergético, econômico e ambiental do sistema. A redução da temperatura de referência aumenta ligeiramente a eficiência exergética do motor e do campo solar. A eficiência do chiller de absorção reduz até a temperatura de referência de 15° C e aumenta na temperatura de 10°C devido à mudança da definição de produto e combustível. Os custos e impactos ambientais por unidade de exergia dos produtos são obtidos. Os resultados são comparados com outros estudos e discutidos.


  • Mostrar Abstract
  • This paper discusses the exergetic, exergoeconomic and exergoenvironmental analysis applied to a trigeneration system. An internal combustion engine powered by natural gas powers a mixed-effect absorption chiller and a heat exchanger to produce electricity, cooling and hot water. A solar field composed of vacuum tube collectors with two thermal tanks helps the system. The exergy model is based on the SPECO methodology and the life cycle assessment of the components used the Eco-indicator 99 method. The objectives of the study are the modeling of the trigeneration plant and the assessment of the economic and environmental feasibility of the system on an exergetic basis. . The results showed that the greater the global solar radiation, the higher the temperatures of the glass tube and the absorber plate and the thermal efficiency of the collector. The higher the proportion of exhaust gas, the higher the COP of the chiller. The solar field including the collectors and the tanks have the lowest exergetic efficiency. Reducing the reference temperature slightly increases the energy efficiency of the engine and the solar field. The efficiency of the absorption chiller reduces to a reference temperature of 15 ° C and increases at a temperature of 10 ° C due to the change in the product and fuel definition. The solar field and the evaporator showed the greatest exergoenvironmental factors, while the solution circulation pump and the HX1 heat exchanger obtained the greatest relative differences in environmental impact.

15
  • LEANDRO HENRIQUE SANTOS FREIRE
  • Fenômeno de wing rock em placas de compósitos com acoplamento flexão-torção

     
  • Orientador : JOSE DANIEL DINIZ MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE DANIEL DINIZ MELO
  • KLEIBER LIMA DE BESSA
  • RÔMULO PIERRE BATISTA DOS REIS
  • Data: 20/07/2021

  • Mostrar Resumo
  • O wing rock é um fenômeno oscilatório indesejável que pode ocorrer em aerofólios com o aumento do ângulo de ataque devido a efeitos como o desprendimento de vórtices que produzem assimetrias no escoamento externo.  Este trabalho tem como objetivo estudar a frequência e amplitude de oscilação de wing rock em placas planas retangulares com diversas razões de aspecto na faixa de 2 a 4.  Placas de alumínio e de compósito de fibras de carbono unidirecionais orientadas a 45° em relação a direção do escoamento de ar foram testadas.  Um aparato de medição foi construído, composto por uma mesa reclinável acoplada a um mecanismo de rolagem livre e um sensor Arduino Uno® para captar as rotações das placas em um túnel de vento.  Em geral, os resultados dos experimentos indicaram uma tendência de aumento de amplitude de wing rock com o aumento da razão de aspecto para ângulos de ataque iguais ou maiores que 10°.  Os valores de amplitude de wing rock observados foram menores para uma das configurações de orientação de fibras estudadas, na faixa de ângulos de ataque de 10° a 20°.  Para a frequência de wing rock, não houve correlação clara de variação de frequência com a variação de razão de aspecto para os ângulos de ataque estudados.  Em resumo, os resultados deste estudo sugerem que a anisotropia dos materiais compósitos pode ser um parâmetro importante de projeto para adequar as propriedades elásticas de maneira a reduzir os efeitos de wing rock em estruturas aeronáuticas.

     

  • Mostrar Abstract
  • Wing rock is an undesirable oscillatory phenomenon that can occur in airfoils with an increase in the angle of attack due to effects such as asymmetric vortex breakdown.  This work aims to study the frequency and amplitude of wing rock oscillation in rectangular flat plates with various aspect ratios over the range of 2 to 4. Aluminum and unidirectional carbon fiber composite plates, with fibers oriented at 45° with respect to the airflow direction were tested. A testing apparatus was built consisting of a reclining table with a free-rolling mechanism and an Arduino Uno® sensor to capture the rotations of the plates in a wind tunnel. In general, the results of the experiments indicated a trend of increasing wing rock amplitude with increasing aspect ratio for angles of attack equal to or greater than 10°. The wing rock amplitudes values were smaller for one of the configurations of fiber orientation studied, for angles of attack over the range of 10° to 20°. For the wing rock frequency, there was no clear correlation of frequency with the aspect ratio variation for the angles of attack and materials studied. In summary, the results of this study suggest that the anisotropy of composite materials can be an important design parameter to adjust elastic properties in order to reduce wing rock effects in aeronautical structures.

     
16
  • FELIPE PINHEIRO MAIA
  • ANÁLISE NUMÉRICA DA PERFORMANCE AERODINÂMICA DO MOTOR-FOGUETE S-30 ACOPLADO A UM DEMONSTRADOR SCRAMJET

     
  • Orientador : THIAGO CARDOSO DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • THIAGO CARDOSO DE SOUZA
  • SANDI ITAMAR SCHAFER DE SOUZA
  • CRISTIANO VITORINO DA SILVA
  • JOÃO FELIPE DE ARAÚJO MARTOS
  • Data: 20/07/2021

  • Mostrar Resumo
  • O presente trabalho visa caracterizar o efeito do acoplamento de um demonstrador Scramjet em um motor-foguete brasileiro a partir de uma investigação numérica do escoamento em torno da geometria da fuselagem. Consideramos aspectos locais do escoamento e a comparação de parâmetros globais do escoamento ao longo da configuração veicular a ser investigada, tais como a distribuição de pressão e o cisalhamento da parede em ambas geometrias a serem analisadas. A geometria de referência adotada para o motor-foguete se refere ao foguete brasileiro VS-30, um veículo suborbital de propulsão sólida, enquanto a geometria Scramjet foi projetada para condições de voo operacional de Mach 5,79 e altitude de 20 km. Um conjunto de domínios numéricos bidimensionais axissimétricos e planares foi gerado para ambas as geometrias a serem discutidas. A consideração de escoamento em regime permanente foi adotada em todos os casos e, para modelagem da turbulência, foi utilizado o modelo de transição k-kl-ω viscoso. As simulações numéricas capturaram de forma satisfatória as ondas de choque oblíquas e as ondas de expansão teoricamente previstas para escoamentos ao longo desses tipos de geometrias. Foram observados efeitos locais no escoamento, como o surgimento de zonas de recirculação e instabilidades hidrodinâmicas associadas às interações entre as ondas de choque e a camada limite. Ainda, as forças de arrasto aerodinâmicas, tanto de arrasto quanto de pressão, foram quantificadas. Concluiu-se que o acoplamento do demonstrador Scramjet no VS-30 acarretou em um significativo aumento do arrasto total sobre o veículo, contribuindo desta forma em desvios consideráveis na trajetória nominal do VS-30.

     

  • Mostrar Abstract
  • In this work we analyze the effect of the coupling of a Scramjet demonstrator in a Brazilian rocket engine, the VS-30 rocket, in terms of a numerical investigation of the flow along the fuselage geometry. We consider local aspects of the flow and the comparison of global flow parameters, namely the pressure distribution and the wall shear stress, for both geometries. The reference geometry of the rocket engine consists of a solid propulsion suborbital vehicle, while the Scramjet geometry was designed to be operated at flight conditions of Mach 5.79 and an altitude of 20 km. A set of 2D axisymmetric and planar numerical domains were generated for both geometries. We consider steady-state conditions in all cases, and for the modelling of turbulence, the transition k-kl-ω viscous model was used. The numerical simulations were able to capture the theoretically expected oblique shock and expansions waves that usually occur in the flow in these types of geometries. Local effects in the flow were observed such as the emergence of recirculation zones and hydrodynamic flow instabilities related to the interactions between the shock waves and the wall boundary layer. In addition, the aerodynamic drag forces, both drag and pressure, were quantified. We show that the Scramjet demonstrator coupled in the VS-30 can lead to an increase in 6,53% of the total drag on the vehicle, such increase can cause considerable deviations in the nominal trajectory of the VS-30 rocket.

     
17
  • ARTUR WIVYS DE ARAUJO SOARES
  • ANÁLISE DO EFEITO DO TRATAMENTO TÉRMICO DE TÊMPERA E PARTIÇÃO NA  RESISTÊNCIA AO DESGASTE DO AÇO-FERRAMENTA AISI D6

  • Orientador : NICOLAU APOENA CASTRO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDERSON CLAYTON ALVES DE MELO
  • AUGUSTO JOSE DE ALMEIDA BUSCHINELLI
  • MAURÍCIO MHIRDAUI PERES
  • NICOLAU APOENA CASTRO
  • Data: 12/08/2021

  • Mostrar Resumo
  • Resumo

    Aços-ferramenta para trabalho a frio, tais como o AISI D6, são usados na indústria em aplicações onde são exigidas excelentes propriedades de resistência ao desgaste com baixo custo, como é o caso de facas e alguns tipos de matrizes e punções. Nesse contexto, o presente trabalho teve como principal objetivo comparar amostras de aço AISI D6 submetidas aos tratamentos térmicos convencional de têmpera e revenido, com o tratamento térmico de têmpera e partição. As variáveis de saída investigadas foram a resistência ao desgaste por atrito, a microestrutura resultante, a microdureza e a tenacidade ao impacto (Charpy) das amostras tratadas. Para tanto, foram confeccionados corpos de prova cilíndricos de 10 mm de diâmetro e 28 mm de altura, que foram aquecidos em forno a 900°C e posteriormente seguiram as seguintes rotas de resfriamento: (1) Têmpera em óleo com duplo revenido; (2) Têmpera e partição a 100 °C; e (3) Têmpera e partição a 200 °C. Os testes de microdureza Vickers foram realizados com cargas de 50 e 100 kgf. Para a caracterização microestrutural das amostras foi utilizado um Microscópio Eletrônico de Varredura equipado com detector de Difração de Elétrons Retroespalhados (EBSD). O ensaio de desgaste foi executado em um dispositivo pino-sobre-disco com carga de 30 N e velocidade de 0,6 m/s. Nos testes de desgaste foram usados contra-corpos de aço AISI 1020 em formato de disco com 35 mm de diâmetro e 7 mm de espessura. Os resultados mostraram que o tratamento de têmpera e revenido formou uma microestrutura de matriz martensítica com dureza média igual a 530 HV, enquanto as condições de têmpera e partição a 200°C e 100°C apresentaram microestrutura de matriz martensítica/bainitica com durezas médias de 720 HV e 640 HV, respectivamente. Além disso, a condição de têmpera e partição a 200 °C foi a que apresentou maior resistência ao desgaste  e maior tenacidade ao impacto, seguida da têmpera e partição a 100°C e têmpera e revenido convencional.


  • Mostrar Abstract
  • Cold work tool steels are used in the industry for manufacture of dies, punches,knifes, and for applications in which excellent properties of wear resistance with low cost are required. Thus, the present work aims to compare the wear resistance of AISI D6 tool steel after two heat treatments: conventional quenching and tempering, and quenching and partitioning. Samples with 10 mm of diameter and 28 mm of height were manufactured as specimens. After that, the following heat treatments were performed on the specimens: heating up to 900 oC and the following cooling routes: (1) Oil quenching with double tempering; (2) Quenching and partitioning at 100 °C; (3) Sub-zero quenching and tempering, and (4) Quenching and partitioning at 200 °C. Vickers microhardness tests with loads of 50 and 100 kgf were performed. A MEV equipped of a EBSD detector was used for characterizing the heat treated specimens. The wear tests were performed using a pin-on-disc device with loads of 30 N and speed of 0.6 m/s. In this case, heat treated AISI D6 tool steel pins were used as bodies against AISI 1020 steels discs (underbodies). With this preliminary investigation, it was noted that the AISI D6 tool steel presented different microstructures depending on the heat treatments. The condition of T&P at 200 °C provides the highest wear resistant.

18
  • EMANUEL VIEIRA MENDES
  • DESENVOLVIMENTO DE FORNO SOLAR A PARTIR DE RESÍDUOS CERÂMICOS PARA SECAGEM DE ELETRODOS REVESTIDOS 

  • Orientador : AMANDA MELISSA DAMIAO LEITE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA MELISSA DAMIAO LEITE
  • FABÍOLA FERNANDES DA SILVEIRA
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MURILO JOSE PEREIRA DE MACEDO
  • Data: 13/08/2021

  • Mostrar Resumo
  • A soldagem é um processo amplamente utilizado nas indústrias metalúrgica, naval e aeronáutica, e um dos passos importantes nesse processo de união é a secagem dos eletrodos revestidos usados para realizar a solda via processo Shielded Metal Arc Welding (SMAW), sendo utilizados fornos elétricos. Atualmente, pensando cada vez mais em energia limpa, tem surgido o desenvolvimento de fornos solares, tendo como sua principal aplicação na cocção de alimentos, no entanto já há evidências de seu uso para outros fins, tais como esterilização de instrumentos médicos hospitalares e secagem de frutas para produção de farinhas. Porém, em todas as aplicações desses fornos é indispensável conferir isolamento térmico no mesmo, já que eles armazenam energia térmica. Sendo assim, este trabalho tem como objetivo a fabricação, montagem e operacionalidade de um forno solar, produzido em material compósito cerâmico oriundo do beneficiamento de resíduos das indústrias cerâmicas potiguares, para ressecamento de eletrodos revestidos utilizados no processo de soldagem SMAW. Para isso, foi realizada inicialmente a caracterização do material resíduo da cerâmica vermelha (RCV) com análises de composição química, mineralógica e de massa específica, analisando-se, também, o cimento, areia e cal, utilizados na obtenção do compósito cerâmico – argamassa com traço 1:1:6. Foram determinadas a condutividade térmica e índice de consistência das argamassas, posteriormente, foi realizada a fabricação do forno solar e os testes no mesmo com a finalidade de avaliar a secagem dos eletrodos revestidos. Por fim, a argamassa atingiu consistência adequada em todos os teores de RCV, porém o melhor isolamento térmico foi com o teor de 30% de RCV, capaz de ser utilizada na fabricação do forno solar, como parâmetro balizador dos níveis de temperaturas internas adequadas para a retirada de umidade de eletrodos revestidos. A inspeção dos cordões de solda por Líquido Penetrante não detectou nenhuma descontinuidade, fazendo desse instrumento sustentável uma possível fonte de substituição dos fornos elétricos utilizados para secagem desses tipos de eletrodos.  


  • Mostrar Abstract
  • Abstract

    Welding is a process widely used in the metallurgical, naval and aeronautical industries, one of the important steps in this process is the drying of the coated electrodes used to perform the welding by the Shielded Metal Arc Welding (SMAW), using electric ovens in this step. Currently, thinking more about clean energy, the development of solar ovens has emerged, being its main application in cooking food, but it is already being used for other purposes. However, in all applications of these ovens it is essential to provide thermal insulation in the same, since they store thermal energy. Thus, this work aims to manufacture, assemble and operate a solar oven, produced in ceramic composite material from the processing of residues from potiguares ceramic industries, for the drying of coated electrodes used in SMWA. For this purpose, the characterization of the red ceramic residues was initially carried out with analyzes of chemical, mineralogical and specific mass composition, also analyzing the cement, sand and lime, used to obtain the ceramic composite - mortar with trace 1: 1: 6. The thermal conductivity, mechanical resistance of compression as well as the flexural tension were determined in the experimental tests of the mortars, afterwards, the manufactured of the solar oven and the tests in it will be carried out in order to evaluate the dryness of the coated electrodes. With this work, it is expected to obtain a relationship between mechanical resistance and thermal conductivity in the mortar, capable of being used in the manufacture of the solar oven, as a parameter to gauge the levels of adequate internal temperatures for the removal of moisture from coated electrodes, making of this sustainable instrument a replacement source for the electric ovens used to dry these types of electrodes.

19
  • EVERTON CARNEIRO DA SILVA
  • ANÁLISE EM COMPÓSITOS LAMINADOS DE TECIDO HÍBRIDO COM FIBRA DE CARBONO/VIDRO ATRAVÉS DO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS

  • Orientador : AVELINO MANUEL DA SILVA DIAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AVELINO MANUEL DA SILVA DIAS
  • LUIZ CLAUDIO FERREIRA DA SILVA
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • RAPHAEL ARAUJO CARDOSO
  • RICARDO ALEX DANTAS DA CUNHA
  • Data: 26/10/2021

  • Mostrar Resumo
  • A constante evolução da tecnologia trouxe a busca pela produção e desenvolvimentos de materiais com a combinação de propriedades essenciais, tais como baixo peso específico aliado a uma elevada resistência mecânica, principalmente em setores da indústria aeronáutica e aeroespacial, onde se necessita dessas características com o objetivo de otimizar o desempenho das aeronaves em relação ao consumo de combustível. Esse trabalho pretende simular através do Método dos Elementos Finitos (MEF) ensaios de tração, no qual foi analisado o comportamento mecânico de um compósito laminado híbrido de tecido constituído por fibras de carbono em orientações perpendiculares as fibras de vidro. Foram simulados corpos de prova sem e com a presença de um furo central, considerando-se diferentes orientações das direções das fibras de carbono (0°, 30°, 45°, 60° e 90°). Para avaliação da influência do fator concentrador de tensões foi estudado a resistência residual (RS) desse material. O critério de falhas de Hashin foi adotado na análise desse compósito híbrido com o objetivo de estudar seus processos de falha. Na sequência, também foi analisada a região das proximidades do furo com intuito de estudar o gradiente de tensões. Foram comparadas as máximas tensões normais (smax) obtidas numericamente em relação aos dados experimentais encontradas na literatura. Finalmente, os resultados mostraram que a implementação numérica do Critério de Hashin conseguiu representar adequadamente o comportamento da distribuição de tensões na região do furo.


  • Mostrar Abstract
  • The constant evolution of technology has brought about the need for the production and development of new materials with the intention of covering increasingly specific service conditions. In this sense, laminated composites emerged to attend these conditions, making their indispensable in the aeronautical, aerospace industry, among others. The Finite Element Method was adopted in this work to perform the tensile test for the evaluation of the mechanical behavior of the hybrid composite material of carbon fiber/glass. Test specimens of the composite produced with fiber orientation angles (0°, 30°, 45°, 60° and 90°) were simulated with and without central hole, in order to also verify the influence of the stress concentration on the specimens. To evaluate the influence of the stress-concentrating factor, the residual resistance (RS) of this material was studied. The Hashin failure criterion was adopted in the analysis of this hybrid composite in order to study its failure processes. Next, the region near the hole was also analyzed in order to study the stress gradient.The maximum normal stresses (Smax) obtained numerically were compared with the experimental data found in the literature. Finally, the results showed that the numerical implementation of the Hashin Criterion was able to adequately represent the stress distribution behavior in the hole region.

Teses
1
  • SALOMÃO SÁVIO BATISTA
  •  

    UTILIZAÇÃO DE PÓS DE BAMBU E DE REJEITOS DE LENTES OFTÁLMICAS NA OBTENÇÃO DE COMPÓSITOS POLIMÉRICOS

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA MELISSA DAMIAO LEITE
  • DANIEL JOAQUIM DA CONCEIÇÃO MOUTINHO
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 05/02/2021

  • Mostrar Resumo
  • O meio ambiente vem sofrendo com o uso indiscriminado dos recursos naturais e seus impactos ambientais. Os principais ataques à sustentabilidade ambiental são provocados pelos materiais sintéticos e seus rejeitos. Esse trabalho vem associar dois materiais que visam contribuir com essa problemática; um de origem natural, fibra natural do bambu da espécie Bambusa Vulgaris Schrad e um de descarte, rejeito de lentes oftálmicas, ambos sem aplicação definida, produzidos em grande quantidade e os rejeitos descartados de forma irregular em lixões. Foram produzidos pós de bambu e de rejeitos, nas granulometrias 2,07 mm e 1,14 mm respectivamente. Foram utilizadas as quantidades em peso de 10 e 15% de bambu, 15 e 40% de rejeito e uma composição híbrida com 5% de bambu e 20% de rejeito, para se obter os compósitos pretendidos. As placas de compósitos foram fabricadas pelo processo de moldagem molhada por compressão a frio em molde fechado. Na caracterização foram realizados os ensaios de tração, flexão, impacto tipo Charpy, microscopia eletrônica de varredura, absorção de água, densidade aparente, envelhecimento natural e térmicos. Uma microscopia eletrônica de varredura análise de MEV também foi operacionalizada para analisar o processo de fabricação e os mecanismos de falha após a tração.  Ficou constatada a diminuição da resistência mecânica do compósito em comparação à matriz, concluindo-se que os pós de bambu e de rejeitos de lentes tiveram função de carga de enchimento nos compósitos produzidos. O resultado mais expressivo dos compósitos foi na resistência ao impacto, correspondente a 0,55 J/cm2 para RL 40% superior em 39,6% em relação à matriz de resina poliéster. Como aplicação prática foi fabricado um tampo de mesa e um de banco, utilizando-se os compósitos de maiores viabilidades econômica e ecológica, C4 e C2.


  • Mostrar Abstract
  • The environment has been suffering from the indiscriminate use of natural resources and their environmental impacts. The main attacks on environmental sustainability are caused by synthetic materials and their waste. This work combines two materials that aim to contribute to this problem; one of natural origin, natural bamboo fiber of the Bambusa Vulgaris Schrad species and one of discard, ophthalmic lens waste, both without defined application, produced in large quantities and the waste discarded irregularly in landfills. Bamboo and tailings powders were produced in 2.07 mm and 1.14 mm granulometries, respectively. The amounts by weight of 10 and 15% bamboo, 15 and 40% tailings and a hybrid composition with 5% bamboo and 20% tailings were used to obtain the desired composites. The composite plates were manufactured by the cold compression wet molding process in closed mold. In the characterization, the tests of traction, flexion, Charpy impact, scanning electron microscopy, water absorption, apparent density, natural aging and thermals were performed. A SEM scanning electron microscopy was also operated to analyze the manufacturing process and the failure mechanisms after traction. It was verified the decrease of the mechanical strength of the composite in comparison to the matrix, concluding that the bamboo powders and lens rejects had a filling load function in the produced composites. The most expressive result of the composites was the impact resistance, corresponding to 0.55 J / cm2 for RL 40% 39.6% higher than the polyester resin matrix. As a practical application, a table top and a bench top were manufactured using the most economically and ecologically viable composites, C4 and C2.

2
  • NAILTON TORRES CAMARA
  • EFEITO DA MOAGEM DE ALTA ENERGIA E DO TEOR DE SiC NA MICROESTRUTURA E PROPRIEDADES DO COMPÓSITO Cu-SiC SINTERIZADO EM ESTADO SÓLIDA

  • Orientador : FRANCINE ALVES DA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANGELUS GIUSEPPE PEREIRA DA SILVA
  • ARIADNE DE SOUZA SILVA
  • ELIALDO CHIBERIO DA SILVA
  • FRANCINE ALVES DA COSTA
  • MEYSAM MASHHADIKARIMI
  • UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 05/02/2021

  • Mostrar Resumo
  • O compósito Cu-SiC alia a alta condutividade térmica e elétrica e a boa ductilidade do cobre à boa condutividade térmica, baixa densidade e alta resistência à abrasão do SiC. Tais características permitem que esse compósito seja aplicado como contatos elétricos e dissipadores de calor, porém, a mútua insolubilidade de ambas as fases dificulta sua obtenção por sinterização. Diversas pesquisas utilizam a moagem de alta energia (MAE) para preparar pós de sistemas imiscíveis e com baixa molhabilidade, pois ela produz maior sinterabilidade do material através da diminuição e homogeneização das fases. Neste trabalho, pós compósitos de Cu-SiC com 2, 10 e 15% em massa de SiC foram preparados por mistura mecânica e MAE. A mistura mecânica foi efetuada por agitação manual dos pós em um recipiente plástico. A MAE dos pós foi realizada em um moinho planetário pulverisette 7 com recipiente e corpos de moagem de metal duro em meio líquido de álcool etílico - 99,5% a 400 rpm durante 2, 10, 20 e 30 horas. A razão em massa de pó para bolas usada foi de 1:5. Compactos de pós Cu-SiC foram prensados a 500 MPa em uma matriz cilíndrica uniaxial. Os compactos verdes foram sinterizados em forno resistivo tubular e com registro dilatométrico a 1.000 oC por 1 h sob uma atmosfera de argônio. A taxa de aquecimento usada foi de 10 oC/min. Análises de FRX, DRX, MEV e EDS foram utilizadas para caracterizar tanto os pós quanto os compactos sinterizados. O tamanho de cristalito e a microdeformação das fases Cu e SiC dos pós Cu-SiC foram determinados através do software TOPAS (Bruker, versão 4.2). Medidas de distribuição de tamanho de partícula dos pós elementares (Cu e SiC) e dos pós compósitos Cu-SiC foram efetuadas por espectroscopia a laser. A densidade dos compactos verdes e sinterizados foi obtida usando o método geométrico (massa/volume) e o princípio de Arquimedes. Medidas de corrosão foram realizadas nos compactos sinterizados de pós misturados e moídos por 30 h. Elas revelaram que a resistência à corrosão do compósito Cu-SiC diminui significativamente para teor acima de 2% em massa de SiC. Os valores de densidade dos compactos sinterizados diminuem com a elevação do teor de SiC (0, 2, 10 e 15%p) e o tempo de moagem (2, 10, 20 e 30 h). Os compactos sinterizados de pós Cu-2%SiC misturados alcançaram 77,2% de densidade relativa, enquanto os compactos de pós Cu-2%SiC moídos por 2 e 30 h obtiveram densidade relativa de 72,7 e 65,4%, respectivamente. Os compactos de pós Cu-SiC com 10 e 15% em massa de SiC moídos por 2 h obtiveram densidade de 64,9 e 58,2%, respectivamente. Os valores de microdureza Vickers dos compactos sinterizados aumentam com elevação do teor de SiC e os maiores valores foram obtidos pelos compactos de pós Cu-SiC moídos por 10 h. Os valores de microdureza desses compactos de pós moídos por 10 h com 2, 10 e 15% em massa de SiC alcançaram 50.9, 83.7 e 115.6 HV, respectivamente. Por fim, as microestruturas dos compactos sinterizados de pós Cu-SiC moídos são mais homogêneos que a dos pós misturados.


  • Mostrar Abstract
  • The Cu-SiC composite combines the high electrical conductivity and the good workability of copper with the good thermal conductivity, low density and abrasion resistance of SiC. Such characteristics allow it to be used as electrical contacts and heat sinks, however obtaining this composite is hampered by the mutual insolubility between its phases. Several studies use high energy milling (HEM) to prepare powders from immiscible systems with low wettability, as it produces greater refinement and homogenization of the phases, which increases the sinterability of the material. In this work, Cu-SiC composite powders with 2, 10 and 15% by weight of SiC were prepared by mechanical mixing and HEM in a planetary mill pulverissete 7 with container and hard metal milling bodies in liquid ethyl alcohol medium, 99,5 %, at 400 rpm for 2, 10, 20 and 30 hours. A mass ratio of powder to balls of 1:5 was used. Cu-2, 10 and 15% SiC powders were obtained at 200 MPa in a uniaxial cylindrical matrix. The green compacts were sintered in a tubular resistive oven with a dilatometric record at 1,000 oC for 1 h and under an argon atmosphere. The heating rate used was 10 oC / min. Analyzes of FRX, DRX, MEV and EDS were used to characterize both powders and sintered compacts. The size of crystallites and the deformation of the crystalline network of the Cu and SiC phases of the Cu-SiC powders were determined from the most intense diffraction peak using the Scherrer equation. Particle distribution analysis by laser spectroscopy was used to measure the particle size of elemental powders and Cu-SiC composites. The density of green and sintered compacts was obtained using the geometric method (mass / volume). The density of the sintered compacts decreases with the increase of the SiC content from 2 to 15% and the milling time from zero to 30 h. The Vickers microhardness of the sintered compacts increases with an increase in the SiC content and the values are higher for the ground powder compacts.

3
  • WENDELL ALBANO
  • DESENVOLVIMENTO DE FERRAMENTAS DE UISNAGEM AUTOLUBRIFICANTES, COMPOSTAS POR LIGA DE WC-Co E LUBRIFICANTES SÓLIDOS

  • Orientador : SALETE MARTINS ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDERSON CLAYTON ALVES DE MELO
  • ANGELUS GIUSEPPE PEREIRA DA SILVA
  • CARLOS EIJI HIRATA VENTURA
  • MARCELLO FILGUEIRA
  • SALETE MARTINS ALVES
  • Data: 26/02/2021

  • Mostrar Resumo
  • Atualmente, existe uma tendência na indústria que visa reduzir ou até eliminar o uso de fluido de corte em operações de usinagem. Sabe-se que o uso e o descarte desse material, ao fim de sua vida, prejudicam o meio ambiente. Com o propósito de diminuir o dano ambiental, a técnica de corte a seco vem sendo empregada em algumas operações de usinagem. Este trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de ferramentas de usinagem autolubrificantes e visa a aplicação das mesmas em operações de usinagem a seco. As ferramentas de metal duro foram produzidas pela técnica de Sinterização por Plasma Pulsado (SPS – Spark Plasma Sintering), que tem por características consolidar estruturas constituídas por pós pela aplicação simultânea de pressão e temperatura. Os lubrificantes sólidos estudados para inserir características autolubrificantes nas ferramentas foram o Bissulfeto de Molibdênio (MoS2) e o Grafite (C). As amostras com diferentes composições foram sinterizadas num formato cilíndrico para entender o efeito da adição do lubrificante nas propriedades, as amostras foram caracterizadas através de ensaios de dureza, compressão e de desgaste. Com os resultados dos ensaios mecânicos e de desgaste as composições com melhores resultados foram selecionadas para uma segunda etapa, a sinterização de ferramentas de corte com geometria comercial. As composições com MoS2 não se destacaram nas caracterizações iniciais, não sendo selecionadas para a segunda etapa. Com os resultados, ferramentas com geometria SNGN 12 04 12 foram fabricadas compostas por WC - 10% Co e Grafite e em seguida foram avaliadas em ensaios de torneamento a seco. As ferramentas apresentaram resultados satisfatórios para os ensaios de usinagem se caracterizando como ferramentas de corte autolubrificadas.


  • Mostrar Abstract
  • There is currently a trend in the industry that aims to reduce or eliminate the use of cutting fluid in machining operations, the use and disposal of this material at the end of its life, harms the environment. In order to reduce environmental damage, dry cutting techniques have been employed in some machining operations. This work aims to develop self-lubricating cutting tools for machining, and its application in dry machining operations. The tools will be produced through the technique Spark Plasma Sintering (SPS), which has the characteristics of consolidating powder structures through the simultaneous application of pressure and temperature. This technique densifies structures at lower temperatures and shorter times than conventional sintering techniques. The self-lubrication of the tools will occur by the introduction of solid lubricants, in different concentrations in their composition. The solid lubricants used will be Molybdenum Disulphide (MoS2) and Graphite (C), materials that present low shear stress, which characterize them as solid lubricants. Cylindrical samples with the compositions to be studied were sintered and characterized. Hardness, compression and wear tests were performed on the samples to identify the best concentrations. The results of the mechanical tests show that, among the compositions with MoS2, the highest hardness found was 1134 HV, while for compositions with C it was 1578 HV. The modulus of elasticity of the tested samples reached values up to 870 GPa, within the range of hard metals. The characterization of the wear was performed using turning tests where some compositions had a useful lifetime above 20 minutes, with a maximum value for the lateral wear of the samples. For the conclusion of the testing stage we intend to sinter samples with geometries of cutting tools, with the compositions that presented better results in the mechanical tests, to perform dry machining tests and chemically characterize the samples and to be able to identify possible mechanisms that have influenced the results already found.

4
  • JUSSIER DE OLIVEIRA VITORIANO
  • MODIFICAÇÃO, CARACTERIZAÇÃO DE SUPERFÍCIE DE TITÂNIO CP TRATADO POR PLASMA DE H2 - N2-O2 E AVALIAÇÃO DA BIOATIVIDADE DA SUPERFICIE TRATADA

  • Orientador : CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS EDUARDO BEZERRA DE MOURA
  • CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • JAYR DE AMORIM FILHO
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • RODRIGO SAVIO PESSOA
  • Data: 10/08/2021

  • Mostrar Resumo
  • Nos últimos anos tem-se observado um crescimento na busca por técnicas que permitam a modificação de superfícies sem afetar as propriedades físicas volumétricas (de bulk) dos materiais. A modificação de superfície assistida por plasma é uma técnica de modificação de superfície que se destacar das demais técnicas e processos de modificação de superfície, devido sua versatilidade, baixo impacto ao meio ambiente e por ser economicamente viável, semelhantes às técnicas convencionais em alguns aspectos, porém com processos mais rápidos e não poluentes. Atualmente os oxinitreto de titânio obtidos por técnicas a plasma se destacado por apresentarem ótimas propriedades mecânicas, químicas, biomédicas, ópticas e eletrônicas. A busca por dispositivos nos quais, além da resistência mecânica, ofereçam adequada relação entre bioatividade/biocompatibilidade quando em contato com tecidos biológicos enfatizam pesquisas pelos oxinitretos na área dos biomateriais. Sendo assim, amostras serão submetidas a tratamento em plasma para modificação da superfície, foram estabelecidas seis condições de estudo para o trabalho, onde os tratamentos termoquímicos serão realizados em atmosferas de plasma contendo misturas de H2 – N2 – O2. Difração de raios X (DRX) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS) será utilizada para análises da composição química. A morfologia da superfície será avaliada por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia de força atômica (AFM). Enquanto a energia de superfície e ângulo de contato será obtida pelo método da gota séssil. Para avaliar a bioatividade dos filmes as amostras serão imersas em solução corpórea simulada, SBF (Simulated Body Fluid) e caracterizadas).


  • Mostrar Abstract
  • In recent years, there has been an increase in the search for techniques that allow the modification of surfaces without affecting the volumetric (bulk) physical properties of materials. Plasma-assisted surface modification is a surface modification technique that stands out from other surface modification techniques and processes due to its versatility, low impact on the environment and being economically viable, similar to conventional techniques in some respects, but with faster and non-polluting processes. Currently, titanium oxynitride obtained by plasma techniques stands out for presenting excellent mechanical, chemical, biomedical, optical and electronic properties. The search for devices which, in addition to mechanical resistance, offer an adequate relationship between bioactivity/biocompatibility when in contact with biological tissues emphasizes research on oxynitrides in the area of biomaterials. Thus, samples will be subjected to plasma treatment for surface modification, six study conditions were established for the work, where thermochemical treatments will be carried out in plasma atmospheres containing mixtures of H2 – N2 – O2. X-ray diffraction (XRD) and energy dispersive spectroscopy (EDS) will be used for chemical composition analysis. The surface morphology will be evaluated by scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM). While the surface energy and contact angle will be obtained by the sessile drop method. To evaluate the bioactivity of the films, the samples will be immersed in simulated body solution, SBF (Simulated Body Fluid) and characterized).

2020
Dissertações
1
  • ERIJANIO NONATO DA SILVA
  • ESTUDO DA SUBSTITUIÇÃO DO COBALTO PELA LIGA INVAR NO METAL DURO

  • Orientador : MARCELLO FILGUEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARCELLO FILGUEIRA
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • SALETE MARTINS ALVES
  • ALESSANDRA AGNA ARAÚJO DOS SANTOS
  • Data: 27/01/2020

  • Mostrar Resumo
  • Os metais duros são amplamente utilizados na indústria metal mecânica por possuírem ótimas propriedades de dureza, boa tenacidade e resistência ao desgaste. Esses compósitos são compostos de uma mistura de carboneto de tungstênio (WC) como fase dura, e um ligante metálico, geralmente cobalto (Co) (ou outros metais como ferro (Fe), níquel (Ni)). No entanto, o cobalto é o ligante mais amplamente utilizado devido suas boas propriedades, principalmente a molhabilidade. Todavia, esse metal traz alguns dilemas, como o alto custo e toxicidade. Diante disso, essa pesquisa busca empregar um ligante alternativo em cermets que proporcione propriedades semelhantes ao cobalto, esse metal é a liga Invar (Fe-36%Ni) o qual possui um baixo coeficiente de expansão térmica, tornando atrativo em aplicações que envolvem mudanças de temperaturas, como é o caso da usinagem. As amostras são fabricadas através da sinterização por corrente pulsada (“Spark Plasma Sintering – SPS”), que proporciona rápida sinterização e boa densificação. As amostras WC-10%(Fe,Ni) foram sinterizadas com patamares isotérmico de 1100, 1200 e 1300 ºC. Amostras WC-10%Co foram sinterizadas com patamar de 1200 ºC para comparação. Os resultados mostram que a microestrutura apresenta uma boa distribuição de WC e ligante, diminuição da porosidade e o crescimento anormal de WC com o aumento de temperatura de patamar isotérmico. Além disso, a fase eta foi encontrada para temperaturas de 1200 e 1300 ºC. Os ensaios de dilatometria mostraram que o WC-10%(Fe,Ni) apresenta coeficiente de expansão térmica de 5,11 x10-6 °C-1 , enquanto que o WC-10%Co apresenta 6,33 x10-6 °C-1, mostrando que o efeito de baixa expansão térmica foi atingido para o WC-Invar. A mais alta densificação alcançada no WC-10%(Fe,Ni) é de 98,9 %. O aumento do patamar isotérmico proporcionou o aumento da densificação, dureza, resistência a compressão e módulo de elasticidade. O WC-10%(Fe,Ni) sinterizado a 1100 °C apresentou dureza de 1777 HV, superando cermets WC-Co encontrados na literatura, e tenacidade à fratura de 15,6 MPa m1/2. O WC-10%(Fe,Ni) sinterizado a 1300 °C apresentou a mais alta resistência a compressão, 376 MPa, maior módulo de elasticidade, 990 GPa, e maior dureza, 1992 HV. Diante desses resultados, a liga Invar (Fe-36%Ni), produzida nessa pesquisa, proporcionou aos cermets WC-liga em comparação com WC-Co ótimas características microestruturais, baixíssima dilatação térmica, alta dureza com tenacidade significativa e boa resistência compressiva.


  • Mostrar Abstract
  • Hard metals are widely used in the metalworking industry because of their excellent hardness, good toughness and wear resistance properties. These composites are composed of a hard phase tungsten carbide (WC) mixture and a metal binder, usually cobalt (Co) (or other metals such as iron (Fe), nickel (Ni)). However, cobalt is the most widely used binder due to its good properties, especially wettability. However, this metal presents some dilemmas, such as high cost and toxicity. Given this, this research seeks to employ an alternative binder in cermets that provides properties similar to cobalt, this metal is Invar alloy (Fe 36% Ni) which has a low coefficient of thermal expansion, making it attractive in applications involving temperature changes, as is the case with machining. Samples are fabricated using Spark Plasma Sintering (SPS), which provides rapid sintering and good densification. WC-10% (Fe, Ni) samples were sintered with isothermal thresholds of 1100, 1200 and 1300 ºC. WC-10% Co samples were sintered with 1200 ºC level for comparison. The results show that the microstructure presents a good distribution of WC and binder, decreased porosity and abnormal growth of WC with the increase of isothermal plateau temperature. In addition, the eta phase was found at temperatures of 1200 and 1300 ºC. Dilatometry tests showed that WC-10% (Fe, Ni) has a coefficient of thermal expansion of 5.11 x10-6 ° C-1, whereas WC-10% Co has 6.33 x10-6 ° C -1, showing that the low thermal expansion effect was achieved for WC-Invar. The highest densification achieved in WC-10% (Fe, Ni) is 98.9%. The increase of the isothermal level increased the densification, hardness, compressive strength and modulus of elasticity. WC-10% (Fe, Ni) sintered at 1100 ° C had a hardness of 1777 HV, surpassing WC-Co cermets found in the literature, and fracture toughness of 15.6 MPa m1 / 2. WC-10% (Fe, Ni) sintered at 1300 ° C had the highest compressive strength, 376 MPa, highest modulus of elasticity, 990 GPa, and highest hardness, 1992 HV. Given these results, the Invar alloy (Fe-36% Ni) produced in this research provided WC-alloy cermets compared to WC-Co with excellent microstructural characteristics, very low thermal expansion, high hardness with significant toughness and good compressive strength.

2
  • JOÃO DEHON DA ROCHA JÚNIOR
  • ANÁLISE DO DESGASTE EM MANCAIS RADIAIS DE MOTORES USANDO INSTRUMENTAÇÃO DE BAIXO CUSTO

  • Orientador : JOSE JOSEMAR DE OLIVEIRA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE ALVARO DE PAIVA
  • JOSE JOSEMAR DE OLIVEIRA JUNIOR
  • WALLACE MOREIRA BESSA
  • Data: 27/01/2020

  • Mostrar Resumo
  • A utilização de bombas instaladas em poços artesianos para a extração de água do subsolo é uma técnica amplamente utilizada no Brasil, em especial no Nordeste, em locais onde a seca é predominante durante o ano. Em algumas regiões, essa extração corresponde a 70% do abastecimento de água para a população. Estudos comprovam que 50% das falhas em motores elétricos iniciam nos mancais e estes representam apenas 30% do valor total de uma manutenção corretiva. Diante do exposto, o presente trabalho realizou um estudo nos mancais radiais de deslizamentos dos motores utilizados nos poços artesianos. Foi desenvolvido um sistema de aquisição de dados de baixo custo através do Arduino e o sensor MPU6050 para a captação de sinais de vibração do sistema. O sensor foi posicionado próximo ao mancal radial. Foram analisadas cinco situações diferentes no mancal. A primeira, com ajuste de fábrica de 0,1 mm de folga entre o eixo e a bucha no mancal, a segunda, terceira, quarta e quinta condições de funcionamento foram de 0,2, 0,5, 1,0 e 3 mm de folga, respectivamente. Para cada situação, o ensaio se repetiu seis vezes por três minutos cada. Os dados obtidos no Arduino foram estudados através de análises no domínio do tempo e da frequência. Para cada condição de funcionamento foi possível identificar um padrão de funcionamento. Com base nisso foi elaborada uma metodologia de diagnóstico para o motor alvo do estudo que foi colocada a prova em um estudo de caso.


  • Mostrar Abstract
  • The use of pumps installed in artesian wells for underground water extraction is a technique widely used in Brazil, especially in the Northeast, in places where drought is predominant during the year. In some regions, this extraction accounts for 70% of the population's water supply. Studies show that 50% of failures in electric motors start at the bearings and they represent only 30% of the total value of corrective maintenance. Given the above, the present work carried out a study on the radial bearings of the motors used in artesian wells. A low cost data acquisition system was developed through Arduino and MPU6050 sensor for capturing system vibration signals. The sensor was positioned close to the radial bearing. Five different bearing situations were analyzed. The first, with factory setting of 0.1 mm clearance between the shaft and bushing in the bearing, the second, third, fourth and fifth operating conditions were 0.2, 0.5, 1.0 and 3.0 mm of clearance, respectively. For each situation, the test was repeated six times for three minutes each. The data obtained in Arduino were studied through time and frequency domain analysis. For each operating condition it was possible to identify an operating pattern. Based on this, a diagnostic methodology for the study target engine was developed and put to the test in a case study.

3
  • JOÃO FREIRE DE MEDEIROS NETO
  • EFICIÊNCIA DO PLASMA DE DESCARGA EM BARREIRA DIELÉTRICA NAS ALTERAÇÕES FÍSICO-QUÍMICAS DO POLIETILENO DE ALTA DENSIDADE E DO TITÂNIO

  • Orientador : THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • FERNANDO RIBEIRO OLIVEIRA
  • IVAN ALVES DE SOUZA
  • Data: 30/01/2020

  • Mostrar Resumo
  • A modificação superficial de materiais é alvo de estudos em centros de pesquisas, devido a seu impacto em otimizar a aplicabilidade do mesmo. O uso de plasma DBD é uma alternativa que mescla os efeitos desejados com a modificação de superfícies e o baixo custo. Com o objetivo de identificar o efeito do plasma em materiais que possuem ligações de caráter distintos, as modificações físico-químicas de materiais e suas correlações com as energias das espécies geradas durante o tratamento de plasma em descarga por barreira dielétrica (DBD) na modificação da superfície do polietileno de alta densidade (PEAD) e do Titânio Grau 2. As espécies presentes durante o tratamento a plasma foram caracterizadas quanto a sua energia através da sonda tripla de Langmuir a fim de verificar se o mesmo possuía energia suficiente para promover as possíveis alterações químicas na superfície do material. As alterações físico-químicas foram diagnosticadas através da caracterização de superfície como ângulo de contato, tensão superficial, espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS) e a Espectroscopia de Infravermelho com transformada de Fourier, na configuração de Reflexão Total Atenuada (FTIR-ATR). Através dos resultados da sonda de Langmuir constatou-se que o plasma gerado possui energia suficiente para promover a quebra de ligações na cadeia do PEAD o que corrobora com os resultados obtidos nas caracterizações das amostras através de XPS, FTIR-ATR e tensão superficial


  • Mostrar Abstract

  • The superficial modification of materials is the object of studies in research centers, due to their impact in optimizing the applicability of the same. The use of plasma DBD is an alternative that blends the desired effects with the modification of surfaces and the low cost. In order to evaluate the physico-chemical modifications of materials and their correlations with the energies of the species generated during the treatment using the dielectric barrier discharge (DBD) technique for modifying the surface of high density polyethylene (HDPE) and of Titanium. The treatment of HDPE and Titanium samples was carried out in order to identify the effect of plasma materials that had different character connections. Different treatment parameters were used, considering the character of each material class. The efficiency of the plasma was determined through triple Langmuir probe in order to check if it had enough energy to promote chemical changes on the material surface. Physico-chemical changes were diagnosed through surface characterization techniques such contact angle, surface tension, X-ray excited photoelectron spectroscopy (XPS) and Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR). The Langmuir probe results showed that the generated plasma has sufficient energy to promote the breakage of the bonds present in the treated samples, which corroborates the results obtained in the characterization of the samples through XPS, FTIR-ATR and surface tension

4
  • DÁVILA MOREIRA LOPES SILVA
  • DESENVOLVIMENTO DE DINAMÔMETRO HÍBRIDO APLICADO AO QUARTO EIXO DE UM CENTRO DE USINAGEM

  • Orientador : ADILSON JOSÉ DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADILSON JOSÉ DE OLIVEIRA
  • WALLACE MOREIRA BESSA
  • ZILDA DE CASTRO SILVEIRA
  • Data: 31/01/2020

  • Mostrar Resumo
  • No contexto da usinagem multieixos de componentes mecânicos com geometrias complexas, as configurações convencionais de dinamômetros (estacionários e rotativos) não se adequam às condições de operação. Isso acontece devido à montagem dos dispositivos estacionários limitar a geometria e o tamanho do material usinado, enquanto a montagem dos dispositivos rotativos é influenciada pelas interferências no sinal de força em condições de altas rotações do eixo-árvore. Com intuito de propor uma solução para tal problemática, esta pesquisa tem como objetivo o desenvolvimento de um dinamômetro híbrido, baseado em extensômetros, para ser montado em um quarto eixo de um centro de usinagem, e capaz de medir força axial e torque. Etapas como a realização do projeto conceitual, das análises de engenharia, da instrumentação, da calibração estática e da avaliação da frequência natural foram necessárias para a construção do dispositivo. Além disso, o desenvolvimento de um sistema de transferência de dados sem fio foi realizado. Para tal, fez-se necessária a construção de um par de circuitos impressos para o condicionamento e amplificação dos sinais; de um módulo de transmissão sem fio e de um programa para processamento dos dados de carregamentos mecânicos. Os resultados mostraram que o projeto conceitual atende aos requisitos de operação do dinamômetro para carregamentos de até 1 kN e de 30 Nm, que a manufatura dos componentes atende às tolerâncias estabelecidas em projeto, que a instrumentação foi realizada adequadamente, que o sistema de tranferência de dados sem fio é capaz de emitir dados a frequência média de 700 Hz, e que a menor frequência natural de vibração do dispositivo encontra-se a 602,2 Hz.


  • Mostrar Abstract
  • In the context of multi-axis machining of mechanical components with freeform geometries, the conventional configurations of the dynamometers (stationary and rotary) are not suitable for operating conditions. This fact occurs due to the mounting of stationary devices limits the workpiece geometry and size, while the assembly of rotating devices is affected by interference in the signal under the conditions of high-speed spindle rotation. In order to propose a solution to this conflicting situation, this research has the objective of developing a hybrid dynamometer, based on strain gauges, mounted in the fourth axis of a vertical machining center and able to measure axial force and torque. Steps such as conceptual design, engineering analyses, instrumentation, static calibration and natural frequency evaluation were fundamental for manufacturing the device. In addition, the development of a wireless data transfer system have been developed. For this step, it was necessary to create a couple of printed circuits for signal conditioning and amplification, a wireless transmission module and a data processing code aiming the analysis of mechanical loading. The results showed that the conceptual design is appropriated to the dynamometer operating requirements to withstand loads of axial force up to 1 kN and torque up to 30 Nm, the dynamometer components were in accordance to the tolerances established in design, the performed instrumentation showed suitable to the application, the lower value of natural frequency of the device is 602,2 Hz.

5
  • HÉRICO SILVA DE PAIVA
  • Influência da Granulometria Abrasiva #600 no Polimento de Porcelanatos com Diferentes Formulações

  • Orientador : FABIO JOSE PINHEIRO SOUSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABIO JOSE PINHEIRO SOUSA
  • CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • JOSÉ ELSON SOARES FILHO
  • Data: 14/02/2020

  • Mostrar Resumo
  • O porcelanato tem se destacado como um dos revestimentos cerâmicos de maior importância, uma vez que seu desenvolvimento proporcionou produtos de excelente qualidade técnica e estética. Para aprimorar suas características, o porcelanato é submetido a um processo de polimento que, além de complexo e importante, tem um alto consumo de água, energia e abrasivos. Paralelamente, além do desempenho tecnológico expressivo, há também a tendência ao uso de revestimentos sustentáveis por meio do reaproveitamento de rejeitos. No caso de porcelanatos polidos, a obtenção da curva de ganho de brilho no processo de polimento se faz necessária, tanto para guiar o aperfeiçoamento da operação de polimento, quanto para validar o reaproveitamento de resíduos pela incorporação de material na formulação da massa. O presente trabalho objetiva ambos propósitos. Para tanto, serão obtidas curvas de ganho de brilho com e sem a adição de rejeitos de cerâmica vermelha (Chamote), considerando simultaneamente a variação da rota de polimento industrial. Para todos os ensaios, a sequência de polimento aconteceu normalmente do abrasivo #36 ao #400, sendo seguido de três rotas de polimento distintas até o abrasivo #800. Após a passagem dos abrasivos, a avaliação da influência da variação da rota foi feita pela medição de brilho e rugosidade superficial das amostras. Os resultados demonstraram a aplicabilidade do porcelanato com chamote que obteve respostas de brilho final em média 16,8% maior que o porcelanato padrão. Foi possível verificar que, dentro dos parâmetros usados, não houve influência significativa da variação da rota de polimento, sendo possível omitir o abrasivo #600, sem perda estética significativa.


  • Mostrar Abstract
  • Porcelain stoneware tiles have major importance among the ceramic floor tiles, since their development provided products of excellent technical and aesthetic quality. To improve its characteristics, the porcelain tile is subjected to a polishing process, which besides complexity and importance, has a high consumption of water, energy and abrasives. Beyond the technological performance, there is also a trend towards the use of sustainable coatings through the reuse of industrial wastes. In the case of polished porcelain tiles, obtaining the glossiness gain curve in the polishing process is necessary both to guide the improvement of the polishing operation and to validate the incorporation of industrial wastes in the mass formulation. This Master Thesis aims at both purposes. In order to achieve this, glossiness gain curves were obtained with and without the addition of red ceramic waste (Chamotte, or also grog), while considering the variation of the industrial polishing route. For all tests, the polishing sequence will normally follow abrasive #36 to #400, followed by three different polishing routes up to # 800 abrasive. After abrasives were passed, the influence of the route variation was evaluated by measuring the glossiness and surface roughness of the samples. The results demonstrated the applicability of the chamotte porcelain tile that obtained final glossiness responses on average 16.8% higher than the standard porcelain. It was possible to verify that, within the parameters used, there was no significant influence of the polishing route variation. As consequence, it is possible to omit abrasive #600 without significant aesthetic loss.

6
  • EDMILSON DANTAS DE LIMA JUNIOR
  • MEDIÇÃO DA TEMPERATURA DE CORTE NO TORNEAMENTO DO AÇO-FERRAMENTA AISI D6 TEMPERADO E REVENIDO AUXILIADO POR LN2

  • Orientador : ANDERSON CLAYTON ALVES DE MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDERSON CLAYTON ALVES DE MELO
  • SALETE MARTINS ALVES
  • WISLEY FALCO SALES
  • Data: 17/02/2020

  • Mostrar Resumo
  • Este trabalho teve como principal objetivo investigar a temperatura de corte no torneamento do aço-ferramenta AISI D6 temperado e revenido auxiliado por nitrogênio líquido (LN2). Como ferramentas de corte, foram usados insertos de PCBN full form sem revestimento. O método de medição de temperatura usado foi o termopar ferramenta-peça. Nessa técnica, o contato entre a peça e a ferramenta forma a junção quente do termopar e as outras extremidades, ligadas à peça, à ferramenta e ao instrumento de medição da força eletromotriz, a junção fria. Pelo efeito de Seebeck, desde que essas junções estejam submetidas a temperaturas diferentes, surgirá uma força eletromotriz (fem) no circuito que pode ser associada à temperatura que se deseja medir na junção quente. Para se obter a relação entre a temperatura na junção quente e a fem gerada, foi realizada a calibração do sistema no próprio torno usado nos ensaios de medição da temperatura de corte. Nesse caso, utilizou-se um sistema de aquecimento com chama de oxi-acetileno, para a obtenção de temperaturas próximas a 800 oC, e um outro de resfriamento com aplicação de LN2, para obtenção de temperaturas sub-zero. De modo a minimizar tensões indesejáveis nas junções secundárias do circuito, foi usado o conceito de compensação física com a inserção de um elemento constituído do mesmo material da peça. Os resultados obtidos nos testes de calibração mostraram um comportamento praticamente linear na relação entre temperatura e fem ao longo da faixa de temperaturas usadas na calibração. Foram realizados testes de torneamento cilíndrico em que a velocidade de corte e a condição de lubrirrefrigeração (seco ou LN2) foram variadas. Os dados foram adquiridos a partir de uma plataforma de aquisição desenvolvida com Arduino UNO. Observou-se pouca redução da temperatura de corte com a aplicação da condição criogênica em relação à condição a seco.


  • Mostrar Abstract
  • The present work has the main purpose to investigate the cutting temperature when machining quenched and tempered AISI D6 tool-steel assisted by liquid nitrogen (LN2). Uncoated PCBN inserts were used as cutting tools during turning trials. Tool-work thermocouple was the method used in this investigation. In this technique, the contact between the workpiece and the cutting tool makes the hot junction of the thermocouple and the other extremities connected to the workpiece and the cutting tool makes the cold junction. By the Seebeck effect, as long as these junctions are submitted to different temperatures, an electromotive force will arise in the circuit which can be associated with the hot junction temperature. In order to obtain the relation between the hot junction temperature and the generated electromotive force, it was performed a calibration of the system using a conventional lathe. An oxyacetylene flame and an LN2 delivery system were used to obtain high temperatures (from the environment to 800oC, approximately) and low temperatures (including sub-zero temperatures), respectively. In order to minimize undesirable voltage, it was used the concept of physical compensation, where an element made of the same workpiece material was connected to the circuit. The results obtained through the calibration tests show a practically linear behavior between temperature and electromotive force along with the range of temperature used for calibration. Cylindrical turning trials were performed in which the cutting speed and the cooling condition (dry or LN2) were varied. A platform based on Arduino UNO was developed for data acquisition. It was observed a marginal reduction in the cutting temperature in the cryogenic condition compared to the dry condition.

7
  • LUAN BERNARDO
  • Modelo numérico multiescala para previsão da curva tensão-deformação de aços dual phase pelo método RVE

  • Orientador : FABIO JOSE PINHEIRO SOUSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABIO JOSE PINHEIRO SOUSA
  • NICOLAU APOENA CASTRO
  • JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
  • AUGUSTO JOSE DE ALMEIDA BUSCHINELLI
  • Data: 27/02/2020

  • Mostrar Resumo
  • O aço dual phase tem se destacado na classe dos Aços Avançados de Alta Resistência, mostrando-se uma alternativa viável para diminuição de emissão de gases emitidos por veículos de mobilidade, principalmente, veículos automotivos movidos à combustão. O aço DP é tido como um microcompósito provido de microestrutura bifásica composta por ilhas de martensita dura e resistente dispersa na matriz ferrítica dúctil e macia, o que confere propriedades mecânicas demandadas pela indústria de mobilidade com boa relação de custo-benefício. Alguns dos benefícios proporcionado pelo material, relacionado aos veículos, é a possibilidade de projetá-los para o aumento da segurança dos passageiros, reduzir o peso estrutural e, consequentemente, a diminuição do consumo de energético. Dada a importância dos aços DP, um modelo numérico multiescala foi desenvolvido para determinar o comportamento de tensão-deformação para diferentes microestruturas de aço DP obtidos através da aplicação de ciclos térmicos intercríticos distintos. Um programa computacional foi desenvolvido em linguagem FORTRAN para a leitura do processamento digital de imagem e identificação de fases no domínio da malha de elementos finitos, a qual é projetada no Elemento Representativo de Volume (RVE) real gerado a partir informações oriundas da técnica Difração de Elétrons Retroespalhados. O equacionamento constitutivo de plasticidade aplicado é baseado na teoria de deslocamento de Taylor, tornando possível realizar a simulação de tração uniaxial através do Método dos Elementos Finitos em plataforma numérica de código comercial ABAQUS CAE. A Teoria da Homogeneização é então aplicada para converter o comportamento de escala micro para macro, sendo usado ensaio mecânico de tração uniaxial para validação experimental. Foram avaliados no modelo numérico três microestruturas de aços DP desenvolvidas a partir da aplicação de três níveis de recozimento intercrítico com temperaturas de 720ºC, 740ºC e 760ºC. As previsões das curvas tensão-deformação foram analisadas conforme a influência do tamanho e posicionamento do RVE.


  • Mostrar Abstract
  • Dual phase steel has stood out in the Advanced High Strength Steels class, being considered as  a viable alternative for reducing the emission of gases emitted by mobility vehicles, mainly automotive vehicles powered by combustion. DP steel is considered to be a microcomposite with a biphasic microstructure composed of islands of hard and resistant martensite dispersed in the ductile and soft ferritic matrix, which provides mechanical properties demanded by the mobility industry with a good cost-benefit ratio. Some of the benefits provided by the material, related to vehicles, is the possibility of designing them to increase the safety of passengers, reduce structural weight and, consequently, decrease energy consumption. Given the importance of DP steels, a multiscale numerical model was developed to determine the stress-strain behavior for different DP steel microstructures obtained through the application of different intercritical thermal cycles. A computer program was developed in FORTRAN language for reading digital image processing and identifying phases in the domain of the finite element mesh, which is based on the Real Representative Volume Element (RVE) generated from information from the Backscattered Electron Diffraction technique. The constitutive equation of applied plasticity is based on Taylor's displacement theory, making it possible to perform the simulation of uniaxial traction through the Finite Element Method on a numerical platform of ABAQUS CAE commercial code. The Homogenization Theory is then applied to convert the behavior from micro to macro scale, using a uniaxial tensile mechanical test for experimental validation. In the numerical model, three microstructures of DP steels developed from the application of three levels of intercritical annealing with temperatures of 720ºC, 740ºC and 760ºC were evaluated. The predictions of the stress-strain curves were analyzed according to the influence of the size and positioning of the RVE.

8
  • ÍTALO SABINO ARRAIS BEZERRA
  • Análise numérica da influência da velocidade na combustão supersônica em um demonstrador scramjet

  • Orientador : PAULO GILBERTO DE PAULA TORO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ISRAEL DA SILVEIRA RÊGO
  • PAULO GILBERTO DE PAULA TORO
  • THIAGO CARDOSO DE SOUZA
  • Data: 24/06/2020

  • Mostrar Resumo
  • O sistema de propulsão aspirada baseado em combustão supersônica scramjet (Supersonic Combustion Ramjet), utiliza ondas de choque oblíquas planas ou cônicas para comprimir e desacelerar o escoamento hipersônico de ar em velocidades supersônicas. Testes recentes demonstraram que existe viabilidade na utilização do conceito de combustão supersônica, porém tal tecnologia ainda não é totalmente dominada. O objetivo desta Dissertação de Mestrado é estudar numericamente os efeitos da variação da velocidade do veículo na combustão supersônica de uma mistura hidrogênio / ar atmosférico no combustor do demonstrador scramjet. Foram avaliados dois métodos de injeção transversal (simples e dupla) de combustível e três situações de operação do veículo: nas condições de velocidade de projeto (correspondente ao número de Mach 6,8), em velocidade inferior (correspondente ao número de Mach 6,4) e a uma velocidade superior a projetada (correspondente ao número de Mach 7,2) considerando voo na altitude geométrica de 30 km. Na modelagem foi considerado escoamento em regime estacionário, ar como gás caloricamente perfeito e mecanismo de cinética química simplificado com 4 espécies e 1 reação química e a turbulência pelo modelo de transição k-kl-ω. Esquemas de discretização de segunda ordem foram utilizados. São apresentadas curvas de variação de propriedades termodinâmicas e de espécies, visualização de trens de choque, contornos do escoamento e propriedades médias na saída do isolador e do combustor. Revelou-se que houve aumento dos valores das propriedades termodinâmicas (pressão, temperatura e massa específica) e intensificação de trens de choque no isolador com o acréscimo da velocidade de voo. Além disso, houve redução da quantidade de ar admitida no isolador em função de velocidades não operacionais, resultado do afastamento das ondas choque em relação ao bordo de ataque da carenagem. Entretanto, o escoamento manteve-se supersônico na câmara de combustão. Visualizou-se queima espontânea de combustível para todas as condições testadas cujas eficiências médias com injeção simples e dupla obtiveram 10 e 22%, respectivamente, onde o modelo de injeção dupla mostrou-se 51% mais eficiente.


  • Mostrar Abstract
  • The supersonic combustion ramjet, or scramjet, is a hypersonic airbreathing propulsion system that utilizes oblique or conical shockwaves to compress and decelerate air flow. Recent flight tests have demonstrated that there is viability in supersonic combustion concept, but such technology is not yet fully mastered. The objective of this Dissertation is to calculate and analyze the effects of vehicle speed variation on the supersonic combustion for a hydrogen/atmospheric air mixture on the scramjet demonstrator combustor. Three situations were evaluated: vehicle operation at design speed (Mach 6.8), lower speed (Mach 6.4) and higher than projected conditions (Mach 7.2) considering flight at a geometric altitude of 30 km for two methods of transverse fuel injection (single and double). Steady state flow was considered, calorically perfect gas and simplified chemical kinetic mechanism with 4 species and 1 chemical reaction (laminar finite-rate) and the turbulence modeled by the k-kl-ω transition model. Second order upwind schemes were used in the discretization. Variation curves of thermodynamic and species properties, visualization of the shock trains, flow contours and average properties at the isolator and combustor outputs are presented. The research revealed that there was an increase in thermodynamic properties and intensification of shock trains on the isolator with the increase of the flight speed and reduction of the amount of air admitted in the isolator due to different operational speeds, resulting from the repositioning of the inlet shock waves. Spontaneous fuel burning was contacted for all tested configurations. The burning was inefficient and kept between 10 and 22% where the double injection model was 51% more efficient than simple injection. There is then a speeds range that the vehicle can be operational. The geometry of the combustor can be extended to conserve heat energy and maintain combustion reactions within the channel longer.

9
  • RAMON CARNEIRO
  • ESTUDO ANALÍTICO DE UM DEMONSTRADOR DA TECNOLOGIA DA COMBUSTÃO SUPERSÔNICA

  • Orientador : PAULO GILBERTO DE PAULA TORO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANGELO PASSARO
  • DOUGLAS DO NASCIMENTO SILVA
  • PAULO GILBERTO DE PAULA TORO
  • Data: 29/06/2020

  • Mostrar Resumo
  • A tecnologia da propulsão hipersônica aspirada com combustão supersônica (tecnologia scramjet) tem alto potencial para ser empregada como estágio intermediário na propulsão de veículos aeroespaciais. Na medida que utilizam o ar atmosférico como fluido de trabalho e fonte do oxigênio, não precisam armazenar o oxidante como carga interna, o que resulta em veículos mais leves e econômicos. Um veículo aeroespacial que voa em velocidade hipersônica usando a tecnologia scramjet, requer um sistema altamente integrado, sem partes móveis, onde o sistema de propulsão e o veículo são indistinguíveis. A entrada de ar do scramjet contribui para a compressão do ar atmosférico, até condições necessárias para a combustão supersônica na câmara de combustão, enquanto a saída dos produtos da combustão do scramjet contribui para a expansão dos gases e geração de empuxo. O presente trabalho trata-se de um projeto analítico teórico (abordagem de engenharia) de um demonstrador da tecnologia scramjet idealizado para integrar um veículo acelerador hipersônico de três estágios, associado aos motores foguetes nacionais S30 e S31, e configurado para demonstrar a combustão supersônica na altitude de 30 km numa velocidade de 2051 m/s (correspondente ao número de Mach 6,8) consumindo combustível hidrogênio. Empregou-se metodologia unidimensional analítica, onde foram aplicadas rotinas de cálculo com as principais teorias que descrevem os processos fluidodinâmicos e termodinâmicos das seções de compressão, combustão e expansão do motor. O trabalho propôs projetar os principais componentes do scramjet utilizando critérios e otimizações objetivando vantagens operacionais. Determinou-se que três rampas planas de compressão, otimizadas pelo método da máxima pressão de recuperação, compusessem a seção de compressão externa do veículo. Objetivou-se obter um sistema de compressão capaz de comprimir o escoamento de ar até o nível de temperatura suficientemente elevada para autoignitar, na câmara de combustão, o combustível injetado (hidrogênio). Na seção de expansão, investigou-se uma configuração do ângulo de expansão capaz de produzir pressão no bordo de fuga do veículo, quando queimando hidrogênio, igual ao do escoamento não perturbado na altitude de projeto de 30 km (1197 Pa), conforme o ciclo aberto de Brayton. Como forma de avaliação global do comportamento do scramjet projetado, as propriedades termodinâmicas e velocidade de uma linha de corrente que passa pelo bordo de ataque até o bordo de fuga do veículo foram avaliadas e o empuxo não instalado calculado como parâmetro de performance. Na seção de combustão, duas abordagens foram avaliadas: a primeira desconsiderou a injeção de combustível na câmara de combustão (power-off), resultando numa configuração incapaz de produzir empuxo positivo, sendo previsto a desaceleração gradual ao veículo. Na segunda abordagem foi considerado a injeção de hidrogênio em velocidade sônica dentro da câmara de combustão (power-on), o que resultou na queima espontânea do combustível e adição de energia ao sistema. Para este caso, os resultados analíticos indicaram empuxo positivo, corroborando para afirmar que o motor scramjet tem a capacidade de gerar propulsão ao veículo projetado. Para uma análise mais realística, foram considerados os efeitos viscosos do escoamento. Foi estimada a espessura da camada limite do bordo de ataque ao bordo de fuga do veículo e proposto um conjunto de modificações no projeto objetivando acomoda-la como, por exemplo, o reposicionamento da carenagem, o redimensionamento dos ângulos das rampas de compressão e o aumento da altura da câmara de combustão. A presença da camada limite modificou o comportamento dos níveis das propriedades termodinâmicas do escoamento, representando vantagem para garantir a autoignição do combustível na câmara de combustão. Entretanto, reduziu a capacidade propulsiva do veículo ao diminuir a velocidade do escoamento no bordo de fuga do veículo.


  • Mostrar Abstract
  • With high potential to be use in space access missions, studies on hypersonic airbreathing vehicle based on supersonic combustion (scramjet) are strategic and attract the attention of que world scientific community. Research about this technology is carried out at the Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) by the Graduate Program in Mechanical Engineering (PPGEM). This work is a theoretical analytical project (engineering approach) of a scramjet technology demonstrator configured to use hydrogen fuel and fly at an altitude of 30 km at a speed of 2051 m / s, corresponding to the number of Mach 6.8. A one-dimensional analytical approach was applied, where calculation routines were applied with the main theoretical equations, according to a set of initial considerations. One-dimensional compressible flow based on oblique shock wave theory, one-dimensional compressible flow with heat addition theory (Rayleigh flow) and one-dimensional expansion wave theory (Prandtl-Meyer) coupled to the area ratio were used as methodologies and theoretical formulation to describe the main fluid and thermodynamic processes of the compression, combustion and expansion section, respectively, of the scramjet engine. This work proposed to design the main components of a scramjet technology demonstrator using a series of criteria and optimizations. Three flat compression ramps, optimized by the method of maximum pressure recovery, were determined the external compression section of the vehicle. The objective was to obtain a compression system capable of compressing the air flow to produce sufficiently high temperature levels to self-ignite the injected fuel (hydrogen) in the combustion chamber. In the expansion section, an expansion angle configuration capable of producing vehicle trailing edge pressures equal to the undisturbed flow (Free stream) of the atmosphere at design altitude of 30 km (1197 Pa) was investigated. As a global assessment of the projected scramjet behavior, the thermodynamic properties and velocity of a current line passing through the leading edge of the vehicle to the trailing edge of the vehicle were evaluated and the non-installed thrust calculated as a performance parameter. In the combustion section, two approaches were evaluated, the first disregarding the fuel injection in the combustion chamber (power-off), representing the free flight conditions without combustion. This configuration was not able to produce positive thrust to the vehicle and a gradual deceleration is expected. Then, the hydrogen injection at the minimum sonic velocity into the power-on chamber was considered, which resulted in the burning of the fuel and the addition of energy to the system. Consequently, analytical results showed that this configuration was able to achieve positive thrust, indicating that the scramjet engine has the ability to generate propulsion to the designed vehicle.

10
  • ÉRIC RAMALHO FERREIRA DE CARVALHO
  • Estudo do desempenho de nanolubrificantes no torneamento do aço-ferramenta AISI D6 temperado e revenido

  • Orientador : SALETE MARTINS ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDERSON CLAYTON ALVES DE MELO
  • EDUARDO CARLOS BIANCHI
  • SALETE MARTINS ALVES
  • Data: 28/10/2020

  • Mostrar Resumo
  • Os fluidos de corte convencionais (à base de óleo mineral) são largamente utilizados nos processos de usinagem devido às suas propriedades lubrirrefrigerantes. A utilização desses fluidos, embora bastante vantajosa ao processo, vem sendo questionada devido à presença de substâncias tóxicas em sua composição que causam danos ao meio ambiente e à saúde ocupacional. A preocupação acerca desse tema vem motivando o surgimento de leis com o intuito de restringir o uso de certos produtos ou componentes considerados prejudiciais. Nesse contexto, este trabalho tem como principal objetivo avaliar e comparar o desempenho em usinagem de três nanolubrificantes de base vegetal (óleo de soja epoxidado) com adição diferentes nanopartículas (CuO, aC:H e CuO + aC:H), aplicados por MQL, no torneamento do aço-ferramenta AISI D6 temperado e revenido. Para isso, foram realizados testes de faceamento com parâmetros de corte constantes (vc = 100 m/min, ap = 0,3 mm e f = 0,1 mm/rot.) com insertos de PCBN. Para fins de comparação, foram realizados testes com uma emulsão de óleo mineral aplicada por jorro e com o óleo vegetal puro (sem adição de nanopartículas) aplicado por MQL. Investigou-se a rugosidade média (Ra) da superfície usinada, o desgaste e os mecanismos de desgaste das ferramentas de corte e a forma e aparência dos cavacos. O nanofluido de aC:H e o híbrido (CuO + aC:H), proporcionaram uma vida útil superior quando comparado a condição a seco, bem como cavacos de maior grau de recalque, o que pode indicar, de forma rudimentar, menores esforços para a formação do cavaco. Do ponto de vista da rugosidade, a condição jorro foi a que apresentou os menores valores, as condições MQL apresentaram valores menores do que os obtidos com a usinagem a seco mas sem diferença significativa entre elas.


  • Mostrar Abstract
  • Cutting fluids (based on mineral oil) are widely used in machining processes due to their lubricating and cooling properties. Their use, although quite advantageous to the process, has been questioned due to the presence of toxic substances in their composition that causes damage to the environment and problems of occupational health. This issue has been motivated the emergence of laws to restrict the use of certain products or components considered harmful. In this context, this work aided to evaluate and compare the machining performance of three vegetable-based nanolubricants (epoxidized soybean oil) with the addition of different nanoparticles (CuO, aC: H and CuO + aC: H), supplied in turning process of the tempered and tempered AISI D6 tool steel by MQL technique. For this, facing turning tests were performed with constant cutting parameters (vc = 100 m/min, ap = 0.3 mm and f = 0.1 mm/rot.) with PCBN cutting tools. For comparison, tests were performed with a mineral oil emulsion in flood technique and with pure vegetable oil (without the addition of nanoparticles) applied by MQL. The average roughness (Ra) of the machined surface, the wear and wear mechanisms of the cutting tools and the shape and appearance of the chips were investigated. The nanofluid of aC: H and the hybrid (CuO + aC: H), provided a longer useful life when compared to a dry condition, as well as chips with a higher thickness ratio, which may indicate, in an previous way, lower efforts for chip formation. For roughness, the wet condition was the one that presented the lower values, the MQL conditions presented lower values than those obtained with dry machining but without significant difference between them.

11
  • FELIPE DA SILVA PONTES
  • Fenômeno de wing rock em placas ortotrópicas

  • Orientador : JOSE DANIEL DINIZ MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE DANIEL DINIZ MELO
  • KLEIBER LIMA DE BESSA
  • RÔMULO PIERRE BATISTA DOS REIS
  • Data: 18/11/2020

  • Mostrar Resumo
  • O fenômeno de wing rock é caracterizado por uma oscilação rotacional indesejável em aeronaves, principalmente no seu eixo de rolamento, que ocorre em velocidades de voo relativamente baixas e com elevado ângulo de ataque. As instabilidades de voo acarretadas pelo fenômeno de wing rock podem afetar o desempenho das aeronaves e o controle de voo. No presente trabalho o fenômeno de wing rock é estudado em placas ortotrópicas retangulares de materiais compósitos com várias razões de aspecto. Os experimentos foram realizados em um túnel de vento com velocidade de vento de 6 m/s. As placas de material compósito foram produzidas com fibras de carbono unidirecionais e foram posicionadas com as fibras orientadas a 0° ou 90° em relação a direção do escoamento de ar. Os parâmetros estudados foram o número de Strouhal, a variação do ângulo de rolamento, a deformação da placa e a influência da orientação das fibras no fenômeno de wing rock. Os resultados obtidos com as placas de material compósito foram comparados com resultados obtidos em placas de alumínio com o mesma razão de aspecto. Observou-se que o compósito com fibras orientadas a 90° do escoamento com razão de aspecto de 3,25, em relação ao alumínio, indica excelentes propriedades de amortecimento de momento fletor paralelo à direção das fibras  e alcança valores de frequência induzida por vórtices menores à medida que o ângulo de ataque aumenta.


  • Mostrar Abstract
  • The wing rock phenomenon is characterized by an undesirable rotational oscillation in aircrafts, mainly in roll axis, which occurs at relatively low flight speeds and with a high angle of attack. Flight instabilities caused by rotational oscillations by the wing rock phenomenon can affect aircraft performance and flight control. In the present work, the wing rock phenomenon is studied in rectangular orthotropic plates of composite materials with several elongations. The experiments were performed in a wind tunnel with a wind speed of 6 m/s. The composite material plates were produced with unidirectional fibers and were positioned with the fibers oriented at 0° or 90° in relation to the air flow direction. The studied parameters were the Strouhal number, the variation of the rolling angle, the plate deformation and the influence of the fiber orientation on the wing rock phenomenon. The results obtained with composite material plates were compared with results obtained in aluminum plates with the same elongation. It was observed that the composite with fibers oriented at 90° of the flow with an aspect ratio of 3.25, in relation to aluminum, indicates excellent damping properties of moment parallel to the direction of the fibers and achieves frequency values induced by vortexes smaller when the angle of attack increases.

12
  • EDUARDO JAVIER PEREZ OLIVARES
  • HIDROXIAPATITA OBTIDA POR REAÇÃO DE COMBUSTÃO SINTERIZADA POR PLASMA

  • Orientador : AMANDA MELISSA DAMIAO LEITE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA MELISSA DAMIAO LEITE
  • KALINE MELO DE SOUTO VIANA
  • THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • VERONICA CRISTHINA DE SOUSA DINIZ
  • Data: 20/11/2020

  • Mostrar Resumo
  •  

    As biocerâmicas de fosfato de cálcio são um grupo de materiais altamente atrativos para aplicações biomédicas. Algumas dessas biocerâmicas possuem atenção especial, são elas: a hidroxiapatita-Hap [Ca10(PO4)6(OH)2], que possui estrutura e composição similar à fase mineral do osso humano (apatita) e por isso possui uma excelente biocompatibilidade, alta osteoindução possibilitando a regeneração óssea ,que apresenta alta bioadsorção in vivo. Esses materiais são comumente utilizados na forma de grãos porosos e bloco sintetizado ou poroso em diferentes áreas das ciências da saúde, tais como odontologia e a ortopedia. Sabe-se que o método utilizado para a síntese do material cerâmico influencia intensivamente na estrutura do material obtido e no caso da Hap esta deve ser formada por grãos nanométricos para que sua estrutura seja o mais similar possível à apatita biológica. Nesta pesquisa se utilizou-se a reação de combustão para a obtenção de hidroxiapatita [Ca10PO4)6(OH)2] nanoestruturada, utilizando como combustível a glicina e ureia, por ser um procedimento rápido e de baixo custo. Por meio da análise dos resultados verifica-se que foi possível produzir amostras nanometricas por reação de combustão , depois de ser sinterizada por plasma se apresentaram amostras de bifases , com presença de Hap e fosfato de cálcio, com o Mev nas amostras sem sinterização apresentam aglomerados de formato fibroso para a glicina e forma acircular para a ureia,depois de sinerizada apresentaram partículas acicular de tamanho namometrico 127nm para glicina a 1000c e 172,26 nm para glicina a 1000C,Ftir Nas amostras analisadas podemos visualizar que todas as bandas permaneceram, independente da temperatura, as bandas foram preservadas por que nenhuma ligação foi quebrada frente ao aumento da temperatura ficando estável na temperatura de sinterização de 800 °C e 1000 °C.


  • Mostrar Abstract
  • Calcium phosphate bioceramics are a group of highly attractive materials for biomedical applications. Some of these bioceramics have special attention, they are: hydroxyapatite-Hap [Ca10 (PO4) 6 (OH) 2], which has structure and composition similar to the mineral phase of human bone (apatite) and therefore has an excellent biocompatibility, high osteoinduction enabling bone regeneration; and calcium beta triphosphate (β-TCP), which has high bioadsorption in vivo. These materials are commonly used in the form of porous grains and synthesized or porous block in different areas of health sciences such as dentistry and orthopedics. It is known that the method used for the synthesis of ceramic material strongly influences the structure of the material obtained and in the case of Hap it must be formed by nanometric grains so that its structure is as similar as possible to the biological apatite.
    It was possible to produce the nanometers by combustion reaction, after being sintered by plasma if dissipated from biphases, with the presence of Hap and calcium phosphate, with Mev in those without sintering they presented clusters of fibrous shape for glycine and acircular shape for urea , after sintered acetic separation of 127nm namometric size for glycine at 1000c and 172.26 nm for glycine at 1000C, Ftir In the analyzed we can see that all bands remained, regardless of temperature, as bands were preserved because no bond was broken in front temperature increase, remaining stable at the sintering temperature of 800 ° C and 1000 ° C.

Teses
1
  • MAXWELL SANTANA LIBÓRIO
  • ANÁLISE MECÂNICA E ESTRUTURAL DE FILMES SÓLIDOS LUBRIFICANTES OBTIDOS POR PROCESSAMENTO A PLASMA

  • Orientador : SALETE MARTINS ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SALETE MARTINS ALVES
  • MICHELLE CEQUEIRA FEITOR
  • THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • DANTE FERREIRA FRANCESCHINI FILHO
  • ROMULO RIBEIRO MAGALHAES DE SOUSA
  • Data: 24/01/2020

  • Mostrar Resumo
  • A lubrificação no processo de fabricação representa até 17% no custo total da produção, sendo assim, um fator de grande interesse para a indústria. Além do alto custo, no campo de fabricação e usinagem, o uso de fluidos de corte promovem riscos para saúde e meio ambiente. Portanto, um dos focos no estudo de lubrificantes está em substituir produtos químicos para tornar o processo cada vez mais limpo. Atualmente, a maioria das ferramentas de corte de alta velocidade apresentam revestimentos auto-lubrificantes que diminui o uso de lubrificantes líquidos ou refrigerantes. O uso de filmes sólidos lubrificantes, tais como MoS2 e grafite, podem ser usados para obter um controle de atrito e desgaste em aplicações tribológicas severas. Estes revestimentos são formados normalmente através de técnicas de deposição por plasma como a pulverização catódica (magnetron sputtering). Para produzir revestimento duro e lubrificante em ferramenta de aço rápido e metal duro, Neste trabalho, foi desenvolvido um processo híbrido de formação de filmes dispostos em multicamadas de nitreto de titânio (TiN) e bissulfeto de molibdênio (MoS2) usando as técnicas de deposição por gaiola catódica e magnetron sputtering. Os filmes foram depositados em substratos de aço M2, WC e aplicados em brocas deste último material. Foram realizados os ensaios de dureza Vickers e esclerometria pendular para quantificar a resistência superficial bem como o desgaste abrasivo antes e depois dos processos de deposição por plasma. Caracterizações químicas e morfológicas foram usadas neste estudo para relacionar a estrutura e fases dos filmes com a diminuição do atrito, o aumento da resistência ao desgaste e vida útil de brocas revestidas com os materiais depositados. Difração de raios-X (DRX) e Espectroscopia de energia dispersiva (EDS) foram usados para determinar as fases e composição dos filmes, a rugosidade foi observada por meio do ensaio de Microscopia de força atômica (MFA) e a microscopia eletrônica de varredura (MEV) proporcionou a obtenção da espessura dos filmes depositados. Quanto a resistência ao desgaste através do Esclerômetro pendular foram apresentados resultados favoráveis a lubricidade do material, apresentando diminuição do atrito e resistência ao desgaste, o que resultou em aumento de vida útil das brocas submetidas ao processo híbrido (deposição por gaiola catódica e magnetron sputtering) apresentado neste trabalho.


  • Mostrar Abstract
  • .Lubrication in the manufacturing process represents up to 17 % of the total cost of production, therefore a factor of great interest for the industry. In addition to the high cost, in the field of manufacturing and machining, the use of cutting fluids promotes health and environmental risks. Therefore, one of the focuses in the study of lubricants is to replace chemicals products to make the process cleaner. Currently, the most highspeed cutting tools feature self-lubricants coating that replace the use of liquid lubricants or coolants. The use of solid lubricant films, such as MoS2 and graphite, are used in friction control of friction and wear in severe tribological applications. These coatings are usually formed by plasma deposition techniques such as magnetron sputtering. To produce hard and lubricating coating on fast steel and carbide tool In this work, a hybrid process for the formation of multilayer films of titanium nitride (TiN) and molybdenum disulfide (MoS2) was developed using the techniques of deposition by cathode cage and magnetron sputtering. The films were deposited on M2 steel substrates and WC tools. Vickers microhardness test were performed to quantify the surface resistance of the coated samples. Chemical and morphological characterizations were used in this study to relate the structure, phases and number of film layers to friction change and loss of energy in heat in machining process, X-ray Diffraction (XRD) and Dispersive Energy Spectroscopy (EDS) were used to determine the phases and composition, The morphology was observed by the Atomic Force Microscopy (AFM) and Scanning Electron Microscopy (SEM), it also provided the observation of the superficial changes caused by the deposition with cathodic cage and the thickness of the deposited films. The roughness was measured with a digital roughness meter and after the layer deposition processes on M2 steel discs friction coefficient was evaluated by HFRR test and in WC tools the machining test was performed with conventional lathe. In the test were presented favorable results to the lubricy of the material, showing less energy loss in the form of heat and consequently, reduced friction, which results in increased service life and less possibility of thermal crack formation in tools subjected to the hybrid process (cathode cage deposition and magnetron sputtering) presented in this paper.

2
  • HUGO FERNANDES MEDEIROS DA SILVA
  • OBTENÇÃO DE UMA SUPERFÍCIE SELETIVA DO TIPO ARMADILHA ÓTICA ATRAVÉS DA OXIDAÇÃO POR PLASMA ELETROLÍTICO

  • Orientador : CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • SALETE MARTINS ALVES
  • UILAME UMBELINO GOMES
  • ELIDIANE CIPRIANO RANGEL
  • NILSON CRISTINO CRUZ
  • Data: 20/03/2020

  • Mostrar Resumo
  • Os coletores solares de alto desempenho são aqueles com superfícies seletivas, com alta absorção de radiação solar e de menor reflectância da radiação em forma de calor. Uma das novas estratégias para melhorar esse desempenho envolve a modificação de suas superfícies para obter estruturas na forma de armadilha ótica. Neste trabalho, uma técnica de tratamento de plasma chamada de oxidação por plasma eletrolítico / Plasma eletrolytic oxidation (PEO) foi testada para produzir porosidade em superfícies de alumínio de maneira controlada. Para isso, foi utilizada uma fonte de tensão pulsada na forma de onda quadrada aplicada na frequência de 10 kHz. As densidades de corrente aplicadas foram 0,12, 0,15 e 0,17 A/cm2. Além dessas variáveis, o ciclo de trabalho também foi alterado em 30, 50 e 70%. Cada tratamento foi realizado por diferentes tempos de duração com 2, 4 e 6 min. Posteriormente aos tratamentos, as superfícies tratadas foram avaliadas quanto a sua microestrutura, composição química e propriedades óticas. Dentre todas as amostras tratadas, a amostra tratada por 6 minutos com ciclo de trabalho de 70% e corrente aplicada de 1 A, foi a amostra que se mostrou mais eficiente na absorção de radiação solar para aplicação na fabricação de coletores solares.


  • Mostrar Abstract
  • .

3
  • JOSÉ LIRA BRAGA NETO
  • ESTUDO DO COMPORTAMENTO MECÂNICO DE MATERIAIS COMPÓSITOS SUBMETIDOS A CARREGAMENTO DE IMPACTO DE BAIXA VELOCIDADE NA PRESENÇA DE CONCENTRADORES DE TENSÃO

  • Orientador : RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOELTON FONSECA BARBOSA
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • SALETE MARTINS ALVES
  • SANDRO CAMPOS AMICO
  • WANDERLEY FERREIRA DE AMORIM JÚNIOR
  • Data: 27/03/2020

  • Mostrar Resumo
  • Os materiais compósitos vêm sendo utilizado em diversas aplicações, principalmente nas engenharias. Um dos principais fatores da escolha desse tipo de material é devido à combinação de baixa massa específica com excelentes propriedades mecânicas. Entretanto o impacto é uma das propriedades menos compreendidas e estudadas em materiais compósitos. Eles são mais comuns de ocorrer e provocam danos que nem sempre são visíveis à olho nu ou que podem se encobertos por acabamentos superficiais. Diante exposto, este trabalho desenvolveu-se um compósito de matriz polimérica com tecido de fibra de vidro–E pelo o processo de pelo processo de hand-lay-up, contendo descontinuidades geometrias, onde foram submetidos a único impacto com energia de 61 J em uma máquina de impacto de baixa velocidade do tipo drop-test com e sem descontinuidades geométrica e também energia dissipada de impacto. Analisando-se a resistência residual dos compósitos após impacto através dos ensaios de flexão em quatro pontos para analisar o efeito do concentrador de tensão nos compósitos, também se fez uma análise do efeito da perfuração total do impacto em relação ao concentrador de tensão de mesmo diâmetro do impactor da máquina de impacto, além disso, foram realizadas analises macroscópicas do dano para todas condições em estudo. Os resultados obtidos mostram que os compósitos com furos houve uma diminuição na força máxima em comparação ao sem furo e a energia de absorção também foi maior. Para resistência a flexão e o módulo de elasticidades em flexão o compósito que apresenta a descontinuidade geométrica obteve menor valor de em comparação ao sem furo e sem impacto mostrando que o dano de impacto e o concentrador de tensão influenciarão para a redução das propriedades.


  • Mostrar Abstract
  • .

4
  • ERISSON APARECIDO DE DEUS LEAL
  • ESTUDO DA PREPARAÇÃO E DENSIFICAÇÃO POR SINTERIZAÇÃO DE COMPÓSITOS WC-Co-Al2O3 CERÂMICO DE MATRIZ METÁLICA

  • Orientador : FRANCINE ALVES DA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANGELUS GIUSEPPE PEREIRA DA SILVA
  • ELCIO CORREIA DE SOUZA TAVARES
  • FRANCINE ALVES DA COSTA
  • SALETE MARTINS ALVES
  • UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 29/04/2020

  • Mostrar Resumo
  • O compósito WC-Co (metal duro) é largamente utilizado na indústria de metal-mecânica e de petróleo, mineração e construção civil devido a sua alta dureza, alta resistência a abrasão e sob alta temperatura. Assim como o WC, a alumina é uma cerâmica que possui alta dureza, alta resistência a abrasão e sob alta temperatura e por isso também é usada como ferramenta de carte. Este trabalho investiga a adição de 1, 2, 5 e 10 % em massa de alumina a um pó compósito de metal duro (WC-Co) com 10 % em massa de cobalto. O efeito da preparação dos pós compósitos por mistura mecânica e moagem de alta energia também foi investigado. Além disso, a influência da temperatura de sinterização na densidade e microestrutura dos corpos sinterizados também faz parte do estudo deste trabalho. Um moinho planetário pulverissete 7 de alta energia foi usado para preparar todos os pós utilizando um recipiente com bolas de metal duro e álcool etílico a 99% sob 400 rpm e por 50 h, exceto o pó WC-10%Co com 5% em massa de Al2O3 que teve uma carga de pó moída durante 30 h, além do pó moído por 50 h. Durante a moagem, amostras de pós foram colhidas após 2, 10, 20 e 30 h. Pós com as mesmas composições foram preparados por mistura mecânica para servir de referência. Compactos de pós com forma cilíndrica foram obtidos em matriz uniaxial de aço inoxidável com 5 mm de diâmetro a 200 MPa. Compactos verdes com 5,04 ± 0,2 mm de diâmetro e 3,42 ± 0,4 mm de espessura foram produzidos. Todos os compactos verdes foram sinterizados em um dilatômetro a 1.400 oC e 1.550 oC por 1 h e sob atmosfera de argônio. A taxa de aquecimento utilizada foi de 10 oC/min. Tanto os pós preparados quanto as compactos verdes e sinterizados foram caracterizados usando técnicas de distribuição de tamanho de partícula, DRX, MEV, EDS, medidas de densidade, densificação, contração dilatométrica e de dureza Vikers. Os corpos sinterizados de pós WC-10%Co com 5 e 10 % de Al2O3 exibem maior densidade, porém a densidade máxima alcançada foi de 70 % da densidade teórica tanto para os pós moídos por 50 h quanto para os pós misturados. Da mesma forma, os corpos sinterizados sob maior temperatura também apresentaram maior densidade. A densificação dos compactos desses pós preparados por moagem é maior que a dos compactos de pós misturados e sinterizados a 1.550 oC. Todavia, os compactos de pós WC-10%Co com 5 % de Al2O3 moídos por 30 h exibem densidade de 91 % da densidade teórica e uma densificação de 87 % quando sinterizados a 1.550 oC, além de uma dureza de 500 HV.


  • Mostrar Abstract
  • .

5
  • RICARDO ALEX DANTAS DA CUNHA
  • COMPORTAMENTO MECÂNICO DE UM COMPÓSITO INTRAPLY/YARN SUBMETIDO A IMPACTO DE BAIXA VELOCIDADE NA PRESENÇA DE CONCENTRAÇÃO DE TENSÃO: UMA ANÁLISE EXPERIMENTAL E ANALÍTICA

  • Orientador : RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANIEL JOAQUIM DA CONCEIÇÃO MOUTINHO
  • AVELINO MANUEL DA SILVA DIAS
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • WANDERLEY FERREIRA DE AMORIM JÚNIOR
  • Data: 07/08/2020

  • Mostrar Resumo
  • Aliando as propriedades mecânicas e as diferentes aplicações estruturais dos materiais compósitos híbridos surge um interesse em buscar resultados que avaliem tais propriedades. Diante disso, esta tese tem como objetivo fazer uma análise experimental para determinar a resistência residual à flexão pós impacto com e sem concentração de tensão, o fator de concentração de tensão e modelar matematicamente esse comportamento por meio de equações empíricas. Desenvolveu-se dois tipos de laminados compósitos de matriz polimérica, ambos com onze camadas, sendo um compósito híbrido intraply/yarn constituído de oito camadas de tecido bidirecional com fibra de vidro-E  e três camadas de tecido bidirecional de mecha híbrida kevlar/vidro-E (LHKV) localizadas nas extremidades e no centro do laminado, submetido as energias de impacto de 77 e 101 J, e um segundo laminado reforçado apenas por tecido bidirecional de vidro-E (LFV) submetido as energias de impacto de 46 e 62 JFez-se uma comparação da presença da descontinuidade geométrica (furo de 16 mm) no centro dos corpos de provas para a resistência à flexão antes e pós impacto, para avaliar o efeito do concentrador de tensão, da hibridização e formação do dano. Os resultados experimentais mostraram que o tecido de mecha híbrida melhorou a resistência ao impacto suportando uma maior sequência de impactos de alta energia quando comparado a outros trabalhos na literatura, apresentando uma redução da área do dano, com baixa delaminação permitindo a possibilidade de reparo, bem como a recuperação de suas propriedades residuais. Dos testes realizados, verificou-se também que o dano foi 50 % maior que o fator de concentração do material sem hibridação, com isso, nas amostras híbridas, o dano teve uma influência inferior a 8 % na redução da resistência residual.


  • Mostrar Abstract
  • Combining the mechanical properties and the different structural applications of hybrid composite materials, I became interested in seeking results that evaluate such properties. Therefore, this thesis aims to perform an experimental analysis to determine the residual flexural strength after impact with and without stress concentration and to model this behavior analytically by means of finite elements. Two types of polymeric matrix composite laminates were developed, both with 11 layers, being a hybrid intraply/yarn composite composed of 8 layers of bidirectional fabric with E-glass fiber and 3 layers of hybrid kevlar/glass (LHKV) woven bidirectional fabric located at the ends and in the center of the laminate, submitted to impact energies of 76 and 100 J, and a second laminate reinforced only by bidirectional E-glass fabric (LFV) subjected to impact energies of 46 and 61 J. A comparison was made of the presence of geometric discontinuity (16 mm hole) in the center of the test specimens for bending strength before and after impact, to evaluate the effect of the stress concentrator, hybridization and damage formation. The experimental results showed that the hybrid wick fabric improved the impact strength supporting a higher sequence of high-energy impacts when compared to other studies in the literature, presenting a reduction of the damage area, with low delamination as a possibility of repair, as well as the recovery of its residual properties. The analytical results were coherent and satisfactory and served to validate the experimental data.

6
  • JOSÉ CÉSAR AUGUSTO DE QUEIROZ
  • ESTUDO COMPARATIVO DE FILMES FINOS DE ZnO: Al E ZnO: Al: Ti DEPOSITADOS POR MAGNETRON SPUTTERING E CÁTODO OCO

  • Orientador : THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MICHELLE CEQUEIRA FEITOR
  • THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • BARTOLOMEU CRUZ VIANA NETO
  • EMANUEL BENEDITO DE MELO
  • ROMULO RIBEIRO MAGALHAES DE SOUSA
  • Data: 24/08/2020

  • Mostrar Resumo
  • As pesquisas atuais tem buscado de forma incessante novos materiais que apresentem respostas equivalentes aos semicondutores. Esses materiais possuem caráter multifuncional com efeitos associados entre transparência óptica e resistividade elétrica. Nesse contexto, os filmes finos TCOs são alternativas, que podem suprir determinadas demandas em função da sua natureza óptica e elétrica. Este trabalho investigou de maneira teórica e experimental a deposição de filmes finos de AZO (ZnO dopado com Al) e TAZO (ZnO co-dopado com Al e Ti) depositados por magnetron sputtering e cátodo oco. A síntese dos filmes foi executada com pressão parcial de oxigênio variando entre 0%, 15%, 25% e 50%, respectivamente, em relação ao fluxo total de gases. Investigou-se a influência do gás na dopagem, microestrutura e propriedades físicas dos filmes. As deposições por magnetron sputtering foram realizadas a partir da confecção de um alvo sólido de AZO com 4% at de Al e um alvo sólido de TAZO com 4% at e 2% at de dopagem de Al e Ti, respectivamente, em atmosfera com fluxo máximo de 20 cm3/min, sob temperatura de 90 C e tempo de 0.5 h. Os filmes de cátodo oco foram obtidos a partir do mesmo tipo de pó que deu origem aos alvos usados no sputtering. As deposições por cátodo oco ocorreram com fluxo máximo de 20 cm3/min, sob temperatura de 200C e tempo de 0.5 h. A difração de raios X identificou que todos os filmes apresentam estrutura wurtzita e sistema cristalino hexagonal de grupo espacial P63mc. As técnicas de microscopia eletrônica e de força atômica permitiram a observação das mudanças superficiais provocas pelo acréscimo de oxigênio a atmosfera do processo, além de permitir mensurar a espessura dos filmes. Todos os filmes finos produzidos neste trabalho apresentaram transmitância óptica acima dos 80% e valores de resistividade elétrica que variaram entre 103 e 104 Ωcm. O cálculo de otimização da geometria corrobora com os resultados experimentais de DRX, que mostram a distorção nos sítios octaédricos dos íons Al3+ e Ti4+ originando uma rede cristalina assimétrica e com baixa grau estequiométrico. A estrutura eletrônica de bandas possibilitou observar a disposição das bandas de valência e condução em função do incremento de O na rede e o estado semicondutor dos filmes, o quais apresentam valores de Eg próximos da estrutura de ZnO puro e a natureza covalente das ligações Zn-O (⊥ c).


  • Mostrar Abstract
  • .

7
  • EVANILDO VICENTE DE OLIVEIRA NUNES
  • ESTUDO DA DENSIFICAÇÃO E MICROESTRUTURA DO COMPÓSITO Cu-Grafite PREPARADO POR MOAGEM DE ALTA ENERGIA E SINTERIZADO POR SPS

  • Orientador : FRANCINE ALVES DA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCINE ALVES DA COSTA
  • MEYSAM MASHHADIKARIMI
  • MARCO ANTONIO MORALES TORRES
  • UILAME UMBELINO GOMES
  • ARIADNE DE SOUZA SILVA
  • DANIEL ARAÚJO DE MACEDO
  • ANGELUS GIUSEPPE PEREIRA DA SILVA
  • Data: 28/08/2020

  • Mostrar Resumo
  • O compósito Cu-grafite é um material usado como contatos elétricos. Ele é um sistema imiscível, mas uma possível solução sólida metaestável pode ser exibida quando pós de cobre e grafite são preparados por moagem de alta energia. Nesse trabalho, foi investigado o efeito da moagem de alta energia, na produção de pós compósitos Cu-grafite nanocristalinos, amorfos ou com solução sólida metaestável de grafite na fase cobre. A influência da preparação desses pós na densificação e microestrutura das amostras sinterizadas também foi objeto de investigação, além do efeito provocado na condutividade elétrica desse compósito. Os pós foram preparados por mistura mecânica realizada manualmente e moagem de alta energia nos moinhos planetário Pulveriseatte 7 e SPEX 8000D. Pós de Cu e grafite na proporção de 5% em massa de grafite foram colocados para moer em um recipiente com bolas, de carbeto de tungstênio no moinho planetário e de aço inoxidável no moinho SPEX. No moinho planetário, a razão em massa pó para bola empregada foi de 1:5 e a velocidade de moagem foi de 400 rpm, sendo utilizada a atmosfera de argônio de alta pureza para realização das moagens nesse moinho. Os pós foram moídos por 50 horas e amostras de pós foram coletadas após 2, 10, 20, 30, 40h e 50h de moagem. A atmosfera de argônio e a razão em massa de pó para bola foram mantidas no moinho SPEX, no entanto, por se tratar de um moinho bem mais energético, utilizou-se tempos de moagens mais reduzidos, onde pós foram moídos por 1h e por 2h. Amostras de pós compósitos foram sinterizadas através da técnica de sinterização por plasma pulsado (SPS) a pressão de 25 MPa, 40MPa e 50MPa em matriz cilíndrica numa câmara de vácuo. Os compactados foram sinterizados a 650°, 700°C e 950oC durante 5 minutos de isoterma. A taxa de aquecimento usada foi de 100oC/min. Análise de microscopia ótica e eletrônica de varredura foram empregadas para observar a forma e distribuição de tamanho de partícula dos pós moídos bem como das estruturas sinterizadas. Análise de espectroscopia por energia dispersiva (EDS) foi utilizada para detectar a presença de contaminação nos pós moídos. A difração de raios-x foi usada para detectar as fases e observar o efeito da moagem nos cristalitos dos pós moídos. A densidade dos corpos sinterizados foi medida pelo método geométrico (massa/volume).


  • Mostrar Abstract
  • .

8
  • JACIANA SILVA DE SANTANA
  • Estudo da obtenção de compósitos Al2O3-Ni preparados por moagem de alta energia e sinterizados por SPS

  • Orientador : FRANCINE ALVES DA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCINE ALVES DA COSTA
  • MARCELLO FILGUEIRA
  • UILAME UMBELINO GOMES
  • GILSON GARCIA DA SILVA
  • RICARDO PEIXOTO SUASSUNA DUTRA
  • Data: 18/09/2020

  • Mostrar Resumo
  • A alumina é uma cerâmica muito utilizada devido as suas características de elevada dureza e resistente ao desgaste, bem como por ser um material quimicamente inerte. No entanto, sua aplicação na engenharia tem sido limitada devido à baixa tenacidade a fratura. Na indústria de manufatura, a procura por materiais que ofereçam maior resistência e tenacidade à fratura tem conduzido ao desenvolvimento de materiais com melhores propriedades para utilização como ferramentas de corte. Tais estudos mostram que a adição de uma fase metálica na matriz de alumina confere uma melhor tenacidade à fratura com a combinação de suas propriedades, onde a fase metálica é responsável pelo aumento de absorção da energia de propagação de trinca. Neste sentido, para investigar o efeito da adição de níquel em uma matriz cerâmica de alumina, pós de Al2O3-Ni com 5, 10 e 20% em massa de níquel foram preparados por moagem em moinho planetário de alta energia usando bolas e recipientes de metal duro. Tais pós foram moídos a úmido em uma solução isopropanol a 400 rpm durante 50 h. A razão em massa de pó para bolas usada foi de 1:5. Um pó de alumina puro também foi usado para servir de referência. O pó de alumina puro e os pós compósitos Al2O3-Ni foram sinterizados por Plasma Pulsado (SPS) em uma matriz de carbono com 5 mm de diâmetro a 1350, 1500 e 1650°C durante 6 minutos. Análises de FRX, DRX, MEV, medidas de densidade, de resistência ao desgaste e de dureza Vickers foram usadas para caracterizar os pós elementares de alumina e níquel e os pós Al2O3-Ni moídos, bem como os compactos sinterizados. Os compactos de pós Al2O3-Ni com 10% em massa de Ni apresentaram maior valor de dureza Vickers nas três temperaturas de sinterização. Diferentemente, os compactos de pós Al2O3-Ni com 20% em massa de Ni sinterizados a 1.650oC alcançaram o maior valor (10,5 Mpa.m1/2) de tenacidade à fratura.


  • Mostrar Abstract
  • The search for materials that ofter greater strength and fracture toughness has provided improvements in the compositions of materials for use in cutting tools. The application of composite materials in this type of application offers several advantages due to characteristics improved by the combination of metals and ceramics. The ceramics are superior in their hardness, chemical stability and refractory character, however, the main negative point is the gragility. In order to minimize this factor, several percentages of nickel were evaluated in the alumina ceramic matrix. Microcrystalline Al2O3-Ni powders can be produced by hight energy ball mill, as well as dense structures with better mechanical properties can be obtained by sintering with liquid phase. This work investigates the effect of the percentages of nickel micrometric powders added on the alumina matrix using the SPS sintering method “Spark Plasma Sintering” of the composites. The proportions used were: 0%, 5%, 10% and 20% by mass of nickel (Ni) in a carbon matrix of 5 millimeters in diameter. The powders were ground in a hard metal container with carbide beads in C3HO (H3C-HCOH-CH3) isopropanol solution, using 5:1 mass/ball ratio, where all the composite preparation powders were milled by up to 50 hours. In the 5% nickel pilot assay sample oh the mixture were collected after 2, 10, 20, 30, 40 and 50 hours of milling. The sintering was performed at a temperature of 1350°C, 1500°C and 1650°C by the SPS method for 6 minutes at the respective worked temperatures. The characterization of the starting powders mixtures and the composite contained before and after sintering were analyzed by physical-chemical, microstructural and mechanical tests. In general, the characterization of composites and ceramics powders was obtained through mechanical, physical and tribological tests. 

9
  • FELIPE RODRIGUES DE FREITAS NETO
  • DINÂMICA NÃO-LINEAR E CONTROLE DE OSCILADORES INTELIGENTES

  • Orientador : WALLACE MOREIRA BESSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALESSANDRO ROSA LOPES ZACHI
  • MARCELO AMORIM SAVI
  • MARCIO VALERIO DE ARAUJO
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • WALLACE MOREIRA BESSA
  • Data: 05/10/2020

  • Mostrar Resumo
  • Problemas envolvendo vibrações mecânicas são comuns em praticamente todos os ramos da indústria. Para tentar suprimir ou controlar essas vibrações foram desenvolvidos vários métodos e técnicas ao longo das ultimas décadas e continua nos dias atuais, principalmente devido as crescentes necessidades da engenharia. Entre as técnicas utilizadas pode ser citado o uso de materiais ou estruturas inteligentes. Estes materiais apresentam um comportamento não-linear, e a depender dos parâmetros do sistema dinâmico que os empregam podem apresentar respostas periódicas, quase periódicas e caóticas. Diante dessa riqueza de respostas há um aumento na complexidade de predizer seu comportamento e em aplicar uma técnica de controle de modo eficaz. O presente trabalho apresenta um estudo da dinâmica não linear de um oscilador com materiais inteligentes e busca levar o sistema a um estado desejado utilizando uma técnica de controle robusto auxiliada por uma Rede Neural Artificial. Antes da aplicação desta técnica de controle é feito um estudo prévio do comportamento estático de Compósitos com Ligas com Memória de Forma (CLMF), seguido de um estudo dinâmico onde são exploradas ferramentas como o Diagrama de Bifurcação e o Maior Expoente de Lyapunov para extrair mais informações sobre a dinâmica apresentada por osciladores com tais materiais. São apresentados casos específicos que buscam verificar a efetividade da técnica de controle, que deve apresentar robustez, capacidade de aprendizado, de adaptação e de predição. Como resultado, a técnica de controle usada foi capaz de controlar osciladores com Ligas com Memória de Forma (LMF) e Compósitos com Ligas com Memoria de Forma diante de não-linearidades tipo histerese e saturação, com flutuações nos parâmetros e com o desconhecimento da dinâmica do sistema. A técnica de controle também foi capaz de controlar respostas caóticas do oscilador utilizando um atuador externo.


  • Mostrar Abstract
  • Problems involving mechanical vibrations are common in virtually all branches of industry. In order to try to suppress or control these vibrations, several methods and techniques have been developed over the last decades and continue today, mainly due to the growing needs of engineering. Among the techniques used can be cited the use of intelligent materials and smart structures. These materials exhibit a non-linear behavior, and depending on the parameters of the dynamic system that employ them, they may present periodic, almost periodic and chaotic responses. Given this wealth of responses, there is an increase in the complexity of predicting their behavior and applying an effective control technique. The present work presents a study of the nonlinear dynamics of an oscillator with intelligent materials and seeks to bring the system to a desired state using a robust control technique aided by an Artificial Neural Network. Before applying this control technique, a prior study of the static behavior of Shape Memory Alloys Composites (SMAC) is carried out, followed by a dynamic study where tools such as the Bifurcation Diagram and the Largest Lyapunov Exponent are explored to extract more information about the dynamics presented by oscillators with such materials. Specific cases are presented to verify the effectiveness of the control technique, which must be robust, capable of learning, adapting and predicting. As a result, the control technique used was able to control oscillators with Shape Memory Alloys (SMA) and Shape Memory Alloy Composites in the face of non-linearities such as hysteresis and saturation, with fluctuations in the parameters and the lack of system dynamics. The control technique was also able to control chaotic responses of the oscillator using an external actuator.

10
  • CHRISTIANE SIQUEIRA DE AZEVEDO SA
  • OBTENÇÃO DE SISTEMAS NANOMÉTRICOS DO TIPO O/A DE ÓLEOS Cymbopogon winterianus Jowitt E Azadirachta indica A. Juss PARA APLICAÇÃO EM MATERIAIS TÊXTEIS NA ÁREA DA SAÚDE

  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • IRIS OLIVEIRA DA SILVA
  • KESIA KARINA DE OLIVEIRA SOUTO SILVA
  • ANDREA ZILLE
  • CÁTIA GUARACIARA FERNANDES TEIXEIRA ROSSI
  • Data: 26/10/2020

  • Mostrar Resumo
  • Os materiais têxteis funcionais têm sido amplamente pesquisados e desenvolvidos com a finalidade de serem utilizados em várias áreas da ciência, meio ambiente e em materiais tecnológicos. Com o auxílio de polímeros naturais podemos desenvolver produtos com diversas propriedades e infinitas aplicações. O aumento do consumo e a variedade do uso dos têxteis na área da saúde vêm expandindo a necessidade de novas metodologias que proporcionem propriedades específicas aos materiais têxteis como biocompatibilidade, alta resistência a ácidos, álcalis e microorganismos, boa estabilidade dimensional, flexibilidade, ausência de impurezas, absorção/repelência à líquidos, dentre outras, e portanto, esta pesquisa propôs desenvolver um material têxtil funcional com propriedades antimicrobianas através do estudo e obtenção de sistemas nanométricos do tipo O/A para solubilizar os óleos de citronela (Cymbopogon nardus L.) e neem (Azadirachta indica A. Juss) como agente antimicrobiano para ser aplicado ao substrato têxtil. A quitosana é um polímero natural bioativo e tem uma grande variedade de aplicações devido às suas propriedades, ela também apresenta propriedade antimicrobiana e neste trabalho a sua função é de agente modificador superficial do tecido, uma malha de soja. Os óleos essenciais usados foram obtidos comercialmente e reduzidos em microemulsões, usando dois tipos de emulsionantes, tensoativo tween 80 e um tensoativo natural produzido a partir do proprio óleo de neem. Foram desenvolvidas duas formulações de microemulsões com tamanho de partícula em escala nanométrica e boa estabilidade química com propriedades antimicrobianas. Foram realizadas análises para caracterizar os óleos, o tensoativo natural, as microemulsões e o tecido funcionalizado. Foi avaliada a atividade antimicrobiana contra as bactérias Staphylococcus aureus e a Escherichia coli, onde houve inibição do crescimento bacteriano para cada uma das formulações dos sistemas nanométricos obtidos.


  • Mostrar Abstract
  • Functional textile materials have been extensively researched and developed to be used in different areas of science, environment, and technological materials. With the help of natural polymers, we can develop products with various properties and endless applications. The increase in consumption and the variety of the use of textiles in the health area have been expanding. There is  a vast  need for new methodologies that provide specific properties to textile materials such as biocompatibility, high resistance to acids, alkalis and microorganisms, good dimensional stability, flexibility, absence of impurities, absorption/repellency to liquids, among others. Therefore, this research proposes to develop a functional textile material with antimicrobial properties, to obtain nanometric systems of type the O/A (OIL/WATER) to solubilize citronella oil (Cymbopogon nardus L.) and neem (Azadirachta indica A. Juss) as antimicrobial agents to be applied to the textile substrate. Chitosan is a bioactive natural polymer and has a wide variety of applications due to its properties, and also being an antimicrobial agent. In this work, it has been used as a surface modifying agent of a soy fabric. The essential oils were obtained commercially and reduced in microemulsions, using two types of emulsifiers, surface-active agents, tween 80 and a natural agent produced from neem oil. Two formulations of microemulsions with particle sizes on a nanoscale and good chemical stability with antimicrobial properties were developed. Analyses were performed to characterize the oils, the natural surface active agent, the microemulsions and the functionalized fabric. Antimicrobial activities against Staphylococcus aureus and Escherichia coli bacteria were evaluated, where bacterial growth was inhibited for each of the formulations of the nanometric systems.

11
  • LEONARDO CHAGAS DA SILVA
  • Aplicação de filmes finos sobre superfície metálica para redução de desgaste em sistema de injeção de combustível

  • Orientador : SALETE MARTINS ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • POLYANA ALVES RADI GONÇALVES
  • DANTE FERREIRA FRANCESCHINI FILHO
  • MARCELLO FILGUEIRA
  • SALETE MARTINS ALVES
  • THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • Data: 26/10/2020

  • Mostrar Resumo
  • A presente tese busca o desenvolvimento de um novo material para o revestimento de componentes do sistema de injeção utilizado nos motores do ciclo Diesel atualmente. Para isso, estudou-se a aplicação de filmes finos de Bissulfeto de Molibdênio (MoS2) e Nitreto de Titânio (TiN), depositados em multicamadas através da técnica de magnetron sputering, e a aplicação de filmes finos de carbono tipo diamante com silício incorporado (silicon-incorporated diamond-like carbon - DLC-Si), depositados em multicamadas através da técnica PECVD utilizando silano + metano. As aplicações foram realizadas em superfícies de substratos de aços SAE 1045 nitretadas, também foi utilizando um terceiro conjunto - Amostras Controle, isto é, sem revestimentos. Para avaliar o desgaste sobre as amostras, desenvolveu-se um tribômetro, do tipo cilindro sobre disco (tribocame), cujo o funcionamento aproxima-se do que ocorre com alguns componentes da bomba de alta pressão do sistema de injeção Common Rail (C.R.). As amostras estiveram imersas em diesel S-10 B10 e foram submetidas a um contato deslizante sob carga cíclica durante períodos predefinidos. A caracterização mecânica e tribológica dos filmes foi realizada por meio de avaliação dos aspectos microestruturais por microscopia eletrônica, análise química semiquantitativa, uniformidade, além de métodos como perda mássica, rugosidade e microdureza. Os resultados mostraram pela avaliação evolutiva das imagens de microscopia, ambos os revestimentos responderam com maior eficiência em redução do desgaste frente às amostras não revestidas. Apesar de ter tido uma alta taxa de perda de massa nos primeiros ensaios, o filme de MoS2-TiN obteve os menores valores de rugosidade ao final do último ensaio, ratificando seu potencial tribológico em redução de atrito. Para as amostras de DLC-Si, foram registrados índices de rugosidades acima do padrão de retificação. A isso está relacionado à composição da deposição desses filmes. No entanto, tais amostras obtiveram menores taxas de perda mássica e apresentaram o melhor comportamento em meio à lubrificante utilizado


  • Mostrar Abstract
  • This thesis addresses the application of thin films of Molybdenum Disulfide (MoS2) and Titanium Nitride (TiN), applied in multilayers using the technique of magnetron sputering, and thin films of carbon type diamond with embedded silicon (silicon-incorporated diamond- like carbon - DLC-Si), applied in multilayers using the PECVD technique using silane + methane. The applications were carried out on surfaces of SAE 1045 steel substrates, using a third set of samples without coatings as Control Samples. For the provision of wear on the samples, a tribometer, of the cylinder-on-disc type (tribocame), was developed, whose operation is close to that which occurs with some components of the Common Rail injection system (C.R.). The samples were immersed in diesel S-10 B10 and were submitted to a sliding contact under cyclic load for predefined periods. The characterization and mechanics and tribology of the films was carried out through the evaluation of microstructural aspects by electron microscopy, semi-quantitative chemical analysis, uniformity, in addition to methods such as mass loss, roughness and microhardness. The results showed by the evolutionary evaluation of the microscopy images, both coatings responded with greater efficiency in reducing wear compared to uncoated samples. Despite having a high rate of mass loss in the first tests, the MoS2-TiN film obtained the lowest values of roughness at the end of the last test, confirming its tribological potential in reducing friction. For DLC-Si samples, roughness indexes above the rectification standard were recorded. This is related to the composition of the deposition of these films. However, such samples obtained lower rates of mass loss and showed the best behavior in the medium used.

12
  • EDUARDO CÉSAR BEZERRA CÂMARA
  • Estudo do comportamento à fadiga de cabos condutores de energia com alma de alumínio utilizando RNAs

  • Orientador : RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRUNO DA CUNHA DINIZ
  • JOSÉ ALEXANDER ARAÚJO
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • RAPHAEL ARAUJO CARDOSO
  • WALLACE MOREIRA BESSA
  • Data: 30/10/2020

  • Mostrar Resumo
  • As dimensões continentais do Brasil e a distância das unidades geradoras de energia (geralmente hidrelétricas) dos centros consumidores são fatores que elevam a importância das redes de distribuição, já que uma falha inesperada por fadiga nos cabos condutores pode atingir dezenas de milhões de consumidores envolvendo, portanto, custos altíssimos. Para estimar a vida remanescente dos cabos dessas linhas são necessários laboratórios sofisticados e longos ensaios para obtenção de curvas S-N com o mesmo nível de tensão média aplicado no campo. Assim, torna-se desejável um modelo capaz de prever a resistência à fadiga de cabos condutores com eficácia, simplificando a necessidade de ensaios e os custos, além, claro, dos riscos de blackout. Nesse sentido, este estudo busca criar arquiteturas de Redes Neurais Artificiais (RNAs) capazes de estimar a resistência à fadiga de cabos condutores de alumínio, através da variação de parâmetros estruturais dos cabos como, o peso específico (W), o módulo de rigidez à flexão (EI) e a constante K de Poffenberger-Swart, levando em consideração a tensão média (carga de esticamento) e o número de ciclos a que os cabos são submetidos. O treinamento e validação das RNAs foram feitos através de um conjunto de dados obtidos a partir de ensaios de fadiga realizados no laboratório de cabos do Grupo de Fadiga, Fratura e Materiais (GFFM) da Universidade de Brasília (UnB) para diferentes tipos de cabos de ligas de alumínio. Através das RNAs são construídos diagramas de vida constante para essa família de cabos, sendo possível realizar uma comparação dos resultados obtidos experimentalmente e os obtidos pela RNAs através do erro médio quadrático. Os resultados obtidos pelas RNAs se mostraram adequados, baseados principalmente no baixo erro médio quadrático obtido para as diferentes arquiteturas de rede treinadas e validadas e nas curvas de vida constante plotadas, atestando, assim, a boa generalização da resistência à fadiga dos cabos condutores de alumínio analisados.


  • Mostrar Abstract
  • The continental dimensions of Brazil and the distance from the power generating units (usually hydroelectric) of the consumer centers are factors that raise the importance of the distribution networks, since an unexpected failure due to fatigue in the conducting cables, can reach tens of millions of consumers involving therefore, very high costs. To estimate the remaining cable life of these lines, sophisticated laboratories and long tests are necessary to obtain S-N curves with the same level of average voltage applied in the field. Thus, it becomes desirable a model capable of predicting the resistance to fatigue of conductive cables effectively, simplifying the need for testing and the costs, in addition, of course, the risks of blackout. In this sense, this study seeks to create ANN architectures capable of estimating the fatigue strength of aluminum conducting cables, by varying the cable's structural parameters such as the specific weight (W), the flexural stiffness module (EI) and the Poffenberger-Swart constant K, taking into account the average tension (stretching load) and the number of cycles to which the cables are subjected. The training and testing of the ANNs was done through a set of data obtained from fatigue tests carried out in the cable laboratory of the Fatigue, Fracture and Materials Group (GFFM) of the Federal University of Brasília (UnB) for different types of cables of aluminum alloys. Through the ANNs, constant life diagrams will be constructed for this family of cables, making it possible to compare the results obtained experimentally and those obtained by the ANNs through the mean quadratic error. The results obtained by the ANNs proved to be very promising, managing to generalize the resistance to fatigue for the aluminum conductor cables analyzed.

13
  • EDINESIO JALES DA SILVA
  • OBTENÇÃO, CARACTERIZAÇÃO E APLICAÇÃO DE UM COMPÓSITO COM RESINA POLIÉSTER E CARGA DE PÓ DE CIMENTO

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA MELISSA DAMIAO LEITE
  • JONATHAN PAULO PINHEIRO PEREIRA
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • LUIZ GUILHERME VIEIRA MEIRA DE SOUZA
  • MARCELLO FILGUEIRA
  • Data: 05/11/2020

  • Mostrar Resumo
  • Foram estudados os processos de obtenção e caracterização de compósitos com resina (R) poliéster e carga de cimento (C). Os compósitos foram definidos pela razão mássica entre cimento e resina, 1,0R + 0.25C, 1,0R + 0,50C, 1,0R + 0,75C e 1,0R + 1,0C e o método de fabricação usado foi o de moldagem fechada por compressão úmida a frio. Tais compósitos foram caracterizados pela determinação de suas propriedades mecânicas, térmicas, densidade, absorção de água e envelhecimento. O compósito com maior viabilidade econômica foi de 1,0R + 1,0C. Verificou-se que o cimento apresentava função de carga de enchimento, pois todos os compósitos apresentaram menores resistência mecânica que a matriz, com diminuição proporcional ao aumento do pó de cimento, com perda de 50% na tração, 78% na flexão e 11,54% sem impacto, para 1,0R + 1,0C. Como aplicabilidade do material compósito produzido foram fabricados uma mesa de 1,5 m2 e um bancocom o C4 (1,0R + 1,0C). O custo de fabricação da pedra artificial da mesa foi menor que uma de mármore ou granito, o que demonstrou a viabilidade econômica da aplicação dos compósitos.

     

     

     


  • Mostrar Abstract
  • The processes for obtaining and characterizing composites with resin (R) polyester and cement filler (C) were studied. The composites were defined by the mass ratio between cement and resin, 1.0R + 0.25C, 1.0R + 0.50C, 1.0R + 0.75C and 1.0R + 1.0C and the manufacturing method used was molding closed by cold wet compression. Such composites were characterized by the determination of their mechanical, thermal properties, density, water absorption and aging. The most economically viable composite was 1.0R + 1.0C. It was found that the cement had a filling load function, since all composites had lower mechanical strength than the matrix, with a proportional decrease with the increase of the cement powder, with a 50% loss in traction, 78% in flexion and 11, 54% without impact, to 1.0R + 1.0C. As applicability of the composite material produced, a 1.5 m2 table and a bench with C4 (1.0R + 1.0C) were manufactured. The cost of manufacturing the artificial stone of the table was less than that of marble or granite, which demonstrated the economic viability of applying the composites.

14
  • BRENNO HENRIQUE SILVA FELIPE
  • PONTOS QUÂNTICOS DE GRAFENO DOPADO/TiO2 NANOPARTICULADO: SÍNTESE E OBTENÇÃO DE TÊXTEIS FOTOLUMINESCENTES MULTIFUNCIONAIS

  • Orientador : JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • BRUNO RICARDO DE CARVALHO
  • KESIA KARINA DE OLIVEIRA SOUTO SILVA
  • DANILO JUSTINO CARASTAN
  • ANDREA ZILLE
  • PIERRE BASILIO ALMEIDA FECHINE
  • Data: 30/11/2020

  • Mostrar Resumo
  • A indústria têxtil tem sido uma das mais relevantes no setor econômico nacional e internacional. Atualmente, muitas pesquisas sobre inovação em materiais têxteis tem como finalidade, a obtenção de propriedades funcionais com aplicabilidade em diferentes áreas, como: biomédica, química, civil, arquitetura, mecânica, dentre outras. Neste contexto, este trabalho tem como o objetivo sintetizar, caracterizar e aplicar Pontos Quânticos de Grafeno Dopados com Nitrogênio (N-GQDs) e nanopartículas de TiO2 sobre fibras têxteis a fim de se obter novos materiais multifuncionais com propriedades anti UV, autolimpeza e fotoluminescência. Os N-GQDs foram sintetizados através da pirólise do ácido cítrico e ureia e as nanopartículas de TiO2 foram sintetizadas via processo sol-gel usando isopropoxido de titânio como precursor. Nesse trabalho, tecidos de algodão foram nanorevestidos com as nanopartículas em um processo hidrotermal usando PVA como agente de ligação. Os N-GQDs foram caracterizados por FTIR, HRTEM, espectroscopia de UV-vis e de fotoluminescência. O TiO2 foi caracterizado por HRTEM, MEV-FEG e DRX. Os tecidos nanorevestidos foram caracterizados por espectroscopia de reflectância difusa, MEV-FEG e espectroscopia de UV-vis. A atividade autolimpante foi avaliada através de medidas de intensidade de descoloração do corante red X-GRL em meio aos tecidos funcionalizados. Uma associação entre N-GQDs e TiO2 resultou em uma eficiência de 91,1% em presença de luz UV na fotocatálise do corante red X-GRL. A proteção UV foi avaliada de acordo com norma AS / NZS 4399-1996 e, foi observado que, tanto os tecidos nanorevestidos com N-GQDs, quanto com TiObem como, N-GQDs/TiO2  resultaram em um nível de proteção classificado como excelente. Assim, um novo material têxtil multifuncional foi obtido com propriedade auto limpante e com proteção UV.


  • Mostrar Abstract
  • .

15
  • EUGÊNIO TEIXEIRA DE CARVALHO FILHO
  • ESTUDO EXPERIMENTAL DE TENSÕES RESIDUAIS APLICADOS EM SUPERFÍCIES USINADAS EM ELEMENTOS DE MÁQUINAS

  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADILSON JOSÉ DE OLIVEIRA
  • CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • DANIEL ARAÚJO DE MACEDO
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • JULIANA RICARDO DE SOUZA
  • LUIS GALLEGO MARTINEZ
  • Data: 30/11/2020

  • Mostrar Resumo
  • Esta tese está estruturada a partir de resultados sedimentados e organizados a partir de cinco  artigos produzidos durante o período de investigação científica. Inicialmente foi realizado um estudo Interlaboratorial em busca do entendimento das possíveis fontes de incerteza de medição e da criação de uma metodologia para uma quantificação confiável pela técnica de Difratometria de raios X a partir de um diagrama de Ishikawa; passando por uma investigação na influência das propriedades mecânicas dos materiais e interferências que cada fase exerce nas medidas das tensões residuais em experimentos com análises de aço AISI 316L e aço duplex (austeno-ferrítico); A tese não limita-se apenas no desenvolvimento da metodologia como também em aplicações práticas para avaliação do comportamento tribológico de componentes mecânicos e estudos acerca de melhores condições de usinagem. Um dos estudos avaliou a influência das condições de torneamento nas tensões residuais em um aço AISI 1045. Outro artigo Avaliou os efeitos de diferentes graus de revestimentos de metal duro e técnicas de resfriamento de lubrificação na vida útil da ferramenta e na tensão residual superficial da superfície fresada de HCWCI.); Finalizando com o estudo comparativo da evolução de desgaste associada às tensões residuais em aços AISI 52100 e Aço Carbono ensaiados em um sistema tipo cam follower. O trabalho frisou a importância de uma metodologia bem definida para a realização das medidas de tensão residual assim como a relevância das medidas em processos em que envolve o desgaste de componentes metálicos.


  • Mostrar Abstract
  • This thesis is structured based on consolidated results and organized from five articles produced during the period of scientific investigation. Initially, an Interlaboratory study was carried out in order to understand the possible sources of measurement uncertainty and to create a methodology for reliable quantification by the X-ray diffraction technique using an Ishikawa diagram; going through an investigation on the influence of the mechanical properties of the materials and interferences that each phase acts on the measurements of the residual stresses in experiments with analysis of AISI 316L steel and duplex steel (austeno-ferritic); The thesis is not limited only to the development of the methodology but also to practical applications for assessing the tribological behavior of mechanical components and studies on better machining conditions. One of the studies evaluated the influence of turning conditions on residual stresses in AISI 1045 steel. Another article evaluated the effects of different grades of carbide coatings and lubrication cooling techniques on tool life and surface residual stress. milled HCWCI; Concluding with the comparative study of the evolution of wear associated with residual stresses in AISI 52100 and Carbon Steel steels tested in a cam follower system. The work emphasized the importance of a well-defined methodology for carrying out residual stress measurements as well as the relevance of measures in processes involving the wear of metallic components.

16
  • PAULO HENRIQUE ARAUJO BEZERRA
  • MODELO NURBS-BASED PARA PROJETAR INTERFACES PARA DOMINIOS DE MICROESTRUTURAIS ADJACENTES DESIGUAIS EM OTIMIZAÇÃO TOPOLÓGICA MULTIESCALA 

  • Orientador : RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DORGIVAL ALBERTINO DA SILVA JÚNIOR
  • JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • RODRIGO ROSSI
  • ZONGLIANG DU
  • Data: 07/12/2020

  • Mostrar Resumo
  • Este trabalho propõe uma técnica, com formulação baseada em NURBS, para projetar interfaces de domínios microstructurais distintos adjacentes. A referida técnica será empregada como uma ferramenta de compatibilidade estrutural em métodos de otimização multiescala, conferindo consistência física para as estruturas projetadas, permitindo que elas sejam fabricáveis, além de evitar a perda de performance devida a alterações em soluções ótimas durante o pós-processamento. Um código computacional – com formulação baseada em superfícies NURBS recortadas – foi implementado e usado para realizar simulações numéricas de compatiblidade entre domínios microestruturais adjacentes. Os resultados demonstram a viablidade da técnica proposta.


  • Mostrar Abstract
  • This work proposes a NURBS-based technique to design interfaces of adjacent disparate microstructural domains. The mentioned technique will be employed as a structural compatibility tool in multiscale optimization methods, providing physical consistency to designed structures, allowing them to be manufacturable, as well as preventing performance loss due to post-processing changes in optimum solutions. A computational code - based on trimmed NURBS surfaces – was implemented and used to perform numerical simulations of compatibility between adjacent microstructural domains. The results demonstrate the feasibility of the proposed technique.

17
  • PHILIPPE EDUARDO DE MEDEIROS
  • CONTROLE INTELIGENTE DE OSCILAÇÕES STICK-SLIP EM COLUNAS DE PERFURAÇÃO DE POÇOS DE PETRÓLEO UTILIZANDO APRENDIZAGEM DE MÁQUINA

  • Orientador : WALLACE MOREIRA BESSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABIO JOSE PINHEIRO SOUSA
  • JOSIANE MARIA DE MACEDO FERNANDES
  • MARCIO VALERIO DE ARAUJO
  • THIAGO GAMBOA RITTO
  • WALLACE MOREIRA BESSA
  • Data: 08/12/2020

  • Mostrar Resumo
  • As oscilações stick-slip representam um das principais causas de problemas e da queda de desempenho do processo de perfuração de um poço de petróleo, além de limitar a vida útil e a produtividade da broca. Embora grandes melhorias tenham sido feitas para superar essa disfunção, o projeto de controladores para esse tipo de sistema é muito desafiador, principalmente em consequência da grande quantidade de incertezas envolvidas. Neste trabalho, um controlador inteligente inspirado numa estrutura biológica é proposto para atenuar as auto-oscilações em colunas de perfuração de poços de petróleo devido ao fenômeno stick-slip. A estrutura do controlador inteligente é baseada na combinação de uma técnica de controle não linear com inteligência computacional, o que permite ao sistema fazer previsões razoáveis sobre o comportamento dinâmico da planta, adaptar-se às mudanças que acontecem durante o seu funcionamento, aprender interagindo com o ambiente e ser robusto a incertezas estruturadas e não estruturadas. Essas características, que estão associadas com os atributos mais fundamentais da inteligência biológica, são levadas em consideração no projeto do controlador, o qual é baseado na técnica de controle por modos deslizantes juntamente com uma rede neural adaptativa. Um algoritmo de aprendizagem por reforço, baseado no limite de confiança superior (Upper Confidence Bound - UCB), é utilizado para fazer parte do treinamento da rede neural, que é concluído através da atualização online do seu vetor de pesos pela minimização de um sinal de erro composto. As propriedades de limite e convergência de todos os sinais de malha fechada são provadas por meio de uma análise de estabilidade de Lyapunov. Por último, simulações numéricas são apresentadas para demonstrar a eficácia da abordagem proposta na estabilização de velocidade em colunas de perfuração e, consequentemente, na atenuação das oscilações provocadas pelo fenômeno stick-slip.


  • Mostrar Abstract
  • Stick-slip oscillations represent one of the main causes of problems and the drop in performance of an oil well drilling process, in addition to limiting the life and productivity of the drill bit. Although major improvements have been made to overcome this dysfunction, the design of controllers for this type of system is very challenging, mainly due to the large amount of uncertainties involved. In this work, a biologically inspired framework of an intelligent controller is proposed to control torsional vibrations of drillstrings due to the stick-slip phenomenon. The structure of the intelligent controller is based on the combination of a nonlinear control technique with computational intelligence, which allows the system to make reasonable predictions about the dynamic behavior of the plant, adapt itself to the changes that happen during its operation, learn by interacting with the environment, and be robust to both structured and unstructured uncertainties. These characteristics, which are associated with the most fundamental attributes of biological intelligence, are taken into account in the controller design, which is based on the sliding mode control technique together with an adaptive neural network. A reinforcement learning algorithm, based on the Upper Confidence Bound (UCB), is used to be part of the neural network training, which is completed by online updating its weight vector by minimizing a composite error signal. The boundedness and convergence properties of all closed-loop signals are proved using a Lyapunov-like stability analysis. Finally, numerical simulations are presented to demonstrate the efficacy of the proposed approach in controlling the speed of drillstrings and consequently in attenuating the vibrations induced by the stick-slip phenomenon.

18
  • RICARDO FERNANDES DE SOUZA
  •  

    OBTENÇÃO, CARACTERIZAÇÃO E APLICAÇÃO DE UM COMPÓSITO DE MATRIZ DE POLIESTER E CARGA DE PÓ DOS PECIOLOS DAS FOLHAS DA CARNAÚBA

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA MELISSA DAMIAO LEITE
  • DANIEL JOAQUIM DA CONCEIÇÃO MOUTINHO
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • LUIZ GUILHERME VIEIRA MEIRA DE SOUZA
  • THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • Data: 10/12/2020

  • Mostrar Resumo
  • A carnaúba, a árvore da vida, é uma palmeira encontrada em todas as regiões do Brasil e que tem inúmeras aplicações, da eletrônica aos cosméticos, com maior ênfase na cera. Obteve-se e estudou-se um compósito de matriz polimérica de resina de poliéster e carga de pó dos pecíolos, parte fibrosa da palha da carnaúba (PPFC). O pó foi obtido pela trituração em forrageira e posterior peneiramento, gerando resíduos com diferentes granulometrias. Foram testadas todas as granulometrias obtidas e escolheu-se a menor, em função de sua maior viabilidade para obtenção do compósito, pela sua melhor processabilidade. Foram escolhidas três proporções em massa de mistura entre matriz e resíduos, 5%, 7,5% e 10%, uma vez que acima desse percentual havia um comprometimento na processabilidade e obtenção do compósito estudado. Foram realizadas caracterizações mecânicas, térmicas e ambientais que demonstraram a viabilidade do compósito proposto. Demonstrou-se que o pó da carnaúba esteve presente no compósito como carga de enchimento. A melhor formulação, 10%, foi escolhida para a fabricação de uma parábola de um fogão solar à concentração, podendo também ser utilizada para fabricação de painéis decorativos, móveis, obras de arte, artesanato e bancadas.


  • Mostrar Abstract
  •  

    The carnauba, the tree of life is a palm tree found in regions of Brazil and has many applications, from electronics to cosmetics, with a greater emphasis on wax. A polymer matrix composite of polyester resin and petiole powder, a fibrous part of the straw, was obtained and studied. The powder was obtained using forage grinding and subsequent sieving, generation residues with different grain sizes. All the obtained granulometries were tested and the smaller one was chosen, due to is greater viability to obtain the composite, due to is better processability. Three mass proportions of the mixture between matrix and residues were chosen, 5%, 7.5% e 10%, since above that percentage there was a compromise in the processability and obtaining the composite studied. Mechanical, thermal and environmental characterizations were performed, which demonstrated the feasibility of the proposed composite. The carnauba powder was shown to be present in the composite as filler. The best formulation, 10%, was chosen for the manufacture of a decorative panel to be used as TV stand and could also be used for the manufacture of furniture and parabolas for solar cookers.

2019
Dissertações
1
  • MARCOS VINÍCIUS SOUSA DOS SANTOS
  • FABRICAÇÃO E ESTUDO DE UM COLETOR SOLAR NÃO CONVENCIONAL: UMA ALTERNATIVA PARA AQUECIMENTO DA ÁGUA UTILIZADA NO TRATAMENTO HIDROSSANITÁRIO TÉRMICO DA MANGA (THT)

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • PEDRO HENRIQUE DE ALMEIDA VARELA
  • Data: 11/01/2019

  • Mostrar Resumo
  • No nordeste brasileiro, a manga é cultivada em vários estados. Barreiras fitossanitárias são impostas à fruta destinada ao mercado internacional, sendo a imersão em tanques com água a 46,1ºC recomendada na solução de dois problemas típicos: a antracnose e a eliminação da mosca da fruta. Os níveis de temperatura requeridos para o tratamento térmico da manga e as excelentes condições climáticas locais apontam para a viabilidade técnica do uso do aquecimento solar em substituição de grande parte do GLP consumido. Para estudo de viabilidade de aplicação no aquecimento da água utilizada no processo de tratamento hidrosanitário térmico (THT) da manga, esse trabalho tem por objetivo a fabricação de um coletor solar multi-tubo, trabalhando em regime de fluxo contínuo, com serpentina absorvedora formada por tubos de PVC ligados em série, dispostos em forma labirinto sobre chapa absorvedora de alumínio e uma fonte alimentadora de água fria. O sistema foi ensaiado para o diagnóstico de seu desempenho térmico e levantamento dos parâmetros necessários para sua caracterização. Para um período de 9:00 às 16:00 horas, foram coletadas periodicamente as temperaturas em pontos internos e externos ao coletor; as temperaturas de entrada e saída do fluxo de água para variadas vazões (60l/h,80 l/h, 100l/h) em regime permanente e a radiação solar global ao longo do período de realização dos ensaios. Calculou-se o coeficiente global de perdas e o rendimento térmico do coletor. Para estimativa da demanda de energia térmica, simulou-se as condições esperadas no período de safra e então avaliou-se as características técnicas para inserção dos coletores no sistema de aquecimento e posteriormente a viabilidade técnico-financeira da solução proposta e configuração final mais indicada para essa instalação de aquecimento solar. Os parâmetros apresentados pelo protótipo são satisfatórios, servem de base para o estudo de sistemas de aquecimento solar no setor da agroindústria e constituem-se como uma solução alternativa viável do ponto de vista técnico, construtivo e financeiro.


  • Mostrar Abstract
  • .

2
  • GABRIEL FERNANDES DE SOUZA
  • RESULTADOS EXERGOECONÔMICOS E EXERGOAMBIENTAIS DE UM CICLO DE POTÊNCIA COMBINADO COM SISTEMA DE CAPTURA E ARMAZENAMENTO DE CARBONO

  • Orientador : EDUARDO JOSÉ CIDADE CAVALCANTI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDREA OLIVEIRA NUNES
  • EDUARDO JOSÉ CIDADE CAVALCANTI
  • MONICA CARVALHO
  • Data: 08/02/2019

  • Mostrar Resumo
  • O Sistema de Captura e Armazenamento de Carbono (CCS) e o Sistema de Energia Solar Concentrada (CSP) são potenciais alternativas para a diminuição das emissões de gases estufa (CO2). Um ciclo combinado a gás natural na região nordeste do Brasil é tomado como estudo de caso, sendo essas duas opções analisadas e comparadas quanto à produção de eletricidade utilizando a abordagem exergoeconômica e de impacto exergoambiental (EI). A tecnologia CSP explorada é o coletor de calha parabólica (PTC) e o indicador de impacto ambiental utilizado é o eco-indicador 99.  Uma avaliação detalhada do custo e dos impactos ambientais para cada componente, entradas e infraestrutura do sistema foi realizada. Os resultados indicam um decréscimo da taxa de impacto ambiental de 70% para o sistema CCS (2° caso), já para o PTC um decréscimo de 1.78%. Por outro lado, os custos específicos aumentaram em 15.90% para o sistema CCS enquanto para o PTC somente 9.78%. Discussões para futuras melhorias também são apresentadas.


  • Mostrar Abstract
  • The CO2 capture and storage (CCS) and concentrated solar power (CSP) from power plants are potential emissions mitigation systems. A natural gas combined cycle in Brazil is taken as case study, and these two options are analyzed and compared using exergoeconomic and exergoenvironmental impact (EI) approach for electricity production. The CSP technology used is a parabolic trough collector (PTC) and the environmental impact indicator used is the eco-indicator 99. A detailed assessment of cost and EI for components, input and infrastructure were carried out. The outcomes indicate a decrease of the EI rate of CCS (2nd case) by 70% and a decrease in specific EI of PTC (3rd case) by 1.78%. On the other hand, the specific costs of electricity were increased for both options by 15.90 % for the CCS and by 9.78% for the PTC. Discussions about further improvements have been proposed.

3
  • FREUD ARAÚJO MEDEIROS
  • ESTUDO DA OBTENÇÃO DE UM COMPÓSITO Mo-28%Ag PREPARADO POR MOAGEM DE ALTA ENERGIA E REDUÇÃO DE PÓS HMA-25%AgNO3

  • Orientador : FRANCINE ALVES DA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ARIADNE DE SOUZA SILVA
  • FRANCINE ALVES DA COSTA
  • GILSON GARCIA DA SILVA
  • UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 08/02/2019

  • Mostrar Resumo
  • Os compósitos de Mo-Ag são normalmente aplicados como dissipadores de calor e condutores elétricos. A alta resistência a solda e erosão por arco elétrico do molibdênio e às excelentes propriedades de condutividade térmica e elétrica da prata são essenciais para esse tipo de aplicação, entretanto, a insolubilidade mútua entre a prata e o molibdênio dificulta a obtenção de densidade igual ou próxima da densidade teórica. A moagem de alta energia (MAE) tem sido usada para aumentar a solubilidade sólida de sistemas imiscíveis bem como para promover refino e dispersão da fase de reforço na matriz dúctil de pseudo ligas; no intuito de aumentar a sinterabilidade dos pós. Este trabalho investiga a influência da MAE na preparação dos pós compósitos HMA-25%AgNO3, assim como, o efeito desta preparação na densificação e microestrutura dos compactos (Mo-28%Ag) sinterizados. Para isso, pós de HMA e AgNO3 na proporção de 25% em massa de AgNO3 foram preparados pelas técnicas de mistura mecânica e MAE em um moinho planetário. Primeiramente, pós foram misturados mecanicamente durante 5 minutos e, em seguida, pós foram moídos com álcool etílico a 400 rpm por 20 e 40 horas. Depois, uma parte dos pós misturados e moídos foram decompostos e reduzidos em H2 a 800 °C por 1 hora e sob uma taxa de aquecimento de 10 °C/min resultando em um compósito de Mo com 28% em massa de Ag. Compactos de pós HMA-25%AgNO3 e Mo-28%Ag, com 8 mm de diâmetro e 3 mm de espessura, foram obtidos a 200 MPa. Todos os compactos foram sinterizados a 900 e 1050 °C por 60 minutos, sob uma atmosfera de H2 e taxas de aquecimento de 5 e 10 °C/min respectivamente. Os pós elementares e os preparados por mistura mecânica e moagem, bem como, os reduzidos e as microestruturas dos compactos sinterizados foram caracterizados por difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, espectrometria por dispersão de energia e a fluorescência de raios X. Os pós misturados e moídos apresentaram uma morfologia similar, porém os moídos mostraram uma microestrutura mais refinada. Os corpos sinterizados em fase líquida (1050 °C), obtidos a partir de compactos de pós moídos (40h) e reduzidos, alcançaram maiores valores de densidade relativa (88%) e de microdureza Vickers (332 HV).


  • Mostrar Abstract
  • .

4
  • CAMILO GUSTAVO ARAÚJO ALVES
  • ANÁLISE DA TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR RADIAÇÃO EM COMBUSTOR DE TURBINA TURBO-FAN PELO MÉTODO LBL

  • Orientador : ANDRE JESUS SOARES MAURENTE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDRE JESUS SOARES MAURENTE
  • FELIPE ROMAN CENTENO
  • PAULO GILBERTO DE PAULA TORO
  • Data: 11/02/2019

  • Mostrar Resumo
  • Os motores a jato são maquinas térmicas que funcionam regidas pelo ciclo termodinâmico de
    Brayton. Este sistema possibilita a conversão de energia térmica em energia cinética de rotação,
    através da utilização de um fluido de trabalho, que no caso das turbinas, é o ar. Estes
    dispositivos podem ser classificados como estacionários ou não estacionários, dentre as turbinas
    não estacionárias a aplicação industrial que mais tem recebido destaque atualmente é a indústria
    aeronáutica. Neste segmento, a turbina turbo-fan é o tipo de motor mais utilizado no transporte
    de passageiros e de cargas. Por ser uma maquina térmica o turbo-fan é um equipamento sujeito
    as dinâmicas associadas a transferência de calor. Em situações de pressão acima de 1 atm e de
    temperatura acima de 1500 K de operação, a transferência de calor por radiação é o mecanismo
    de troca de calor mais efetivo. A análise deste tipo de transferência de calor possibilita melhor
    seleção dos materiais utilizados na fabricação das turbinas aeronáuticas, controle dos produtos
    indesejados da combustão e maior segurança em seu regime de funcionamento, relacionado
    principalmente ao controle dos Hot-Streaks, principal mecanismo de falha nas turbinas. O
    objetivo deste trabalho é analisar a transferência de calor por radiação dentro de um combustor
    de turbina turbo-fan com parâmetros de combustão e geometria predefinida. Os campos de
    temperatura e concentração das espécies emissoras e absorvedoras de energia radiativa foram
    utilizados na análise foram obtidos por Miki et al. (2017), que simularam combustão,
    turbulência e convecção na câmara de combustão, mas desconsideraram a transferência de calor
    por radiação. A análise feita no trabalho foi para um caso unidimensional. A quantificação do
    calor convertido foi feita através de análise computacional aplicado sobre uma linha
    unidimensional dentro do combustor da turbina, a qual foi dividida em 25 grupos com
    temperaturas e concentrações de gases participantes (CO, H2O, CO2) distintos. O banco de
    dados utilizado nesta pesquisa foi o HITEMP2010 que forneceu informações características
    para as concentrações e temperaturas de cada gás participante. Com base nesses dados o método
    Linha-por-Linha (LBL) foi utilizado para obter os coeficientes de absorção característicos para
    cada concentração de substancia participante e temperatura, fixando-se a pressão em 3 atm. Os
    coeficientes de absorção, juntamente com as seções transversais de absorção foram utilizados
    na solução da transferência radiativa (RTE), através do método dos Volumes Finitos,
    fornecendo o fluxo radiativo e o divergente do fluxo para as condições que foram estabelecidas.
    Este trabalho possibilitará uma melhor compreensão da distribuição e quantificação do fluxo
    de calor no motor, gerando melhor entendimento sobre as dinâmicas de combustão, melhor

    escolha de materiais do dispositivo e maior segurança contra falhas inerentes ao equipamento.
    Observou-se neste sistema descontinuidades na curva devido aos processos dinâmicos da malha
    de temperatura e concentrações, onde o fluxo de calor radiativo na região imediatamente após
    o queimador do combustor apresentou valor de aproximadamente 24 MW/m2 e na região das
    aletas de direcionamento do fluxo de 21 MW/m2 para a mistura das substâncias, em que a
    influencia majoritária foi do H2O.


  • Mostrar Abstract
  • .

5
  • ADEILSON DE OLIVEIRA SOUZA
  • AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS E DE BARREIRA DE FILMES DE EVA/ARGILA

  • Orientador : AMANDA MELISSA DAMIAO LEITE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA MELISSA DAMIAO LEITE
  • KALINE MELO DE SOUTO VIANA
  • RENE ANISIO DA PAZ
  • Data: 16/07/2019

  • Mostrar Resumo
  • Filmes poliméricos a base de etileno acetato de vinila (EVA) foram produzidos , bem como nanocompósitos de EVA e argila cloisite 20A. Tais filmes e nanocompósitos foram produzidos com dois tipos de solventes diferentes, clorofórmio e tetrahidrofurano pela técnica de evaporação do solvente. Composições de 3% e 5% de argila em massa com relação a massa do polímero foram utilizadas na produção dos nanocompósitos, tanto utilizando clorofórmio como solvente, como tetrahidrofurano. Para avaliar a influência do tipo de solvente e da adição de argila na matriz polimérica nas propriedades mecânicas e de barreira dos filmes foram utilizadas as técnicas de difração de raios – x, infravermelho por transformada de Fourier, ângulo de contato, taxa de transmissão a vapor d’água, análise termogravimétrica, calorimetria exploratória diferencial, Microscopia eletrônica de varredura e resistência a tração. A difração de raios-x mostrou uma dispersão da argila nos filmes. O infravermelho por transformada de Fourier mostrou que a adição de argila, bem como a utilização dos diferentes solventes não modificaram as bandas características do filme. A partir dos resultados obtidos pelo ensaio de transmissão de vapor d’água pode-se verificar um aumento das propriedades de barreira dos filmes com a adição de argila e uma maior homogeneidade nos resultados obtidos utilizando tetrahidrofurano como solvente. A caracterização por ângulo de contato mostrou que a adição de argila na matriz polimérica ocasionou mudança na hidrofobicidade dos filmes. A análise Termogravimétrica evidenciou um incremento da temperatura para início de degradação com a adição de argila. A análise por calorimetria exploratória diferencia evidenciou uma diminuição da cristalinidade com adição da argila. Já as temperaturas de fusão não tiveram mudança significativa. A análise por microscopia evidenciou estruturas densas dos filmes. A adição de argila promoveu um aumento de rigidez dos filmes.


  • Mostrar Abstract
  • Polymer films based on ethylene vinyl acetate (EVA) were produced in this

    work, as well as nanocomposites of EVA and Cloisite 20A clay. These films and

    nanocomposites were produced with two different solvent types, chloroform and

    tetrahydrofuran by the solvent evaporation technique. Compositions 3% and 5%

    clay by weight with respect to the polymer weight were used for the production of

    nanocomposites, both using chloroform as solvent, such as tetrahydrofuran. To

    evaluate the influence of the type of solvent and the addition of clay in the polymer

    matrix on the properties of the films the techniques of diffraction of x - ray, Fourier

    transform infrared, contact angle and water vapor transmission rate were used.

    The x-ray diffraction showed a dispersion of the clay in the films. The Fourier

    transform infrared showed that the addition of clay as well as the use of the

    different solvents did not modify the characteristic bands of the film. From the

    results obtained by the water vapor transmission test an increase of the barrier

    properties of the films with the addition of clay and a greater homogeneity in the

    results obtained using tetrahydrofuran as solvent can be verified. The contact angle

    characterization showed that the addition of clay in the polymer matrix caused a

    change in the hydrophobicity of the films.

6
  • GUTEMBERGY FERREIRA DINIZ
  • INVESTIGAÇÃO DO FENÔMENO REDUÇÃO DE ARRASTO EM SUPERFÍCIES SYLGARD® 184 MODIFICADAS POR PLASMA

  • Orientador : MICHELLE CEQUEIRA FEITOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MICHELLE CEQUEIRA FEITOR
  • THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • KLEIBER LIMA DE BESSA
  • JAYME PINTO ORTIZ
  • Data: 23/07/2019

  • Mostrar Resumo
  • O arrasto é um dos principais agentes de dissipação de energia em aplicações da engenharia. Mecanismos redutores de arrasto vêm sendo estudados visando reduções desse custo. As superfícies super-hidrofóbicas possuem alta repelência à água e vêm sendo estudadas como mecanismo alternativo para redução de arrasto. O alto nível de repelência se dá por conta das estruturas hierárquicas nas escalas micro e nano existentes, fazendo com que essas superfícies consigam aprisionar camadas de ar e, consequentemente, impor uma condição de escorregamento. Esse tipo de superfície possui alto potencial biomédico com diversas aplicações constatadas e que, agindo como redutor de arrasto em escoamentos internos, consegue resolver a lacuna existente na produção de tubos hidrófobos e flexíveis. Com base nisso, o presente trabalho visa investigar o fenômeno de redução de arrasto em tubos flexíveis fabricados em elastômero Sylgard® 184 e modificados internamente por tratamentos de plasma à baixa pressão. Foram realizados tratamentos em amostras planas do elastômero em uso, visando encontrar a melhor configuração do regime de plasma que elevasse o nível de hidrofobia destas. Utilizou-se atmosferas com 40% e 60%, e 20% e 80% de argônio e acetileno respectivamente, variando-se nos tempos de tratamento de 10, 15 e 20 minutos de exposição de acetileno. As modificações superficiais, morfológica e química, foram analisadas e comprovadas por técnicas de XPS e AFM, mostrando a impressão de uma estrutura rugosa na escala nanométrica com deposição de elementos químicos da solução polimerizante. A molhabilidade das superfícies tratadas foi mensurada através de medições do ângulo de contato estático com a água, comprovando o estado de super-hidrofobicidade obtido.


  • Mostrar Abstract
  • Drag is one of the main energy dissipation agents in engineering applications. Reducing dragging mechanisms have been studied in order to reduce this cost. The superhydrophobic surfaces have high water repellency and have been studied as an alternative mechanism to reduce drag. The high level of repellency is due to the hierarchical structures in the existing micro and nano scales, causing these surfaces to trap air layers and, consequently, impose a slipping condition. This type of surface has a high biomedical potential with several applications and that, acting as a drag reducer in internal flows, can solve the existing gap in the production of hydrophobic and flexible tubes. Based on this, the present work aims to investigate the phenomenon of drag reduction in flexible pipes manufactured in Sylgard® 184 elastomer and modified internally by low pressure plasma treatments. Treatments were performed in flat samples of the elastomer in use, aiming to find the best configuration of the plasma regime that would raise the hydrophobicity level of these. Atmospheres with 40% and 60%, and 20% and 80% of argon and acetylene respectively were used, varying in treatment times of 10, 15 and 20 minutes of acetylene exposure. The surface morphological and chemical modifications were analyzed and proved by XPS and AFM techniques, showing the impression of a rough structure on the nanometric scale with deposition of chemical elements by the polymerizing solution. The wettability of the treated surfaces was measured by the static contact angle with the water, proving the superhydrophobicity state.

7
  • MARCOS VINICYUS DE ARAÚJO OLIVEIRA
  • Efeitos do material de ferramenta e das técnicas de lubrirrefrigeração na vida da ferramenta e na superfície usinada por fresamento do Ferro Fundido Branco Alto Cromo

  • Orientador : ADILSON JOSÉ DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • TIAGO FELIPE DE ABREU SANTOS
  • ADILSON JOSÉ DE OLIVEIRA
  • ANDERSON CLAYTON ALVES DE MELO
  • Data: 26/07/2019

  • Mostrar Resumo
  • Componentes mecânicos aplicados à trituração de minérios, perfuração de poços de petróleo e aragem de solos precisam ser manufaturados em materiais com elevada resistência ao desgaste, à erosão e à corrosão. Exemplos típicos desses materiais são os aços-ferramenta, os aços-rápido e o ferro fundido branco com alto teor de cromo (FFBAC). Contudo, as características microestruturais desses materiais são um desafio para a usinagem, principalmente em relação ao FFBAC. Esse material possui cerca de 31% de carbonetos do tipo M7C3 ancorados em uma matriz perlítica ou martensítica. As principais pesquisas na área de usinagem do FFBAC se concentram na aplicação do PCBN (Nitreto Cúbico de Boro Poliscristalino) em torneamento devido às elevadas taxas de desgaste e temperaturas nas arestas de corte. Contudo, no fresamento, as condições envolvem corte interrompido e um maior acesso da lubrirrefrigeração à região de corte. Neste caso, o uso de ferramentas de metal duro com cobertura associadas a diferentes lubrirrefrigerantes pode ser uma alternativa a viabilização do processo. O objetivo desta pesquisa é avaliar os efeitos do material de ferramenta e das técnicas de lubrirrefrigeração na vida da ferramenta e na superfície usinada por fresamento do FFBAC. Duas classes de insertos de metal duro com cobertura (PVD-TiAlN e PVD-TiAlN2) e uma classe de PCBN associadas a dois métodos de lubrirrefrigeração (emulsão em abundância e nitrogênio líquido – LN2) foram utilizados nos ensaios. Parâmetros tridimensionais auxiliaram a avaliação dos tipos de desgaste, com o objetivo de entender a remoção de material das arestas de corte. Os resultados mostraram a viabilidade da utilização do metal duro com cobertura como material de ferramenta no fresamento do FFBAC e que a aplicação do LN2 proporcionou um incremento à vida da ferramenta de aproximadamente duas vezes quando comparado à emulsão. Com relação à superfície usinada e utilizando as arestas novas, maiores valores de tensões residuais de.compressão são identificados com a utilização de emulsão. Por outro lado, a utilização de LN2 potencializa o cisalhamento durante o corte do material, mantendo a microestrutura da superfície usinada próxima ao estado original.


  • Mostrar Abstract
  • Mechanical components applied to ore crushing, drilling of oil wells and soil plowing need to be manufactured from materials with high resistance to wear, erosion and corrosion. The typical materials applied to described conditions are cold work tool steels, high-speed steels and high-chromium white cast iron (HCWCI). However, the microstructures of these materials are a challenge for machining, particularly the case HCWCI. The HCWCI presents 31 wt% of M7C3 carbides in a pearlite or martensitic matrix. Researches about machining of HCWCI are focused on the application of PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) in hard turning due to high wear rates and temperatures on the cutting edges. However, in milling, conditions involve interrupted cutting and the cutting fluids may easily access the cutting region. In the latter case, the coated cemented carbides associated with lubri-cooling techniques may be an alternative to process feasibility. The aim of this work is to evaluate the effects of the tool material and lubri-cooling techniques on tool lifetime and milled surface of the HCWCI. Therefore, two coated cemented carbide grades (PVD-TiAlN e PVD-TiAlN2) and PCBN grades associated with two lubri-cooling techniques (flood emulsion and liquid nitrogen - LN2) were applied to the milling tests. Three-dimensional wear parameters aided the evaluation of types of wear, aiming to understand the removed material from cutting edges. The results showed the feasibility of the coated cemented carbide as tool material in milling of the HCWIC and that LN2 has increased twice the tool lifetime, when compared to flood emulsion. Regarding the milled surface, higher values of compressive residual stresses are identified with the use of flood plus fresh cutting edges. However, the use of LN2 intensifies the shear mechanism during the cutting, preserving the microstructure similar to the original state.

8
  • RAYSA CRISTIANO PAULINO PEREIRA
  • Estudo das Variáveis de Sinterização a Plasma em Aço Inoxidável Austenítico

  • Orientador : THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • MICHELLE CEQUEIRA FEITOR
  • EDSON JOSÉ DA COSTA SANTOS
  • ROMULO RIBEIRO MAGALHAES DE SOUSA
  • Data: 30/07/2019

  • Mostrar Resumo
  • Sinterização assistida por plasma é o procedimento no qual o pó compactado é submetido a uma nuvem de descarga luminescente de gás ionizado que, ao interagir com a superfície da peça, permite o aquecimento e densificação dos particulados. Métodos de sinterização a plasma podem produzir materiais com elevados graus de performance, sob atmosferas altamente redutivas, fino controle de temperatura e reduzido tempo de processamento quando comparados a métodos convencionais de sinterização. Propõe-se analisar os efeitos da sinterização a plasma em aço inoxidável austenítico AISI 316L, avaliando-se os efeitos da mudança de parâmetros de tratamento, a fim de determinar aqueles que mais se adequem a produção de sinterizados com boa densificação. O estudo dos parâmetros de tratamento foi iniciado com a sinterização de amostras compactadas a 700MPa, sinterizadas sob atmosfera de argônio, com um tempo de isoterma de 30 minutos a uma temperatura aparente de 730°C. Nessa etapa, foram realizadas sinterizações com uso de cátodo oco planar e cátodo oco cilíndrico. As amostras foram avaliadas quanto o percentual relativo de porosidade, geometria dos poros e taxa de aquecimento proporcionada pelo cátodo. Foi observado que amostras sinterizadas com uso de cátodo oco cilíndrico apresentaram reduzida porosidade com elevado grau de circularidade. Em seguida, utilizando cátodo oco cilíndrico, sob mesmos parâmetros de sinterização, foram avaliados os efeitos da variação da pressão de compactação nas amostras, utilizando-se pressões de 555MPa, 655MPa, 700MPa, 750MPa e 800MPa. Nos sinterizados, foram estudados a geometria e distribuição dos poros, os tamanhos de grão, a estrutura cristalina, a dureza aparente e a microdureza das amostras. Amostras sinterizadas com pressões de compactação de 750MPa e 800MPa apresentaram os melhores resultados. Amostras compactadas a 800MPa foram submetidas à sinterizações com taxas de aquecimento de 9,17°C/min (+0,01A/min), 18,8°C/min (+0,02A/min) e 36,8°C/min (+0,05A/min). A morfologia dos poros e sua distribuição foram avaliados, o tamanho de grão e as densificações das amostras foram aferidas. Amostras sinterizadas com taxa de aquecimento de 18,8°C/min (+0,02A/min) apresentaram melhores resultados. Por fim, a fim de avaliar a influência do tempo de isoterma nas sinterizações, utilizando amostras compactadas a 800MPa, com taxa de aquecimento de 18,8°C/min (+0,02A/min) e atmosfera de argônio, sinterizações com tempos de 5 minutos, 15 minutos e 30 minutos de isoterma a 730°C foram realizadas. Foram analisadas a microdureza, a geometria e distribuição dos grãos e dos poros e a densificação das amostras sinterizadas. Amostras sinterizadas com tempo de 30 minutos apresentaram melhor densificação. Amostras sinterizadas a plasma por 15 min também apresentaram uma boa densificação, permitindo uma redução no tempo de tratamento. Os parâmetros para a realização da sinterização a plasma foram avaliados e definidos ao longo das etapas da pesquisa, resultando em adequadas densificações para o aço AISI 316L.


  • Mostrar Abstract
  • Plasma assisted sintering is the procedure in which the compacted powder is subjected to a luminescent discharge cloud of ionized gas which, when interacting with the surface of the part, allows heating and densification of the particulates. Plasma sintering methods can produce materials with high degrees of performance under highly reductive atmospheres, fine temperature control and reduced processing time when compared to conventional sintering methods. It is proposed to analyze the effects of plasma sintering on austenitic stainless steel AISI 316L, evaluating the effects of changing treatment parameters, in order to determine the ones that best suit the production of sintering with good densification. The study of the treatment parameters was initiated with the sintering of compacted samples at 700MPa, sintered under argon atmosphere, with a 30 minute isotherm time at an apparent temperature of 730 ° C. In this step, sintering was performed using planar hollow cathode and cylindrical hollow cathode. The samples were evaluated for the relative percentage of porosity, pore geometry and rate of heating provided by the cathode. It was observed that sintered samples with cylindrical hollow cathode showed reduced porosity with a high degree of circularity. Then, using cylindrical hollow cathode, under the same sintering parameters, the effects of the compression pressure variation in the samples were evaluated, using pressures of 555MPa, 655MPa, 700MPa, 750MPa and 800MPa. The pore geometry and distribution, grain size, crystal structure, apparent hardness and microhardness of the samples were studied in the sintered samples. Sintered samples with compaction pressures of 750MPa and 800MPa showed the best results. Samples compacted at 800MPa were sintered at rates of 9.17 ° C

9
  • EDGLAY DE ALMEIDA ROCHA FILHO
  • ESTUDO DA CAMADA NITRETADA EM SUPERFÍCIES EXTERNAS E INTERNAS DE TUBULAÇÕES METÁLICAS

  • Orientador : MICHELLE CEQUEIRA FEITOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • IGOR OLIVEIRA NASCIMENTO
  • MICHELLE CEQUEIRA FEITOR
  • ROMULO RIBEIRO MAGALHAES DE SOUSA
  • THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • Data: 31/07/2019

  • Mostrar Resumo
  • A nitretação a plasma permite a melhoria de várias propriedades físicas de superfícies metálicas, como dureza, resistência ao desgaste e corrosão. Em tubulações metálicas, o grande desafio encontra-se em como reduzir os efeitos da corrosão interna gerada pela transferência de líquidos e seus contaminantes. Neste sentido, o presente trabalho propõe-se a produzir filmes finos de nitreto de ferro em tubos de aço carbono doce visando a melhoria de propriedades mecânicas que venham a inferir melhoria na resistência a corrosão. Para tanto, utilizou-se a nitretação a plasma por gaiola catódica (CCPN). Alterou-se a proporção de gases (80% de N2 + 20% de H2+Ar ou 20 de N2 + 80% de Ar+H2) e a temperatura (400ºC, 450ºC, 500ºC), a amostra foi posicionada externa a gaiola, em potencial catódico, e os demais parâmetros foram fixados. Os filmes finos produzidos foram avaliados através das técnicas de difração de raios-X (DRX), Microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análises de microdureza. Identificou-se a presença de filmes finos em todas as amostras tratadas e o aumento da espessura desses foi proporcional ao aumento da temperatura quando manteve-se constante a mesma proporção de gás. Entretanto, devido à alta pressão, as amostras tratadas com atmosfera predominantemente inerte tiveram uma menor espessura de filme. Agulhas de Fe4N foram encontradas e comprovadas através da análise de DRX, observando também a presença de outras fases de nitreto de ferro (FeN, Fe2N, Fe3N). A determinação dessas fases evidenciou a capacidade de proteção corrosiva dos filmes formados através de estudos anteriores. Em relação a dureza das amostras, a maior dureza foi obtida nas amostras tratadas com menor temperatura (400ºC), mas esse aumento não foi propagado no interior dos modelos. As amostras com maior zona de difusão e microdureza mais uniforme foram encontradas com maior temperatura de tratamento.


  • Mostrar Abstract
  • Plasma nitriding allows obtaining physical modification on the metal surface, such as hardness, wear resistance and corrosion. In metal pipes lines, the great challenge is their action in reducing the pressure on liquids and their contaminants. In this sense, the present work proposes to produce thin films of iron nitride in pipe lines of low-carbon steel aiming at the improvement of mechanical properties that can infer improvement in resistance to corrosion. For this purpose, Cathodic Cage Plasma Nitriding (CCPN) was used. The proportion of gases (80% N 2 + 20% H2 + Ar or 20 N2 + 80% Ar + H2) and temperature (400 ° C, 450 ° C, 500 ° C) was changed, the sample was positioned outside the cage, at cathodic potential, and the other parameters were fixed. The thin films produced were evaluated using X-ray diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM) and microhardness analysis. The presence of thin films in all the treated samples was identified and the increase in the thickness of these films was proportional to the increase of the temperature when the same proportion of gas was kept constant. However, due to the high pressure, the samples treated with predominantly inert atmosphere had a lower film thickness. Fe4N needles were found and proved by XRD analysis, also observing the presence of other phases of iron nitride (FeN, Fe2N, Fe3N). The determination of these phases evidenced the ability of corrosive protection of the films formed through previous studies. Regarding the hardness of the samples, the higher hardness was obtained in the treated samples with lower temperature (400ºC), but this increase was not propagated inside the models. The samples with higher diffusion zone and more uniform microhardness were found with a higher treatment temperature.

10
  • GABRIEL DA SILVA LIMA
  • CONTROLE DE SISTEMAS DINÂMICOS NÃO-LINEARES COM COMPENSAÇÃO POR PROCESSO GAUSSIANO

  • Orientador : WALLACE MOREIRA BESSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS EDUARDO TRABUCO DOREA
  • FABIO MENEGHETTI UGULINO DE ARAUJO
  • TIAGO ROUX DE OLIVEIRA
  • WALLACE MOREIRA BESSA
  • Data: 30/08/2019

  • Mostrar Resumo
  • Em projetos de controladores diversas são as técnicas possíveis de serem empregadas.
    Controladores lineares, da família do PID - Proporcional-Integral-Derivativo, por exemplo, são largamente utilizados na indústria, mas possuem como desvantagem problemas
    de instabilidade se o sistema passar a operar distante de suas condições padrões ou se
    houver influências externas não previstas. Já em relação aos controladores não-lineares,
    a grande dificuldade destes está em determinar de forma razoável não apenas a dinâmica
    do sistema, mas também os valores dos seus parâmetros. Nesse trabalho é apresentado
    um compensador de natureza estocástica para estimar não só as incertezas associadas aos
    parâmetros do sistema a ser controlado como também a dinâmica não-modelada. Esse
    compensador baseia-se na Regressão por Processo Gaussiano (GPR). Para isso, antes
    mesmo do compensador, as técnicas de Linearização por Realimentação e Controle por
    Modos Deslizantes, aplicados a sistemas não-lineares, são apresentadas. Logo em seguida,
    a aplicação do GPR dentro dessas abordagens de controle é aplicada onde, também, são
    discutidas as capacidades preditivas desse método. Exemplos são utilizados para demonstrar a aplicabilidade dos controladores com e sem compensação GPR. Depois a abordagem
    de controlador robusto é simulado sobre o sistema de um atuador eletro-hidráulico (AEH)
    utilizando variantes distintas do estimador Gaussiano. Tantos nos exemplos quanto na
    aplicação sobre o AEH foi possível observar nos resultados numéricos significativa melhora
    na performance do controlador. Ao final do texto é apresentado o planejamento para o
    trabalho final.

  • Mostrar Abstract
  • .

11
  • MATHEUS EMMANUEL PEREIRA FERNANDES
  • TORNEAMENTO DO AÇO-FERRAMENTA AISI D6 TEMPERADO E REVENIDO NAS CONDIÇÕES SECO, JORRO E LN2: UMA ANÁLISE TÉCNICO-ECONÔMICA

  • Orientador : ANDERSON CLAYTON ALVES DE MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADILSON JOSÉ DE OLIVEIRA
  • ANDERSON CLAYTON ALVES DE MELO
  • FLÁVIO JOSÉ DA SILVA
  • Data: 02/09/2019

  • Mostrar Resumo
  • Muito tem se falado nos últimos anos acerca dos impactos ambientais provocados pela indústria de usinagem. O uso de fluidos de corte convencionais à base de óleos minerais, por exemplo, vem sendo tratado como uma prática a ser superada ou, pelo menos, minimizada. Porém, a solução dessa questão esbarra em aspectos técnicos, principalmente na usinagem de materiais com baixo índice de usinabilidade, como é o caso dos aços-ferramenta endurecidos, que promove o desenvolvimento de altas temperaturas de corte. Nesse sentido, tem-se investigado a eficácia técnica de práticas que se apresentam como ambientalmente sustentáveis, como é o caso do uso de fluidos criogênicos, como o nitrogênio líquido (LN2). Vários trabalhos têm mostrado que a usinagem com LN2 apresenta diversas vantagens técnicas, como a redução da rugosidade da superfície usinada, diminuição da taxa de desgaste da ferramenta de corte e aumento de tensões residuais compressivas na superfície da peça, além de ser considerada uma técnica sustentável, pois utiliza um fluido que não agride o meio ambiente e a saúde do trabalhador, e não demanda manutenção e descarte. Apesar disso, o uso de LN2 como fluido de corte na indústria ainda é considerado irrelevante. Isso se deve, em parte, à desconfiança dos profissionais da indústria acerca das questões relacionadas ao custo-benefício da técnica. Nesse sentido, este trabalho teve como principal objetivo investigar a viabilidade técnico-econômica do uso de LN2 como fluido de corte na usinagem do aço-ferramenta AISI D6 temperado e revenido com insertos de PCBN. Nesse caso foram investigadas três vazões de LN2, que foram obtidas através de um sistema desenvolvido no Laboratório de Manufatura (LabMan) da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN). Para efeito de comparação, também foram realizados testes a seco e com aplicação de uma emulsão de óleo mineral por jorro com os mesmos parâmetros de corte usados nos testes com LN2. Como variáveis de saída foram monitorados o desgaste da ferramenta de corte e a morfologia dos cavacos. A análise técnico-econômica foi feita com base no custo/mês referente ao consumo de ferramenta, de fluido de corte e de energia elétrica. Concluiu-se que a usinagem a seco se mostrou mais viável do que qualquer outra condição. Porém, faz-se a ressalva de que, ainda que mais cara, a usinagem com LN2 pode ser justificada pelos seus benefícios técnicos referentes ao componente usinado, tais como redução de sua rugosidade e aumento da dureza média e das tensões residuais compressivas superficiais, além de ser um fluido não poluente.


  • Mostrar Abstract
  • .

12
  • NÍCOLAS MATHEUS DA FONSECA TINOCO DE SOUZA ARAÚJO
  • INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA NO DESEMPENHO DE CÉLULAS SOLARES DE SÍLÍCIO POLICRISTALINO

  • Orientador : FABIO JOSE PINHEIRO SOUSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABIO JOSE PINHEIRO SOUSA
  • FLAVIO BEZERRA COSTA
  • GABRIEL IVAN MEDINA TAPIA
  • JULIANA RICARDO DE SOUZA
  • Data: 11/10/2019

  • Mostrar Resumo
  • Ao longo dos anos, a contribuição da energia fotovoltaica para um mundo ambientalmente consciente está continuamente crescendo, enquanto seus custos, reduzindo. Nas tecnologias PV, a temperatura da célula solar e a radiação solar incidente são os principais fatores os quais afetam seu desempenho. O foco desse trabalho será a temperatura, tendo em vista o pequeno número de investigações atualmente disponíveis na literatura, as quais abrangem simultaneamente os modelos elétricos equivalentes e todos os aspectos da influência da temperatura sobre os parâmetros de desempenho das células solares. Por conseguinte, a fim de superar esse déficit, fez-se um estudo acerca do impacto da temperatura nos parâmetros de desempenho de uma célula solar de silício e uma busca por qual o modelo mais adequado para simular células fotovoltaicas com a temperatura de operação variando. O experimento será realizado utilizando células fotovoltaicas policristalinas de silício com um intervalo de temperatura 20–60 °C sobre uma intensidade luminosa de 1.000 W/m2, empregando um simulador solar (SOLSIM) desenvolvido pelo INPE e adaptado pelo autor. Nesse trabalho, as principais pesquisas acerca do problema de estimação dos parâmetros dos modelos equivalentes de células solares são classificadas de acordo com o número de parâmetros, a forma de extração dos parâmetros, as equações de translação e o próprio material da célula. Os principais modelos existentes são discutidos de forma a diferenciar seus níveis de aproximação. Uma classificação qualitativa foi realizada e, assim, encontraram-se quatro modelos como sendo os melhores para simular o comportamento de uma célula PV diante os aspectos considerados, destacando-se ainda um modelo específico com maior potencial. Realizou-se uma breve revisão das diversas relações matemáticas envolvendo a influência da temperatura sobre as células solares. Uma possível solução para minimizar a redução da eficiência causada pela temperatura é apresentada. Espera-se que tal solução, portanto, melhore o desempenho dos aparelhos que utilizam a tecnologia PV.


  • Mostrar Abstract
  • Over the years, the contribution of photovoltaics energy to an eco-friendly world is continually increasing and its costs reducing. In PV technologies, the solar cell temperature and incident solar radiation are the main factors that affect their behaviors. The focus of this work will be the temperature, in view of the few numbers of investigations currently available in literature which covers simultaneously the equivalent electric models and all aspects of the temperature influence on performance parameters of solar cells. Therefore, to bridge this gap, a study on the impact of cell temperature on the performance parameters of silicon solar cell and a search for the most suitable model to emulate a solar cell when its operation temperature varies are undertaken in this work. The experiment will be carried out using a polycrystalline silicon solar cell with the temperature in the range 20–60 °C at constant light intensity 1,000 W/m2 employing a solar cell simulator (SOLSIM) developed by the INPE and adapted by the author. In this work, the main existing research works on PV cell model parameter estimation problem are classified according to number of parameters, parameters’ extraction, translation equations and PV material technology. The main existent models were discussed pointing out their different levels of approximation. A qualitative comparative ranking was made, and four models was found to be the best ones to emulate PV cells per the aspects considered, and a specific model with greater potential was highlighted. It was made a brief review of the various existing mathematical relationships involving the influence of temperature over solar cells. A possible solution to soften the efficiency reduction caused by the temperature is presented. Using this solution is expected the improvement of the performance of PV devices can be expected.

13
  • JONATHA WALLACE DA SILVA ARAÚJO
  • ESTUDO COMPUTACIONAL DA SEÇÃO DE CAPTURA DE AR DE UM DEMONSTRADOR SCRAMJET

  • Orientador : PAULO GILBERTO DE PAULA TORO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • HEIDI KORZENOWSKI
  • PAULO GILBERTO DE PAULA TORO
  • SANDI ITAMAR SCHAFER DE SOUZA
  • THIAGO CARDOSO DE SOUZA
  • Data: 14/11/2019

  • Mostrar Resumo
  • O uso de propulsão aspirada baseada em combustão supersônica (tecnologia scramjet) é visto atualmente no setor aeroespacial como uma aplicação promissora na área de acesso ao espaço. As principais vantagens da utilização dessa tecnologia comparada aos atuais sistemas de propulsão aeroespacial são a não necessidade de transporte do oxidante, o que propicia uma redução do peso do veículo, e um impulso específico relativamente maior que os motores – foguetes convencionalmente usados. Motores scramjet são sistemas de propulsão aspirada sem partes móveis, que utilizam ondas de choque estabelecidas sobre a estrutura para comprimir e desacelerar o escoamento de ar atmosférico criando condições termodinâmicas adequadas para que uma queima ocorra em velocidade supersônica na câmara de combustão do veículo, propiciando uma posterior expansão dos gases e geração de impulso. Nesse trabalho metodologias analítica e numérica aplicadas ao projeto da seção de captura de ar de um demonstrador scramjet foram apresentadas e posteriormente utilizadas na concepção de um modelo físico para demonstração da tecnologia da combustão supersônica através de um voo atmosférico acoplado a motor foguete em velocidade correspondente a número de Mach 6,8 na altitude geométrica de 30 km. Simulações fluidodinâmicas computacionais (de escoamento invíscido e viscoso) foram utilizadas para verificar características do escoamento sobre o modelo desenvolvido. As simulações com escoamento invíscido foram comparadas com teoria analítica, também apresentada no trabalho. O software FLUENT – ANSYS foi usado na realização das simulações computacionais. O modelo de escoamento invíscido foi inicialmente utilizado a fim de apresentar aspectos geométricos tais como captura de ondas de choque bem como avaliação aerotermodinâmica, posteriormente modelo de turbulência k-kl-omega foi usado para o modelamento do escoamento viscoso e adequação da geometria do modelo devido ao surgimento de fenômenos associados à interação de ondas de choque com camada limite estabelecida.


  • Mostrar Abstract
  • The use of air breathing propulsion based on supersonic combustion (scramjet technology) is currently seen in the aerospace sector as a promising application in the area of access to space. The main advantages of using this technology compared to current aerospace propulsion systems are the need for no transport of the oxidant, which leads to a reduction in vehicle weight, and a relatively greater specific thrust than conventionally used in rocket engines. Scramjet engines are airbreathing propulsion systems without moving parts that use shock waves established on the structure to compress and decelerate the atmospheric air flow, creating thermodynamic conditions suitable for the combustion to occur at supersonic speed in the combustion chamber of the vehicle, providing a subsequent gas expansion and impulse generation. In this work, analytical and numerical methodologies applied to the design of the air capture section of a scramjet demonstrator are presented and subsequently used in the design and creation of a physical model to demonstrate the technology of supersonic combustion through an atmospheric flight coupled to a rocket motor at a corresponding velocity to Mach number 6.8 at the geometric altitude of 30 km. Computational fluid dynamics simulations (non viscous and viscous flow) are used to verify flow characteristics on the developed model. The simulations with non viscous consideration are compared with analytical theory, also presented in this work. The FLUENT - ANSYS software is used in the computational simulations. The non viscous flow model is initially used in order to present geometric aspects such as shock wave capture as well as aero-thermodynamic evaluation, later k-kl-omega turbulence model is used for the modeling of the viscous flow and adequacy of the model geometry due to the appearance of phenomena associated to the interaction of shock waves with established boundary layer.

14
  • MATHEUS SEABRA RODRIGUES LIMA
  • COMPARAÇÃO ENTRE O SISTEMA CCS E O SOLAR EM UM CICLO COMBINADO: ANÁLISE EXERGOECONÔMICA E EXERGOAMBIENTAL

  • Orientador : EDUARDO JOSÉ CIDADE CAVALCANTI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDUARDO JOSÉ CIDADE CAVALCANTI
  • ANDREA OLIVEIRA NUNES
  • MONICA CARVALHO
  • Data: 06/12/2019

  • Mostrar Resumo
  • Uma planta de potência do tipo ciclo combinado de gás natural é tomada como estudo de caso. Dois tipos de mitigação de CO2 são analisadas para esse caso, o sistema de captura e armazenamento de carbono (CCS) e a tecnologia de coletor concentrador (CSP) solar do tipo calha parabólica (PTC) com dois tanques de armazenamento de fluido térmico (Therminol VP-1). O método de análise escolhido foi a análise exergoeconômica e exergoambiental. O método de impacto ambiental escolhido foi o Eco-Indicator 99 (EI-99). Uma detalhada análise de custo e impacto ambiental para os componentes, entradas e infraestrutura foi realizada. Os resultados indicam que o aquecedor de gás precisa ter sua exergia destruída reduzida para melhora da eficiência do sistema como um todo. O 2° caso – com sistema CCS – teve sua potência elétrica reduzida, enquanto o 3° caso – com coletor solar – aumentada. O impacto ambiental da eletricidade aumentou com o 2° caso e com o 3° caso teve leve aumento. A carga ambiental do fluido térmico foi levada em conta. Portanto, o 3° caso foi o sistema com melhor performance ambiental e discussões para futuros estudos e melhorias foram feitas. 


  • Mostrar Abstract
  • A combined cycle natural gas power plant is taken as a case study. Two types of CO2 mitigation are analyzed for this case, the carbon capture and storage system (CCS) and concentrator collector (CSP) type parabolic trough collector (PTC) with two thermal fluid storage tanks (Therminol VP-1). The method of analysis chosen was the exergoeconomic and exergoenvironmental analysis. The chosen method of environmental impact was the Eco-Indicator 99 (EI-99). A detailed analysis of cost and environmental impact for the components, inputs and infrastructure was carried out. The results indicate that the gas heater needs to have its destroyed exergy reduced to improve the efficiency of the system as a whole. The second case - with CCS system - had its electric power reduced, while the third case - with solar collector - increased. The environmental impact of electricity increased with the 2nd case and with the 3rd case had a slight increase. The environmental charge of the thermal fluid was taken into account. Therefore, the third case was the system with better environmental performance and discussions for future studies and improvements were carried out.

15
  • JONATHAN LEANDRO BRANDO DE AZEVEDO
  • RESULTADOS EXERGOECONÔMICOS E EXERGOAMBIOENTAL DE PLANTA DE POTÊNCIA INTEGRADO AO CAMPO SOLAR DE HELIOSTATOS

  • Orientador : EDUARDO JOSÉ CIDADE CAVALCANTI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDUARDO JOSÉ CIDADE CAVALCANTI
  • ANDREA OLIVEIRA NUNES
  • MONICA CARVALHO
  • Data: 06/12/2019

  • Mostrar Resumo
  • A crescente demanda por geração de energia faz com que a busca por formas mais eficientes de gerar eletricidade, com menores custos e menores impactos ambientais, seja frequente entre as linhas de pesquisa. Esse trabalho analisa um ciclo de geração de potência utilizando energia solar captada por meio de heliostatos e receptor de torre solar. A simulação utiliza o parâmetro de radiação direta normal em Natal-RN com o objetivo de estudar o comportamento do ciclo na região. O modelo matemático foi desenvolvido no software EES e utilizando a metodologia SPECO os componentes do ciclo foram avaliados de acordo com uma análise exergética, uma análise exergoeconômica e uma análise exergoambiental. O sistema de armazenamento de energia da planta foi dimensionado para manter a geração de energia elétrica durante todo o dia. Os resultados obtidos foram comparados com os de outros autores e indicaram menor potência gerada (51 MW) com menor eficiência exergética (9,31%) mas obtendo um menor custo específico de eletricidade gerada (15,93 US$/GJ). O sistema solar apresentou os maiores custos do ciclo e a menor eficiência exergética, resultado esperado devido as altas taxas de perda de exergia no processo de transmissão de calor do sol para o sistema. Embasado nos resultados exergoeconômicos, o receptor da torre solar e o gerador elétrico foram considerados componentes críticos para a otimização do sistema. Concluindo, a análise foi satisfatória e discussões para futuros estudos e melhorias foram realizadas.


  • Mostrar Abstract
  • The growing demand for energy generation means that the search for more efficient ways to generate electricity, with lower costs and lower environmental impacts, is frequent among the lines of research. This work analyzes a cycle of power generation using solar energy captured by means of heliostats and solar tower receiver. The simulation uses the parameter of normal direct radiation in Natal-RN in order to study the behavior of the cycle in the region. The mathematical model was developed in the EES software and using the SPECO methodology the components of the cycle were evaluated according to an exergetic analysis, an ex-economical analysis and an ex-environmental analysis. The plant's energy storage system has been scaled to maintain power generation throughout the day. The results obtained were compared with those of other authors and indicated lower power generation (51 MW) with lower exergetic efficiency (9.31%) but obtaining a lower specific cost of electricity generated (15.93 US $ / GJ). The solar system presented the highest costs of the cycle and the lowest exergética efficiency, expected result due to the high exergy loss rates in the heat transfer process from the sun to the system. Based on the econometric results, the receiver of the solar tower and the electric generator were considered critical components for the optimization of the system. In conclusion, the analysis was satisfactory and discussions for future studies and improvements were made.

16
  • PRINCE AZSEMBERGH NOGUEIRA DE CARVALHO
  • OTIMIZAÇÃO MULTIOBJETIVO DE PERFIS AERODINÂMICOS UTILIZANDO ALGORITMO GENÉTICO

  • Orientador : RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • WALLACE MOREIRA BESSA
  • SANDI ITAMAR SCHAFER DE SOUZA
  • RÔMULO PIERRE BATISTA DOS REIS
  • Data: 13/12/2019

  • Mostrar Resumo
  • Na aviação, a busca por aeronaves mais eficientes tem crescido em face da
    preocupação dos governos e organizações com o meio ambiente, forçando os
    novos projetos de aeronaves a emitirem cada vez menos CO2 na atmosfera. Os
    fabricantes de aviões então, para sanar os diversos problemas, focam basicamente
    no projeto da asa, empenagem, fuselagem e motores, que são os componentes
    aerodinâmicos de maior significância. Todos eles têm em comum uma parte vital
    nos projetos, que é o perfil. No presente trabalho buscou-se encontrar um perfil
    ótimo, com abordagem multiobjetivo. No Matlab, um algoritmo genético otimizará
    os perfis através de uma iteração com o XFOIL, onde são obtidas as características
    aerodinâmicos dos perfis, representadas através de seus coeficientes (Cl, Cd, Cm
    e Cl/Cd). Para se obter uma boa diversificação da população e poder assim
    encontrar o perfil ideal, combinando as mais diversas características geométricas,
    adotou-se como fonte para geração da população inicial, 300 perfis variados que
    encontravam-se disponíveis na base de dados Airfoil Data Site. Para simulação no
    XFOIL, foi adotado a densidade do ar como 1,225 kg/m³, uma viscosidade de
    1,79e-5 Pa.s, nº de reynolds de 5,00e5, nº de mach de 0,05, ncrit de 9, nº máximo
    de iterações para convergência de 100 e uma faixa de ângulo de ataque de 0º a
    18º. Para o algoritmo genético, foi adotada uma probabilidade de cruzamento de
    90%, 5% para mutação, uma exploração de busca fora do intervalo de 30% e um
    número máximo de 100 gerações como critério de parada para a população. Os
    perfis otimizados tiveram um desempenho superior ao apresentado por outro
    trabalhos em relação aos coeficientes aerodinâmicos como eficiência e Cl, mas
    não tanto em relação a Cm. O algoritmo mostrou-se satisfatório em encontrar perfis
    que tinham como objetivo melhorar o Cl, o Cd, e consequentemente a eficiência,
    encontrando perfis superiores em 32% de Cl para asas voadoras, 67% de Cl para
    empenagens e melhores eficiências em cerca de 70% para turbinas eólicas. O
    algoritmo conseguiu chegar a perfis ótimos e melhores em relação a outros
    comumente utilizados nas aplicações citadas, além de obter características como
    estol mais suave e redução de ruído para turbinas eólicas. Para trabalhos futuros,
    sugere-se investigar uma maior faixa de número de Reynolds, e outros solvers
    aerodinâmicos, além de implementar a otimização pelo método inverso, visando
    obter uma distribuição de pressão ideal.


  • Mostrar Abstract
  • In aviation, the pursuit of more efficient aircraft has grown in the face of concerns
    by governments and organizations about the environment, forcing new aircraft
    projects to emit less and less CO2 into the atmosphere. Aircraft manufacturers then,
    to remedy the various problems, focus primarily on wing design, empennage,
    fuselage and engines, which are the most significant aerodynamic components. All
    of them have in common a vital part in the projects, which is the profile. In the
    present work we sought to find an optimal profile with a multiobjective approach. In
    Matlab, a genetic algorithm will optimize the profiles through an iteration with XFOIL,
    where the aerodynamic characteristics of the profiles, represented by their
    coefficients (Cl, Cd, Cm and Cl / Cd), are obtained. In order to obtain a good
    population diversification and thus finding the ideal profile, combining the most
    diverse geometric characteristics, 300 different profiles were available as source for
    the initial population generation, which were available in the Airfoil Data Site
    database. For XFOIL simulation, the air density was adopted as 1.225 kg / m³, a
    viscosity of 1.79e-5 Pa.s, reynolds no. 5.00e5, mach no. 0.05, ncrit 9, no. maximum
    convergence iterations of 100 and an angle of attack range from 0º to 18º. For the
    genetic algorithm, a 90% crossover probability, 5% for mutation, a search
    exploration outside the 30% range and a maximum number of 100 generations were
    adopted as stopping criteria for the population. The optimized profiles outperformed
    other studies in relation to the aerodynamic coefficients such as efficiency and Cl,
    but not so much in relation to Cm. The algorithm proved to be satisfactory in finding
    profiles that aimed to improve Cl, Cd, and consequently efficiency, finding higher
    profiles by 32% Cl for flying wings, 67% Cl for empennage and better efficiencies
    by about 70% for wind turbines. The algorithm was able to achieve better and better
    profiles compared to others commonly used in the mentioned applications, besides
    obtaining characteristics such as softer stall and wind turbine noise reduction. For
    future work, it is suggested to investigate a larger number range of Reynolds, and
    other aerodynamic solvers, in addition to implementing the inverse method
    optimization, aiming to obtain an optimal pressure distribution.

17
  • ALEXANDRE AUGUSTO SOUZA MEDEIROS
  • ANÁLISE DE FALHAS EM CAIXA MULTIPLICADORA DE AEROGERADORES USANDO TRANSFORMADA WAVELET

  • Orientador : JOSE JOSEMAR DE OLIVEIRA JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE JOSEMAR DE OLIVEIRA JUNIOR
  • SALETE MARTINS ALVES
  • WALLACE MOREIRA BESSA
  • SUZETE ELIDA NOBREGA CORREIA
  • Data: 20/12/2019

  • Mostrar Resumo
  • A energia eólica é uma das principais fontes de energia limpa da atualidade, se destacando na área de energias renováveis. Para tornar a energia eólica mais competitiva com outras fontes, características como disponibilidade,
    confiabilidade e vida útil das turbinas precisam ser melhoradas, portanto, a redução dos custos de inspeção e manutenção é vital para manter a competitividade desta indústria. A manutenção aplicada às turbinas eólicas implica
    custos elevados e longos períodos sem produção de energia, sendo um dos principais elementos sujeito a falhas é a caixa multiplicadora, que por falta de lubrificação ou contaminação, fazem com que o atrito do contato direto entre os dentes na transmissão de energia e velocidade, resulte em desgaste e cause perda de material. Uma solução para o diagnóstico dessas falhas mecânicas é a análise wavelet dos sinais de vibração produzidos pelos elementos mecânicos. Assim, o objetivo desta pesquisa é simular e analisar o comportamento dinâmico da caixa multiplicadora de aerogeradores, com foco na manutenção preditiva, utilizando a transformada wavelet.


  • Mostrar Abstract
  • Wind power is one of the oldest-exploited energy sources by humans and today is the most seasoned and efficient energy of all renewable energies. To make wind power more competitive with other sources, characteristics as
    availability, reliability and the life of turbines will all need to be improved. Therefore, reducing inspection and maintenance costs is vital to maintaining the competitiveness of this industry. The maintenance applied to wind turbines implies high costs and long periods without energy production. One of the main elements that is subject to failure is the gearbox, which, due to lack of lubrication or contamination, causes the friction of the direct contact between the teeth in the transmission of energy and speed, resulting in wear and loss of material. One solution for the diagnosis of these mechanical failures is the wavelet analysis of the vibration signals produced by the mechanical elements. Thus, the objective of this research is to simulate and analyze the dynamic behavior of the wind generator
    gearbox, focusing on predictive maintenance, using the wavelet transform.

Teses
1
  • JOELTON FONSECA BARBOSA
  • DESEMPENHO DE MODELOS DE VIDA DE FADIGA E UM NOVO DIAGRAMA DE VIDA CONSTANTE APLICADO A MATERIAIS E DETALHES ESTRUTURAIS

  • Orientador : RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ABÍLIO MANUEL PINHO DE JESUS
  • AVELINO MANUEL DA SILVA DIAS
  • JOSÉ ANTÓNIO FONSECA DE OLIVEIRA CORREIA
  • MARCO ANTONIO LEANDRO CABRAL
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • WALLACE MOREIRA BESSA
  • Data: 22/07/2019

  • Mostrar Resumo
  • As falhas mecânicas de equipamentos e componentes de máquinas provocam perda de desempenho da função requerida e paradas inesperadas, ocasionando um aumento na necessidade de manutenções corretivas, o que eleva os custos de manutenção e diminui a confiabilidade dos sistemas mecânicos. O efeito da tensão média desempenha um papel importante na predição da vida à fadiga, sua influência altera significativamente o comportamento de fadiga de alto ciclo (HCF), diminuindo diretamente o valor do limite de fadiga com o aumento da tensão média. As descontinuidades geométricas – tais como mudança de secção transversal, furos, entalhes, canais de chavetas, entre outros – ocasiona um aumento considerável no valor das tensões nominais atuantes nas vizinhanças adjacentes do concentrador de tensão. Isso potencializa os efeitos da tensão médias positivas no dano ao longo do ciclo de vida do material, causando influência direta no cálculo do fator de redução da resistência à fadiga (Kf) do projeto. Inúmeros modelos empíricos, como o Gerber, Goodman, Soderberg e Morrow, foram desenvolvidos para corrigir o efeito da tensão média, mas apesar dos avanços não é verificado na literatura um modelo unificado que considere o comportamento estocástico da falha por fadiga que consiga predizer as tensões médias máximas suportadas na região de alto ciclo para o material com entalhe. Desta forma, o propósito deste trabalho é desenvolver um novo modelo de diagrama de vida constante probabilístico baseado em uma rede neural artificial aplicada para materiais metálicos e detalhes estruturais, capaz de estimar o fator de redução da resistência à fadiga para diferentes tensões médias. Os resultados mostram que rede neural treinada conseguiu determinar regiões de confiabilidade de operação do material sob os aspectos da tensão média, amplitude de tensão e do comportamento estocástico do número de ciclos até a falha. Além disso, foi possível estimar os valores do fator de redução da resistência à fadiga correspondente ao limite de resistência utilizando uma pequena quantidade de dados experimentais.


  • Mostrar Abstract
  • Mechanical failures of machine equipment and components cause loss of required function performance and unexpected stops, resulting in an increase in the need for corrective maintenance, which increases maintenance costs and reduces the reliability of mechanical systems. The effect of medium stress plays an important role in fatigue life prediction, its influence significantly changes the high-cycle fatigue behavior (HCF), decreasing the value of the fatigue limit with the increase of the mean stress. Geometric discontinuities - such as a change of cross-section, holes, notches, among others - cause a considerable increase in the value of the nominal stress acting in the adjacent vicinity of the stress concentrator. This potentiates the effects of the positive mean stress on the damage over the life cycle of the material, causing direct influence on the calculation of the fatigue resistance factor (Kf). Numerous empirical models, such as Gerber, Goodman, Soderberg and Morrow, have been developed to describe the mean stress effects, but despite the advances, a unified model that considers the stochastic behavior of fatigue failure that predicts the stresses maximum amplitude values supported in the high cycle region for the notched material. In this way, the purpose of this work is the developing of a new artificial constant life diagram (stress amplitude vs. mean stress) based on an artificial neural network applied to metallic materials and structural details, capable of estimating the fatigue resistance reduction factor for different mean stresses. The results showed that the trained neural network was able to determine regions of reliability of operation of the material under the aspects of the mean stress, stress amplitude, stress ratio and stochastic behavior of the number of cycles to failure. In addition, it was possible to estimate the values of the fatigue strength reduction factor corresponding to the resistance limit using a small amount of experimental data.

2018
Dissertações
1
  • JOSILEIDE DOS SANTOS MEDEIROS
  • ESTUDO DA PREPARAÇÃO E SINTERIZAÇÃO DE PÓS COMPÓSITOS W-Cu A PARTIR DE PÓS DE PARATUNGSTATO DE AMÔNIA E COBRE

  • Orientador : FRANCINE ALVES DA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ARIADNE DE SOUZA SILVA
  • FRANCINE ALVES DA COSTA
  • LEILIANE ALVES DE OLIVEIRA
  • MARCELLO FILGUEIRA
  • MEYSAM MASHHADIKARIMI
  • UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 25/01/2018

  • Mostrar Resumo
  • O compósito W-Cu é um material usado geralmente como contatos elétricos e dissipador de calor em dispositivos microeletrônicos devido a sua excelente condutividade térmica e elétrica, alta resistência à erosão por arco elétrico, baixo coeficiente de expansão térmica e boa trabalhabilidade. Ele é um sistema imiscível e seus constituintes compartilham insolubilidade mutua o que dificulta sua obtenção. A metalurgia do pó através das técnicas de preparação de pós, compactação ou moldagem de pó por injeção e sinterização é uma rota bastante viável para produção desses componentes. A moagem de alta energia é conhecida pela sua habilidade de produção de pós com fases nanocristalinas e amorfas, bem como, por promover a formação ou elevação de solução sólida, além de produzir alta homogeneidade das fases e composição das partículas. O tamanho das partículas, a dispersão das fases e a atmosfera de sinterização são fatores que afetam a densificação e microestrutura do compósito W-Cu. Por isso, esse trabalho investigou: a influência do tempo de moagem na diminuição do tamanho e dispersão das fases do compósito APT-15%Cu, em relação à mistura mecânica do mesmo material. Estudos sobre a obtenção do W a partir da decomposição e redução do APT através de uma atmosfera controlada por H2 e o efeito da temperatura e da atmosfera de sinterização na densidade e microestrutura dos corpos sinterizados. Pós compósitos foram preparados por MAE e mistura mecânica. No primeiro caso, os pós foram preparados com álcool etílico em um moinho planetário Pulverissete 7 com recipiente e bolas de metal duro a 400 rpm por 50 horas. Amostras foram coletadas nos intervalos de 2, 10, 20, 30 e 50 h para que pudéssemos acompanhar a evolução da MAE sobre o compósito. A razão em massa de pó para bola usada foi de 1:5. No outro caso, os pós foram colocados em um recipiente de plástico e misturados manualmente por 20 minutos. Em seguida, os pós foram caracterizados e divididos em duas partes iguais. Metade foi compactado em matriz cilíndrica de 5 mm sob uma pressão  uniaxial a 200 MPa e sinterizados a 1100 e 1200 °C por 1 h de isoterma em forno resistivo tubular convencional sob atmosfera de H2. A outra metade do pó compósito preparado por MAE e mistura mecânica, foi levada a um forno resistivo tubular convencional sob atmosfera de H2, a uma temperatura de 750°C e uma isoterma de 30 mim para cada grama de compósito a ser reduzida e decomposta. Depois esse material foi caracterizado para a comprovação da redução e em seguida compactado em uma matriz cilíndrica de 5 mm sob uma pressão uniaxial de 200 MPa e em seguida, sinterizados em um forno tubular convencional em temperaturas de 1100°C e 1200° C sob uma atmosfera de Argonio, seguindo a rota convencional da MP. Os pós iniciais e preparados por moagem e mistura mecânica, bem como os compactados sinterizados foram caracterizados por  MO, MEV, EDS, DRX e análise de tamanho de partícula. A densidade dos corpos verdes e sinterizados foram medidas pelo método geométrico (massa/volume). Amostras preparadas a partir do pó APT- 15%Cu pela MAE alcançou  86 % de densidade relativa após sinterização em 1200°C  sob atmosfera de Argonio por 60 minutos. Alta homogeneidade e boa densificação foram observadas, enquanto que amostras preparadas a partir de pós misturados mecanicamente e sinterizados nas mesmas condições, exibem baixa densidade relativa e estrutura heterogênea.


  • Mostrar Abstract
  • .

2
  • CLEBER DA SILVA LOURENÇO
  • EFEITO DA MOAGEM DE ALTA ENERGIA NA DENSIFICAÇÃO E MICROESTRUTURA DO COMPÓSITO CU-C SINTERIZADO EM ESTADO SÓLIDO

  • Orientador : FRANCINE ALVES DA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ARIADNE DE SOUZA SILVA
  • FRANCINE ALVES DA COSTA
  • MARCELLO FILGUEIRA
  • MEYSAM MASHHADIKARIMI
  • UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 25/01/2018

  • Mostrar Resumo
  • O compósito de cobre-grafite (Cu-C) é um material amplamente utilizado como contatos elétricos deslizantes onde a fase cobre fornece a propriedade de condutividade elétrica e a fase grafita, a propriedade de lubrificação. Ele é um sistema imiscível e seus constituintes são mutuamente insolubilidade, o que dificulta sua obtenção. A moagem de alta energia (MAE) é hábil para produzir pós compósitos nanoestruturados, amorfos e solubilidade sólida ou aumento de solubilidade sólida, além de produzir alta homogeneidade das fases e composição das partículas. O tamanho das partículas, a dispersão das fases e a atmosfera de sinterização são fatores que afetam a densificação e microestrutura do compósito Cu-C. Por isso, esse trabalho investigou a influência do tempo de moagem na diminuição do tamanho e dispersãodas fases do compósito Cu-10%pC. O efeito da temperatura e da atmosfera de sinterização na densidade e microestrutura dos corpos sinterizados também foram investigados. Pós compósitos foram preparados por MAE e mistura mecânica. No primeiro caso, os pós foram preparados com álcool etílico em um moinho planetário Pulverissete 7 com recipiente e bolas de metal duro a 400 rpm por 50 horas. A razão em massa de pó para bola usada foi de 1:4. No outro caso, os pós foram colocados em um recipiente de plástico e misturados manualmente por 5 minutos. Em seguida, os pós foram compactados em matriz uniaxial a 200 MPa e sinterizados em forno resistivo tubular convencional e com registro dilatométrico a 800, 1000 e 1050 °C por 1 h de isoterma e sob atmosferas de argônio, H2 e mistura de argônio e H2. Compactos de pós também foram sinterizados por SPS. Os pós iniciais e preparados por moagem e mistura mecânica, bem como os compactados sinterizados foram caracterizados por MO, MEV, EDS, DRX e análise de tamanho de partícula. A densidade dos corpos verdes e sinterizados foram medidas pelo método geométrico (massa/volume). Medidas de microdureza Vickers também foram efetuadas nos corpos sinterizados. Os corpos sinterizados sob atmosfera de H2 apresentaram baixa densidade e resistência mecânica. Diferentemente, os corpos sinterizados no dilatômetro a 800°C por 1 hora sob atmosfera de argônio ficaram mais densos, mas sua densidade só alcançou 60,40% da densidade teórica. Uma densidade maior que 82% da densidade teórica foi alcançada pelos corpos sinterizados por pulso de plasma spark e, como esperado, as microestruturas dos corpos sinterizados com pós misturadas mecanicamente são completamente diferentes das microestruturas dos pós moídos e exibem alta heterogeneidade.


  • Mostrar Abstract
  • .

3
  • ALYSSON NASCIMENTO DE LUCENA
  • DESENVOLVIMENTO DE UM VEÍCULO AÉREO NÃO TRIPULADO COM SUSTENTAÇÃO E PROPULSÃO HÍBRIDA

  • Orientador : RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • KARILANY DANTAS COUTINHO
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • WALLACE MOREIRA BESSA
  • WANDERLEY FERREIRA DE AMORIM JÚNIOR
  • Data: 31/01/2018

  • Mostrar Resumo
  • Nos últimos anos o interesse em retirar a figura humana embarcada das aeronaves tornou-se necessário por vários motivos, segurança, limitações humanas, custos, versatilidade entre outros. Diante dessas questões os pesquisadores têm se empenhado cada vez mais em desenvolver plataformas autônomas ou remotamente controladas para Veículos Aéreos não Tripulados (VANTs). Os VANTs se dividem em duas grandes categorias, os de asa fixa, onde os aviões são os mais populares, e os de asa rotativa onde temos os helicópteros e os multirotores, uma terceira grande categoria está se formando, o das aeronaves híbridas, que conciliam as vantagens das aeronaves de asa fixa com as de asa rotativa. Aeronaves de asa fixa com propulsão a combustão apresentam boa autonomia de tempo de voo, porém necessitam estar em constante movimento para manter sua sustentação e precisam de pista adequada para decolagem e pouso quando o mesmo não é efetuado por paraquedas, o que não garante que o destino final seja concluído no local sugerido, já aeronaves com propulsão elétrica multirotores tem autonomia de tempo de voo e velocidade máxima limitadas pela capacidade da bateria e pela quantidade total de motores porém são capazes de decolar e pousar verticalmente, executar voos lentos ou parados. Portanto, essa pesquisa tem como objetivo desenvolver um VANT duplamente híbrido capaz de conciliar as vantagens de dois tipos de aeronaves (asa fixa e multirotores), utilizando motores a combustão e elétricos para a propulsão e para a sustentação em voo a asa e o multirotor.


  • Mostrar Abstract
  • .

4
  • ISRAEL LOIOLA RÊGO
  • ESTUDO EXPERIMENTAL DA INFLUENCIA DA TEMPERATURA DA ÁGUA NA PERDA DE CARGA EM TUBULAÇÕES

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • KLEIBER LIMA DE BESSA
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 31/01/2018

  • Mostrar Resumo
  • É apresentado um estudo experimental de um sistema hidráulico que consiste de forma resumida em explorar e verificar experimentalmente o diagrama de Moody, para verificar a influencia da temperatura na perda de carga de tubulações. Sendo este feito com valores empíricos, atualizados e especificados pelo Laboratório de Metrologia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. De forma a contribuir com dados para a comunidade acadêmica, realçando a importância da confiabilidade dos instrumentos e da análise dos aspectos termofluidos em diversos setores da indústria. Devido ao grande gasto energético que é feito na indústria para se adequar a viscosidade de determinados fluidos a seus processos.

                Foi montado um sistema hidráulico que consiste em um tubo fino de cobre de diâmetro interno de oito milímetros, um reservatório para alocação do fluido que no caso foi água comum. Foi construído um medidor de pressão do tipo em “U”. O sistema de medição de vazão foi feito usando um cronômetro junto a um balão volumétrico de dois litros. Características e propriedades dos materiais como rugosidade e densidade.

                Foi obtida uma precisão significativa dos dados comparados com os valores da literatura que fornecem o diagrama de Moody. Sendo a discrepância dos dados medidos para os do diagrama menor do que 5%. Sendo observado que o fator de atrito não sofreu influencia da temperatura, porém houve uma notável redução da perda de carga com o aumento da temperatura de 30 ºC para 50 ºC.

    .


  • Mostrar Abstract
  • .

5
  • GIORGIO ANDRE BRITO OLIVEIRA
  • PREDIÇÃO DE PROPRIEDADES MECÂNICAS DE COMPÓSITOS UNIDIRECIONAIS ATRAVÉS DE REDES NEURAIS ARTIFICIAIS

  • Orientador : RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADRIANO SILVA BELISIO
  • JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • WALLACE MOREIRA BESSA
  • Data: 09/02/2018

  • Mostrar Resumo
  • Os materiais compósitos são um novo destaque no avanço tecnológico, impondo novas pesquisas relacionadas ao assunto devido a sua crescente demanda nas mais diversas áreas. Dentre essas pesquisas surgem as que tem como objetivo facilitar as aplicações desses materiais, através de uma rápida apuração das suas propriedades mecânicas sem a necessidade de procedimentos experimentais, sendo essa fator primacial na preparação de projetos. Assim surgiram os modelos micromecânicos, que ganharam destaque devido a sua praticidade, como exemplo das equações da Regra das Misturas e das equações de Halpin-Tsai. Recentemente, novos modelos computacionais vem combinando modelos micromecânicos e aperfeiçoando-os para se ter a máxima acurácia, como por exemplo as redes neurais artificiais (RNAs). Com base nisso, este trabalho visa a criação de arquiteturas de RNAs capazes de modelar o módulo de cisalhamento (G12) e a tensão última de tração longitudinal (Xt) de compósitos unidirecionais. Com as RNAs treinadas e testadas, essas vão servir como ferramentas computacionais, semelhante a funções, em que fornecendo as entradas teremos uma saída desejada. Para isso, fez-se necessário uma coleta de dados da literatura, que foram divididos em um conjunto de treino e um conjunto de teste, para realização da validação cruzada. Se desenvolveram sete tipos de arquiteturas diferentes, três para o G12 e quatro para o Xt, na qual essas possuem entre duas, três e quatro entradas. Dentre esses modelos três deles são considerados modelos mistos, que combina valores da saída da RNA com os valores obtidos vindos de modelos micromecânicos, como o modelo de Halpin-Tsai. Após o treinamento das RNAs, foi realizada uma análise comparativa dos valores vindos da RNA e dos valores experimentais, e ainda análises quantitativas e qualitativas com base no modelo de comparação (modelo de Halpin-Tsai e modelo da Regra das Misturas), apresentando maiores valores de coeficiente de correlação e menores valores de erro quadrático médio.


  • Mostrar Abstract
  • .

6
  • RAYANA PRISCILLA SILVA PONTES
  • SÍNTESE E IMOBILIZAÇÃO DE NANOPARTÍCULAS DE FIBROÍNA NO SUBSTRATO TÊXTIL: AVALIAÇÃO DA CITOTOXICIDADE E ADESÃO CELULAR

  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • KESIA KARINA DE OLIVEIRA SOUTO SILVA
  • ANDREA LIMA DE SA
  • ELISÂNGELA BEZERRA DAS NEVES HOLANDA
  • Data: 16/02/2018

  • Mostrar Resumo
  • A busca por novos materiais com características biodegradáveis, baixa toxicidade e boa biocompatibilidade tem sido objeto de investigação no desenvolvimento de nanopartículas. Entretanto para que um material consiga exercer essa função, é necessário que ele possa ser degradado sem lançar no organismo humano possíveis toxinas. Dentre esses, a fibroína, um biomaterial presente no casulo do bicho da seda, vêm sendo constantemente estudado por apresentar uma excelente capacidade de sofrer mudanças na sua conformação, podendo se tornar uma partícula nanométrica de formato esférico. Portanto, o presente trabalho tem como objetivo a produção de nanopartículas de fibroína a partir de métodos rápidos e de baixo custo, sendo nosso produto analisado a partir de paramêtros como: caracterizadas por Espalhamento dinâmico da luz (DLS), Tamanho e Potencial Zeta (via nanosizer), Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), Determinação de área especifica pelo método BET, Espectroscopia na região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR). As nanopartículas de fibroína foram imobilizadas em malha de PLA  analisadas com FTIR e DRX. Os resultados de DLS, FTIR e MET comprovam a formação das nanopartículas de fribroína de seda esféricas com tamanhos médios entre 48 a 156 nm, e potencial zeta de -19,95Ω o que caracteriza um ótimo material, enquanto a avaliação da viabilidade celular mostrou as NPF’s como material não citotóxico para baixas concentrações, confirmando que o método de obtenção das nanopartículas por sistema ternário é uma alternativa eficaz e de custo baixo onde apresenta um grande potencial para utilização como biomaterial, devido à sua resistência mecânica, biocompatibilidade e biodegradabilidade.


  • Mostrar Abstract
  • .

7
  • MARIA THEREZA DOS SANTOS SILVA
  • ESTUDO DA INFLUÊNCIA DO BIODIESEL E BLENDAS SOBRE O COMPORTAMENTO TRIBOLÓGICO DO LUBRIFICANTE MINERAL 15W40

  • Orientador : SALETE MARTINS ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SALETE MARTINS ALVES
  • TATIANA DE CAMPOS BICUDO
  • VALDICLEIDE SILVA E MELLO
  • Data: 20/02/2018

  • Mostrar Resumo
  • A utilização do biodiesel como combustível está crescendo no mundo, havendo à necessidade de estudar melhor os efeitos causados por este novo combustível a motores de combustão interna. Neste contexto, encontra-se a necessidade de estudar a contaminação do óleo lubrificante por este combustível, analisando seus efeitos nas propriedades do lubrificante. Assim, este trabalho objetivou estudar a contaminação de um óleo mineral comercial 15W40 com biodiesel e sua blendas com diesel (B10 e B20) e seus impactos nas propriedades físico-químicas e tribológica do óleo lubrificante. Baseado em estudos, foi determinado que para cada contaminante fosse usado em porcentagens de contaminação de 1% e 2%. Várias análises físico-químicas foram realizadas para averiguar o comportamento do óleo lubrificante contaminado, comparando-os as especificações exigidas pelos órgãos de qualidade. Também houve aplicação de algumas técnicas (DSC, índice de acidez e FTIR) para investigar o comportamento destes quando envelhecidos. Atuação tribológica destes lubrificantes contaminados foi avaliada por meio de ensaios no tribômetro HFRR, empregando o aço AISI 52100, resultando dados como: percentual de formação de filme, coeficiente de atrito e diâmetro da escara. Também foi feita uma análise superficial dos contra corpos, a fim de compreender a dimensão do desgaste sofrido por este tipo de contaminação. Os resultados mostraram os lubrificantes contaminados quando estão no início não apresentam grandes riscos as suas propriedades, mas quando envelhecidos aumentam o número de ésteres saturados consequentemente diminuem a estabilidade oxidativa e aumentam a acidez.  Ao avaliar os ensaios de lubricidade foi perceptível que o biodiesel solubilizou com o lubrificante, mas o comportamento dos lubrificantes contaminados envelhecidos causou instabilidade ao lubrificante, provocando o surgimento de óxidos ao longo do par tribológico. Contudo, a presença do biodiesel como contaminante por muito tempo, em condições naturais e sem contato por muito tempo com metal, não exerce influência significativa no comportamento do lubrificante.


  • Mostrar Abstract
  • .

8
  • DANIELLE CARVALHO SILVA SPINOLA
  • OBTENÇÃO DE UMA VITROCERÂMICA A PARTIR DE RESÍDUOS DA PERFURAÇÃO DE POÇOS DE PETRÓLEO E DO BENEFICIAMENTO DO CAULIM

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • AURISTELA CARLA DE MIRANDA
  • DANIEL ARAÚJO DE MACEDO
  • Data: 05/03/2018

  • Mostrar Resumo
  • A produção de resíduos em várias indústrias tem sido uma preocupação recorrente nos últimos anos. Com o aumento da conscientização ambiental, várias recomendações sobre gerenciamento de resíduos têm sido elaboradas para proteger meio ambiente e sociedade, sendo a principal delas a minimização da sua produção. Quando impraticável, a próxima ação sugerida é o reuso ou reciclagem. Na indústria do petróleo, a perfuração de poços gera grandes volumes de resíduos que são depositados em aterros e acumulados por não terem uso específico. A indústria da extração mineral, da mesma forma, gera grandes quantidades de resíduos na preparação do produto para comercialização: cerca de 70% do volume extraído. Diversos autores estudaram a incorporação desses restos no desenvolvimento de novos produtos, principalmente cerâmicos, devido à heterogeneidade da sua composição. Este trabalho, então, tem o objetivo de desenvolver uma vitrocerâmica a partir de resíduos da perfuração de petróleo provenientes da bacia potiguar, e rejeitos do beneficiamento do Caulim do município de Equador/RN. Por ser uma proposta inovadora, as amostras de resíduos foram caracterizadas a fim de obter-se a melhor formulação baseada em uma composição SiO2- Al2O3-CaO-Na2O-K2O-MgO. A mistura de 10g de cascalho, 5g de caulim e 2,5g de Na2O foi então fundida a 1500ºC por 1h, obtendo um vidro depois submetido a análises de FRX, TG-DSC e DIL para embasar a elaboração da vitrocerâmica e um DRX com aquecimento para o estudo da densificação e cristalização do material. A vitrocerâmica foi sinterizada em forma de pó compactado em uma pastilha e como selante depositado sobre um metal, ambos a 800ºC por 30 minutos. Embora inviável a aplicação proposta, a estrutura da vitrocerâmica obtida foi analisada por MEV e EDS, comprovando a formação de uma estrutura cristalina a ser melhor avaliada em relação à sua construção e propriedades em estudos posteriores.


  • Mostrar Abstract
  • Waste production in industries has been a recurring concern in recent years. With increasing environmental awareness, several recommendations on waste management have been developed to protect the environment and society, the main one being the minimization of their production. When impractical, the next suggested action is reuse or recycling. In the oil industry well drilling generates large volumes of wastes that are deposited in landfills and accumulated. The mineral extraction industry, in the same way, generates large amounts of waste in the preparation of the product for commercialization: about 70% of the extracted volume. Several authors have studied the incorporation of these residues in the development of new products, mainly ceramics, due to the heterogeneity of their composition. This work, therefore, has the objective of developing a glass ceramic from petroleum drilling residues from the potiguar area, and tailings from the processing of the Caulim of the city of Equador / RN. As an innovative proposal, the residue samples were characterized in order to obtain the best formulation based on SiO2-Al2O3-CaO-Na2O-K2O-MgO composition. The mixture of 10g of gravel, 5g of kaolin and 2.5g of Na2O was then melted at 1500ºC for 1h, obtaining a glass afterwards subjected to FRX, TG-DSC and DIL analysis to support the preparation of the glass ceramic. Vitreous powder pellets were produced and sintered at 800 ° C for 30 minutes to study the densification and crystallization of the material. The structure and properties of the glass ceramic were analyzed by XRD, FRX, TG and MEV, which proved the viability of the residues in their production.

9
  • RANAILDO GOMES DA SILVA
  • ESTUDO DO EFEITO DE INTEMPÉRIES REGIONAIS NA DETERIORAÇÃO DE PÁS EÓLICAS

  • Orientador : SALETE MARTINS ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SALETE MARTINS ALVES
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • ANA CLAUDIA DE MELO CALDAS BATISTA
  • Data: 30/05/2018

  • Mostrar Resumo
  • Atualmente existe uma crescente demanda por fontes alternativas e limpas de energia e que não cause grandes efeitos negativos ao meio ambiente, sendo crescente a necessidade de aproveitamento do potencial eólico mundial. No entanto, a indústria de energia eólica, especificamente os fabricantes de pás eólicas, buscam constantemente por melhorias no desempenho das propriedades mecânicas dos materiais empregados na confecção das pás eólicas. Dessa forma conhecer o comportamento dos materiais utilizados é de fundamental importância, para que se possa tirar melhor proveito dos ventos e consequentemente evitar prejuízos e acidentes. O objetivo do presente trabalho foi avaliar em túnel de vento o efeito das partículas de areia e sal nas alterações na superfície das pás eólicas. Foram utilizados nos testes corpos de prova em base de resina revestidos com manta e tecidos em fibra de vidro, comumente é o material mais utilizado na confecção das pás eólicas. Foi analisado, em túnel de vento, uma seção de pá eólica com tamanho de 17 X 2,5 cm, foram utilizados o modelo da NACA 7715 na confecção dos corpos de prova. Foram feitos 15 ensaios e variado os ângulos de ataque em 0°, 45° e 90° a cada 12 horas de ensaio, sendo um total 180 horas de ensaio para ambos os resíduos de areia e sal. Foram feitas simulações computacionais, ensaios de tração, ensaios de flexão, perda mássica, rugosidade e microscopia eletrônica de varredura (MEV) em todos os corpos de prova após os ensaios. A simulação computacional possibilitou visualizar o comportamento aerodinâmico dentro do túnel e determinar o lugar mais estável para fixação do corpo de prova. Os ensaios de tração e flexão possibilitaram identificar as resistências máximas do material utilizado. Os ensaios de rugosidade confirmaram as alterações que ocorreram na microtextura e as técnicas de caracterização de microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura (MEV) identificaram as mudanças, falhas e o comportamento entre matriz e reforço.


  • Mostrar Abstract
  • .

10
  • ANDRESSA JALES DE SOUZA
  • ANÁLISE VIBRATÓRIA DO COMPORTAMENTO DINÂMICO EM TORRES DE AEROGERADORES SUJEITAS À AÇÃO DINÂMICA DO VENTO

  • Orientador : CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADELCI MENEZES DE OLIVEIRA
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • JOAO BOSCO DA SILVA
  • Data: 18/07/2018

  • Mostrar Resumo
  • Neste trabalho estuda-se o comportamento dinâmico/oscilatório da ação do vento (cargas aleatórias) de torres de aerogeradores. A estrutura da torre será simplificada como um elemento de barra com uma massa concentrada no topo da estrutura simulando o gerador eólico. Essa pesquisa inicia-se apresentando o estado da arte dos aerogeradores, descrevendo o modelo e seus principais componentes. As medições foram obtidas posicionando os sensores (acelerômetros do tipo piezoelétricos) em quatro pontos na torre, sendo o primeiro na direção do vento e os três restantes formando, respectivamente, ângulos de 900 entre si. Também foram discutidos aspectos ambientais do solo/estrutura, que podem favorecer ou prejudicar a estrutura estudada. Em seguida, são apresentados conceitos analíticos e experimentais necessários para uma melhor compreensão sobre análise modal de uma estrutura, explicando os aspectos mais relevantes da dinâmica da torre do gerador eólico. Por último, a realização dos ensaios dinâmicos obtidos na torre em estudo, descrevendo os resultados conseguidos.


  • Mostrar Abstract
  • .

11
  • ANA RAFAELLY AMARAL BEZERRA
  • UTILIZAÇÃO DA FLUIDODINÂMICA COMPUTACIONAL COMO FERRAMENTA DE ESTUDO EM BOMBAS CENTRÍFUGAS

  • Orientador : ANDRE JESUS SOARES MAURENTE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • KLEIBER LIMA DE BESSA
  • SANDI ITAMAR SCHAFER DE SOUZA
  • FLAVIO VANDERLEI ZANCANARO JÚNIOR
  • Data: 25/07/2018

  • Mostrar Resumo
  • As bombas centrífugas são amplamente utilizadas em diversas aplicações industriais, e muitas vezes são consideradas o componente principal do sistema. A compreensão do comportamento é indispensável para o desenvolvimento e aprimoramento de sistemas mais eficientes, confiáveis e econômicos, pois pequenos ganhos em eficiência podem evitar desperdícios de grandes quantidades de energia. No entanto, a análise de fluxo no seu interior é uma tarefa árdua e dispendiosa para técnicas experimentais. Assim a análise e a determinação das características operacionais podem ser realizadas com o auxílio de simulações numéricas, utilizando técnicas de fluidodinâmica computacional (CFD). Isso permite a previsão do comportamento dos escoamentos, sem que haja a necessidade de construção de modelos, gerando uma economia de recursos financeiros e de tempo. Este trabalho apresenta o projeto e a simulação numérica de uma bomba centrífuga (rotor e voluta). As características geométricas foram obtidas a partir de recomendações de projeto dispostos na literatura clássica da área e as simulações numéricas foram realizadas através da utilização do código ANSYS CFX.  Para garantir a confiabilidade dos resultados, também foram realizadas simulações numéricas sobre o modelo computacional de um rotor de bomba comercializada e fabricada no Brasil. Em ambas as simulações, foi necessária a criação de modelos 3D da bomba, a geração de malhas computacionais adequada ao problema e a definição das condições de contorno apropriadas à situação. Com os resultados das simulações para uma bomba centrífuga radial, projetada, do tipo lenta, com descarga de 59,5 m3/h, altura manométrica de 50 m e velocidade de rotação de 3600 rpm, foi possível obter a curva de altura de elevação, bem como, o comportamento do triângulo de velocidade ao longo da pá do rotor. Além disso, foi realizada uma avaliação do escoamento através do estudo dos campos de pressão e velocidade no rotor e na voluta, e uma verificação da influência da rugosidade na altura de elevação da bomba. Os estudos mostraram que os resultados numéricos apresentam concordância com os valores projetados, estando à altura manométrica 10% acima do valor esperado. Além do mais, a caracterização do escoamento e análise de desempenho da bomba revelaram que o CFD apresentou-se como uma ferramenta de projeto útil e confiável.


  • Mostrar Abstract
  • .

12
  • RAYZZA MARINHO DOS SANTOS
  • EFEITO DA CONTAMINAÇÃO DO ÓLEO LUBRIFICANTE POR COMBUSTÍVEIS NA LUBRIFICAÇÃO PARA MOTORES-FLEX

  • Orientador : SALETE MARTINS ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FLÁVIO JOSÉ DA SILVA
  • SALETE MARTINS ALVES
  • TATIANA DE CAMPOS BICUDO
  • Data: 26/07/2018

  • Mostrar Resumo
  • Motores que permitem a utilização de qualquer porcentagem de álcool e gasolina como combustível são conhecidos como motores flex, estes enfrentam grandes desafios tribológicos que parecem estar associados a uma lubrificação inadequada e a severo desgaste triboquímico. A otimização dos motores flex-fuel tornou-se um urgente desafio tecnológico no momento em que o etanol veicular se afirma, cada vez mais, como alternativa para a redução das emissões de CO2 e outros poluentes. O presente trabalho objetivou contribuir para um melhor entendimento dos fenômenos de lubrificação, atrito e desgaste em motores-flex. Para tanto, foram analisados os efeitos da adição de porcentagens de combustíveis (etanol e gasolina comum) ao óleo sintético, no desempenho tribológico destes lubrificantes. Efetuou-se a preparação dos lubrificantes a partir do óleo sintético, com contaminação de 1, 2 e 5% do combustível, em peso. Em seguida fizeram-se análises físico-químicas dos lubrificantes sintetizados, tais como: infravermelho (espectroscopia FTIR) e Fluorescência de Raios-X a fim de verificar se a contaminação altera as características químicas do lubrificante. Sabendo que o contato entre as peças do motor onde o lubrificante atua se dá por deslizamento, utilizou-se o equipamento HFRR (High Frequency Reciprocating Rig) a fim de mensurar a capacidade de lubrificação, ou a capacidade de um fluido reduzir o atrito e o desgaste entre as superfícies em movimento relativo sob carga. Com base nisto, foram avaliados no decorrer do ensaio: coeficiente de atrito (COF) e percentual de formação de filme. Ao final do ensaio foi realizada a caracterização do desgaste através de análises de MEV/EDS. Os resultados mostraram que a contaminação do lubrificante com os combustíveis estudados diminuem sua capacidade de lubrificação. Este efeito é mais acentuado para maiores proporções de etanol.


  • Mostrar Abstract
  • .

13
  • RAYANE DANTAS DA CUNHA
  • ESTUDO DO GRADIENTE DE RESISTÊNCIA EM COMPÓSITO DE MECHA HÍBRIDA KEVLAR/VIDRO APÓS IMPACTO DE BAIXA VELOCIDADE

  • Orientador : RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CAMILLA DE MEDEIROS DANTAS AZEVÊDO
  • EVANS PAIVA DA COSTA FERREIRA
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • WANDERLEY FERREIRA DE AMORIM JÚNIOR
  • Data: 27/07/2018

  • Mostrar Resumo
  • O crescente desenvolvimento de materiais compósitos nos últimos anos tem propiciado novas alternativas para solucionar diversos problemas acerca da necessidade de novos materiais. Esses materiais possuem uma alta eficiência estrutural, mas que é comprometida quando submetida a cargas de impacto. Dentre os impactos, o de baixa velocidade é considerado uma solicitação perigosa, pois são impactos mais comum de ocorrer e que provocam danos que nem sempre são visíveis à olho nu, afetando a resistência residual da estrutura. Diante disso, o presente estudo tem como objetivo fazer uma análise da resistência residual à flexão em três pontos, bem como avaliar a presença do tipo de tecido de mecha híbrida de um laminado compósito de matriz polimérica estér-vinílica reforçado com 11 camadas. Sendo esse composto de 3 camadas do tecido de mecha híbrida vidro/kevlar (uma no meio e duas nas extremidades) e entre essas, 8 camadas de fibra de Vidro-E, sujeito a impactos de baixa velocidade (Drop Test). Os testes de impacto foram realizados utilizando duas energias de impacto (61 J e 76 J) até a perfuração completa dos corpos de prova. Depois dos testes de impacto, realizou-se o teste de flexão de três pontos. Os resultados desses testes mostraram que para ambas as energias a medida que se distancia da borda do impactador a resistência e a rigidez de flexão foram pouco alteradas. Além disso estudos comparativos da influência do tipo da hibridização se fazem necessários, para tanto, os estudos realizados em um outro laminado compósito semelhante e existente na literatura, nessa análise comparativa envolveu os resultados de absorção de energia de impacto, bem como a caraterística do dano causado pelo impacto. Ao término das análises, foi observado que a utilização do tecido de mecha hibrida, influenciou diretamente nos resultados,com ganho na absorção de energia de impacto e redução da área de dano.


  • Mostrar Abstract
  • .

14
  • KACIÊ KAROLINE DE ARAÚJO TRINDADE
  • DESENVOLVIMENTO E AVALIAÇÃO DE ESTRATÉGIAS TROCOIDAIS PARA O FRESAMENTO DO AÇO AISI 4340 TEMPERADO E REVENIDO

  • Orientador : ADILSON JOSÉ DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADILSON JOSÉ DE OLIVEIRA
  • ANDERSON CLAYTON ALVES DE MELO
  • SALETE MARTINS ALVES
  • FLÁVIO JOSÉ DA SILVA
  • Data: 27/07/2018

  • Mostrar Resumo
  • A usinagem de canais, com elevada relação entre profundidade e largura, em aços temperados e revenidos é uma demanda frequente da indústria de moldes e matrizes, mas inexequível, em um único passe, para o fresamento com trajetória de contorno. Isso se deve ao elevado carregamento mecânico e térmico sobre as arestas de corte. A trajetória trocoidal mostra-se eficiente para o desbaste de canais nessas condições, pois evita o uso de um elevado ângulo de contato ferramenta-peça e reduz os esforços sobre as arestas. As trajetórias trocoidais têm variações quanto ao seu modelo, influenciando principalmente o tempo direto de usinagem. Contudo, informações sobre a influência das variações da trajetória e do ângulo de hélice da ferramenta sobre a força de usinagem, a vida da ferramenta, e o tipo e mecanismo de desgaste e/ou avaria são escassas na literatura. Portanto, esta pesquisa tem como objetivo avaliar a influência das variações da estratégia trocoidal e do ângulo de hélice no fresamento do aço AISI 4340 (40 HRC), com ferramentas de metal duro revestido, considerando o tempo direto de usinagem, a força de usinagem e os mecanismos de degaste e/ou avarias. Uma metodologia para criação de estratégias trocoidais (circular e elipsoidal), baseadas em equação paramétrica, foi desenvolvida e aplicada nos experimentos. Com essa metodologia criaram-se variações da trajetória trocoidal permitindo a redução do tempo direto de usinagem. Os resultados mostraram que a trajetória elipsoidal promoveu uma redução de 23% no tempo teórico de usinagem, quando comparada à trajetória circular. Verificou-se que a trajetória elipsoidal promoveu um maior valor da força de usinagem e que o aumento do ângulo de hélice tende a reduzi-la, independentemente do tipo de trajetória. O fim de vida da ferramenta é uma variável de difícil estimativa para as condições de usinagem adotadas nessa pesquisa em função do tipo de desgaste/avaria nas arestas de corte: trincas de origem térmicas e mecânicas, desgaste de entalhe e lascamento.


  • Mostrar Abstract
  • .

15
  • ANTÔNIO PAULINO DE ARAÚJO NETO
  • ESTUDO DO DESLIZAMENTO DE AÇO INOXIDÁVEL AUSTENÍTICO CONTRA COMPÓSITO DE PTFE E CARGA DE REJEITO DE SCHEELITA

  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • EVANS PAIVA DA COSTA FERREIRA
  • JULIANA RICARDO DE SOUZA
  • GILSON GARCIA DA SILVA
  • Data: 30/07/2018

  • Mostrar Resumo
  • A pressão de contato e velocidade de deslizamento são parâmetros que influenciam o coeficiente de atrito e temperatura durante o contato de entre compósitos de PTFE e um contra corpo metálico. A redução do coeficiente de atrito em conjunto com o incremento da temperatura ocorre quando ambos os parâmetros são aumentados. Este estudo se concentra em identificar como diferentes condições de pressão de contato e velocidade de deslizamento influenciam o comportamento tribológico de um compósito à base de PTFE. Os materiais avaliados foram o PTFE puro e PTFE reforçado com 10% e 20% de rejeito de scheelita (RS). No ensaio tribológico foi utilizado um tribômetro com configuração pino contra disco, sendo o pino de aço inoxidável austenítico 304 em contato conforme (plano-plano) com os corpos de prova. Os resultados mostraram que houve diminuição no coeficiente de atrito com o incremento da pressão de contato, tanto para o PTFE puro quanto para o compósito. Além disso, na condição onde a pressão e velocidade foram mais elevadas, houve um aumento considerável da temperatura entre o par tribológico.


  • Mostrar Abstract
  • .

16
  • PATRICER LUBUMBA MENEZES
  • DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE UM COMPÓSITO POLIMÉRICO REFORÇADO COM RESÍDUOS TÊXTEIS DE TECIDO DE JUTA E MALHA DE POLIÉSTER

  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • KESIA KARINA DE OLIVEIRA SOUTO SILVA
  • BRISMARK GOES DA ROCHA
  • DORIVALDA SANTOS MEDEIROS
  • Data: 31/07/2018

  • Mostrar Resumo
  • A preocupação mundial da sociedade moderna em diminuir o impacto ambiental e encontrar soluções para o esgotamento de recursos naturais não renováveis vem incentivando a pesquisa e desenvolvimento de novos materiais, como o reaproveitamento de resíduos industriais, gerando economia, desenvolvimento social e melhorias para o meio-ambiente. O presente trabalho tem a intenção de contribuir com o meio ambiente através do aproveitamento de resíduos têxteis para o desenvolvimento e caracterização de um compósito polimérico tendo o poliester insaturado como matriz e utilizando como elemento de reforço tecidos de juta e tecidos de malhas, materiais estes que são normalmente descartados no meio ambiente. Foram desenvolvidos cinco compósitos laminados, em molde fechado sob pressão, intercalando tecido de juta e malha de poliester com percentuais de teor de reforço que variaram de 16,5% a 38% (M/M). Os compósitos foram caracterizados através de técnicas para a determinação das propriedades mecânicas de resistência a tração (ASTM D638) e flexão (ASTM D790), densidade específica, análise ótica de fraturas dos compósitos, através de microscopia eletrônica de varredura MEV e bem como a determinação do perfil de absorção de água (ASTM D570-98). Neste trabalho também buscou melhorar a performance dos compósitos através do tratamento superficial de alcalinização dos tecidos de juta nas proporções de 5%, 7% e 10% de NaOH utilizados como reforço e compara-los com os compósitos não tratados. Foi realizado análise por difração de raios X (DRX) e espectro de raios infravermelho (FTIR) a fim de verificar alguma mudança na cristalinidade da fibra de juta após o tratamento químico de alcalinização. Foram analisadas as propriedades térmicas através de TG/TGA a fim de verificar a estabilidade térmica das fibras de juta. Os resultados mostraram que os compósitos que tiveram melhores desempenho nas propriedades mecânicas foram com o teor de reforço de 31% (6J/5M) em massa de Tecido, chegando a ter um aumento de tensão de ruptura de 85%, para o teste de tração e 15% para o teste de flexão, em comparação com a resina pura. Quanto ao resultado referente ao teste de absorção de água dos compósitos verificou um aumento na absorção de agua conforme o incremento do % de massa, chegando a 4,8% de absorção. A análise do DRX e FTIR apresentaram mudanças na cristalinidade da celulose e nas bandas de alguns grupos funcionais, respectivamente, indicando uma mudança morfológica nas fibras do tecido de juta com o tratamento químico de alcalinização. A análise térmica evidenciou uma maior estabilidade térmica das fibras tratadas com NaOH.


  • Mostrar Abstract
  • .

17
  • TALITA GALVAO TARGINO
  • ESTUDO DO COMPORTAMENTO MECÂNICO EM COMPÓSITO POLIMÉRICO A BASE DE TECIDO HÍBRIDO

  • Orientador : EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • EVANS PAIVA DA COSTA FERREIRA
  • SELMA HISSAE SHIMURA DA NOBREGA
  • SERGIO RENAN LOPES TINO
  • Data: 02/08/2018

  • Mostrar Resumo
  • O estudo do comportamento mecânico de laminados compósitos, em geral, apresenta dificuldades no seu desenvolvimento, principalmente no que diz respeito ao efeito da anisotropia (influência da orientação das fibras com relação à direção da carga aplicada) e presença de descontinuidades geométricas como furos e/ou entalhes, necessitando assim, de estudos mais detalhados e que determinem de forma precisa essas influências. Neste sentido, o presente trabalho tem por objetivo principal a determinação das propriedades mecânicas (como também as propriedades residuais) e das características de fratura mecânica de um laminado compósito reforçado com quatro camadas de tecidos de mechas híbridas de fibras Kevlar/49 e fibras de vidro/E, utilizando a resina de Poliéster Ortoftálica como matriz. Todo o estudo é realizado frente ao ensaio de tração uniaxial. Duas configurações distintas de corpos de prova (cp’s) são estudadas envolvendo a orientação das fibras com relação à direção de aplicação da carga: 0°/90° e +45°/-45°. No caso dos cp’s com configuração 0°/90° e com presença de descontinuidade geométrica (furo circular central), também é estudada a influência de diferentes processos utilizados na obtenção desses furos (fresa e jato d’água) no comportamento mecânico do laminado.


  • Mostrar Abstract
  • .

18
  • DIANA ROBERTA DA SILVA MEDEIROS
  • DESENVOLVIMENTO DE MATERIAL PARA FERRAMENTA DE CORTE CERÂMICA AUTOLUBRIFICADA

  • Orientador : SALETE MARTINS ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SALETE MARTINS ALVES
  • MARCELLO FILGUEIRA
  • RAMSÉS OTTO CUNHA LIMA
  • Data: 10/08/2018

  • Mostrar Resumo
  • Devido a crescente preocupação com os riscos causados pelo uso do fluido de corte no processo de usinagem, buscam-se alternativas a sua substituição, uma delas é a utilização de ferramentas de corte autolubrificadas. Contudo a inserção de um material lubrificante na matriz da ferramenta de corte, altera suas propriedades mecânica, fazendo-se necessário conhecer as propriedades e comportamento de materiais que serão aplicados a este fim, uma vez que estes influenciam diretamente no desempenho da ferramenta, na sua vida útil, no desgaste causado e no custo do processo. Diante disto, tem-se por objetivo desenvolver um material autolubrificado para ferramenta de corte composto por uma de matriz de alumina (Al2O3) com bissulfeto de molibdênio (MoS2) ou Grafite como lubrificantes sólidos. Os corpos de prova foram desenvolvidos a partir da alumina pura e com composições com 5, 10 e 15% de cada lubrificante na matriz. Os pós foram processados através da moagem sinterização via SPS. Posteriormente o material compactado foi caracterizado em termos da microdureza, dureza, tenacidade à fratura e rugosidade. A habilidade de lubrificar foi investigada em um ensaio tribológico do tipo pino sobre disco. As superfícies de fratura e os desgastes foram avaliados através de microscopia eletrônica de varredura. Como resultados foi observado que com o aumento da inserção de lubrificante sólido houve uma diminuição dos valores de microdureza, dureza e tenacidade à fratura. Os melhores resultados tribológicos foram encontrados para as amostras contendo MoS2 com 10 e 15% em peso. Após análise de resultados a amostra AM15 obteve desempenho satisfatório em relação as demais para aplicação pretendida.


  • Mostrar Abstract
  • .

19
  • IAGO HENRIQUE LIMA SANTIAGO
  • DESENVOLVIMENTO E AVALIAÇÃO TRIBOLÓGICA DE MANCAIS DE DESLIZAMENTO RADIAL COMPOSTOS POR PTFE E REJEITO DE SCHEELIT

  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • JULIANA RICARDO DE SOUZA
  • MANOEL FERNANDES DE OLIVEIRA FILHO
  • ROBERTO KLECIUS MENDONÇA FERNANDES
  • Data: 27/08/2018

  • Mostrar Resumo
  • Mancais de deslizamento polimérico são frequentemente aplicados a sistemas de bombeamento submersos. No estado do Rio Grande do Norte, existe uma alta demanda deste tipo de componente devido a atividades como carcinicultura e indústria náutica. Neste contexto, o presente estudo visa a fabricação e aplicação de buchas constituídas por PTFE + rejeito de scheelita, investigando o comportamento tribológico deste material quando submetidos a diferentes condições de pressão e velocidade de contato. Para isso, buchas constituídas por esse compósito foram fabricadas por compactação a quente e serão ensaiadas em uma bancada com controle de velocidade de rotação do eixo e carga aplicada. Durante o ensaio, serão captados os sinais de vibração, temperatura e nível de pressão sonora. Além disso, será avaliada a variação dimensional da bucha e a perda mássica da mesma com o fim de se determinar a taxa de desgaste da bucha durante o ensaio. Por fim, foram realizadas imagens de MEV para visualizar os mecanismos de desgastes predominantes durante a realização dos ensaios.


  • Mostrar Abstract
  • .

20
  • ANTÔNIO ADALBERTO CAVALCANTE MOREIRA FILHO
  • DESENVOLVIMENTO DE SOFTWARE PARA AVALIAÇÃO DO PERFIL DE JATOS ORIUNDOS DE BICOS INJETORES COMMON RAIL

  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • GILMAR FERREIRA BATALHA
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • JULIANA RICARDO DE SOUZA
  • MANOEL FERNANDES DE OLIVEIRA FILHO
  • WALLACE MOREIRA BESSA
  • Data: 30/08/2018

  • Mostrar Resumo
  • A atomização é um processo de alta relevância na eficiência da combustão em um motor do ciclo Diesel e na emissão de poluente e de material particulado. A fim de atender normas que controlam as emissões veiculares, novas tecnologias foram desenvolvidas, entre elas está o sistema de injeção common rail. A redução do teor de enxofre no diesel do petróleo e a adição do biodiesel trouxe problemas quanto à vida em serviço do elemento responsável pela atomização de combustível na câmara de combustão: o bico injetor. O presente trabalho tem o intuito de investigar os parâmetros de ângulo do cone, penetração e velocidade da ponta, que são possíveis de serem visualizados com a técnica de captura direta, e correlacioná-los com a integridade do bocal em suas condições de novo e pós-ensaios. Concebeu-se um software para o processamento de imagens, as quais foram capturadas com auxílio de uma câmera CCD de alta velocidade i-SPEED 3, para avaliação do perfil jato atomizado. Os bicos injetores foram ensaiados com diferentes combustíveis em uma bancada TM 507-III por um período de 60 h. O software foi implementado de maneira bem-sucedida e foram observadas mudanças tanto no perfil do jato como na condição superficial do bocal atomizador após os ensaios, evidenciando a correlação entre eles.


  • Mostrar Abstract
  • .

21
  • DANIEL MOUSINHO LAGO
  • FABRICAÇÃO LOCAL DE BICOS INJETORES COMMON RAIL EURO 5

  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • GILMAR FERREIRA BATALHA
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • JULIANA RICARDO DE SOUZA
  • MANOEL FERNANDES DE OLIVEIRA FILHO
  • Data: 30/08/2018

  • Mostrar Resumo
  • Desenvolveu-se um método de fabricação de um bico injetor diesel que atenda à norma EURO 5, vigente no Brasil até 2022, utilizando-se tecnologia local para torneamento, retificação e eletroerosão de materiais metálicos com o intuito de gerar tecnologia mecânica norte-rio-grandense que lastreie atividade industrial. Os detalhes relacionados à evolução do processo, parâmetros dos processos de fabricação e adaptações realizadas foram documentados e são reproduzíveis. Foi construído um dispositivo que viabilizou a realização da retificação interna do furo guia da agulha do bico injetor no torno CNC. Foi construído também um dispositivo de posicionamento para garantir os ângulos de pitch e roll dos bocais atomizadores no processo de eletroerosão. Após fabricados, os bicos injetores foram levados ao Laboratório de metrologia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte para avaliar a cilindricidade, concentricidade, rugosidade, planicidade e posicionamento dos furos, atingidas com a metodologia adotada.


  • Mostrar Abstract
  • .

22
  • MARCOS AURÉLIO DE OLIVEIRA MAIA
  • CARACTERIZAÇÃO DA ILMENITA COMO FONTE DE OBTENÇÃO DE DIÓXIDO DE TITÂNIO

  • Orientador : FRANCINE ALVES DA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCINE ALVES DA COSTA
  • UILAME UMBELINO GOMES
  • GILSON GARCIA DA SILVA
  • MARCONDES MENDES DE SOUZA
  • Data: 07/11/2018

  • Mostrar Resumo
  • A produção de dióxido de titânio industrial utiliza mais de 90% dos concentrados dos minérios de titânio produzidos pelas mineradoras no mundo, sendo o mineral ilmenita a principal fonte de obtenção dessa importante matéria prima, amplamente utilizada como pigmento na indústria de tintas, plástico, papel, borracha, cosméticos, produtos farmacêuticos, dentre outros. A ilmenita (FeTiO3) é um mineral de coloração escura à marrom avermelhada, constituída teóricamente por ferro (36,8%), titânio (31,6%) e oxigênio (31,6%), cristaliza-se no sistema hexagonal romboédrico, embora tal estrutura, possa sofrer mudança para uma fase amorfa FeO, Fe2O3 e TiO2. Este trabalho tem como finalidade caracterizar o mineral ilmenita, fonte de dióxido de titânio, do minério de ferro extraído da mina do Serrote da Pedra Preta do Município de Floresta-PE, Brasil, cujas características geológicas apresentam associações ferrotitanomagnetíticas, em rochas metamórficas do tipo retroeclogito. A metodologia compreendeu na coleta de material para caracterização física e mineraloquímica, de amostras de rochas in situ e amostras coletadas em pilhas de minério processadas na jazida, sendo denominadas de FLO 01- pilhas de minério grosseiro; FLO 02 - piso da cava; FLO 03 - taludes da cava e FLO 04 - pilhas de minério fino. As amostras foram cominuídas e classificadas em frações granulométricas no intervalo de > 4 e ≤ 325 mesh. As alíquotas nas frações granulométricas de 150, 200 e 325 mesh foram caracterizadas por ensaios FRX, DRX, MEV- EDS após homogeneização e quarteamento. Os minerais magnéticos como magnetita e a titanomagnetita associados a ilmenita e outros compostos contaminantes como o vanádio foram identificados nos resultados analíticos. Os pós referentes a FLO 02, preparados na fração de 16 mesh, apresentaram maior percentual de TiO2 e, por isso, foram submetidos ao processo de separação magnética via úmida, usando um separador magnético INBRAS, resultando na elevada concentração de ilmenita na fração magnética de alta intensidade (1C), correspondente a 64,20% do volume da massa recuperada. Os resultados analíticos obtidos por EDX, MEV-EDS e fusão por tetraborato de lítio - FRX, confirmaram os elevados teores de dióxido de titânio no minério ilmenítico, com variação entre 38,83% e 47,10% de TiO2. Nas frações magnéticas de baixa intensidade (1A) e nas de média intensidade (1B), os valores de pentóxido de vanádio oscilaram entre 0,68% a 1,92% de V2O5, o que são significativamente expressivos comparados aos verificados nas jazidas minerais de classe mundial.


  • Mostrar Abstract
  • .

23
  • TOMAS BARROS VASCONCELOS
  • EFEITOS DA ANISOTROPIA E DESCONTINUIDADES GEOMÉTRICAS EM PRFV

  • Orientador : EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • EVANS PAIVA DA COSTA FERREIRA
  • SELMA HISSAE SHIMURA DA NOBREGA
  • RAPHAEL SIQUEIRA FONTES
  • Data: 12/12/2018

  • Mostrar Resumo
  • Os compósitos poliméricos reforçados por fibras de vidro (PRFV) têm, na medida do avanço da tecnologia, sido empregado nas mais diversas áreas da engenharia, como por exemplo: carenagens automobilísticas, estruturas, reservatórios, tubulações, náutica, aeronáutica e aeroespacial, dentre muitas outras aplicações, incluindo lazer. Na medida em que se aplica este material em projetos de engenharia, torna-se imperativo o conhecimento do comportamento mecânico desses materiais nas mais variadas condições de carregamento e serviço. Um problema surge quando os engenheiros necessitam unir elementos estruturais para compor um sistema mecânico, sendo uma das maneiras utilizadas o uso de rebites, parafusos, pinos, etc. Esses elementos por sua natureza exigem a presença de furos, rasgos e entalhes, ou seja, descontinuidades geométricas, originando tensões localizadas que comprometem o desempenho estrutural do elemento. A proposta dessa dissertação consiste no estudo do comportamento mecânico e da característica da fratura de um laminado compósito polimérico constituído por quatro camadas de reforço de tecido bidirecional balanceado de fibras de vidro/E, impregnadas com resina termofixa poliéster orto-tereftálica, e submetido ao esforço de tração uniaxial. No laminado compósito desenvolvido, a influência da descontinuidade geométrica é estudada. A mesma é caracterizada pela presença de dois tipos diferentes de furos circulares centrais fresados: com e sem escareamento. Estudos comparativos foram feitos entre as propriedades mecânicas (resistência à tração, módulo de elasticidade e deformação de ruptura), as propriedades residuais (resistência e módulo), assim como a análise macroscópica da fratura final. A propriedade da anisotropia também é estudada para duas orientações distintas das fibras em relação à direção do carregamento: 0°/90º e ±45º. Estudos comparativos sobre as influências, tanto da presença de descontinuidade geométrica quanto da propriedade da anisotropia, são realizados para todas as condições de estudos propostas. Ensaios de densidade volumétrica e de calcinação foram feitos para a caracterização do compósito, sendo este último para a determinação dos percentuais volumétricos das fibras, resina e vazios.


  • Mostrar Abstract
  • .

24
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA JUNIOR
  • ESTUDO EXPERIMENTAL DE NANOFLUIDO HÍBRIDO Al203-MWCNTs/POE

  • Orientador : FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • LUCIO ANGELO DE OLIVEIRA FONTES
  • FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • IGOR MARCEL GOMES ALMEIDA
  • Data: 14/12/2018

  • Mostrar Resumo
  • O desenvolvimento de nanopartículas sólidas e a sua dispersão de em um fluido-base para melhoria das propriedades termomecânicas e intensificação dos processos de transferência de calor é um ramo da ciência que tem despertado muito interesse da comunidade científica e impulsionado vários segmentos da indústria nas últimas décadas. Neste contexto, propõe-se investigar um novo nanofluido híbrido a partir da adição de nanopartículas de alumina (Al203) e nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNTs) a um óleo lubrificante poliolester (POE), originalmente desenvolvido para aplicação em compressores de refrigeração. As nanopartículas de Al203 e MWCNTs foram dispersas na proporção 50/50 no óleo POE nas concentrações de 0,1 g/L, 0,25 g/L, 0,5 g/L e 1,0 g/L. O nanofluido híbrido Al2O3-MWCNTs/POE foi submetido à processos de sonicação por ultrassom por sonda de imersão e agitação magnética rotativa para melhoria da estabilidade. Propriedades térmicas, reológicas e lubricidade foram mensuradas na faixa de fração mássica sólida de 0-1,0% e temperaturas de 20 0C a 80 0C. A condutividade térmica do nanofluido híbrido na concentração de 1,00 g/L foi superior ao óleo POE em todas as temperaturas.  A viscosidade dinâmica do nanofluido híbrido não apresentou variações significarivas em relação ao fluido-base e a lubricidade HFRR do nanofluido híbrido não superior a do óleo POE. Finalmente, o nanofluido híbrido Al2O3-MWCNTs/POE na concentração de 1,00 g/L foi o que exibiu o melhor conjunto de propriedades termofísicas.


  • Mostrar Abstract
  • .

25
  • RAFAEL BEZERRA AZEVEDO MENDES
  • EFEITO DO TECIMENTO TRIANGULAR E TRAPEZOIDAL SOBRE REVESTIMENTOS APLICADO COM ARAMES TUBULARES QUANTO A RESISTÊNCIA AO DESGASTE ABRASIVO

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • MEYSAM MASHHADIKARIMI
  • NICOLAU APOENA CASTRO
  • CELINA LEAL MENDES DA SILVA
  • Data: 17/12/2018

  • Mostrar Resumo
  • Para a indústria do setor sucroalcooleiro, uma de suas principais preocupações está diretamente relacionada ao desgaste prematuro dos seus equipamentos. Um meio de aumentar a vida em serviço dos componentes da moenda (camisa, martelos, desfibradores, outros) é pela aplicação de depósitos soldados especialmente resistentes à abrasão, também conhecidas como revestimento duro. No trabalho, as amostras foram confeccionadas por soldagem a arco elétrico, com uma e duas camadas contendo três cordões e sobreposição de 50% entre cordões. Os metais de adição utilizados foram dois arames tubulares auto-protegidos, com 1,6 mm de diâmetro, o primeiro arame tubular de liga FeCrC+Nb e o segundo FeCrC+Ti, utilizou o aço SAE 1020 como material de base. Na avaliação do efeito do tecimento sobre a resistência do depósito, foram executadas oscilações triangular, trapezoidal e a soldagem sem oscilações (linear). Para a quantificação e análise da morfologia, dureza e resistência a abrasão dos revestimentos, foi utilizado um tribômetro, segundo a Norma ASTM G65, durômetro com escala Rockwell e software para análise por imagem. O resultados demonstraram variações na formação de trincas, onde as técnicas de tecimento sobressaíram ao corpo de prova com soldagem linear, a dureza variou com o tipo do material e tecimento, na qual a liga formada pelo arame tubular FeCrC+Ti obteve um valor da dureza superior ao FeCrC+Nb, porém nos testes de abrasão a liga que mais resistiu foi a com adição de nióbio. Outro importante resultado foi evidenciado com análises microestruturais, no qual revelou que a oscilação da tocha interferiu na redução dos tamanhos dos carbetos formados.

  • Mostrar Abstract
  • For the sugar and alcohol industry, one of its main concerns is directly related to premature wear of its equipment. Thus, adequate planning of preventive maintenance stops is a way of controlling the mechanism of degradation that occurs in the process of sugarcane milling. In this case, a means of increasing the life in service of the components of the mill (shirt, hammers, shredders, others) is by the application of welded deposits especially resistant to abrasion, also known as hard coating. In this work, the samples containing the hardfacing layer was produced by electric arc welding, with one, two layers containing three pass, and 50% overlap between pass. The addition metals used were two self-protected tubular wires with 1, 6 mm diameter, the first tubular wire of FeCrC + Nb alloy and the second FeCrC + Ti, and ASTM A36 steel was used as the base material. In the evaluation of the effect of the weaving on the deposit resistance, triangular and trapezoidal movements were performed, and welding without oscillations. For the quantification and analysis of the morphology, hardness and abrasion resistance of the coatings, a tribometer according to ASTM G65, Rockwell C scale durometer and ImageJ® program was used. The results showed variations in the formation of cracks, and the welds performed with oscillations generated fewer cracks in the second coating layer. The hardness varied with the type of material and the alloy formed by the FeCrC+Ti tubular wire obtained a hardness value higher than FeCrC+Nb, but in the abrasion tests the alloy that most resisted was with addition of niobium and using the trapezoidal weaving effect during welding.

Teses
1
  • ÁLVARO CÉSAR PONTES GALVÃO
  • ESTUDO DOS COMPÓSITOS DE PURM COM REJEITOS DO PORCELANATO E DA SCHEELITA PARA APLICAÇÕES EM ISOLANTES TÉRMICOS

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALINE CRISTINA MENDES DE FARIAS
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LEONARDO COUTINHO DE MEDEIROS
  • MANOEL FERNANDES DE OLIVEIRA FILHO
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 18/01/2018

  • Mostrar Resumo
  • Uma grande contribuição para o uso eficiente da energia e consequente redução de custos é isolar os sistemas térmicos. A espuma rígida de poliuretano, muito usada para isolação térmica, é um produto relativamente caro no mercado; assim, a utilização de uma espuma de poliuretano de fonte renovável, como é o caso da espuma oriunda do óleo de mamona e adição de cargas em sua matriz, representaria uma economia satisfatória. Frente aos problemas econômicos, ambientais e de riscos à saúde, a espuma de origem vegetal poderia ser usada com adição de cargas de rejeitos tão abundantes no Nordeste, como é o caso dos rejeitos dos finos da scheelita e do polimento de porcelanato. Sendo assim, verifica-se a necessidade de estudos relativos ao desempenho termofísico/mecânico de compósitos desta espuma com rejeitos de scheelita e de porcelanato para fins de isolação térmica. Esta pesquisa objetiva oferecer compósitos de poliuretano de mamona (PURM) com cargas de rejeitos de porcelanato (PRP) e scheelita (PRS) que possam ser utilizados como isolantes térmicos alternativos, visando à redução de custos e consumo de matéria-prima e, principalmente, além de contribuir com o desenvolvimento sustentável dessas indústrias. No estudo utilizou-se micropartículas PRS (obtidas na Mina Brejuí/RN) e PRP (da Cerâmica Elizabeth Porcelanatos S.A./PB) para o desenvolvimento e caracterização de compósitos de PURM. Estes compósitos foram caracterizados termofisicamente a partir de ensaios de condutividade térmica, calor específico, difusividade térmica e termogravimetria. Propriedades como massa específica, resistência à compressão e dureza também foram analisadas nos compósitos PURM+PRS e PURM+ PRP. As estruturas celulares destes compósitos de PURM foram analisadas por técnicas de MEV (Microscopia Eletrônica de Varredura) com microanálise química (EDS). Através da avaliação das caracterizações termofísicas obtidas dos compósitos de PURM com PRS e de PURM com PRP, verificou-se que os melhores compósitos com propriedades isolantes foram os PURM+5PRP125 e PURM+5PRP300-600 por possuírem menor condutividade térmica. O mesmo ocorreu para os compósitos de PURM com 5% de carga de PRS, também para ambos os tamanhos de partículas (125 µm e entre 300 a 600 µm). Mesmo assim, comparando a eficiência de isolação térmica baseada nos menores valores de condutividade térmica e maior calor específico, tem-se o compósito PURM+5PRS125 como o que apresentou maior eficiência dentre os demais.


  • Mostrar Abstract
  • .

2
  • ELIONE MOURA CARLOS
  • EFEITO DA ADIÇÃO DE SCHEELITA NO COMPORTAMENTO TÉRMICO-MECÂNICO E REOLÓGICO DE ARGAMASSAS PARA ENGOBES CERÂMICOS

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • GILSON GARCIA DA SILVA
  • MARA TATIANE DE SOUZA TAVARES
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • RAIMISON BEZERRA DE ASSIS
  • Data: 24/01/2018

  • Mostrar Resumo
  • Nos últimos anos, o desenvolvimento de novas técnicas e produtos cerâmicos tem se mostrado ascendente no setor industrial, atrelado a isso, a incorporação de resíduos minerais em massas cerâmicas tem proporcionado um maior leque de matérias-primas para o setor ceramista. Diante disto, este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de argamassas para engobes cerâmicos com adição do resíduo de scheelita, em substituição da matéria- prima quartzo. As formulações de engobes desenvolvidas neste trabalho são inéditas, e baseadas em procedimentos experimentais estabelecidos por normas de revestimentos cerâmicos. No desenvolvimento experimental foram preparadas cinco formulações de massas cerâmicas variando-se as proporções das matérias-primas resíduo de scheelita, argila de queima branca, caulim, frita branca, feldspato, silicato de zircônio e carboximetilcelulose (CMC). Estas matérias-primas foram peneiradas na malha ABNT 200 mesh e caracterizadas separadamente pelas técnicas de difração de raios X (DRX), fluorescência de raios X (FRX), Granulometria e microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise termogravimétrica (TG). Em seguida, com adição variável das matérias primas, as formulações foram homogeneizadas em moinho de bolas por 60 minutos, foram selecionados os componentes argilosos tentando ajustar às propriedades reológicas. Posteriormente foram separadas alíquotas das formulações para análise termogravimétrica (TG) e dilatométrica.  Os corpos de prova foram preparados em uma prensa uniaxial com pressão de 25 MPa e sinterizados em forno resistivo nas temperaturas de 1050°C, 1075°C e 1100°C, com patamar de 60 minutos e taxa de aquecimento de 20°C/min. Para avaliar as propriedades físico-mecânicas, foram realizados ensaios tecnológicos de retração linear (RL), absorção de água (AA), porosidade aparente (PA), densidade aparente (MEA) e resistência à flexão (RF) dos corpos cerâmicos. A superfície de fratura foi caracterizada morfologicamente por microscopia eletrônica de varredura (MEV).  A aplicação dos engobes desenvolvidos foi realizada pelo método de pulverização e a sinterização do tipo monoqueima nas temperaturas de 1100°C, 1150°C e 1200°C, em atmosfera natural sob patamar de 60 min e taxa de aquecimento de 20°C/min. Os resultados obtidos apresentam o potencial de aplicação do resíduo de scheelita como matéria-prima alternativa em substituição do quartzo, na produção de engobes cerâmicos, de acordo com a norma NBR 13817/1997.


  • Mostrar Abstract
  • .

3
  • LUANDA KIVIA DE OLIVEIRA RODRIGUES
  • PRODUÇÃO E ANÁLISE DE NANOLUBRIFICANTE DE LICURI

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUCIO ANGELO DE OLIVEIRA FONTES
  • DJANE SANTIAGO DE JESUS
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 26/01/2018

  • Mostrar Resumo
  • Os óleos vegetais são a alternativa para produção de lubrificantes biodegradáveis e não tóxico, porém a alta taxa oxidativa é um complicador. Por isso pensou-se no óleo de Licuri de Gado por se tratar de um óleo saturado e com propriedades anti-oxidantes. Além das características do óleo, o processo de transesterificação contribui para retardar a degradação do mesmo ao mesmo tempo que reduz sua viscosidade e capacidade de dissipação térmica. Como solução pensou-se na aditivação com nano partículas de óxido de zinco e assim aumentar a capacidade de refrigeração do fluido a medida que atua como um aditivo de extrema pressão. As nanopartículas foram produzidas por meio do método dos percussores poliméricos e caracterizadas no MEV, DRX e TG. Para confirmar a hipótese foi feito análises de massa específica, viscosidade, índice de acidez, condutividade e resistividade térmica, TG, DTG, DSC e ensaio tribológico, nas diversas configurações: óleo in natura e transesterificado, aditivado com a concentração de 0,5% em massa, de nanopartículas de ZnO. Os resultados mostraram-se satisfatórios. Nas análises fisioquímicas o destaque foi à diminuição da acidez no óleo aditivado. No ensaio tribológico o óleo aditivado apresentou temperatura no contato inferior ao transesterificado. Sendo assim conclui-se a viabilidade do uso do óleo de Licuri de Gado aditivado com ZnO como biolubrificante. Porém é necessário aprimorar as análises variando concentrações das nanopartículas. Também é necessário pesquisa um método de dispersão eficiente.


  • Mostrar Abstract
  • .

4
  • SYNARA LUCIEN DE LIMA CAVALCANTI
  • DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE BIOLUBRIFICANTE A PARTIR DO ÓLEO DE CARNAÚBA ADITIVADO COM MICROPARTÍCULAS E NANOPARTÍCULAS DE GRAFITE

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDUARDO LINS DE BARROS NETO
  • FERNANDA ALVES RIBEIRO
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUCIO ANGELO DE OLIVEIRA FONTES
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 29/01/2018

  • Mostrar Resumo
  • O lubrificante é responsável por reduzir o desgaste relativo ao atrito, proteger o metal contra a oxidação, corrosão e dissipar o calor excessivo, tornando-se essencial para o equilíbrio de um sistema mecânico, consequentemente prolongando a vida útil de tal sistema. A origem dos óleos lubrificantes é, em geral, mineral sendo extraídos a partir do petróleo. Mas a busca por uma nova fonte de produção de lubrificantes faz-se necessário para suprir futuras demandas e diminuir os possíveis danos ambientais. O óleo vegetal é um recurso renovável e biodegradável, e a sua utilização implica em vantagens nos aspectos ambientais, sociais e econômicos, apresentando-se como uma matéria prima de grande potencial para a produção de lubrificantes. De acordo com a literatura, o óleo vegetal de carnaúba apresenta excelentes propriedades e desempenho superior em relação a sua capacidade de reduzir o desgaste relativo ao atrito e a sua capacidade de dissipação de calor quando comparado com um óleo comercial similar. Este projeto tem como objetivo desenvolver e caracterizar um material biolubrificante aditivado com micropartículas e nanopartículas de grafite a partir do óleo de carnaúba. O óleo de carnaúba in natura foi submetido a uma análise de estabilidade oxidativa, estabilidade térmica, e análise de sua composição química. As micropartículas e nanopartículas de grafite foram desenvolvidas em um moinho planetário de alta energia e caracterizadas através das análises em MEV, MEV-FEG, DRX, FRX e EDX. As concentrações de grafite nas amostras de biolubrificante foram 0g/l, 0,5g/l e 2g/l. Para caracterizar o biolubrificante foram realizadas as análises da microestrutura, de massa específica, viscosidade, índice de acidez, estabilidade térmica, condutividade térmica e resistividade térmica. A eficiência de lubrificação e a capacidade de dissipação de calor por gradiente de temperatura foram analisadas em um sistema mecânico simulado em bancada (EPEDRA).


  • Mostrar Abstract
  • .

5
  • JOAO DEODATO BATISTA DOS SANTOS
  • COMPENSAÇÃO DE ATRITO NO CONTROLE DE SISTEMAS MECÂNICOS: UMA ABORDAGEM UTILIZANDO ESTRATÉGIAS INTELIGENTES

  • Orientador : WALLACE MOREIRA BESSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALEXANDRE SILVA DE LIMA
  • JOSIANE MARIA DE MACEDO FERNANDES
  • MARCIO VALERIO DE ARAUJO
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • WALLACE MOREIRA BESSA
  • Data: 02/02/2018

  • Mostrar Resumo
  • O atrito está presente em praticamente todos os tipos de sistemas mecânicos. Em muitos casos, porém, ele é indesejável e precisa ser minimizado e/ou compensado. Além de acelerar o desgaste de seus componentes, o atrito está fortemente associado ao comportamento não-linear de um sistema mecânico. deve-se ainda ressaltar que, quando o sistema precisa ser controlado, o atrito dificulta a obtenção de um controlador eficiente, em virtude de sua dinâmica não-linear e da dificuldade de se obter um modelo matemático que o descreva com exatidão. Neste contexto, este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma estratégia de controle e identificação do atrito, bem como demais dinâmicas não modeladas, baseada na técnica de controle por modo deslizante adaptativo. A estratégia proposta é capaz de identificar a dinâmica do sistema, bem como sua variação quando ocorrem modificações das características do atrito. O método apresentado também é capaz e indicar o momento que ocorreu a variação deste atrito. Destaca-se como contribuições principais: (i) a apresentação de uma abordagem unificadora, capaz de combinar diferentes algoritmos provenientes da área de inteligência artificial; (ii) a apresentação de uma nova estratégia para redução da complexidade do método de ajuste; (iii) um indicador da variação do atrito, baseado na análise em tempo real do modelo aproximado do sistema; (iv) um controlador inteligente por modo deslizante que não requer conhecimento prévio da dinâmica do sistema a ser controlado, e que mantém a sua performance mesmo quando há a alterações significativas do sistema em tempo real. A dedução da estabilidade do controlador é demonstrada através da teoria de estabilidade de Lyapunov. Sua viabilidade é demonstrada através de resultados numéricos obtidos utilizando como exemplo de estudo o atuador eletro-hidráulico.


  • Mostrar Abstract
  • .

6
  • JARBAS SANTOS MEDEIROS
  • MAPAS DE DESGASTE E ANALISE MULTIRESOLUÇÃO APLICADA A SINAIS DINÂMICOS DE BICOS INJETORES DIESEL

  • Orientador : EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • JOAO BOSCO DA SILVA
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • JOSÉ DE ANCHIETA LIMA
  • MANOEL FERNANDES DE OLIVEIRA FILHO
  • Data: 02/03/2018

  • Mostrar Resumo
  • Atualmente algumas grandes cidades globais já estão introduzindo fortes restrições para limitar o número de veículos a combustão ou prazos para a sua proibição devida às questões climáticas e poluição do ar. Nesse contexto os automóveis e caminhos a diesel são os maiores responsáveis pela emissão de partículas finas PM que causam as doenças respiratórias assim como a produção de Nox. O sistema de gerenciamento e injeção de combustível desses automóveis, Common Rail, tem como objetivo controlar a quantidade de diesel injetado na câmara de combustão a fim de obter a queima completa do combustível e mitigar a emissão de partículas e gases poluentes. Adicionalmente o sistema On-Board Diagnostic, OBD, faz o monitoramento do funcionamento do motor através de vários sensores e indica as possíveis causas de defeitos quando os parâmetros de funcionamento estão fora das condições normais de operação. A complexidade dos sistemas mecânicos e dos processos de tribologicos presentes nos motores, assim como o crescente rigor das legislações nos controles de emissões impõem uma constante evolução dos sistemas de injeção e OBD. O bico injetor (BI) do motor diesel é o componente responsável pela atomização do combustível na câmara de combustão e sua integridade tem grande importância no bom funcionamento do motor assim como na manutenção da emissão dos gases poluentes dentro os limites recomendados. Esse componente trabalha em regimes transitórios, condições severas de temperatura, pressão, e está sujeito a vários mecanismos de desgastes como erosão, cavitação, adesão e corrosão dificultando assim, o diagnostico preventivo ou preditivo de possíveis falhas. Essa tese tem como objetivo monitorar sinais dinâmicos de vibração, nível de pressão sonora (NPS), emissão acústica e temperatura de funcionamento da ponta do bico injetor diesel operando com diferentes combustíveis a fim correlaciona-los com os regimes de operação e os tipos de desgaste do bico injetor. Os ensaios foram realizados em uma bancada comercial Tecnomotor utilizando quatro fluidos: Ultrasene, B6 aditivado com tensoativos; B6 com tensoativos mais água e B6 com tensoativos, água e glicerina a fim de produzir diferentes mecanismos de desgastes na ponta do bico injetor. A aquisição de dados foi realiza com equipamentos da National Instruments e Software Labivew. As análises dos sinais foram realizadas no software Matlab utilizando a técnica de multiresolução através da transformada wavelet. A partir dos resultados foram criados mapas que correlacionam os mecanismos de desgaste do BI com os sinais dinâmicos e a temperatura de funcionamento. Os mapas mostram-se valiosos e podem ser integrado a uma futura geração de sistemas de injeção de combustível ou OBD a fim de auxiliar o diagnostico de defeitos do BI e minimizar as emissões de poluentes.


  • Mostrar Abstract
  • .

7
  • JAYNA KÁTIA DIONISIO DOS SANTOS
  • RESISTÊNCIA RESIDUAL APÓS IMPACTO EM COMPÓSITOS HÍBRIDOS DE MATRIZ ESTÉR VINÍLICA REFORÇADA POR FIBRA DE VIDRO E KEVLAR

  • Orientador : RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AVELINO MANUEL DA SILVA DIAS
  • EVANS PAIVA DA COSTA FERREIRA
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • RAIMUNDO NONATO BARBOSA FELIPE
  • WANDERLEY FERREIRA DE AMORIM JÚNIOR
  • Data: 13/04/2018

  • Mostrar Resumo
  • Ao longo do uso de um material o mesmo é submetido a vários tipos de impacto devido â queda de elementos de alta ou baixa massa e velocidade. Dentre os impactos, o de baixa velocidade é considerado a solicitação mais comum, quando leva-se em consideração situações típicas de utilização onde esses impactos podem provocar danos internos no material comprometendo sua integridade. Além disso, deve-se especial atenção aos compósitos que são mais susceptíveis a danos por impacto do que os materiais convencionais. Diante disto, o presente estudo tem como objetivo fazer uma análise experimental e modelar a resistência residual à flexão em três pontos e compressão após o impacto (CAI), de dois tipos de laminados compósitos de matriz polimérica estér-vinílica, sendo um compósito híbrido reforçado com 11 camadas constituídas de 8 camadas de tecido bidirecional Vidro-E e 3 camadas de Kevlar 49, e para efeito de comparação, um outro laminado reforçado com 11 camadas de tecido bidirecional de Vidro-E, sujeitos a impactos de baixa velocidade (Drop test). Foram utilizadas várias energias de impacto (31J, 46J, 61,3J e 76,5J) nos dois laminados até a perfuração da amostra. Como resultado verificou-se que o laminado hibrido obteve maior resistência ao impacto, enquanto que apresentou um decréscimo tanto nas propriedades de compressão quanto em flexão em três pontos após impacto, em que, essa perda de integridade no híbrido pode ser justificada pela ocorrência de delaminação nas interfaces dos compósitos.


  • Mostrar Abstract
  • .

8
  • CAMILA CRUZ DA SILVA
  • TRATAMENTO TÉRMICO DE BIOCOMPÓSITOS À BASE DE POLIPROPILENO E FIBRAS DE CURAUÁ E A INFLUÊNCIA DO SEU REPROCESSAMENTO NAS PROPRIEDADES MECÂNICAS

  • Orientador : RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ELMO THIAGO LINS COURAS FORD
  • LUCEMAIDE BATISTA MIRANDA FERREIRA
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • RENATA CARLA TAVARES SANTOS FELIPE
  • WANDERLEY FERREIRA DE AMORIM JÚNIOR
  • Data: 04/05/2018

  • Mostrar Resumo
  • Este trabalho apresenta uma abordagem a cerca do processo de reciclagem do polipropileno reforçado com fibras de curauá reprocessado e de um tratamento térmico realizado em estufa nas amostras.  Sendo uma proposta alternativa de reforço aos compósitos poliméricos. Teores de fibras de 0%, 10% e 30% foram analisados para verificação de suas propriedades mecânicas comparando-as, inclusive com as propriedades do polipropileno (PP). Os biocompósitos granulados foram preparados em uma extrusora. Os corpos de prova foram moldados por processo de injeção e submetidos ao ensaio mecânico de flexão em três pontos e temperura de amolecimento, e como analise térmica a termogravimetria (TGA). Estes biocompósitos também foram submetidos a ensaios físico - químicos de índice de fluidez (IF). Observou-se que os biocompósitos de polipropileno com 30% de fibras de curauá apresentaram maior módulo de elasticidade e maior resistência. Para todos os biocompósitos colocados em estufa, apresenta-se um comportamento de “ganho” nas propriedades mecânicas que são perdidas com o reprocessamento do material. Outros pontos relevantes foram o aumento da resistência à flexão, a redução da degradação térmica das misturas polipropileno e fibras de curauá, e o não comprometimento de uma forma em geral, da fabricação dos biocompósitos.


  • Mostrar Abstract
  • .

9
  • RAPHAEL ARAUJO DE HOLANDA
  • AVALIAÇÃO EXPERIMENTAL DE NANOLUBRIFICANTE HÍBRIDO COMPOSTO DE AL2O3 E GRAFITE

  • Orientador : CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • SALETE MARTINS ALVES
  • ENIO PEDONE BANDARRA FILHO
  • FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • IGOR MARCEL GOMES ALMEIDA
  • Data: 07/07/2018

  • Mostrar Resumo
  • Nanolubrificantes híbridos (NLHs) são obtidos pela adição ao lubrificante base de dois ou mais tipos dissimilares de nanopartículas (NPs) e possuem inúmeras aplicações em diversos seguimentos da engenharia. Nesta pesquisa foi investigado um novo nanolubrificante híbrido a partir da adição das nanopartículas de alumina (Al2O3) e grafite (C) na razão de 50/50 em massa a um óleo lubrificante sintético poliolester (POE) para aplicação em sistema de refrigeração. As nanopartículas de alumina foram adquiridas comercialmente, enquanto que as nanopartículas de grafite foram desenvolvidas em moinho planetário de alta energia, sendo ambas as nanopartículas caracterizadas através dos ensaios de MEV, MEV-FEG, DRX, FRX, EDX e Particle Sizing. Foram preparadas as amostras dos NLHs nas concentrações mássica de 0,1 g/L, 0,5 g/L, 1,0 g/L e 2,0 g/L através do método de dois passos com duração de 24 horas em cada etapa. Posteriormente as amostras de NLHs foram avaliadas com relação à estabilidade mecânica através dos ensaios de inspeção visual, Particle Sizing, Potencial Zeta e potencial hidrogeniônico (pH). Também foram submetidas às análises experimentais para mensuração das propriedades termodinâmicas, através dos ensaios de densidade, condutividade térmica, viscosidade dinâmica, tensão de cisalhamento e taxa de deformação. A análise tribológica para caracterização da eficiência do nanolubrificante híbrido em comparação ao lubrificante POE sem aditivos. Diante das análises desenvolvidas durante a pesquisa, conclui-se que o NLH com concentração de 0,50 g/L, foi a amostra que apresentou as alterações mais significativas em relação ao óleo POE de referência.


  • Mostrar Abstract
  • .

10
  • EDSON JOSÉ DA COSTA SANTOS
  • EFEITO DA POSIÇÃO E DA CORRENTE ELÉTRICA NAS PROPRIEDADES DE FILMES DE AZO DEPOSITADOS POR MAGNETRON SPUTTERING DC SEM RECOZIMENTO E APLICAÇÃO DE FILME FINOS DE TiO2

  • Orientador : THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANIEL DE LIMA PONTES
  • EDALMY OLIVEIRA DE ALMEIDA
  • EMANUEL BENEDITO DE MELO
  • IGOR OLIVEIRA NASCIMENTO
  • MICHELLE CEQUEIRA FEITOR
  • THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • Data: 06/08/2018

  • Mostrar Resumo
  • O Óxido de Zinco dopado com Alumínio (AZO) possui importantes aplicações na área óptico-eletrônica. Dentre as várias técnicas para a obtenção do AZO o magnetron sputtering é bem adequada para obtenção de filmes uniformes e densos. Este trabalho relata a deposição de filmes finos de AZO e dióxido de titânio (TiO2) pela técnica de magnetron sputtering DC sobre substrato de vidro. Variou-se a posição do substrato e a corrente elétrica para verificar a influência nas propriedades morfológicas, óptica e elétrica dos filmes de AZO. Obteve-se filmes de AZO em alta pressão e sem recozimento após a deposição. Os filmes de AZO foram investigados por difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura com campo de emissão, espectroscopia de energia dispersiva de raios-X, Microscopia de força atômica e Método das Quatro pontas. Os resultados mostram uma diminuição da resistividade elétrica e da transmitância óptica na faixa visível e aumento da rugosidade com a diminuição da distância do alvo e aumento da corrente elétrica. A energia do gap foi reduzida com o aumento da corrente elétrica. Avaliou-se a obtenção de uma camada fina de TiO2 sobre o filme de AZO. Os resultados apontaram o recobrimento das partículas de Oxido de Zinco dopado com Alumínio pelo TiO2.


  • Mostrar Abstract
  • .

11
  • IVAN ALVES DE SOUZA
  • TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO DE PLASMA APLICADAS À DESCARGA EM BARREIRA DIELÉTRICA GERADA EM PLACAS PARALELAS

  • Orientador : THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • IGOR OLIVEIRA NASCIMENTO
  • JULIO CESAR PEREIRA BARBOSA
  • KALINE MELO DE SOUTO VIANA
  • MICHELLE CEQUEIRA FEITOR
  • THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • Data: 10/08/2018

  • Mostrar Resumo
  • O plasma produzido por Descarga em Barreira Dielétrica (DBD) é uma promissora técnica de produção de plasma em pressão atmosférica e vem se destacando em diversas áreas, a exemplo disso a indústria biomédica e indústria têxtil e também a indústria agrícola vem utilizando a técnica para agregar valor a produtos, devido à significativa melhoria das propriedades superficiais dos mesmos. Isso se deve ao fato de que o plasma gerado por DBD produz uma variedade de espécies ativas que propicia mudanças químicas e/ou físicas em baixa temperatura, possibilitando utilizá-lo em materiais termicamente sensíveis. Mesmo essa técnica sendo de fácil implantação e de fácil manuseio, aprofundar o conhecimento a respeito da cinética de produção do plasma é ponto chave para aperfeiçoar tais processos. O presente trabalho se propôs a obter um maior conhecimento das grandezas físicas do processo de produção de plasma e de como estes se comportam mediante os parâmetros adotados no processo, tais como distância, frequência e voltagem aplicada entre eletrodos. Para este fim foram utilizadas três técnicas de caracterização. A primeira foi Espectroscopia de Emissão Óptica (EEO) uma ferramenta poderosa para o diagnostico de plasma sendo possível com ela identificar as espécies excitadas presentes no plasma produzido. A segunda técnica usada foi o método das figuras de Lissajous, essa técnica é bastante eficaz e precisa para uma completa caracterização elétrica de equipamentos DBD.  A terceira, conhecida como técnica de sonda de Langmuir usada para obter dados de temperatura eletrônica, densidade de íons e densidade do número de elétrons. Por fim confrontando os dados obtidos mediante as técnicas usadas foi possível identificar um conjunto de parâmetros que quando associados aperfeiçoam a produção do plasma DBD atmosférico no reator de plasma.


  • Mostrar Abstract
  • .

12
  • RONYCLEI RAIMUNDO DA SILVA
  • ESTUDO DA DENSIFICAÇÃO E MICROESTRUTURA DE UM COMPÓSITO (Mo-Cu) PREPARADO A PARTIR DO PÓ DE HEPTAMOLIBDATO DE AMÔNIA E COBRE

  • Orientador : FRANCINE ALVES DA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCINE ALVES DA COSTA
  • CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • UILAME UMBELINO GOMES
  • ANGELUS GIUSEPPE PEREIRA DA SILVA
  • GILSON GARCIA DA SILVA
  • Data: 27/08/2018

  • Mostrar Resumo
  • O sistema Mo-Cu é um compósito usado na indústria eletroeletrônica como material para contato elétrico e resistência de eletrodo de solda e como dissipador de calor e absorvedor de micro-ondas em dispositivos microeletrônicos. O emprego desse material em tais aplicações se deve as excelentes propriedades de condutividade térmica e elétrica e a possibilidade de ajuste do seu coeficiente de expansão térmica para satisfazer aqueles dos materiais usados como substratos dos semicondutores na indústria microeletrônica. A metalurgia do pó, através dos processos de moagem, conformação por prensagem e sinterização, é uma técnica viável para consolidação desse tipo de material. Entretanto, a mútua insolubilidade de ambas as fases e a baixa molhabilidade do Cu líquido sobre o Mo dificultam a sua densificação. A moagem de alta energia é uma técnica de preparação de pós usada para produzir pós compósitos nanocristalinos com fase amorfa ou solução sólida estendida, os quais aumentam a sinterabilidade de sistemas imiscíveis como o Mo-Cu. Este trabalho investiga a influência do heptamolibdato de amônia (HMA) e da moagem de alta energia na preparação de pó compósitos de HMA-20%Cu e HMA-50%Cu, assim como o efeito das suas preparações na densificação e microestrutura do compósito Mo-Cu produzido. Pós de HMA e Cu na proporção de 20% e de 50% em massa de Cu foram preparados pelas técnicas de mistura manual, e moagem de alta energia em um moinho planetário. Estes pós foram moídos por até 50 horas. Para observar a evolução das características das partículas, amostras de pós foram colhidas após 2, 20 e 50 horas de moagem. Amostras cilíndricas com 5 e 8mm de diâmetro e 4mm de espessura foram obtidas por prensagem uniaxial a 200MPa tanto para os pós misturados como para os moídos. Tais amostras foram sinterizadas a 1200oC por 60 minutos sob uma atmosfera de H2. Para verificar o efeito da taxa de aquecimento na microestrutura do material durante a decomposição e redução do HMA foram usadas as taxas de 5 e 10oC/min. Os pós e as microestruturas dos corpos sinterizados foram caracterizados por DRX, MEV e EDS. As densidades dos corpos verdes e sinterizados foram medidas usando o método geométrico (massa/volume). Medidas de microdureza Vickers com carga de 1N foram efetuadas nas estruturas sinterizadas. A condutividade elétrica foi medida nos corpos de prova sinterizados. A densidade das amostras sinterizadas a uma taxa de aquecimento de 10oC/min. alcançou 97% da densidade teórica do material, enquanto a densidade das amostras sinterizadas a 5oC/min. atingiu e 96% da densidade teórica.


  • Mostrar Abstract
  • .

13
  • FERNANDO NUNES DA SILVA
  • AVALIAÇÃO DE AÇO ABNT 1020 EM MEIO SALINO UTILIZANDO INIBIDOR NATURAL DE CORROSÃO

  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • ADELCI MENEZES DE OLIVEIRA
  • CÁTIA GUARACIARA FERNANDES TEIXEIRA ROSSI
  • JARDEL DANTAS DA CUNHA
  • Data: 27/08/2018

  • Mostrar Resumo
  • A tribocorrosão é um termo que concerne à interação entre os danos mecânicos e os fenômenos corrosivos (químicos e/ou eletroquímicos). Tais mecanismos de desgaste não atuam separadamente, e sim interagem e interdependem uns dos outros de forma complexa. A corrosão pode ser inibida ou acelerada pelo desgaste mecânico e vice-versa. Os mecanismos de desgaste mais frequentes envolvendo interação fluido-estrutura são erosão por partículas sólidas, abrasão, erosão por jato líquido, cavitação, fretting, fadiga de contato e tribo-oxidação. Propõe-se uma investigação científica que consolide uma tese concentrada no desenvolvimento de um novo método para investigar o desgaste tribocorrosivo de uma liga ferro-carbono em meio aquoso salino. Foi utilizada uma célula corrosiva para medições gravimétricas (perda mássica), avaliando o desempenho tribocorrosivo de amostras de aço ABNT 1020 e a eficiência de inibidores naturais de corrosão, que, também foram caracterizados físico-quimicamente e eletroquimicamente. Os mecanismos de danos ocorridos na superfície e na subsuperfície dos corpos-de-prova, em decorrência da corrosão e do sinergismo corrosão-desgaste, foram investigados, mapeados e caracterizados, através das técnicas: MEV-FEG, microdureza Vickers, rugosidade e ondulação superficial, e medidas de tensões residuais. Os resultados da eficiência do inibidor e da taxa de corrosão foram discutidos considerando-se a velocidade de agitação do fluido dentro da célula, assim como, do tipo de escoamento. Tratamento de dados com software estatístico e planilha eletrônica foram utilizados para a comparação estatísticas, a um nível de 95% de confiabilidade, com base nas evidências experimentais microscopicamente comprovadas ou detectadas por uma das técnicas adotadas.


  • Mostrar Abstract
  • .

14
  • EDILSON MARINHO DA SILVA JUNIOR
  • TÉCNICA DE DIAGNÓSTICO DE FALHAS EM MOTORES A COMBUSTÃO INTERNA UTILIZANDO APRENDIZAGEM DE MÁQUINA

  • Orientador : EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDRE BESSA MOREIRA
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • GILSON GARCIA DA SILVA
  • JOAO BOSCO DA SILVA
  • JOSE ALVARO DE PAIVA
  • MARCO ANTONIO LEANDRO CABRAL
  • Data: 23/10/2018

  • Mostrar Resumo
  • O cenário industrial moderno denota o aumento da competitividade industrial, tendo em vista a complexidade de máquinas e equipamentos – produtos de alta demanda –, os custos de instalações industriais, aliados à preocupação com aspectos de segurança industrial e meio ambiente. Essa tendência induz as grandes indústrias globais a cada vez mais investir em dispositivos, tecnologias e ferramentas destinadas à previsão e predição de falhas decorrentes de não conformidades e avarias em máquinas, equipamentos e instalações industriais. Nesse contexto, o campo de atuação que trata da manutenção preditiva, da análise de previsão e do diagnóstico de falhas ganhou lugar de destaque, além de diversos investimentos em pesquisa e desenvolvimento, principalmente com políticas voltadas à concepção da indústria 4.0. Com a abordagem da indústria 4.0, possibilita-se a análise de componentes mecânicos em regime dinâmico e respostas em tempo real, sem a necessidade de equipamento parado, o que está diretamente relacionado à diminuição dos custos e do tempo de produção. Dito isso, a presente tese tem por objetivo apresentar uma nova metodologia para a detecção e o monitoramento de falhas tribológicas em motores a combustão interna, por intermédio da aprendizagem de máquinas por métodos não supervisionados e Big Data, utilizando técnicas de processamento de sinais aliadas a algoritmos de Redes Neurais Artificiais (RNA) e análise de clusters, criando um sistema inteligente capaz de identificar padrões de falhas a partir das condições destas e da variação de carga mecânica em motores a combustão interna Ciclo Otto.


  • Mostrar Abstract
  • .

15
  • LUIZ GUILHERME VIEIRA MEIRA DE SOUZA
  • EFEITOS DA ADIÇÃO DE TECIDO DE FIBRA DE VIDRO TIPO E A UM COMPÓSITO DE RESINA POLIÉSTER E TECIDO DE FIBRA DE ALGODÃO

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • IRIS OLIVEIRA DA SILVA
  • FERNANDA ALVES RIBEIRO
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • SYNARA LUCIEN DE LIMA CAVALCANTI
  • Data: 29/11/2018

  • Mostrar Resumo
  • Nos últimos anos, a crescente procura por materiais renováveis, biodegradáveis e de baixo custo tem impulsionado o desenvolvimento e utilização de materiais compósitos compostos por matrizes poliméricas e cargas de fibras naturais. Vale ressaltar que a utilização desses materiais se dá principalmente em aplicações não-estruturais, uma vez que geralmente as fibras naturais desempenham a função de carga de enchimento. Para contrabalancear essa desvantagem, uma vertente que vem sendo muito buscada é a hibridização da carga desses materiais compósitos, misturando-se as fibras naturais com fibras sintéticas, como a fibra de vidro. Tendo isso em vista, essa pesquisa consistiu em avaliar o efeito da hibridização de um material compósito com matriz de resina poliéster e carga de tecido de fibra de algodão com uma carga de tecido de fibra de vidro tipo E. Foram selecionadas três configurações para o material compósito proposto, com 4, 5 e 6 camadas de tecido de fibra de algodão e com 5, 6 e 7 camadas de tecido de fibra de vidro, e foi realizado um estudo de caracterização para avaliar algumas de suas propriedades físicas, mecânicas, térmicas e de interação ambiental. Além disso, os corpos de prova que foram submetidos ao ensaio de tração foram analisados por microscopia eletrônica de varredura, para possibilitar uma identificação dos mecanismos de falha e de possíveis defeitos presentes nos compósitos. Alguns dos resultados foram comparados com os de um material compósito não híbrido de mesma matriz, mas com carga de tecido de fibra de algodão apenas, desenvolvido em outra pesquisa. O compósito híbrido apresentou maior resistência mecânica do que o compósito não híbrido, o que atestou a eficiência do processo de hibridização em suprir a deficiência mecânica das fibras naturais. Dentre as configurações estudadas, a que mais se destacou foi a que continha maior quantidade de camadas de tecidos, por conferir maiores resistências mecânica à matriz, principalmente a resistência ao impacto, a qual foi aumentada em mais de cinco vezes. O ensaio de microscopia eletrônica de varredura evidenciou uma baixa impregnação do tecido de fibra de vidro, além de fissuras, vazios, impurezas e arrancamentos de fibras, o que provavelmente comprometeu a resistência mecânica do compósito, que poderia ter sido maior. Apesar disso, os resultados encontrados demonstraram que o compósito estudado é uma interessante opção como material para engenharia, uma vez que ele possibilita a redução dos impactos ambientais e apresenta boas propriedades físicas, mecânicas, térmicas e de interação ambiental.


  • Mostrar Abstract
  • .

16
  • DYEGO MONTEIRO DE SOUZA
  • ANÁLISE TRIBOLÓGICA DE COMPÓSITOS À BASE DE CBN E WC EMPREGANDO COMO LIGANTE UM SINTERIZANTE INOVADOR

  • Orientador : MARCELLO FILGUEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANIELLE GUEDES DE LIMA CAVALCANTE
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MARCELLO FILGUEIRA
  • MEYSAM MASHHADIKARIMI
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • SALETE MARTINS ALVES
  • Data: 17/12/2018

  • Mostrar Resumo
  • Com o desenvolvimento dos processos de fabricação, a indústria metal mecânica vem cada vez mais demandando avanços, principalmente na modernização das máquinas operatrizes e na evolução constante das ferramentas de corte. Nas ferramentas de corte, um dos principais focos são os materiais utilizados, onde busca-se a diminuição do consumo energético, melhor acabamento da peça final e uma maior vida útil da ferramenta. Os compósitos de WC amplamente utilizados, e o cBN, que já vem sendo estudado desde o final do século XX, vem em contínuo desenvolvimento buscando a otimização, assim como melhoria nas propriedades físico-químicas e mecânicas (dureza, tenacidade à fratura) em decorrência dos mais diversos materiais a serem usinados. Dentro deste escopo, este trabalho se propõe a estudar o desgaste do pares tribológicos compósito WC - AISI 4140 e cBN - AISI 4140, para isso utilizou-se o ensaio com configuração pino sobre disco, tendo como pino (corpo de prova)  um cilindro de WC ou cBN, ambos compostos por 90% de material duro + 10% de ligante sendo este ligante, composto por 90% Nb + 10% Ni e como disco (contra corpo) o aço AISI 4140 submetido a diferentes tratamentos térmicos, sendo eles: recozimento, têmpera  e têmpera seguida de revenimemto. Com intuito de analisar os resultados obtidos nestes ensaios, foram medidos através de sensores instalados a bancada pino-disco o atrito dinâmico, taxa de desgaste, temperatura próxima a região do contado, bem como energia elástica de vibração da estrutura. Objetivando a caracterização da superfície do par tribologico antes do ensaio, foram realizadas medidas de dureza e rugosidade na região do contato. Após os ensaios, foram feitas analises da "trilha" de desgaste em MEV, EDS, DRX. A análise tribologica realizada neste trabalho mostrou a eficiência dos compósitos testados. Através do resultado tribológico obtido para este estudo constatou-se que ocorreu o   mecanismo de falha por soltura dos grãos menos sinterizados de cBN, e posterior encrustamento destas partículas sobre a matriz metálica nas condições de ensaio cBN-R e cBN-TR, justificando a baixa eficiência do cBN como ferramenta de corte para materiais com dureza inferior a 40 HRC.


  • Mostrar Abstract
  • .

17
  • RENATA FERREIRA DE SOUSA
  • DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE UM FILTRO A BASE DE REJEITOS CERÂMICOS, CARVÃO ATIVADO E NANOPARTICULAS DE ZnO PARA PURIFICAÇÃO DE ÁGUA UTILIZADA NO SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ELIONE MOURA CARLOS
  • FRANCISCO CLAUDIVAN DA SILVA
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • RAIMISON BEZERRA DE ASSIS
  • SYNARA LUCIEN DE LIMA CAVALCANTI
  • Data: 18/12/2018

  • Mostrar Resumo
  • As preocupações ambientais atuais consideram o elevado consumo humano de produtos que são facilmente descartados, quando poderiam ser reciclados ou facilmente reutilizados. Entretanto, o uso de rejeitos ou resíduos incorporados às massas cerâmicas tem sido um fator positivo as indústrias ceramistas, pois, proporciona ao produto final características mineralógicas, térmicas e mecânicas semelhantes às matérias primas convencionais. Diante disso, este trabalho teve como objetivo desenvolver meios filtrantes utilizando como matéria-prima rejeitos (telha e gesso), caulim, carvão ativado e nanoparticulas de ZnO. Para a confecção do filtro foi utilizado um tubo de acrílico para verificar a transparecia do líquido e um tubo de tecnil para fixação dos filtrantes. O processamento metodológico foi desenvolvido em duas etapas. Na primeira etapa, as amostras (F0) foram fabricadas usando os rejeitos (telha e gesso) e caulim, visando reter impurezas sólidas em suspensão, substâncias orgânicas e inorgânicas. A segunda parte os corpos de prova foram produzidos empregando como matéria-prima o carvão ativado, (ZnO) e caulim, objetivando eliminar as bactérias/ microrganismos da água. Nessa fase foram desenvolvidas três formulações FI, FII e FIII variando-se proporções em massa. Para todas as etapas os pós foram caracterizados peneirados em malha ABNT 200 mesh e caracterizadas separadamente pelas técnicas de Difração de Raios X (DRX), Fluorescência de Raios X (FRX), Granulometria e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), em seguida, os pós-cerâmicos homogeneizados e umidificados foram prensados com pressão de 25 MPa. As amostras foram sinterizados a uma temperatura de 1100ºC com patamar de 60 minutos e taxa de aquecimento de 10°C/min. Para avaliar as propriedades tecnológicas, foram realizados ensaios de retração linear (RL), absorção de água (AA), porosidade aparente (PA), densidade aparente. Foram analisados os Parâmetros físico-químicos e microbiológicos da água antes e depois da filtragem. Os resultados das análises da água antes da filtragem detectaram altos índices de contaminantes como turbidez (118.93 uT), coliformes totais (390,0%) e coli (7.8 %). Após a filtragem, houve retenção considerável de elementos infectantes em todas as formulações. Sendo que, a formulação FI obteve o melhor desempenho, com o pH (6,70), turbidez (96,2% ), Coliformes Totais (73.2%) e Escherichia Coli (58,98%). Logo, os resultados conduziram ao potencial de utilidade para fins agrícola e industrial. Sendo viável em sistemas de refrigeraçãoa.


  • Mostrar Abstract
  • .

18
  • ANA PAULA NASCIMENTO BATISTA VIEIRA
  • OBTENÇÃO, CARACTERIZAÇÃO E VIABILIDADE DE APLICAÇÃO DE UM COMPÓSITO COM MATRIZ DE RESINA POLIÉSTER E CARGA DE FIBRAS DO CAROÇO DO AÇAÍ

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FLÁVIO ANSELMO SILVA DE LIMA
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARCELO DE SOUZA MARQUES
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • ZULMAR JOFLI DOS SANTOS JÚNIOR
  • Data: 21/12/2018

  • Mostrar Resumo
  • Novos materiais estão sendo desenvolvidos agregando características e propriedades relevantes, como exemplos pode-se citar os materiais compósitos que abrangem diferentes campos das engenharias. Nesta pesquisa apresentam-se os processos de obtenção e fabricação de um compósito de matriz de resina poliéster tereftálica e carga de resíduos de fibras do caroço de açaí, obtidas no mercado público de Marabá (Pa), onde se faz o beneficiamento do açaí para a obtenção da polpa, destinada à alimentação (sucos, sorvetes, polpa, e outros). Testes preliminares demonstraram a viabilidade de obtenção do compósito para uma carga máxima de 15%. Foram assim escolhidas as proporções em massa de resíduos, em relação à matriz de resina poliéster, correspondentes a 5, 10 e 15%. Foram escolhidas duas configurações para o compósito: com fibras tratadas e não tratadas. O tratamento das fibras foi realizado visando a retirada de impurezas em água quente, por um período de trinta minutos. Com as formulações escolhidas foram produzidos corpos de prova, atendendo as normas pertinentes, e determinadas as propriedades que caracterizavam os compósitos, tração, flexão, impacto, densidade, absorção de água, perda de massa no envelhecimento, termogravimétrica (TG) e Microscopia Eletrônica de Varredura MEV. Para todas as formulações os resíduos de fibras tiveram a função de carga de enchimento, pois houve uma redução das propriedades mecânicas.


  • Mostrar Abstract
  • .

2017
Dissertações
1
  • LUAN CARVALHO SANTANA DE OLIVEIRA
  • OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE UM COMPÓSITO DE MATRIZ DE RESINA POLIESTER E RESÍDUOS DE MADEIRA EM MARCENARIAS

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARIA KALIONARA DE FREITAS MOTA
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 20/01/2017

  • Mostrar Resumo
  • A utilização de resíduos industriais está em evidência na atualidade, principalmente em função da questão ambiental. Nos últimos anos inúmeros compósitos foram obtidos e estudados, com a utilização de resíduos e fibras vegetais, desmistificando o conceito de que um material só pode ser chamado de compósito se a carga for de reforço. Obteve e estudou-se um compósito de matriz de resina poliéster (ortoftálica e tereftálica) e carga de enchimento de raspa de madeira produzida em marcenarias. Foram estudados os processos de obtenção dos compósitos e a caracterização de propriedades mecânicas, térmicas e físicas nas amostras dos compósitos com fração mássica de 10, 20 e 30%, para três diferentes granulometrias, totalizando seis formulações para porcentagens. Porém, foi escolhida a formulação com 20%, pois com essa porcentagem já tinha atingido a saturação da mistura. Os ensaios realizados foram de tração, flexão, térmico, absorção de água, densidade, biodegradação, degradação ambiental e MEV. Os compósitos obtidos, em todas as formulações estudadas, apresentaram resistência mecânica inferior a da matriz, porém não inviabilizou sua utilização para aplicações onde não são requeridos significativos esforços. Em termos de resistência térmica o compósito proposto foi competitivo com a resina matriz, tendo comportamento um pouco inferior. Como esperado os compósitos apresentaram maiores índices de absorção de água quando comparados às matrizes poliméricas. A densidade aparente dos compósitos não apresentou variação significativa em relação às matrizes utilizadas. Demonstrou-se, portanto, que os resíduos agregados à resina têm a função de carga de enchimento. O compósito foi utilizado para a fabricação de tampos de bancos, demonstrando-se sua viabilidade de aplicação na fabricação de estruturas apara baixas solicitações mecânicas.


  • Mostrar Abstract
  • .

2
  • RAMON RUDÁ BRITO MEDEIROS
  • ESTUDO DE DESEMPENHO DE UM SISTEMA HÍBRIDO FOTOVOLTAICO/TÉRMICO

  • Orientador : FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • LUCIO ANGELO DE OLIVEIRA FONTES
  • FILIPE DE OLIVEIRA QUINTAES
  • Data: 25/01/2017

  • Mostrar Resumo
  • O presente trabalho apresenta um estudo comparativo do desempenho de um sistema fotovoltaico (sistema PV) e um sistema hibrido fotovoltaico/térmico (sistema PVT). O modulo fotovoltaico (PV) utilizado foi o MSX 77 da marca SOLAREX, composto por células solares policristalinas, cuja potência de pico é de 77 Watts. O sistema PVT analisado foi do tipo PVT-líquido, composto pelo modulo PV MSX77 e um coletor solar plano do tipo placa fabricado em acrílico, a alimentação de água do coletor foi do tipo forçada por gravidade e com sistema aberto. Foi analisada a potência elétrica e térmica, a eficiência e a energia produzida pelos sistemas, correlacionando à influência da temperatura do modulo PV e a eficiência elétrica dos sistemas. Para determinar as curvas características do modulo PV e por consequência a potência elétrica máxima gerada, foi desenvolvido um banco de carga formado por resistores de potência. A potência térmica foi quantificada aferindo a vazão da água que alimentava o coletor e a diferença de temperatura da água de entrada e saída. Com as potências e a radiação incidente sobre os sistemas, foram determinadas as eficiências. A máxima eficiência elétrica informada pelo fabricante do modulo PV é de 10,8%, contudo, em condições reais de operação, a máxima eficiência do modulo PV foi de 9,8%. No sistema PVT, o modulo PV apresentou uma eficiência máxima de aproximadamente 7,5 % no ponto de máxima potência gerada. A eficiência média do sistema térmico foi na ordem de 43 %. O sistema PVT proporcionou a redução da temperatura do modulo PV, aumentando a eficiência de geração elétrica, proporcionando um aumento na ordem dos 5,7% na energia elétrica média diária. O sistema PTV além de proporcionar um aumento de energia elétrica, ainda fornece energia térmica com uma eficiência superior à elétrica. A água aquecida pode ser utilizada para alimentar sistemas de aquecimento de água para banho, contribuindo para redução do consumo de energia elétrica de uma residência.


  • Mostrar Abstract
  • .

3
  • CLARA CAROLINE DE ARAÚJO AZEVEDO
  • ESTUDO DE COMPÓSITO À BASE DE GESSO E VERMICULITA PARA ISOLAÇÃO TÉRMICA

  • Orientador : GEORGE SANTOS MARINHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALDOMAR PEDRINI
  • GEORGE SANTOS MARINHO
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 08/02/2017

  • Mostrar Resumo
  • Foi desenvolvido um compósito a base de gesso e vermiculita destinado ao uso como material de isolação térmica em elementos construtivos. Na composição da mistura, considerou-se a adição de vermiculita em substituição ao gesso nas seguintes proporções: 0 % (“padrão”), 5 %, 10 %, 15 % e 20 %. Duas razões de água / gesso (A/G) foram consideradas na produção das misturas: 0,45 e 0,8. Foram fabricados corpos de prova cilíndricos para determinação das propriedades térmicas das misturas. As propriedades térmicas foram determinadas por meio do medidor KD – 2 Pro, fabricado pela empresa Decagon Devices Inc. Foram medidos os seguintes parâmetros: condutividade, resistividade, difusividade e capacidade calorífica volumétrica. Para estudo do desempenho térmico, foram produzidos corpos de prova com formato de placa plana. Cada placa foi fixada na parte superior de uma câmara de testes termicamente isolada. Termopares foram instalados nas faces das placas, no interior e na base da câmara. Em seguida, foram conectados a um sistema de aquisição de dados ligado a um computador. As câmaras, com cada composição de mistura, foram montadas sob uma fonte de radiação térmica artificial situada no interior de uma sala climatizada. A partir dos resultados dos ensaios, foram construídos gráficos para comparação dos parâmetros térmicos e de desempenho térmico de cada composição. Com base nos resultados dos ensaios, determinou-se que, em relação ao gesso comum, o compósito desenvolvido apresentou: menor massa específica, redução da condutividade térmica e aumento da resistividade térmica em função do aumento do teor de vermiculita adicionado à mistura e maior capacidade de isolação térmica. A combinação dessas características tornam o compósito desenvolvido passível de uso como material para produção de elementos construtivos que proporcionem redução da carga térmica no interior das edificações devido à radiação solar incidentes nos fechamentos opacos e, consequentemente, melhor conservação de energia.


  • Mostrar Abstract
  • .

4
  • WELBER VASCONCELOS LEADEBAL JÚNIOR
  • ESTUDO DA USINABILIDADE DO AÇO ABNT D6 TEMPERADO E REVENIDO NO TORNEAMENTO ASSISTIDO POR NITROGÊNIO LÍQUIDO

  • Orientador : ANDERSON CLAYTON ALVES DE MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADILSON JOSÉ DE OLIVEIRA
  • ANDERSON CLAYTON ALVES DE MELO
  • RAMSÉS OTTO CUNHA LIMA
  • WISLEY FALCO SALES
  • Data: 24/02/2017

  • Mostrar Resumo
  • A crescente demanda industrial por maior produção de peças de aço endurecido vem intensificando, na usinagem, a busca por novas soluções que proporcionem um menor desgaste sofrido pela ferramenta de corte e que utilize técnicas sustentáveis. Além disso, o desempenho em trabalho de um componente usinado é fortemente influenciado pela qualidade e confiabilidade das superfícies produzidas. Assim, o desenvolvimento de novos métodos que visam aprimorar, durante o processo, as características da integridade superficial das peças usinadas é uma das áreas emergentes na fabricação. Desta forma, este trabalho tem como objetivo investigar a usinabilidade do aço ABNT D6, no estado temperado e revenido, utilizando refrigeração criogênica. Para tanto, foram realizados testes de usinagem a seco e com aplicação de nitrogênio líquido, utilizando ferramentas de PCBN, com parâmetros de corte constantes, para comparação de espessura de camada branca, tensão residual, microdureza, rugosidade superficial, desgaste das ferramentas e análise morfológica dos cavacos entre as condições. Assim, as ferramentas, os cavacos gerados e amostras da peça usinada foram analisados através de microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de energia dispersiva (camada branca, rugosidade superficial e desgaste da ferramenta), microscopia óptica (desgaste da ferramenta e análise dos cavacos), difração de raios-x (tensão residual), microdureza Vickers e ensaios em rugosímetro. Os resultados preliminares mostraram que o uso da refrigeração criogênica reduziu consideravelmente a rugosidade da peça, sendo possível produzir um acabamento classificado numa classe de rugosidade superior (N4) ao que normalmente é obtido no torneamento duro a seco (N5, N6 ou N7). A partir dos testes de usinagem iniciais, percebe-se uma pequena diminuição no desgaste das ferramentas com refrigeração criogênica e a análise dos cavacos mostrou um maior controle dos cavacos para as condições com aplicação de nitrogênio líquido na superfície de saída.


  • Mostrar Abstract
  • .

5
  • ALEXANDRE EVERTON FREIRE DE ARAÚJO
  • FABRICAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE UM COMPÓSITO POLIMÉRICO A BASE DE ENDOCARPO DO COCO SECO COMO CARGA E POLIAMIDA 6 COMO MATRIZ

  • Orientador : LUIZ CLAUDIO FERREIRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DORGIVAL ALBERTINO DA SILVA JÚNIOR
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ CLAUDIO FERREIRA DA SILVA
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • Data: 02/03/2017

  • Mostrar Resumo
  • Com a constante preocupação com o meio ambiente e o desenvolvimento de novos materiais, os materiais compósitos poliméricos reforçados com fibras naturais estão cada vez mais em evidência. Nesse sentido, essa dissertação visa a fabricação e caracterização de um compósito polimérico com o endocarpo do coco seco (Cocos Nucífera Linn) particulado, na faixa granulométrica de 0,212 a 0,5 mm, como carga, e uma resina polimérica, do tipo poliamida 6, como matriz. Para a fabricação do compósito, secou-se os materiais em estufa de ar circulante à 60 ºC e em estufa à vácuo à 80 ºC. Posteriormente utilizou-se a técnica de extrusão em uma extrusora dupla-rosca co-rotacional e, na sequência, o processo de injeção com temperatura de injeção a 230 ºC, temperatura acima da temperatura de transição vítrea do resíduo lignocelulósico, com o intuito de que a resina natural, a lignina, possa auxiliar na adesão do particulado à matriz, reduzindo os problemas de interface. Para a caracterização do material compósito (10 wt.% e 20 wt.%), realizou-se ensaios de tração e flexão, e uma microscopia eletrônica de varredura para a análise da fratura. A partir da análise dos resultados, observou-se uma redução na resistência a tração dos compósitos quando comparado com a poliamida 6 pura, porém, houve um aumento na resistência a flexão e no módulo de elasticidade. Na análise da fratura através do MEV, observou-se uma maior presença de vazios na amostra de 10 wt.%, quando comparada a amostra de 20 wt.%.


  • Mostrar Abstract
  • .

6
  • ARTHUR KLEYTON AZEVEDO DE ARAÚJO
  • MODELAGEM TRANSIENTE DO ARMAZENAMENTO TÉRMICO EM SISTEMAS CSP

  • Orientador : JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
  • GABRIEL IVAN MEDINA TAPIA
  • KLEIBER LIMA DE BESSA
  • JÚLIO CÉSAR PASSOS
  • Data: 13/03/2017

  • Mostrar Resumo
  • Dentre as energias renováveis, a energia solar concentrada tem como diferencial a capacidade de armazenar energia na forma térmica, sendo esta mais barata e com densidade energética superior às baterias de sistemas fotovoltaicos. Esta tecnologia permite que as plantas termossolares despachem energia mesmo quando as condições climáticas são desfavoráveis, como em períodos de nebulosidade e após o entardecer. Este trabalho busca, de forma geral, atestar o potencial solar da região Nordeste através de um estudo transiente das perdas de calor de um sistema de armazenamento térmico por calor sensível de dois tanques ativo-direto ou indireto em relação as variáveis ambientais como irradiação solar, temperatura ambiente e velocidade do vento. Além disso, o trabalho também se propõe a verificar a sensibilidade do sistema ao seu nível de carregamento e temperaturas de operação. O potencial solar da região Nordeste foi comparado aos principais produtores mundiais de energia heliotérmica. Os principais sistemas e armazenamento de energia térmica em operação nas plantas de energia solar concentrada foram identificados, além dos materiais de armazenamento e de isolamento dos tanques. A análise transiente foi realizada resolvendo os termos difusivos das equações diferenciais resultantes do balanço energético e das trocas de calor utilizando o MDF na formulação implícita para discretização do sistema e o método TDMA para solução das equações. O estudo de sensibilidade do sistema as condições climáticas foi conduzido para duas regiões com características distintas, Sul e Nordeste. Dados experimentais do sistema de armazenamento térmico da planta termossolar Solar Two foram utilizados para validação do modelo proposto por este trabalho. As taxas de calor perdido para validação do modelo apresentaram valores de 97,36 kW para o tanque quente totalmente carregado e 46,12 kW para o tanque frio totalmente carregado, esses valores apresentaram diferenças de 4,55% e 4,82%, respectivamente. As perdas de calor do tanque quente foram superiores para a região Sul, entretanto a diferença da eficiência de armazenamento entre as regiões foi inferior a 1,0%. As perdas de calor se mostraram relativamente sensíveis ao nível de carregamento do tanque, tendo uma diferença de 37,35% entre o tanque carregado e descarregado. As temperaturas de operação também se mostraram bastante influentes na eficiência do armazenamento térmico, sendo de 10,78% para o tanque a 300 °C e 89,42% para o tanque a 600 °C. O modelo desenvolvido para este trabalho apresentou resultados condizentes com medições experimentais e com o fenômeno físico do armazenamento. Por fim, o tanque se mostrou pouco sensível as mudanças das condições climáticas, entretanto demostrou real sensibilidade ao nível de carregamento e temperatura de operação. As perdas de calor de um sistema de armazenamento térmico é função de diversas variáveis e compreender a influência de cada parâmetro no sistema é primordial para o avanço da tecnologia.


  • Mostrar Abstract
  • .

7
  • FELIPE MAGNO BARROS DE OLIVEIRA
  • DESENVOLVIMENTO DE SISTEMA INTERATIVO PARA PROJETOS DE AMBIENTAÇÃO BASEADOS NAS TECNOLOGIAS BIM E REALIDADE VIRTUAL

  • Orientador : CARLOS MAGNO DE LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANGELO RONCALLI OLIVEIRA GUERRA
  • CARLOS MAGNO DE LIMA
  • KOJE DANIEL VASCONCELOS MISHINA
  • Data: 17/03/2017

  • Mostrar Resumo
  • A tecnologia BIM ( Building Information Modeling ) vem sendo utilizada com sucesso em ambientes colaborativos, onde arquitetos, engenheiros e outros colaboradores associam os modelos tridimensionais a um conjunto de informações que permeiam todo o ciclo de vida dos projetos. Os modelos criados pelos softwares BIM ( i.e Revit, SketchUP, outros.) incluem uma vasta quantidade de informações que compõem um formidável cenário para aplicações de Realidade Virtual. A Tecnologia de Realidade Virtual é uma técnica avançada de interface, onde o usuário pode realizar imersão, navegação e interação em um ambiente sintético tridimensional gerado por computador, utilizando canais multisensoriais. Tendo como base este conceito, vemos que um esforço muito grande teria que ser feito para implementarmos uma plataforma de suporte aos Ambientes Virtuais a partir da base de dados de referencia BIM. Recentemente os softwares de desenvolvimento de games tem se tornado plataformas acessíveis, trazendo consigo API´s que incluem várias funcionalidades, interações entre objetos, sistema de simulação física, iluminação, renderização, efeitos sonoros, assim como drivers de interface entre diversos tipos de hardware interativos, permitindo a exploração dos canais multissensoriais. Este projeto tem como objetivo implementar uma plataforma para projetos de ambientação com interatividade, imersão em Realidade Virtual e comunicação com tecnologias BIM.


  • Mostrar Abstract
  • .

8
  • GUILHERME KEITI AOYAMA
  • SIMULAÇÃO NUMÉRICA DO ESCOAMENTO TURBULENTO EM CANAL COMPOSTO

  • Orientador : SANDI ITAMAR SCHAFER DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABIO DALMAZZO SANCHES
  • JHON NERO VAZ GOULART
  • KLEIBER LIMA DE BESSA
  • SANDI ITAMAR SCHAFER DE SOUZA
  • Data: 27/03/2017

  • Mostrar Resumo
  •  

    Canais compostos são caracterizados por possuírem canais principais, regiões mais largas onde o fluido escoa axialmente com maior facilidade, e canais secundários (fendas) que são regiões mais estreita onde o fluido é desacelerado devido aos maiores efeitos viscosos. Os canais compostos podem possuir diversos formatos e estão presentes em diversos ramos da engenharia, como em dispositivos eletrônicos, canais hidráulicos, trocadores de calor e interiores de reatores nucleares, sendo que nestes dois últimos há a necessidade de maximizar os processos de transferência de calor. Para determinar os coeficientes de atrito e transferência de calor nestes equipamentos é necessário entender o comportamento dos escoamentos turbulentos em canais compostos, porém isto continua sendo um desafio para a engenharia. Estes canais apresentam, além do fluxo axial paralelo ao canal, flutuações na velocidade transversal, chamadas de pulsações do escoamento, responsáveis pelo aparecimento de estruturas de grande escala denominadas de estruturas coerentes. Assim, neste trabalho buscou-se comparar os efeitos no aparecimento dessas estruturas e as suas consequências para o escoamento, tanto na parte dinâmica como na  térmica. Para isto foi utilizado uma geometria empregada em trabalhos experimentais, que é composta por um canal retangular com um tubo interno de diâmetro D, onde o fluido escoa axialmente na parte externa do tubo. No total foram analisados cinco casos, modificando apenas a distância entre o tubo interno e a parede inferior do canal (espaçamento da fenda). Para examinar as características do escoamento turbulento no interior deste canal, empregou-se o pacote ANSYS CFX 13 com o modelo de turbulência SAS-SST. Os resultados mostraram que o espaçamento da fenda tem uma grande influência sobre o escoamento. Existe um limite máximo do tamanho da fenda para que as estruturas coerentes apareçam no canal composto, que modificam os campos de velocidade e de temperatura ao longo do canal. Desta forma, as estruturas acabam desempenhando um papel importante no processo de transferência de calor, já que elevam os Números de Nusselt locais, porém elas  também aumentam o fator de atrito na região. O fator que mais interfere nos valores dos coeficientes de transferência de calor convectivo é o espaçamento da fenda, já que em grandes espaçamentos ocorrem altas velocidades axiais em torno de toda a superfície do tubo interno, elevando os valores desses coeficientes, porém os coeficientes de atrito presente nestes canais também foram maiores. O Critério de Avaliação de Desempenho foi utilizado para avaliar os canais em estudo comparando o processo de transferência de calor e o coeficiente de atrito. Apesar dos canais compostos com grande espaçamento da fenda terem obtido os mais altos valores de atrito, estes canais também obtiveram os maiores valores do neste critério, justificando seu uso devido aos elevados Números de Nusselt médios.

    .


  • Mostrar Abstract
  • .

9
  • FILIPI MARQUES DE SOUZA
  • ESTUDO DA DESCONTINUIDADE GEOMÉTRICA EM UMA LÂMINA DE TECIDO HÍBRIDO BIDIRECIONAL VIDRO/CARBONO

  • Orientador : RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AVELINO MANUEL DA SILVA DIAS
  • JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • WANDERLEY FERREIRA DE AMORIM JÚNIOR
  • Data: 30/03/2017

  • Mostrar Resumo
  • Os crescentes desenvolvimentos tecnológicos e econômicos convergem para a necessidade de criação de materiais cada vez mais eficientes, os quais buscam unir alto desempenho e baixo custo. Os compósitos surgem como solução para substituição de materiais convencionais, por serem desenvolvidos para aplicações especificas, podendo apresentar características desejadas. Os tecidos híbridos aplicados em compósitos fibrosos, se projetados adequadamente, possibilitam uma melhoria ainda maior no rendimento, já que, diferentemente dos tecidos convencionais, os tecidos híbridos combinam fibras diferentes com alinhamento dependente do tipo de solicitação de carga, podendo obter um material mais eficiente. Neste trabalho, foram realizadas análises com o intuito de estudar o comportamento de uma lâmina de compósito reforçado por tecido híbrido bidirecional vidro/carbono em presença de descontinuidades geométricas. Para a realização desse estudo o compósito foi fabricado a partir do processo de moldagem manual (hand-lay up). A partir dos ensaios realizados, de acordo com as normas da ASTM, obtiveram-se as características e propriedades do material (Percentual mássico e volumétrico de fibras, gráficos de tensão x deformação, resistência última e módulo de elasticidade). Foram analisadas configurações com as fibras alinhadas nas direções principais (0° e 90°) e em ângulo (30°, 45° e 60°). A lâmina obteve um percentual mássico total de fibras de 40,6%, sendo 20,3% de fibra de vidro e 20,3% de fibra de carbono. Já para o percentual volumétrico obtiveram-se os seguintes resultados: 22,7% de fibra de vidro e 31,0% de fibra de carbono. A partir dos resultados obtidos nos ensaios de tração pôde-se observar que os materiais com fibras em ângulo apresentam resistência inferior aos com alinhamento na direção principal e ao mesmo tempo apresentaram maiores alongamentos. A resistência residual apresentou resultados semelhantes tendo valores em torno de 0,777, exceto para o material com angulação de 60°, o qual apresentou um valor de 0,676. Diante dos resultados encontrados, torna-se evidente que a descontinuidade geométrica é um fator relevante na resistência deste compósito e deve ser considerada.


  • Mostrar Abstract
  • .

10
  • LARISSA CAROLINE FERNANDES COSTA
  • OBTENÇÃO E ESTUDO DE UM COMPÓSITO DE MATRIZ DE POLIÉSTER E CARGA DE RESÍDUOS DE MÁRMORE

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 07/04/2017

  • Mostrar Resumo
  • Apresenta-se um compósito formado por resina poliéster e carga de resíduos de mármore produzidos pelo corte de pedras ornamentais. A lama produzida foi processada para a obtenção de pós.  Várias formulações do compósito foram testadas, variando-se o percentual de carga em relação às reninas de poliéster, cristal ou escura. Todas as formulações escolhidas, 50 RPM, 100 RPM, 150 RPM, 200 RPM e 250 RPM apresentaram viabilidade de processamento e obtenção do compósito. O pó de mármore e os compósitos produzidos foram caracterizados para a determinação de propriedades físicas, mecânicas e térmicas. Os resultados da caracterização das formulações do compósito mostraram que o pó de mármore esteve presente no compósito como carga de enchimento. A propriedade em que o compósito apresentou melhor resultado que a resina matriz foi à resistência ao impacto. Analisando-se a processabilidade todas as formulações do compósito apresentaram-se viáveis, para as duas resinas estudadas. O compósito demonstrou-se viável para a fabricação de mesas, cadeiras, pranchas, obras de arte, peças para banheiros, divisórias para ambientes, estruturas que não requerem resistência a grandes esforços. A maior qualidade do compósito estudado é a diminuição da quantidade de resina a ser utilizada, uma vez que a carga de pó de resíduo pode alcançar 250% em relação á matriz, diminuindo-se o custo do material obtido para a fabricação de estruturas diversas. A maior deficiência do compósito correspondeu ao peso, porém muito inferior aos do mármore e granito, que podem ser substituídos pelas pedras artificiais fabricadas a partir do compósito estudado.


  • Mostrar Abstract
  • .

11
  • FÁBIO CÉSAR MIRANDA DE OLIVEIRA
  • ANÁLISE ESTOCÁSTICA DO MATERIAL PARTICULADO EMITIDO POR MOTOR DIESEL

  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • JULIANA RICARDO DE SOUZA
  • LUCIANO RODRIGUES DA SILVA
  • Data: 10/07/2017

  • Mostrar Resumo
  • Materiais particulados inferiores a 10 e 2,5 µm, PM10 e PM2,5, respectivamente; emitidos por motores diesel se inalados por seres humanos podem causar disfunções endoteliais, inflamações e estresse oxidativo. Uma parcela do PM é composta por debris provenientes do desgaste do motor, portanto características tribológicas da origem e do comportamento do PM são de fundamental importância na prevenção e controle dos problemas associados. Esse trabalho investigou os mecanismos de desgaste e o PM emitido por dois motores do ciclo diesel: o primeiro utilizando B6 e o segundo B6 microemulsionado com tensoativo e água. Utilizou-se uma bancada dinamométrica acoplada a um motor e o PM foi coletado utilizando um novo dispositivo desenvolvido pelo Grupo de Estudos de Tribologia para captura de partículas. As coletas foram feitas a cada 20 horas dentro de um total de 140 horas, não contínuas, de funcionamento para cada combustível. Posteriormente, realizou-se a análise dos debris através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microanálise química por espectroscopia por energia dispersiva de raio-x (EDS), os principais mecanismos de desgaste identificados foram fadiga, tribo-corrosão, dano por altas temperaturas e delaminação; a transição entre os mecanismos foi modelada segundo uma cadeia de Markov. A cadeia mostrou que as probabilidades de transição entre os mecanismos de desgaste possuem uma distribuição de equilíbrio para longos períodos e que o dano por fadiga possui o dobro da probabilidade de ocorrência que os demais. A distribuição de equilíbrio é atingida após 300 horas de funcionamento.


  • Mostrar Abstract
  • .

12
  • ALESSANDRA LUZIRENE COSTA TEÓFILO
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE NANOTUBO DE CARBONO DERIVADO DE LIGNINA EXTRAÍDA DO MESOCARPO DO DENDÊ (Elaeis guineensis)

  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • ELAINE CRISTINA MARTINS DE MOURA SANTOS
  • MEN DE SÁ MOREIRA DE SOUZA FILHO
  • SÂNIA MARIA BELÍSIO DE ANDRADE
  • Data: 10/07/2017

  • Mostrar Resumo
  • Com a descoberta dos nanotubos de carbono de parede simples (NTCPS) por Sumio Iijima, em 1991, os pesquisadores interessaram-se em sintetizar NTCPS em larga escala, com qualidade e baixo custo. Este trabalho propõe uma nova metodologia ecologicamente correta para a síntese de NTCPS por pirólise da lignina extraída do mesocarpo do dendê. Para a obtenção da amostra à lignina foi pirolisada em um forno tubular com uma determinada taxa de aquecimento e os experimentos foram realizados em diferentes intervalos de temperatura e sob fluxo contínuo de gás argônio. Após o processo de síntese, foi verificada a formação de nanomateriais de carbono. Os CNT´s foram submetidos a funcionalização em solução de ácido sulfúrico (H2SO4) e ácido nítrico (HNO3), sob agitação, (NH4OH), lavado em seguida e neutralizado. Os nanotubos também foram funcionalizados com quitosana. O material final foi caracterizado a área superficial, estrutural e propriedades físico-químicas, por meio de Difração de Raios X (DRX), Análise Térmica (TGA/DTA), Espectroscopia Raman, Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), Espectroscopia na região do Infravermelho com Transformada de Fourier com reflectância difusa atenuada (FTIR/ATR) e Eletroanálise através de Voltametria Cíclica e Impedância. Os resultados demonstraram que o processo de pirólise sob fluxo de argônio obteve nanotubos com diâmetros médios de 7 nm com potencial aplicação.


  • Mostrar Abstract
  • .

13
  • ARTUR HENRIQUE SOUZA SALDANHA
  • DESENVOLVIMENTO DE SISTEMA DE GERENCIAMENTO DE MANUTENÇÃO DE EXTINTORES DE INCÊNDIO

  • Orientador : CARLOS MAGNO DE LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS MAGNO DE LIMA
  • JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
  • CARLOS ALEXANDRE CAMARGO DE ABREU
  • EDJANE FABIULA BURITI DA SILVA
  • Data: 17/07/2017

  • Mostrar Resumo
  • Os extintores de combate a incêndio, são equipamentos muito importantes que auxiliam no combate ao fogo. No intuito de maximizar a prevenção e minimizar os impactos oriundos de possíveis sinistros, os extintores devem se encontrar com a recarga válida e não devem possuir nenhum tipo de avaria ou irregularidade que possa afetar seu desempenho durante o uso. Atualmente a maioria das indústrias, comércios, laboratórios e entre outros, não possuem um controle eficiente de todos os extintores de incêndio, pois ainda se utilizam como maneira de controle o auxílio de planilhas manuais. A partir de pesquisa realizada, foi caracterizado a necessidade de se criar um software que fosse capaz de otimizar, coletar e armazenar os dados dos extintores de combate a incêndio, para que se pudesse ter um sistema de gerenciamento de manutenção preventiva/preditiva dos extintores. O software S.G.I (Sistema de Gerenciamento de Incêndio), é um programa que utiliza de tecnologias Web e Mobile associadas a uma base de dados de geolocalização dos extintores. A programação da parte Web foi desenvolvida através da linguagem PHP, com uso do framework gratuito denominado CakePHP. Já o desenvolvimento da programação da parte mobile dos dispositivos móveis, foi utilizado a linguagem JavaScript juntamente com App Hibrido que possui multi-plataformas, sem que haja perda de desempenho para o usuário.


  • Mostrar Abstract
  • .

14
  • VINÍCIUS CARVALHO PINTO
  • INFLUÊNCIA DOS PARÂMETROS DE CORTE NA INTEGRIDADE SUPERFICIAL DO AÇO SAE 1045 APÓS TORNEAMENTO

  • Orientador : EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • JOSÉ DE ANCHIETA LIMA
  • JULIANA RICARDO DE SOUZA
  • Data: 17/07/2017

  • Mostrar Resumo
  • A integridade superficial de peça usinadas tem sido uma constante preocupação na indústria metal-mecânica, impulsionada pelo fato de que grande parte de produtos acabados contém peças usinadas, o que torna o processo um dos mais usados na cadeia produtiva. Com o objetivo de estudar e entender o comportamento do material, este trabalho verificou os efeitos dos parâmetros de corte na integridade estrutural de aço SAE 1045 usinado com ferramentas de carboneto de tungstênio (metal duro) com revestimento e morfologia de ponta romboidal de 80º. Foram desenvolvidos procedimentos para ensaio do material sob condições variadas dos parâmetros de corte, onde a velocidade de corte, o avanço e a profundidade de corte. Para cada um dos parâmetros, foram ensaiadas 3 condições distintas, para possibilitar medições e comparações de microdureza Vickers, tensão residual, análise de micrografias e rugosidade. Antes de serem utilizadas nos ensaios, as amostras foram tratadas termicamente através do processo de normalização, de forma a obter um tamanho de grão regular em toda amostra e redução das tensões residuais presentes no tarugo, proveniente do processo de fabricação do mesmo. O método Sen2Ψ através da técnica de difratometria de Raios X foi utilizado para quantificar as tensões residuais. As amostras foram divididas em 4 regiões para as avaliações da integridade superficial, onde foram realizadas as análises na direção longitudinal. Medidas de rugosidade, microdureza Vickers e tensão residual foram eficazes para apresentar as variações ocorridas na integridade superficial das peças ensaiadas.


  • Mostrar Abstract
  • .

15
  • AMANDA GONÇALVES CAVALCANTE
  • ESTUDO DE UM MATERIAL COMPÓSITO DE POLIURETANO E RESÍDUO DE PNEU DIRECIONADO À FABRICAÇÃO DE ABSORVEDORES DE PARA-CHOQUE AUTOMOTIVO

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCISCO CANINDE CAMILO DA COSTA
  • IVERTON RODRIGO BARBOSA GOMES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • Data: 21/07/2017

  • Mostrar Resumo
  • O descarte de pneus no meio ambiente na forma de resíduo vem causando grandes problemas e impactos ambientais. Sendo assim, esse trabalho apresenta a obtenção e estudo da caracterização de um material compósito, voltado para a fabricação de um absorvedor de para-choque automotivo. Esse material foi fabricado com resina matriz de poliuretano (PU) à base de petróleo e carga de resíduo de pneu, oriundo do processo de recauchutagem. Para tanto, cinco formulações com diferentes percentuais de resíduo de pneu (0%, 30%, 45%, 70% e 100%) foram obtidas e caracterizadas no que se refere às suas propriedades mecânicas, térmicas, de absorção de umidade, densidade e degradação pela sua exposição às intempéries. Além disso, foram realizados os ensaio de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS) no material para que se pudesse observar sua microestrutura (distribuição de resíduos na matriz, vazios, imperfeições e impurezas) e identificar os elementos químicos presentes, respectivamente. Como resultado geral, os compósitos apresentaram um aumento na sua densidade conforme se aumentava o percentual de resíduo de pneu, assim como a condutividade térmica. Quanto às propriedades mecânicas, a formulação que teve maior resistência à tração, flexão e compressão foi a de 45% e a de maior resistência ao impacto foi a de 100%. Com relação à resistência ao envelhecimento a formulação de 100% foi a que obteve melhor desempenho. Foi fabricado um absorvedor de para-choque com a formulação de 45% que apresentou um acréscimo de massa de 28,03%, demonstrando-se a viabilidade de fabricação desse componente automotivo.


  • Mostrar Abstract
  • .

16
  • ILMARA PINHEIRO LIMAO
  • ANÁLISE DO ASSENTO E ENCOSTO DE CADEIRA DE RODAS DOBRÁVEIS, NA PERSPECTIVA TRIBOLÓGICA DE MATERIAIS TÊXTEIS

  • Orientador : EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • MOISES VIEIRA DE MELO
  • NEIL DE OLIVEIRA LIMA FILHO
  • SÂNIA MARIA BELÍSIO DE ANDRADE
  • Data: 24/07/2017

  • Mostrar Resumo
  • A tribologia aplicada em materiais têxteis apresenta uma significativa conexão com o conforto da roupa, já que as propriedades físicas dos tecidos estão intimamente relacionadas à sua superfície e propriedades de fricção. De igual modo, o atrito na interface cadeira de rodas-têxteis é um fator crítico, para avarias das roupas e lesões de pele, causadas por cargas mecânicas cíclicas, pelas pressões de contato e por forças de cisalhamento, mediante contínuo e longo período de tempo. Como os contatos mecânicos podem ser especialmente problemáticos, para usuários de cadeira de rodas, é relevante conhecer as características de fricção dos têxteis, direcionada para pessoas com mobilidade reduzida. Diante do exposto, o presente trabalho tem por objetivo, analisar o material do assento e encosto de cadeiras de rodas dobráveis, no que tange a tribologia de materiais têxteis. E propor novas rotas tecnológicas para a fabricação personalizada destes materiais. Para isso, foi realizada uma pesquisa de natureza aplicada, com abordagens qualitativa e quantitativa, utilizando dos procedimentos técnicos bibliográficos e experimental, para descrever e explicar os ensaios mecânicos, de resistência à tração e rasgo, fricção linear e aleatória, além dos ensaios no abrasímetro martindale e no tribômetro, pino sobre disco. Os materiais têxteis analisados são de caráter representativo, baseado nas características e propriedades da sua composição. As variáveis analisadas são desgaste, coeficiente de atrito, força de atrito e temperatura. A análise e interpretação dos dados, é auxiliada pela ferramenta de mineração de dados Waikato Environment for Knowledge Analysis – WEKA, utilizando o algoritmo de classificação J48. Resultou-se com o estudo, o mapeamento das avarias, elencando em ordem decrescente os materiais têxteis mais adequados em contato com o assento de encosto de cadeira de rodas. Sendo possível traçar por meio do trabalho, novas rotas para fabricação de materiais têxteis, voltadas para cadeirantes.


  • Mostrar Abstract
  • .

17
  • RENAN SÁVIO DE ALMEIDA COELHO
  • INFLUÊNCIA DA MOAGEM DE ALTA ENERGIA E ADIÇÃO DE Nb NA DENSIFICAÇÃO E MICROESTRUTURA DE UM COMPÓSITO WC-Cu

  • Orientador : FRANCINE ALVES DA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ARIADNE DE SOUZA SILVA
  • FRANCINE ALVES DA COSTA
  • GILSON GARCIA DA SILVA
  • UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 28/07/2017

  • Mostrar Resumo
  • As propriedades únicas do compósito de matriz metálica de cobre (Cu) reforçada por dispersão de partículas de carboneto de tungstênio (WC) são de grande importância para várias aplicações industriais, devido à sua excelente resistência a altas temperaturas, boa resistência à corrosão e à fratura. E, também, é quimicamente e termicamente muito estável, além de possuir excelentes propriedades de condutividade térmica e elétrica, essas características que o tornam promissor para fabricação de peças de contato elétrico de alta potência, eletrodos para soldagem, condutores de campo magnético pulsado, dispositivos de gerenciamento térmico e elétrico, mesmo a altas temperaturas. . O trabalho investiga o efeito da moagem de alta energia na densificação e microestrutura dos compósitos WC-20%Cu e WC-18%Cu-2%Nb bem como a influência da adição do nióbio. O efeito da pressão de compactação e da temperatura de sinterização dos pós preparados por moagem e mistura mecânica na densidade também foram estudados. Um moinho Attritor de alta energia foi utilizado para efetuar os experimentos de moagem. Pós de WC, Cu e Nb na razão de 80, 20 e 2 por cento em massa foram colocados para moer em um recipiente com bolas de metal duro em meio seco, respectivamente. Os pós foram moídos a 900 rpm, com uma razão massa pó para bolas de 1:100 durante 1,5 horas e foram prensados a 200, 400 e 600 MPa em matriz uniaxial com 8mm de diâmetro. Os corpos verdes foram sinterizados a 1030 °C e 1150 °C por 60 min. em forno tubular resistivo sob atmosfera de nitrogênio. A microestrutura dos corpos sinterizados foi analisada por microscopia eletrônica de varredura. Para averiguar a presença de impurezas nos pós elementares e moídos foi  realizada análises químicas de FRX e EDS. A análise de DRX foi usada para detectar as fases presentes. Ocorreu uma amorfização das fases de Cu e WC e consequente diminuição dos cristalitos decorrente da moagem. A maior pressão de compactação e a maior temperatura de sinterização mostraram melhores resultados para densificação do material.


  • Mostrar Abstract
  • .

18
  • MICAELA DE FREITAS ANDRADE
  • OBTENÇÃO E ESTUDO DE UM COMPÓSITO COM MATRIZ DE RESINA POLIÉSTER E CARGA DE PÓ DA CASCA DE OVO DE GALINHA

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARIA KALIONARA DE FREITAS MOTA
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 28/07/2017

  • Mostrar Resumo
  • O uso de materiais compósitos tem crescido principalmente daqueles que apresentam resíduos na sua composição, uma vez que os impactos ambientais gerados com o mau destino desses materiais tem preocupado a sociedade. Este trabalho apresenta o estudo e caracterização de um material compósito obtido da mistura de matriz polimérica de resina poliéster e resíduos da casca de ovo de galinha. As cascas recolhidas foram secas e quebradas para a obtenção de três granulometrias (fina, média e grossa). As matrizes utilizadas foram as resinas poliéster ortoftálica e tereftálica, escolhendo-se o percentual de resíduo de 100% em massa em relação à matriz, em função de testes preliminares para o diagnóstico da saturação do compósito. Os corpos de prova foram construídos e submetidos a testes para caracterizá-los através de suas propriedades térmicas (condutividade térmica, capacidade térmica, difusividade e resistividade), mecânicas (resistências à tração, flexão e impacto) e físicas (densidade, absorção de umidade e envelhecimento). Como esperado, o compósito proposto apresentou menor resistência mecânica do que a matriz, caracterizando o resíduo como carga de enchimento. Desta forma, todas as formulações do compósito apresentaram-se aplicáveis em estruturas que não requerem resistência a grandes esforços. O compósito apresentou condutividade térmica superior às resinas matrizes para todas as formulações, com condutividade térmica superior a 0,21 W/m.K, classificando-se como condutor térmico. A densidade aparente dos compósitos não apresentou variação significativa em relação à resina. A maior qualidade do compósito estudado foi a diminuição da quantidade de resina a ser utilizada, uma vez que a carga de pó de resíduo pode alcançar 100% em relação à matriz, diminuindo-se o custo do material obtido para a fabricação de estruturas diversas.


  • Mostrar Abstract
  • .

19
  • SILAS FERREIRA TAVARES MARTINS MIRANDA
  • ANÁLISE TERMODINAMICA DE UM REFRIGERADOR FUNCIONANDO COM DIFERENTES FLUIDOS REFRIGERANTES SINTÉTICOS

  • Orientador : CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • ELIERTON EVANGELISTA DAS NEVES
  • FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • LUCIO ANGELO DE OLIVEIRA FONTES
  • Data: 28/07/2017

  • Mostrar Resumo
  • O presente trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho de um sistema de refrigeração por compressão de vapor utilizando diferentes fluidos refrigerantes sintéticos. Depois do sucesso na aplicação do Protocolo de Montreal, que culminou na  eliminação dos CFCs (clorofluorcarbonetos) que tinha alto pontecial de destruição da camada de ozônio, nos ultimos anos foi constatado que os HCFCs que surgiram com excelente alternativa aos CFCs  támbem prejudicam o meio ambiente, sua liberação para atmosfera contribui para o efeito estufa causando o aquecimento global. Por isso o governo brasileiro elaborou um Programa de Eliminação dos HCFCs (hidroclorofluorcarbonos), este programa esta voltado principalmente para eliminação  do consumo do HCFC-22 (R22), que é um dos fluidos refrigerantes mais utilizado nos sistemas de refrigeração e ar condocionado. Neste contexto, o presente trabalho prentende fazer estudo termodinâmico comparativo entre dois fluidos refrigerantes sintéticos, o HCFC-22 e  o R437a é um HFC (hidrofluorcarbono), apesar dos HFCs ter potencial para aquecimento global  seu tempo de vida util na atmosfera é curto, e atualmente eles são a melhor alternativa que o mercado apresenta. O refrigerador funcionando com R437 foi submetido a testes abaixamento de temperatura conforme norma ABNT para diferentes cargas térmicas no evaporador. Os resultados obtidos foram comparados com o refrigerador funcionando com R22 para as mesmas cargas térmicas. Os resultados obtidos revelam que a performance do refrigerador com R22 é ligeiramente superior ao R437a.


  • Mostrar Abstract
  • .

20
  • JOSECLEBIO DA FONSECA LUCENA
  • DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE COMPÓSITO HÍBRIDOS REFORÇADOS A PARTIR DE MANTAS DE FIBRA DE VIDRO DESCARTADA NA INDÚSTRIA EÓLICA E FIBRAS NATURAIS

  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FERNANDO RIBEIRO OLIVEIRA
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • ROGERSON RODRIGUES FREIRE RAMOS
  • SÂNIA MARIA BELÍSIO DE ANDRADE
  • Data: 31/07/2017

  • Mostrar Resumo
  • A utilização da energia eólica em larga escala já evidenciou seus benefícios com grandes projetos ao redor do mundo. Devido ao baixo nível tecnológico dos processos produtivos dos componentes de uma torre de produção deste tipo de energia, ocorre a geração de enormes quantidades de resíduos que podem causar impacto negativo ao meio ambiente. Um dos principais componentes para a concepção dos geradores eólicos são as pás, que são produzidas através da laminação de grandes moldes que contêm, entre outros componentes, a fibra de vidro na forma de nãotecidos, da qual um elevado percentual é eliminado no momento do corte durante sua fabricação. Uma forma de se contornar o problema do descarte dos resíduos provenientes da produção das pás eólicas é a reutilização destes no desenvolvimento de compósitos. Os materiais compósitos, impulsionados pela indústria aeroespacial e militar, desenvolveram-se de forma bastante significativa nos últimos anos, proliferando em diversas áreas, devido as suas propriedades únicas, tais como: a elevada resistência mecânica, baixa densidade, excelente resistência térmica e à corrosão dentre outras. A fibra de Juta por apresentar um baixo custo, ser facilmente encontrada na região e apresentar bons resultados de resistência, foi utilizada em densidades diferentes para verificar sua influência, nas propriedades mecânicas do compósito hibrido. O presente trabalho tem como objetivo desenvolver materiais compósitos híbridos (fibra natural + fibra de vidro) resinados com poliéster avaliando o comportamento dos compósitos reforçados com resíduos (retalhos) de manta de fibra de vidro oriundos da indústria eólica. Foram realizadas análises do percentual de reforço, resistência à tração e flexão, absorção de água e resistência à intempéries para verificar o desempenho dos compósitos desenvolvidos. Os resultados obtidos evidenciam materiais compósitos com boa resistência à tração e flexão, apresentando valores superiores quando reforçados apenas com fibra de vidro, abrindo novas oportunidades para o desenvolvimento de materiais de elevado desempenho produzidos com substratos que são normalmente descartados para o meio ambiente.


  • Mostrar Abstract
  • .

21
  • ALEXANDRE BARBOSA BRUNO
  • O MÉTODO K-MÉDIO EM CONJUNTO COM O MÉTODO DE DISTRIBUIÇÃO-K PARA SIMULAÇÕES DA TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR RADIAÇÃO EM MEIOS PARTICIPANTES NÃO-UNIFORMES

  • Orientador : ANDRE JESUS SOARES MAURENTE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDRE JESUS SOARES MAURENTE
  • EDUARDO JOSÉ CIDADE CAVALCANTI
  • FRANCIS HENRIQUE RAMOS FRANÇA
  • Data: 07/08/2017

  • Mostrar Resumo
  • A radiação térmica é um mecanismo de transferência de calor muito importante em pro- cessos que envolvem gases participantes, como CO2 e H2O, em temperaturas elevadas. Contudo, a solução exata linha-por-linha da transferência de calor por radiação em ga- ses participantes é computacionalmente dispendiosa. Uma das formas de abordagem para esse tipo de problema consiste na utilização dos métodos de distribuição-k, como o FSK e SLW, os quais são exatos quando aplicados a meios uniformes, mas possuem limitações no tratamento de meios não-uniformes. A aplicação do método FSK a meios não-uniformes requer a adoção da hipótese de k-correlacionado (resultando no método FSCK, Full spec- trum correlated-k distribuition). Isso resulta em um erro devido ao fato dos coeficientes de absorção de meios reais não serem verdadeiramente correlacionados. Diante disto, este trabalho propõe e investiga uma nova abordagem para considerar meios não-uniformes utilizando o método FSK e que não requer a hipótese de k-correlacionado. O método FSK aplicado em conjunto com a abordagem proposta foi denominado FSAK, (Full spectrum averaged-k distribuition). Com o objetivo de demonstrar a aplicação do novo método e analisa-lo, o mesmo foi utilizado na solução de uma série de casos teste envolvendo gases compostos por CO2 e espécies não participantes. Os resultados obtidos com o método FSAK foram mais precisos na presença de gradientes de temperatura e concentração das espécies químicas mais elevados, condições em que o FSCK torna-se menos preciso. Tam- bém verificou-se que o uso de diferentes procedimentos para o cálculo do coeficiente de absorção do método FSAK resultam em significativas diferenças entre os resultados, de- monstrando que diferentes procedimentos para o cálculo desses coeficientes podem levar a diferentes níveis de precisão, indicando que procedimentos para o cálculo da média que tornem o método mais preciso poderão ser encontrados em futuros trabalhos de pesquisa.


  • Mostrar Abstract
  • .

22
  • VIRGINIA BEZERRA OLIVEIRA CAMPOS
  • ANÁLISE DE CRITÉRIOS DE FALHAS EM LÂMINA REFORÇADA COM TECIDO HÍBRIDO DE FIBRA DE VIDRO E CARBONO

  • Orientador : RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AVELINO MANUEL DA SILVA DIAS
  • JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
  • LUCEMAIDE BATISTA MIRANDA FERREIRA
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • Data: 10/08/2017

  • Mostrar Resumo
  • A constante busca de materiais mais eficientes e com alto desempenho mecânico, contribuem efetivamente para a crescente demanda na utilização de compósitos híbridos. O processo de hibridização propicia melhoria significativa na combinação global de propriedades, possibilitando assim aplicações específicas em elementos estruturais que requerem excelência em suas propriedades mecânicas e baixa massa específica.  Atrelado à gradativa utilização destes materiais, estudos que incidem nas previsões de falha e análise das cargas máximas que estes materiais podem suportar tornam-se essenciais para garantia da confiabilidade quanto a sua aplicação. Neste sentido, a presente pesquisa buscou analisar o comportamento mecânico de lâminas constituídas à base de tecido híbrido bidirecional (vidro/carbono) e resina epóxi éster vinílica (DERAKANE 411-350). Bem como avaliar a representatividade de critérios de falhas desenvolvidos para compósitos unidirecionais quando aplicados em compósito híbrido de natureza bidirecional. As laminas estudadas foram caracterizadas mecanicamente com base nos resultados obtidos pelos ensaios de tração e cisalhamento realizados em amostras com fibras de carbono orientadas a 0°, 30°, 45°, 60° e 90°. Observou-se a partir destes ensaios que materiais com fibras em ângulos fora do eixo de aplicação de carga apresentam resistência menor, embora apresentem maiores alongamentos, quando comparados a amostras com fibras alinhadas na direção principal do carregamento. Os dados experimentais referentes às propriedades cisalhantes, normatizados pela ASTM D3518M-13 (ensaio de cisalhamento por tração ±45°) e ASTM D5379-12 (ensaio de Iosipescu), apresentaram diferenças significativas para a resistência ao cisalhamento e similaridade nos valores do módulo de cisalhamento. O ensaio de tração ±45°, conforme análise macromecânica, mostrou-se como o mais adequado para compósito com características similares ao analisado. Ao inserir os dados dos ensaios nas equações teóricas que definem os critérios de falhas da Máxima Tensão, Tsai-Hill, Tsai-Hull e Hashin e, analisa-los estatisticamente, contatou-se que estas teorias de falhas descrevem satisfatoriamente o comportamento experimental da lâmina, e, portanto, podem ser utilizados para predizer a resistência mecânica em compósitos como o avaliado, embora se tenha observado índices de representatividade maiores quando se utiliza o ensaio de cisalhamento por tração ±45°.


  • Mostrar Abstract
  • .

23
  • JULI SERGINE TAVARES TEIXEIRA
  • ANÁLISE DE UM SISTEMA DE BOMBEAMENTO ALIMENTADO POR UM PAINEL SOLAR COMERCIAL

  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MOISES VIEIRA DE MELO
  • JULIANA RICARDO DE SOUZA
  • MANOEL FERNANDES DE OLIVEIRA FILHO
  • Data: 14/08/2017

  • Mostrar Resumo
  • O sistema de bombeamento de água utilizando a energia solar fotovoltaica se mostra uma área promissora no Brasil, já que o país possui elevado potencial para produzir essa energia e devido à escassez de água enfrentada, esta seria uma ótima oportunidade para viabilizar investimentos neste seguimento. Este sistema consiste em diversos componentes e peças associadas a diferentes campos da engenharia, como a elétrica, mecânica, eletrônica, computacional e a civil. Devido a sua interdisciplinaridade o sistema atraiu diversos pesquisadores e consequentemente contribuiu para torna-lo mais eficiente e de baixo custo para atender as necessidades de bombeamento de água para o ser humano, para os animais e para as irrigações. O presente trabalho apresenta o desempenho de uma plantação de oleaginosa, no caso o girassol, irrigada por energia solar. O trabalho também discute a classificação geral do tipo de sistema, os antecedentes históricos deste sistema, os vários esforços empreendidos por pesquisadores e o estado atual da investigação sobre o tema. São detalhadas informações a cerca da bomba e a avaliação do painel fotovoltaico (PV), que acabam afetando o desempenho e a eficiência do sistema. Assim como, o acompanhamento da evolução da germinação das sementes de girassol e seu desenvolvimento durante os 60 primeiros dias.


  • Mostrar Abstract
  • .

24
  • MARCIONILA NELI LIMA DOS SANTOS
  • AVALIAÇÃO TRIBOLÓGICA DE UM ÓLEO MINERAL ADITIVADO COM NANOPARTÍCULAS SUPERPARAMEGNÉTICAS DE ÓXIDO DE FERRO

  • Orientador : SALETE MARTINS ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • ROBERTO MARTÍNS DE SOUZA
  • SALETE MARTINS ALVES
  • Data: 14/08/2017

  • Mostrar Resumo
  • O estudo da síntese e propriedades das nanopartículas superparamagnéticas vem crescendo de forma significativa ao longo dos anos, abrangendo diversas áreas do conhecimento. E uma área bastante explorada, é sua aditivação em óleos minerais, para atuarem como lubrificantes, apresentando propriedades tribológicas superiores aos comerciais, reduzindo o coeficiente de atrito e diminuindo o desgaste dos elementos mecânicos. Logo, essa dissertação tem como finalidade estudar o desempenho tribológico de um óleo mineral parafínico aditivado com nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro (SPIONs), a fim de avaliar a influência da inserção das nanopartículas nas propriedades tribológicas (coeficiente de atrito e desgaste) quando submetido a diferentes cargas e rugosidades da superfície. Os ensaios foram realizados no tribômetro SRV-4. Os parâmetros analisados foram tamanhos de nanopartículas (2 nm, 9 nm e 15 nm), a rugosidade da superfície, sendo esta polida, lixada e retificada, e a carga aplicada, no modo rampa de 30N a 250N. A caracterização das nanopartículas foi realizada por Difração de Raio X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Sistema de Medidas das Propriedades Físicas (PPMS). Quanto a caracterização do óleo puro e do ferrofluido, foi realizada por FTIR e UV-Vis. Os valores de coeficiente de atrito foram adquiridos durante o ensaio na SRV-4. Já o desgaste da esfera AISI 52100 e do disco AISI H13 foram analisados por Microscopia Óptica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia Raman e Perfilometria 3D, tendo como referência os resultados obtidos para o óleo puro. As SPIONs tiveram suas melhores performances como aditivo antifricção em baixas cargas (30N e 50N) e em superfície rugosa (Retificada).


  • Mostrar Abstract
  • .

25
  • DANIEL LUCAS CABRAL BESERRA
  • AVALIAÇÃO DA MANUTENÇÃO DE UM KIT BOMBA-PLACA FOTOVOTÁICA, PARA IRRIGAÇÃO

  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MOISES VIEIRA DE MELO
  • JULIANA RICARDO DE SOUZA
  • MANOEL FERNANDES DE OLIVEIRA FILHO
  • Data: 14/08/2017

  • Mostrar Resumo
  • No período neolítico o homem deixou a vida de nômade para fixar residência em locais seguros, devendo-se este fato ao advento da agricultura. Duas grandes civilizações orientais contribuíram enormemente para o desenvolvimento dessa prática, o Egito e a Mesopotâmia, que viviam a beira dos rios e tiveram que desenvolver métodos para deixarem de ser reféns da sazonalidade, iniciou-se os estudos sobre hidráulica. Atualmente temos uma grande gama de itens hidráulicos, dentre eles, as bombas. Dentre essas destacam-se as centrífugas por possuírem hoje uma boa parte do mercado. Porém com os recursos escassos, de energia, alternativas de bombeamento estão sendo encontradas, como por exemplo, uma bomba de diafragma, com baixa necessidade energética acoplada a uma placa fotovoltaica. Com o crescimento dessa área surgem dúvidas e em relação ao custo benefício e os riscos de danos ao longo dos anos. Os dados apresentados atualmente mostram que uma bomba operando nas circunstancias normais de um dia, perde muito de eficiência por fatores climáticos e não se sabe ao certo quais problemas mecânicos resultarão dessa constante variação da frequência de trabalho. Sendo então necessário um minucioso plano de manutenção incluindo intervalo de limpeza, análise da água bombeada e orçamentos em geral.


  • Mostrar Abstract
  • .

26
  • MILTON DE OLIVEIRA PINTO
  • ESTUDO ESTIMATIVO BÁSICO PARA IMPLANTAÇÃO DE TURBINAS EÓLICAS OFFSHORE NO LITORAL DO ESTADO DO RIO GRANDE DO NORTE

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • HUMBERTO DIONISIO DE ANDRADE
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARCIANO FURUKAVA
  • Data: 25/08/2017

  • Mostrar Resumo
  • O objetivo deste trabalho é apresentar um estudo estimativo básico para implantação de turbinas eólicas offshore no litoral do Rio Grande do Norte, através de um estudo de caso nos arredores do município de São Miguel do Gostoso. O Brasil  possui  um grande litoral,  com aproximadamente  3,6  milhões  de  km²  na  sua  Zona Econômica  Exclusiva,  área que pode ser aproveitada para a geração de energia eólica offshore. Os dados de vento para se realizar a análise foram obtidos do projeto MERRA (Modern-Era Retrospective Analysis for Research and Applications), em sua versão 2, denominada de MERRA-2, que é um modelo de mesoescala para geração de dados de longo prazo de reanálise global, disponibilizado pela NASA. Para o cálculo da geração de energia tomou-se um intervalo de 3 anos (01/05/2014 a 01/05/2017) de uma série horária de velocidade de vento a 50m de altura, escolhidos nas coordenadas S 5.000000 W 35.625000, região marítima no litoral de São Miguel do Gostoso. Através da lei de potência, esta velocidade do vento foi extrapolada para as alturas de cubo de 3 modelos de aerogeradores escolhidos para a análise.  Calculou-se a distribuição de frequência  de Weibull e  a  produção  anual  de  energia. O resultado apresentado  mostrou  que entre os   três  aerogeradores  de  5  MW  analisados, o que  se mostrou mais adequado a instalação, de acordo com as condições levantadas foi o aerogerador offshore Gamesa G132.


  • Mostrar Abstract
  • .

27
  • KELVIN DA CRUZ PRAXEDES
  • ESTUDO DE MODELOS DE BANDA LARGA PARA ESTIMATIVA DA IRRADIAÇÃO DIRETA NORMAL

  • Orientador : JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GABRIEL IVAN MEDINA TAPIA
  • JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
  • KLEIBER LIMA DE BESSA
  • SAMIRA DE AZEVEDO SANTOS
  • Data: 25/08/2017

  • Mostrar Resumo
  • O aumento da demanda de energia ao redor do mundo é provocado, sobre tudo, pelo avanço tecnológico, que por sua vez, tem causado impactos negativos na área climática e ambiental. Dessa forma, a comunidade científica vem pesquisando e desenvolvendo maneiras alternativas às usadas comumente para produzir energia, buscando fontes menos poluentes, renováveis e de pequeno impacto ambiental. Uma dessas tecnologias é a Concentrating Solar Power (CSP) - ou concentração de potência solar,  em português - responsável por concentrar a energia solar e aproveitá-la em coletores. Antes de desenvolver o projeto detalhado de uma planta CSP, é necessário desenvolver seu projeto conceitual, que requer vários parâmetros. O mais importantes deles é a Irradiância Normal Direta (IDN), que é a irradiação capaz de produzir potência nominal. Uma determinação equivocada dessa irradiação pode causar ônus de quantidade de energia inutilizada ou em baixo fator de capacidade da planta. Alguns métodos de estimativa de IDN são considerados, contudo, a maioria deles requer dados que só podem ser obtidos através de equipamentos com elevado custo de aquisição, calibração e manutenção. Entre os modelos se destaca o modelo de banda larga, que utiliza de poucos parâmetros, e mais fáceis de se obter, para estimar o IDN em uma determinada localidade. O presente estudo tem por principal objetivo estudar doze modelos de banda larga para céu limpo para estimativa de IDN, e escolher o mais adequado para as condições climáticas da cidade de Natal-RN. Para tal, foi necessário estimar o valor do coeficiente de turbidez de Angstrom (β), que neste trabalho é apresentado em médias mensais. O resultado obtido segue em partes o padrão esperado, que é de menores valores de β nos meses de inverno, e maiores valores de β nos meses de verão. Os meses de Dezembro e Janeiro destoam desse padrão, devido principalmente à quantidade de chuvas incidente nesses meses ser superior em mais de 40% para o mês de Janeiro, e de 200% para o mês de Dezembro, quando comparado com a média dos últimos dez anos. Os valores mínimos e máximos apresentados para β são de 0,094 em Julho e de 0,126 em Novembro. Essa proximidade de valores é decorrente de não haver uma variação considerável no valor de espessura de precipitação de água ao longo do ano. Com relação aos modelos de banda larga, estes foram divididos em dois grupos para análise, considerando a quantidade de parâmetros de entrada. Os que precisam de quatro ou menos parâmetros são considerados modelos simples, e os que precisam de mais de quatro parâmetros modelos complexos. Para validação dos resultados encontrados, utilizou-se três métodos estatísticos, o Erro Médio Bias (MBE), a Raiz Quadrática do Erro Médio (RMSE), e o Coeficiente de Determinação (R2). Os resultados obtidos mostram que, para a cidade de Natal, a quantidade de parâmetros não determina o desempenho dos modelos, já que os modelos simples obtiveram dois dos três melhores resultados, e também os dois piores.


  • Mostrar Abstract
  • .

28
  • AIDEÉ AMÉLIA TORRES SAMPAIO BARROS
  • ESTUDO NUMÉRICO DA INFLUÊNCIA DE INTENSIFICADORES DE POTÊNCIA NO DESEMPENHO DE AEROGERADORES DE BAIXA POTÊNCIA PROJETADOS COM A METODOLOGIA BEM

  • Orientador : ANDRE JESUS SOARES MAURENTE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDRE JESUS SOARES MAURENTE
  • EDUARDO JOSÉ CIDADE CAVALCANTI
  • LUÍS MORÃO CABRAL FERRO
  • SANDI ITAMAR SCHAFER DE SOUZA
  • Data: 28/08/2017

  • Mostrar Resumo
  • A preocupação com o efeito estufa e com a degradação que o meio ambiente vem sofrendo, por conta da utilização de fontes de energia não renováveis, como os combustíveis fósseis, tem despertado um interesse especial na utilização de fontes renováveis de energia. Diante disso, a energia eólica vem se destacando no cenário energético atual do Brasil. Os aerogeradores, responsáveis pela conversão da energia eólica em energia elétrica, são intensamente estudados, visto que são uma poderosa forma de conversão de energia, mas ainda apresentam uma baixa eficiência quando comparado com outras alternativas. Uma possível solução para o aumento de sua eficiência é a utilização de difusores flangeados, a ideia é gerar um gradiente de pressão, que causaria a passagem de uma maior quantidade de ar a uma maior velocidade, pelo rotor. Como a potência de saída de um aerogerador é diretamente proporcional ao cubo da velocidade, a mesma aumentaria. Com isso o presente trabalho teve como objetivo principal investigar a utilização de um difusor flangeado ,acoplado a um aerogerador de baixa potência, visando aumento de potência convertida. Para isso foi desenvolvido o projeto e a modelagem 3D do rotor de um aerogerador com capacidade de conversão de 300 W  utilizando o Blade Element Momentum (BEM). Foram desenvolvidas simulações numéricas transientes do escoamento turbulento que age sobre os domínios estudados, empregando umsoftware CFD. Dois modelos diferentes foram consideradas, o primeiro foi a turbina eólica envolta sem o elemento intensificador e o segundo com o elemento intensificador, possibilitando então uma comparação entre as duas configurações. Como objetivo secundário realizou-se comparações dos resultados numéricos com os resultados analíticos da metodologia de projeto adotada (BEM), visando identificar se  decisões de projeto (coeficiente de indução axial, coeficiente de indução tangencial, ângulos, triangulo de velocidade) estão presentes na solução. Ao final da análise dos resultados, foi possível verificar que o difusor aumenta a velocidade da massa de ar que passa pelo rotor eólico em aproximadamente 50%, causando um aumento de cerca 330% da potência de saída. Diferenças máximas na ordem de 10% foram encontradas entre a solução analítica e a solução numérica.


  • Mostrar Abstract
  • .

29
  • OZIAS FERREIRA CHAVES FILHO
  • AVALIAÇÃO DOS PROCESSOS DE FRATURA EM FILMES FINOS ATRAVÉS DA SIMULAÇÃO DE ENSAIOS DE INDENTAÇÃO COM PENETRADORES ESFÉRICOS

  • Orientador : AVELINO MANUEL DA SILVA DIAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AVELINO MANUEL DA SILVA DIAS
  • DORGIVAL ALBERTINO DA SILVA JÚNIOR
  • LUIZ CLAUDIO FERREIRA DA SILVA
  • Data: 31/08/2017

  • Mostrar Resumo
  • Recentes trabalhos propõem a utilização dos ensaios de indentação (nanoindentação) como uma ferramenta capaz de avaliar características mecânicas de filmes finos, assim como avaliar possíveis falhas em sistemas que conjugam filmes de alta dureza com substratos metálicos de aço em serviço, em solicitações tribológicas (DIAS et al., 2010). Entretanto, a implementação da técnica de indentação para a avaliação do comportamento destes sistemas e os seus resultados, continuam ocasionando dúvidas no meio científico. Em função destas incertezas na análise do ensaio de indentação, o uso de uma ferramenta numérica capaz de avaliar os campos de tensões e de deformações durante o ciclo de indentação, identificando possíveis áreas críticas, pode auxiliar em uma interpretação mais segura deste ensaio. Este trabalho tem como proposta utilizar o Método dos Elementos Finitos (MEF) em conjunto com o Modelo de Delaminação e o Modelo de Bimodularidade para simular ensaios de indentação em um filme de CrAlN, que possui uma alta aplicabilidade devido a suas propriedades, e analisar a nucleação e crescimento de trincas, que podem ocorrer durante esses ensaios. Por fim, os padrões de surgimento e crescimento de trincas observados neste trabalho foram comparados com os obtidos por outros modelos apresentados na literatura especializada. Palavras-chaves: elementos finitos, bimodularidade, modelo de delaminação, mecânica da fratura.


  • Mostrar Abstract
  • .

30
  • EDSON CAETANO BOTTINI
  • ANÁLISES DAS PROPRIEDADES TÊXTEIS DOS TECIDOS PARA VESTIMENTA MILITAR

  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MOISES VIEIRA DE MELO
  • NEIL DE OLIVEIRA LIMA FILHO
  • JULIANA RICARDO DE SOUZA
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 18/09/2017

  • Mostrar Resumo
  • Têxteis militares são têxteis voltados para a proteção e conforto do usuário, portanto, deve ser um tecido com algumas características especificas. Neste trabalho estão registrados e comparados com tecidos utilizados nos uniformes usados pelos militares das forças armadas do Brasil. Foram utilizados como amostragem os uniformes da Policia Rodoviaria Federal, Exército Brasileiro e Marinha do Brasil. Foram realizados os ensaios: gramatura, espessura, densidade de trama e urdume, ensaio de titulo dos fios de urdume e de trama, ensaio de resistência a tração(norma ASTM D 5034), ensaio de resistência ao rasgo norma ASTM D 2261-81, resistência ao esgarçamento de costura(norma ISO 13935/2 - GRAB METH – SEWN FABIC TRACTION) ensaio de de pilling, ensaio de solidez a fricção à seco e molhado, ensaio de Alteração estabilidade dimensional, ensaio de solidez a lavagem, ensaio de solidez a água do mar e ensaio de solidez ao suor. Os procedimentos utilizados nos ensaios foram realizados com fulcro nas normas padrões para os tecidos têxteis militares. A qualidade do tecido mediante o controle de qualidade das matérias-primas e do produto acabado estão de acordo com a PROPOSTA DE TEXTO-BASE DE NORMA DE ESPECIFIÇÃO, TÊXTEIS MILITARES, DMI 039/s2000-E, de 26 junho 2000.

    Portanto, os resultados estão dentro dos padrãões das normas que regem estes ensaios, portanto, apresenta condições adequadas para o uso e assegurar ao tecido a conformidade com os requisitos desta Proposta. O objetivo de mostrar o uso do uniforme militar mantendo as tradicionais funções do mesmo, como identificação, manutenção da disciplina, orgulho em vestir o uniforme.


  • Mostrar Abstract
  • .

31
  • IVANCA DE MEDEIROS DANTAS
  • ESTUDO DE UM FORNO SOLAR TIPO CAIXA FABRICADO EM MATERIAL COMPÓSITO DE MATRIZ DE RESINA POLIÉSTER E RESÍDUOS DE CAULIM

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FLÁVIO ANSELMO SILVA DE LIMA
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 27/10/2017

  • Mostrar Resumo
  • O projeto proposto apresenta um forno solar alternativo de baixo custo que funciona segundo os princípios do efeito estufa e da concentração. Serão apresentados os processos de fabricação e montagem de tal forno, no qual as laterais são formadas a partir de um compósito polimérico à base de resina verde e caulim com um recheio de poliuretano, tendo seu fundo isolado por uma sucata de madeira coberta por uma lamina de alumínio, sendo este forno recoberto por uma lâmina de vidro para a geração do efeito estufa. O forno é móvel, foi assentado um reflector simplespara a concentração da radiação na área de absorção, visando um maior aproveitamento da radiação nas proximidades deste durante os ensaios, proporcionando um melhor direcionamento do aparelho em relação ao movimento aparente do Sol. Neste contexto, serão demonstradas as viabilidades térmicas, econômica e ambiental do forno em estudo. Foram realizados testes para o assamento de vários alimentos e seus resultados comparados com os vários tipos de fornos solares já existentes mostrados pela literatura especializada. A temperatura interna média do absorvedor ficou em torno de 125°C e a temperatura interna do forno em torno de 100°C. Sendo assim, o baixo custo e bom desempenho térmico concebem características essenciais para a viabilidade de utilização significativa de tal protótipo. Logo, o protótipo em estudo é competitivo com os fornos tipo caixa concebido em todo o mundo.


  • Mostrar Abstract
  • .

32
  • ELLISON MATHEUS DELIO ALCANTARA
  • DESENVOLVIMENTO DE UM BIOPOLÍMERO DE FÉCULA DE MANDIOCA PARA ISOLAMENTO TÉRMICO

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • KLEIBER LIMA DE BESSA
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 27/11/2017

  • Mostrar Resumo
  • As preocupações ambientais vêm aumentando nos últimos anos, principalmente devido ao uso de vários produtos derivados de petróleo, os quais levam anos para se degradar na natureza. Para minimizar esse problema, vários estudos focam na utilização de materiais naturais biodegradáveis. Dentre esses, pode-se destacar o uso da fécula da mandioca (amido de mandioca) a qual existe em abundancia, principalmente na região norte-nordeste do Brasil. O seu uso é motivado pelo fato de ser biodegradável e possuir um baixo custo. Recentemente vem sendo usado, principalmente, no desenvolvimento de bandejas a base de espumas de amido de mandioca para embalagens de alimentos com objetivo de substituir as convencionais que são de EPS. Também há algumas aplicações do amido de mandioca como matriz de materiais compósitos. Com base nos estudos realizados, percebe-se que não existem trabalhos referentes às propriedades térmicas da espuma da fécula de mandioca. Com isso, esta pesquisa apresenta o desenvolvimento de uma biopolímero (espuma de fécula de mandioca) a partir do amido de mandioca e água com aplicação em isolamento térmico. A proporção usada foi de 70% de fécula e 30% de água, seguida por um processo de expansão controlada através do forno, por um tempo de 90 minutos a uma temperatura de 250°C. Foram analisadas as propriedades termofísicas com intuito de obter dados sobre a viabilidade do uso do material como isolante térmico, além disso, deve-se quantificados a sua dureza, inflamabilidade e, através de uma Análise Termogravimétrica (TGA), a degradação por temperatura. Os resultados obtidos experimentalmente, até o momento, comprovam que o biopolímero pode ser utilizado para fins de isolamento térmico.


  • Mostrar Abstract
  • .

33
  • POINCYANA SONALY BESSA DE HOLANDA
  • ESTUDO DO COMPORTAMENTO MECÂNICO E DAS PROPRIEDADES DE TINGIMENTO DE ESTRUTURAS TÊXTEIS DE META-ARAMIDA FUNCIONALIZADAS COM POLIELETRÓLITO PDDACL: PROCESSO AMBIENTALMENTE AMIGÁVEL

  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • FERNANDO RIBEIRO OLIVEIRA
  • FRANCISCO CLAUDIVAN DA SILVA
  • Data: 30/11/2017

  • Mostrar Resumo
  • O estudo proposto abordará a análise mecânica, morfológica e tintorial de fios e tecidos de malha (estrutura Jersey) produzidos com a fibra de meta-aramida. Inicialmente fios fiados de meta-aramida foram caracterizados  através da análise de título, torção e tração. Em seguida uma estrutura de malha jersey foi desenvolvida em um tear circular com o intuito de realizar o tingimento deste material com diferentes classes de corantes. Devido a grande dificuldade para se tingir a fibra de meta-aramida, foi proposto um pré-tratamento com o polieletrólito cloreto de poli(dialil dimetil amônio) PDDACL. Posteriormente as amostras antes e após funcionalização e tingimento, foram caracterizadas por meio de ensaios mecânicos (tração, alongamento, fricção, pilling) e físico-químicos (análise termogravimétrica, calorimetria diferencial de varredura, , ângulo de contato, espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier), complementados por microscopia eletrônica de varredura. Os tingimentos foram realizados com corantes ácido, disperso e básico em temperaturas 110/120/130ºC. Sendo a classe do corante ácido, utilizada para o planejamento experimental 3³, a fim de se otimizar o processo de tingimento para a obtenção de elevados valores de força colorística. Os efeitos químicos da funcionalização da meta-aramida com PDDACL contribuíram para os melhores resultados obtidos nos valores de força colorística alcançando K/S de 80,38 no ponto ótimo à 50min, 70ºC e com uma concentração de 5% spm de PDDACL. As propriedades mecânicas dos substratos tratados com PDDACL e tintos não foram alteradas. Todavia, foi observada uma diminuição na formação de pilling, aumento na hidrofobicidade e uma melhor uniformidade do tingimento. A fibra de meta-aramida degradou a temperaturas superiores a 500°C, e quanto as análises de FTIR não foi possível identificar a presença de novas bandas além das presentes no espectro obtido da amostra inatura, mesmo após a funcionalização.

    Com relação a solidez à lavagem observou-se uma queda nos valores de K/S, de aproximadamente 3 vezes, porém a amostra funcionalizada manteve valores de Força colorística 2,3 vezes superiores aos valores da amostra sem funcionalização.


  • Mostrar Abstract
  • .

34
  • JAIR DA SILVA ALVES
  • SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL PARA AVALIAÇÃO DA QUALIDADE ACÚSTICA DO AUDITÓRIO DA ESCOLA DE MÚSICA DA UFRN

  • Orientador : EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALEXANDRE BEZERRA VIANA
  • BIANCA CARLA DANTAS DE ARAUJO
  • EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • JOAO BOSCO DA SILVA
  • MARIA LÚCIA GONDIM DA ROSA OITICICA
  • Data: 01/12/2017

  • Mostrar Resumo
  • Num ambiente utilizado especialmente para apresentações musicais, o grau de inteligibilidade das informações musicais e de outros aspectos acústicos é o que possibilita a análise da qualidade dos sons que são recebidos e, consequentemente, uma avaliação das características acústicas da sala. Essa análise é realizada por meio da avaliação de parâmetros acústicos que podem ser obtidos através de técnicas de medição e de simulação computacional. Com o avanço da tecnologia e o desenvolvimento de pesquisas referentes à acústica arquitetônica ao longo dos anos, vários softwares de avaliação da qualidade acústica de salas vêm sendo desenvolvidos, tornando-os ferramentas essenciais para a previsão do comportamento do som em ambientes. Este estudo tem por objetivo avaliar, por meio de medição e simulação computacional, alguns parâmetros que são capazes de representar o comportamento acústico do Auditório Onofre Lopes da Escola de Música da UFRN, propondo diretrizes gerais de projeto para otimização das características acústicas desse ambiente. Os parâmetros acústicos foram obtidos primeiramente a partir da medição da resposta impulsiva da sala. Um modelo digital 3D do auditório foi construído e, com o auxílio de um software de simulação computacional, as características acústicas dos materiais, bem como as características eletroacústicas das fontes sonoras foram modeladas no ambiente. Após a validação do modelo, realizada através da comparação dos resultados de T60 obtidos nas medições e nas simulações, os parâmetros acústicos Early Decay Time (EDT), Clareza (C80), Definição (D50), Tempo Central (Ts) e Speech Transmission Index (STI) foram simulados e avaliados de acordo os valores recomendados na literatura. Como resultado da pesquisa, os valores coletados nas medições e simulações apontaram que o Auditório Onofre Lopes - AOL é um espaço que possui características acústicas inadequadas à fala e pouco eficientes quando utilizado para apresentações musicais. Dessa forma, algumas diretrizes de condicionamento acústico foram simuladas, com o objetivo de aperfeiçoar a resposta temporal acústica para a utilização do auditório como um espaço destinado a múltiplos usos.


  • Mostrar Abstract
  • .

35
  • WESLEY GOMES DA SILVA
  • ESTUDO DE VIABILIDADE TÉRMICA DE UM FORNO SOLAR FABRICADO A PARTIR DE UMA GELADEIRA  EM DESUSO

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • PEDRO HENRIQUE DE ALMEIDA VARELA
  • Data: 08/12/2017

  • Mostrar Resumo
  • O crescimento industrial e urbano demanda cada vez mais o consumo de energia no mundo, favorecendo a busca por energias consideradas limpas e renováveis, tendo a energia solar como uma forma de contribuição no suprimento desta demanda.  O uso da energia oriunda do sol para cocção de alimentos é possível através do uso de fornos/fogões solares e o projeto exposto apresenta a construção de um forno/fogão solar, o estudo de viabilidade térmica e a funcionalidade para uso doméstico.  Fabricou-se a partir de uma geladeira em desuso e outros materiais destinados ao descarte, possibilitando o reuso para o assamento de alimentos como: bolos, pizzas, pães, carnes, camarão, entre outros.  Tendo como característica de destaque a capacidade de assamento de vários alimentos simultaneamente.  Serão apresentados os processos de fabricação e montagem do forno, os testes realizados e a análise térmica do projeto e confrontados com outros vários tipos de fornos/fogões solares com registros em literatura especializada.  Com os testes demostrou-se a possibilidade de uso em comunidades carentes, podendo tornar-se fonte de geração de emprego e renda, bem como difundir o uso da energia solar.


  • Mostrar Abstract
  • .

36
  • LUIS DE FREITAS ARAÚJO
  • ANÁLISE DA VIABILIDADE TÉCNICA E ECONÔMICA DE UM MINI-GERADOR FOTOVOLTAICO CONECTADO À REDE: UM ESTUDO DE CASO NO CAMPUS DO IFRN/SANTA CRUZ

  • Orientador : FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • ELIERTON EVANGELISTA DAS NEVES
  • FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • LUCIO ANGELO DE OLIVEIRA FONTES
  • Data: 21/12/2017

  • Mostrar Resumo
  • Informações advindas de empresas de pesquisa nacionais mostram que a matriz elétrica brasileira é composta quase em sua totalidade da energia hidrelétrica, em torno de 65%. No entanto há uma necessidade urgente na diversificação da nossa matriz de forma que haja uma maior segurança para o consumidor em períodos com escassez de chuva e, além disso, que essas variações na geração de energia elétrica se adaptem às discussões atuais referentes à baixa emissão de carbono além de garantir uma maior preservação ambiental. Nesse contexto, surge a energia solar fotovoltaica que, além de possuir um grande potencial na produção de eletricidade oriunda de um recurso inesgotável – o sol - ainda é uma fonte energética que contribui imensamente para a economia do país devido ao seu elevado índice de empregabilidade, com pouco mais de oito milhões de empregos gerados no mundo somente no ano de 2016. Apesar de ainda representar a menor parcela na participação da matriz energética elétrica nacional, a energia solar fotovoltaica começa a mostrar sinais de força e potencial em crescimento no cenário nacional desde a resolução 482 de 2012, atualizada pela norma 687 de 2015 que, juntas, incentivam e criam oportunidades mais acessíveis para o consumidor/gerador de pequeno porte. Com base nos conceitos de mini e micro geração distribuída, contidos nas normas supracitadas, o Instituto Federal do Rio Grande do Norte (IFRN) foi a primeira instituição de ensino pública no Brasil a aderir ao sistema de compensação energética regulamentado pela ANEEL e hoje já conta com 14 usinas em operação onde quatro encontram-se em projeto de ampliação e outras sete encontram-se em fase de instalação. Uma dessas usinas situa-se no campus da cidade de Santa Cruz localizada na mesorregião do agreste potiguar. A mesma possui um sistema de micro geração fotovoltaica conectada à rede com potência nominal de instalação de 84kWp e será tema de discussão nesse trabalho. Essa dissertação terá como objetivo uma análise técnica (através das análises da produtividade do sistema, produtividade de referência, desempenho global - performance ratio) e econômica (análise pelo método payback simples e descontado, Valor Presente Líquido – VPL e a Taxa Interna de Retorno - TIR) do micro gerador fotovoltaico com a finalidade de verificar o funcionamento atual do sistema e compara-lo com outros sistemas. Além de verificar a viabilidade econômica da instalação dentro do período de vida útil dos componentes do sistema fornecido pela empresa responsável pela instalação que é de 25 anos.


  • Mostrar Abstract
  • .

Teses
1
  • MARCO ANTONIO LEANDRO CABRAL
  • CLASSIFICAÇÃO AUTOMATIZADA DE FALHAS TRIBOLÓGICAS DE SISTEMAS ALTERNATIVOS COM O USO DE REDES NEURAIS ARTIFICIAIS NÃO SUPERVISIONADAS

  • Orientador : EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • HERBERT RICARDO GARCIA VIANA
  • JOAO BOSCO DA SILVA
  • JOSE ALFREDO FERREIRA COSTA
  • JOSE ALVARO DE PAIVA
  • ANTONIO HIGOR FREIRE DE MORAIS
  • ADELCI MENEZES DE OLIVEIRA
  • Data: 17/01/2017

  • Mostrar Resumo
  • Prevenir, antever, evitar falhas em sistemas eletromecânicos são demandas que desafiam pesquisadores e profissionais de engenharia a décadas. Sistemas eletromecânicos apresentam processos tribológicos que resultam em fadiga de materiais e consequente perda de eficiência ou mesmo de utilidade de máquinas e equipamentos. Diversas técnicas são utilizadas na tentativa de, através da análise de sinais oriundos dos equipamentos estudados, seja possível a minimização das perdas inerentes àqueles sistemas e as consequências desses desgastes em momentos não esperados, como uma aeronave em vôo ou uma perfuratriz em um poço de petróleo. Dentre elas podemos citar a análise de vibração, medição da pressão acústica, monitoramento de temperatura, Análise de partículas de óleo lubrificante etc. Entretanto sistemas eletromecânicos são complexos e podem apresentar comportamentos inesperados. A manutenção centrada na confiabilidade necessita de  recursos tecnológicos cada vez mais rápidos, eficientes e robustos para garantir sua eficiência e eficácia. Técnicas de análise de efeitos e modos de falha (FMEA – Failure Mode Effect Analysis) em equipamentos são utilizadas para aumentar a confiabilidade de sistema de manutenção preventiva e preditiva. As redes neurais artificiais (RNA) são ferramentas computacionais que encontram aplicabilidade em diversos segmentos da pesquisa e análise de sinais, onde há necessidade do manuseio de grandes quantidades de dados, associando estatística e computação na otimização de processos dinâmicos e um alto grau de confiabilidade. São sistemas de inteligência artificial que têm capacidade de aprender, são robustas a falhas e podem apresentar resultados em tempo real. Este trabalho tem como objetivo a utilização de redes neurais artificiais para tratar sinais provenientes da monitoração de parâmetros tribológicos através do uso de uma bancada de testes para simular falhas de contato em um compressor de ar, a fim de criar um sistema de prevenção de falhas automatizado, não supervisionado, com o uso de mapas alto organizáveis, ou redes SOM (self organizaed maps), aplicado à manutenção preventiva e preditiva de processos eletromecânicos. 


  • Mostrar Abstract
  • .

2
  • ALCIONE OLINTO GALVÃO
  • ADSORÇÃO DE ÍONS DE CÁDMIO A PARTIR DA HIDROXIAPATITA E DO BIOVIDRO DISPERSOS NA BLENDA (ÁLCOOL POLIVINÍLICO /AMIDO)

  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRISMARK GOES DA ROCHA
  • DANY GERALDO KRAMER CAVALCANTI E SILVA
  • ISABELLE RIBEIRO BARBOSA MIRABAL
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • SÂNIA MARIA BELÍSIO DE ANDRADE
  • Data: 20/01/2017

  • Mostrar Resumo
  • A remoção de metais tóxicos das águas residuais é de grande interesse no estudo da poluição da água. Entre os vários metais conhecidos por serem altamente tóxico destaca-se o cádmio, que é considerado como uma das substâncias mais perigosas podendo causar sérios danos aos rins e ossos. O processo de adsorção vem sendo utilizado como um método eficaz para a remoção de íons metálicos. Uma alternativa para utilização de adsorventes em forma de pó é sua utilização em conjunto com outros materiais. Com esse intuito, o presente estudo teve como objetivo desenvolver blendas poliméricas (PVA/Amido), tendo a hidroxiapatita (HAP) e o biovidro (BV) dispersos no meio para a remoção dos íons de cádmio. Realizou-se, inicialmente, a caracterização dos pós e das blendas por diferentes técnicas: Análise Termogravimétrica (TGA), Espectroscopia de Infravermelho Transformada de Fourier (FTIR), Difração de Raios X (DRX), Espectrometria de fluorescência de raios-X (FRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia de Força Atômica (AFM), Determinação do Potencial Zeta. As análises de caracterização mostram que os materiais adsorventes são adequados para utilização na remoção do cádmio. Foram realizados os ensaios de adsorção a fim de estudar a cinética e o equilíbrio na sorção dos íons metálicos e posteriormente realizou-se um planejamento fatorial através do software Design Expert. Com base nos resultados os materiais adsorventes estudados apresentaram uma eficiência na adsorção, removendo mais de 80% do cádmio em solução aquosa. Os dados cinéticos mostraram melhor correlação com a equação de velocidade de pseudo-segunda ordem e os pontos experimentais se ajustaram ao modelo da isotérmica de Freundlich. Os resultados obtidos no planejamento experimental mostraram-se eficientes estatisticamente, obtendo um coeficiente de correlação (R²) de 0,9826 e 0,9991 para as blendas PVA/Amido/HAP e PVA/Amido/BV, respectivamente, com um nível de significância de 95%.


  • Mostrar Abstract
  • .

3
  • VALDICLEIDE SILVA E MELLO
  • ANÁLISE E MANIPULAÇÃO DE PARÂMETROS PARA VIABILIZAR A AÇÃO ANTIDESGASTE DE NANOFLUIDOS LUBRIFICANTES COM NANOPARTICULAS DE CuO

  • Orientador : SALETE MARTINS ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADILSON JOSÉ DE OLIVEIRA
  • DANTE FERREIRA FRANCESCHINI FILHO
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • SALETE MARTINS ALVES
  • WASHINGTON MARTINS DA SILVA JÚNIOR
  • Data: 21/02/2017

  • Mostrar Resumo
  • O desafio da nanotecnologia aplicada na lubrificação automotiva está no controle e manipulação de parâmetros para tornar possível a aplicação de nanopartículas como aditivos em lubrificantes. Parâmetros estes que fogem de apenas uma área do conhecimento, mas que, para obter o êxito, se faz necessário trazer à esta temática conhecimentos multidisciplinares, lançando mão de conceitos da química, física, quântica, mecânica e tribologia. Nessa tese, foram estudados os o efeito de diferentes parâmetros citados pela literatura que podem causar melhorias na atuação antidesgaste de nanopartículas em óleos lubrificantes, desde o tamanho, concentração, dispersão, agente de modificação de superfície da partícula, agente dispersante e rugosidade dos corpos em contato através de um conjunto de técnicas discutidas ao decorrer do trabalho. Os resultados mostram que a maior potência utilizada durante a síntese de nanopartículas em micro-ondas resulta em menor tamanho de partícula e melhor dispersão no óleo. No entanto, a forma da nanopartícula não é influenciada. A utilização de ácido oléico como agente de recobrimento e tolueno como dispersante melhorou a dispersão das nanopartículas no óleo. Foi identificada uma faixa de rugosidade na qual as nanopartículas se depositam nos sulcos da superfície e atuam positivamente na redução do atrito, já nas condições de baixa e alta rugosidade, o atrito e o desgaste são potencializados. A ação antidesgaste foi melhorada nos níveis mais baixos de concentração de NNP no óleo lubrificante não apenas em estado estacionário, mas também nas etapas de running-in. Nessa tese, após a manipulação de diversos parâmetros, foram preenchidas lacunas deixadas na literatura em relação aos mecanismos de atuação das nanopartículas quando aditivadas em óleos lubrificantes.


  • Mostrar Abstract
  • .

4
  • ANA EMÍLIA DINIZ SILVA GUEDES
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE NANOPARTÍCULAS SUPERPARAMAGNÉTICAS PARA ADITIVAÇÃO DE LUBRIFCANTES INDUSTRIAIS

  • Orientador : SALETE MARTINS ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALINE CRISTINA MENDES DE FARIAS
  • FELIPE BOHN
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • KLEBER GONÇALVES BEZERRA ALVES
  • SALETE MARTINS ALVES
  • Data: 14/03/2017

  • Mostrar Resumo
  • A síntese e caracterização de nanopartículas superparamagnéticas têm sido amplamente estudadas devido as suas aplicações em diversas áreas de conhecimento e ao baixo custo. Contudo a obtenção de nanomateriais com propriedades específicas para aditivação de óleo para lubrificante industrial, ainda é um desafio, mas têm gerado expectativas que possam minimizar problemas de cunho tribológico, onde o atrito e o desgaste são os principais responsáveis por falhas em equipamentos e máquinas. O objetivo desta tese é determinar condições ótimas de síntese destas nanopartículas via micro-ondas, com características e ou propriedades para serem aplicadas a lubrificantes. Para tanto trabalhou-se em 3(três) níveis de potência e diferentes tempos de síntese para avaliar suas influencias nas propriedades fisioquímicas das nanopartículas. A caracterização das nanopartículas foi realizada por DRX, MEV, MET, SAXS, UV-Vis, FTIR, VSM e PPMS. Após a caracterização foram selecionadas as nanopartículas que apresentassem morfologia com tendência esférica que não sofreu oxidação após a síntese, resultando em fases mais estáveis do óxido de ferro, nas quais foram aditivados a base lubrificante. O desempenho tribológico deste ferrofluido foi avaliado em tribômetro esfera sobre disco na presença e ausência de um campo magnético fixo e constante. As análises tribológicas do aço e o desempenho do lubrificante foram realizados através da análise da lubricidade, do desgaste do disco através do MEV. Obteve-se êxito na síntese das nanopartículas em curtíssimo espaço de tempo, quando comparado com as sínteses mais tradicionais, com características superparamagnéticas e tamanho de grão abaixo de 15 nm. Percebeu-se ainda a existência de uma correlação entra tamanho de grão e tempo de sínteses, e que estes nano-óxidos permaneceram estáveis a oxidação ao final do processo. As nanopartículas após serem recobertas foram adicionadas ao óleo lubrificante mineral com boa dispersão e estabilidade, portanto com grande potencial nas aplicações tribológicas como aditivos para lubrificantes. As SPIONS como aditivos, tiveram o comportamento antidesgaste e redutor do atrito, embora tenha variado com o tipo de amostra e quantidade do aditivo e influencia ou não do campo magnético. Embora algumas SPIONS tenham se comportado com aditivos antidesgaste e redutor do atrito simultaneamente, outras não tiveram esse mesmo sucesso, sendo redutor do atrito ou apenas antidesgaste.


  • Mostrar Abstract
  • .

5
  • IRIS OLIVEIRA DA SILVA
  • NANOESTRUTURA PLASMÔNICA DE OURO E SUA APLICAÇÃO EM NANOBIOTECNOLOGIA TÊXTIL: AVALIAÇÃO ANTIMICROBIANA E DE CITOTOXICIDADE

  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • FERNANDO RIBEIRO OLIVEIRA
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • LUIZ HENRIQUE DA SILVA GASPAROTTO
  • ANTONIO PEDRO GARCIA VALADARES SOUTO
  • FABIO ROCHA FORMIGA
  • Data: 17/03/2017

  • Mostrar Resumo
  • O desenvolvimento científico nas últimas décadas na área de nanotecnologia tem protagonizado a descoberta de novos materiais para as mais diversas aplicações, em áreas como: biomédicas, química, óptica, mecânica e têxtil. A alta eficiência bactericida de nanopartículas metálicas (ouro e prata), dentre outros metais é bastante conhecida, devido a sua capacidade de agir no DNA de fungos, vírus e bactérias, interrompendo o processo de respiração celular, tornando-os importantes meios de estudo, além de sua capacidade de proteção UVA e UVB, bloqueando os mesmos através do fenômenos da ressonância de plasmon. Este trabalho tem como objetivo principal a obtenção de nanoestruturas plasmônicas de ouro e sua potencial aplicação através do método de exaustão em polímero  biodegradável de soja e bambu, ambos polímeros funcionalizados com quitosana um polieletrólito natural, com a finalidade de funcionalizá-lo para potencializar a adsorção das NPAu, sendo usadas concentrações de 5, 7, 10 e 20% de ligante sobre o peso do material (SPM) e material sem tratamento. As NPAu´s foram sintetizadas via síntese química, usando o citrato de sódio como agente redutor e estabilizador. O processo de impregnação foi realizado através de um planejamento experimental completo 23 com três pontos centrais e tendo como fatores a temperatura, tempo e concentração de NPAu, e tendo como resposta a concentração de NPAu retida no substrato, através de espectrofotometria UV/Vis, com o uso da teoria de Kubelka-Munk (K/S). Os substratos esgotados com soluções coloidais de NPAu´s apresentaram coloração especifica devido o fenômeno da ressonância de plasmon, com pico caracteristico de aproximadamente 530 nm. Os parâmetros estatisticamente significativos a 95% de confiança foram a concentração de NPAu para a soja e a concentração e o tempo para o bambu, evidenciando que para a fibra celulósica o tempo é importante para o processo de impregnação. Os polímeros com NPAu foram caracterizados por DRX, MEV/EDS FTIR, técnicas que evidenciaram as nanoparticulas na superfície dos materiais, além de teste de potencial zeta, tamanho de partícula, MET para o material sintetizado, evidenciando o tamanho do nanomaterial. Observou-se também que os substratos funcionalizados com NPAu de acordo com as aplicações possuem boa solidez a lavagem e propriedade bactericida de 98,22% para staphylococcus aureus e 96,45% para klebsiella pneumoniae, comprovando que o tecido multifuncional desenvolvido, possui grande potencial de aplicação na área biomédica.


  • Mostrar Abstract
  • .

6
  • BRUNO DA CUNHA DINIZ
  • DESENVOLVIMENTO DE DIAGRAMAS DE VIDA CONSTANTE PROBABILÍSTICOS DE COMPÓSITOS UTILIZANDO RNA MODULAR

  • Orientador : RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADRIANO SILVA BELISIO
  • ANDERSON CLAYTON ALVES DE MELO
  • JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • RAIMUNDO NONATO BARBOSA FELIPE
  • Data: 20/03/2017

  • Mostrar Resumo
  • Em projetos mecânicos, além dos carregamentos estáticos, outro tipo de solicitação muito freqüente é o carregamento cíclico nos quais a carga varia ao longo do tempo. Estruturas e equipamentos, quando sujeitos às cargas cíclicas, devem ser submetidos a uma grande quantidade de ensaios mecânicos para sua caracterização. Porém, devido ao tempo e custo elevados dos ensaios, a situação ideal seria obter este comportamento com um número mínimo de amostras e, por conta disso, desenvolveu-se em trabalhos anteriores modelos matemáticos que representavam o comportamento à fadiga de compósitos com uma quantidade mínima de dados experimentais. Apesar dos resultados se apresentarem satisfatórios na imensa maioria dos casos, estes modelos sempre consideram um comportamento determinístico do material, desprezando-se um fator de grande importância na fadiga, a dispersão dos resultados. Conforme é de conhecimento da literatura, a dispersão dos resultados faz com que seja sempre necessária uma análise probabilística e, na maioria dos casos, utiliza-se uma distribuição de probabilidade de Weibull, obtendo-se uma curva S-N de probabilidade. Com isso, este trabalho tem como objetivo desenvolver uma Rede Neural Artificial (RNA) de arquitetura modular e verificar se a mesma é capaz de modelar o comportamento probabilístico à fadiga dos compósitos laminados com apenas três curvas S-N como dados de entrada, desenvolvendo um algoritmo capaz de analisar qualquer valor de probabilidade de falha desejado, aplicando o equacionamento da distribuição de Weibull, utilizando duas metodologias de obtenção de seus parâmetros, aqui considerados constantes para todo material, somente após o treinamento da rede, o qual foi realizado com dados determinísticos. A partir dos resultados obtidos, pode-se concluir que a robustez do algoritmo foi percebida para os dados determinísticos e ocorreu uma boa repetibilidade nas respostas obtidas. Com intuito de avaliar a capacidade de generalização das RNA probabilísticas, criaram-se os diagramas de vida constante (Diagramas de Goodman) para os materiais analisados e os mesmos foram comparados com os valores obtidos pelas curvas S-N de probabilidade, onde foram percebidos resultados satisfatórios.


  • Mostrar Abstract
  • .

7
  • CLARA SILVESTRE DE SOUZA
  • GEOTÊXTIL REVESTIDO COM LÁTEX APLICADO COMO ELEMENTO DE PROTEÇÃO EM SUPERFÍCIES AQUECIDAS

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ELMO THIAGO LINS COURAS FORD
  • FERNANDA ALVES RIBEIRO
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MOISES VIEIRA DE MELO
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 24/04/2017

  • Mostrar Resumo
  • Muito se pesquisa hoje sobre fontes renováveis de energia e materiais sustentáveis, visando diminuir os impactos causados no ambiente. Rejeitos de materiais que antigamente tinham como destino o lixo, atualmente são vistos de outra forma.Tendo esse pensamento em mente, o presente trabalho teve por objetivo confeccionar um material geotêxtil utilizando folhas de bananeira, em particular, a fibra extraída do caule da folha de bananeira que é reconhecida atualmente como uma das mais fortes fibras celulósicas. Como matriz desse compósito natural, utilizou-se o látex e, posteriormente, foram analisadas as aplicações para o geotêxtil mediante caracterização do material prévia baseada na literatura. Os corpos de prova foram tecidos e revestidos em látex e em seguida, foi realizada verificação e análise das principais propriedadesfísico-químicas, mecânicas e térmicas. Tais propriedades foram obtidas através de testes como: Resistência à tração, Inflamabilidade, TG, Absorção de água e de umidade, Envelhecimento por ciclo e por umidade, Fricção, Densidade Linear, Gramatura, Biodegradação e degradação ambiental e Condutividade Térmica. Com base nos resultados das análises, foi possível concluir que o geotêxtil reuniu pode ser utilizado como revestimento para superfícies. Foi ainda concluído que o compósito natural conseguiu aliar as propriedades de resistência da fibra da bananeira com o alongamento do elastômero, látex. Pôde-se concluir, finalmente que o material é sustentável, não agride o meio ambiente e cumpre a função esperada.


  • Mostrar Abstract
  • .

8
  • EDUARDO HENRIQUE VIANA DE SOUSA
  • CARACTERIZAÇÃO DAS PROPRIEDADES TRIBOLÓGICAS DOS ÓLEOS UTILIZADOS EM REFRIGERAÇÃO ADITIVADOS COM NANOPARTICULAS DE ÍNDIO (In)

  • Orientador : FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • IGOR MARCEL GOMES ALMEIDA
  • LUCIO ANGELO DE OLIVEIRA FONTES
  • VALÉRIO FERNANDES DE AZEVEDO
  • Data: 03/05/2017

  • Mostrar Resumo
  • A crescente demanda por produtos com maior performance, menor custo de fabricação, menos impactantes ao meio ambiente e sejam mais eficientes energeticamente, o que têm fomentado pesquisas em diversas áreas da nanociência e nanotecnologia (N&N), visando sobrepujar estas limitações ou agregando as principais vantagens dos nanocompósitos e nanofluidos (NNF) os quais tem sido extensivamente aplicados nas indústrias. O objetivo deste trabalho foi estudar as características de nanolubrificantes (NNL) aditivado com nanopartículas (NNPs) de índio (In), para poder contribuir com a redução significativa do tamanho, peso, custos dos sistemas de transferência de calor e os tornando ecologicamente corretos, tendo estes uma melhor estabilidade mecânica, uma menor resistência ao atrito e desgaste, e que não modifique a viscosidade dinâmica do óleo base possuindo uma melhor aderência em regime de lubrificação limite. Para estes fins, após a aquisição das NNPs de In, foram preparados três nanolubrificantes (NNLs) distintos, adicionando-se 0,3 g/L aos óleos de compressores de refrigeração herméticos o ISO68, ISO32, e o Poliol Éster (POE). Após o processo de preparação que consiste em desfragmentação e homogeneização, cada composto foi ensaiado em banho termostático e com o auxílio de um reômetro e um condutivímetro, onde mensura-se os valores relativos às suas propriedades térmicas, para comprovar as propriedades requisitadas. A estabilidade mecânica foi verificada através de comparações cronológicas, potencial zeta e aglomeração de partículas, após passou-se por ensaios de lubricidade utilizando-se os tribômetos de sonda com movimento alternado em alta frequência (High Frequency Reciprocating Rig – HFRR) e ensaio de pino contra disco para análise de desempenho tribológico.
    Os corpos de prova dos ensaios foram analisados em MEV (Microscopia eletrônica de varredura) e EDS (Espectrômetro de Dispersão de Energia) para comprovação dos resultados, onde foram realizadas analises dos modelos desenvolvidos, levando em consideração parâmetros como: coeficiente de fricção, força de atrito, desgaste etetivo, composição final dos corpos de prova bem como a aglomeração das partículas nos NNLs, a temperatura e a viscosidade do fluido, e movimento Browniano das partículas, entre outros. Os NNLs compostos por In foram viáveis, não se fazendo necessária a utilização de tensoativos para melhor as estabilidades, apresentaram resultados satisfatórios nos ensaios tribológicos, mostrando-se com propriedades de lubrificantes de extrema pressão (EP), melhorando significativamente o desempenho tribológico dos NNLs estudados. Assim, torna-se viável a utilização NNLs gerados a partir de NNP de In na lubrificação de compressores herméticos de refrigeração.


  • Mostrar Abstract
  • .

9
  • ROBERTO KLECIUS MENDONÇA FERNANDES
  • AVALIAÇÃO TRIBOLÓGICA DE COMPÓSITOS DE PTFE E REJEITO DE SCHEELITA APLICÁVEIS A MANCAIS SECOS

  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • JOSÉ DE ANCHIETA LIMA
  • JULIANA RICARDO DE SOUZA
  • MANOEL FERNANDES DE OLIVEIRA FILHO
  • MOISES VIEIRA DE MELO
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 15/05/2017

  • Mostrar Resumo
  • O mancal seco é um elemento estrutural presente na maioria dos sistemas mecânicos das várias indústrias dos setores eletrodomésticos, agropecuários, aeroespacial, aeronáutico e automotivo. Este trabalho dá continuidade a uma linha de pesquisa iniciada no Grupo de Estudos de Tribologia e Integridade Estrutural (GET) da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) e tem o objetivo de investigar tribologicamente compósitos poliméricos com matriz de politetrafluoretileno (PTFE) e carga de rejeito de scheelita para aplicação em mancais secos, visando reduzir custo e aumentar a vida em serviço destes elementos. O rejeito de scheelita, originário da extração da scheelita utilizada para produção do tungstênio, é um resíduo mineral composto de óxidos, como os de silício, cálcio, alumínio, ferro, magnésio, tungstênio, dentre outros. O rejeito de scheelita foi caracterizado na condição como adquirido, através de análises de MEV e EDS, e peneirado para tamanho de partícula inferior a 45 μm. O PTFE foi analisado por DRX. PTFE e rejeito de scheelita foram misturados mecanicamente, moldados por compressão a quente, num molde projetado envolto por uma resistência elétrica, através de uma prensa hidráulica. Investigou-se o desempenho tribológico dos compósitos submetidos a cargas (1) em movimento linear alternado (reciprocating) e (2) com indentações repetidas. As superfícies novas e ensaiadas foram analisadas por Microscopia de Força Atômica (AFM) no que concerne aos parâmetros de rugosidade periódica e não periódica. Verificou-se que a variação no teor de rejeito de scheelita e a frequência do movimento alternado influenciaram no desempenho tribológico e na resistência do compósito, relacionados ao coeficiente de atrito, à rugosidade, ao desgaste e à indentação. Os compósitos poliméricos desenvolvidos e ensaiados demonstraram se constituir em novos materiais adequados para aplicação de mancais secos, notadamente o compósito com 80% de PTFE e 20% de rejeito de scheelita que, mostrando-se como de melhor desempenho tribológico, apresenta-se como uma alternativa viável e de custo mais baixo que o PTFE puro.


  • Mostrar Abstract
  • .

10
  • RUDSON DE SOUZA LIMA
  • DESENVOLVIMENTO DE COMPÓSITO DE MATRIZ POLIMÉRICA COM CARGA/REFORÇO DE FIBRAS DE PIAÇAVA E PET PÓS-CONSUMO

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • DORGIVAL ALBERTINO DA SILVA JÚNIOR
  • ELMO THIAGO LINS COURAS FORD
  • MARIA KALIONARA DE FREITAS MOTA
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 05/06/2017

  • Mostrar Resumo
  • Diante da realidade mundial de preservação ambiental, da necessidade de reaproveitamento de insumos, redução de custos e melhoramento de propriedades, tem-se desenvolvido muitas tecnologias que atendam a uma série desses fatores e, se possível, a todos, os materiais compósitos assumem um papel de destaque nesse desenvolvimento de novos materiais. O PET (Polietileno tereftalato) tem sido muito utilizado pela indústria mundial em várias aplicações, onde a principal dessas é a produção de embalagens de produtos de alimentícios, onde as indústrias de refrigerantes são os grandes consumidores desse produto. Já na linha de fibras naturais, existe uma vasta quantidade de opções de uso em aplicações de engenharia (Sisal, carnaúba, algodão, piaçava, etc.). Diante do exposto, esse trabalho visa à produção, caracterização e comparação de uma série de configurações de materiais compósitos com uma matriz polimérica (Epóxi) com reforço de PET pós-consumo e piaçava (Resina epóxi para referência; Resina reforçada com fibras de PET; Resina reforçada com fibras de piaçava; e resina, PET e piaçava). Os compósitos foram produzido com fibras bidirecionais em forma de tecido, as fibras tinham espaçamento entre elas de 1 cm. Os materiais reforçados promoveram aumento de algumas propriedades, como flexão, que apresentou um incremento de cerca de 25% na tensão máxima admissível do material. Observou-se que a ordenação das fibras em sentido unidirecional pode melhorar as resistências mecânicas do compósito, isso porque, de forma geral, todas as rupturas dos ensaios ocorreram em uma secção de fragilização provocada pelas fibras transversais aos esforços.


  • Mostrar Abstract
  • .

11
  • ANA CLAUDIA DE MELO CALDAS BATISTA
  • COMPORTAMENTO MECÂNICO DE COMPÓSITOS POLIMÉRICOS HÍBRIDOS: ESTUDOS EXPERIMENTAIS, ANALÍTICOS E NUMÉRICOS

  • Orientador : EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EVANS PAIVA DA COSTA FERREIRA
  • EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
  • RAIMUNDO NONATO BARBOSA FELIPE
  • SELMA HISSAE SHIMURA DA NOBREGA
  • SERGIO RENAN LOPES TINO
  • Data: 12/06/2017

  • Mostrar Resumo
  • Os tecidos híbridos a base de fibras sintéticas vêm sendo desenvolvidos pelo setor industrial como nova alternativa de reforço para compósitos poliméricos. Neste sentido, surge à necessidade do conhecimento das características mecânicas desses compósitos poliméricos com tecidos híbridos, que até o presente momento foram pouco estudados. Em determinadas condições de projetos, três características são significativas: anisotropia, presença de descontinuidades geométricas e forma de hibridização. Este trabalho busca contemplar todas essas influências com o estudo de dois laminados compósitos, utilizando dois tecidos: o tecido híbrido de fibras de Carbono/Vidro e o tecido híbrido de fibras de Carbono/Aramida, ambos tendo como matriz a resina epóxi (Derakane Momentum™ 411-350) é realizado o processo de fabricação de laminação manual (Hand-lay-up) para obtenção dos laminados.  Para o estudo proposto foram realizados os ensaios de tração uniaxial nos corpos de provas de forma que todos os diferentes tipos de fibras tivessem sua orientação coincidente com a direção da carga aplicada, além da orientação da fibras a ±45° com o objetivo de conhecer o comportamento ao cisalhamento para ambos os laminados.  Os ensaios foram realizados, tanto para a condição original (sem furo) quanto para a condição com a descontinuidade geométrica (caracterizada como um furo central, que para a orientação de fibra de maior desempenho teve seu diâmetro variável).  Estudos das propriedades de resistência última, rigidez e características da fratura mecânica (macroscópica e microscópica) foram desenvolvidos. Para influência da relação w/D (largura do CP/diâmetro do furo) foi realizado um estudo analítico tendo como base a avaliação do fenômeno da concentração de tensão a partir dos critérios de falhas Point Stress Criterion (PSC) e Average Stress Criterion (ASC), assim como um estudo numérico utilizando o Método de Elementos Finitos. Nesses estudos o objetivo central é a determinação do fator de concentração de tensão (K) dos materiais propostos, usando tanto a influência dos módulos elásticos quanto unicamente dos parâmetros geométricos. Os estudos mostraram que o comportamento mecânico e característica da fratura foram fortemente influenciados pela anisotropia, hibridização, relação w/D e que os modelos analíticos e numéricos obtiveram resultados com boa concordância com os encontrados na literatura.


  • Mostrar Abstract
  • .

12
  • IGOR OLIVEIRA NASCIMENTO
  • CARACTERIZAÇÃO DO EFEITO DA CORRENTE E TEMPERATURA NA ESTEQUIOMETRIA DOS FILMES FINOS DE TiN DEPOSITADOS POR GAIOLA CATÓDICA E MAGNETRON SPUTTERING

  • Orientador : THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDALMY OLIVEIRA DE ALMEIDA
  • ERALDO CÂMARA DE SOUZA
  • MICHELLE CEQUEIRA FEITOR
  • ROMULO RIBEIRO MAGALHAES DE SOUSA
  • THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • Data: 23/06/2017

  • Mostrar Resumo
  • Filmes finos de nitreto de titânio foram depositados em superfícies de silício e de vidro, utilizando as técnicas de deposição descarga em gaiola catódica e magnetron sputtering, a fim de verificar a influência da corrente e da temperatura na taxa de deposição e nas propriedades estruturais dos filmes finos. As deposições por gaiola catódica foram realizadas nas configurações gaiola alta, gaiola baixa e a inovação da técnica que é a gaiola dupla, em atmosfera gasosa de 75% de hidrogênio e 25% de nitrogênio, as temperaturas de 300°C e 350°C, com tempos de deposições de 2 e 4 horas. As deposições realizadas com o magnetron sputtering teve atmosfera gasosa de 75% de argônio e 25% de nitrogênio, com as correntes de 0,40 A e 0,50 A, nos tempos de deposições de 2 e 4 horas. Na caracterização dos filmes finos de nitreto de titânio, utilizou-se a espectroscopia Rama (RAMAN) forneceu a medida direta das energias dos nodos da primeira ordem dos átomos constituintes dos filmes finos, os espectros mostraram interdifusividade atômica que comprovaram a formação de nitreto de titânio e que permitiu o cálculo da razão da concentração N/Ti; As análises de difração de raios-X (DRX) comprovaram que os filmes finos obtidos são compostos por TiN, apresentando variações nos planos cristalinos que indica a não existência de um plano preferencial para o crescimento dos filmes; A espectroscopia de energia dispersão (EDS) analisou quantitativamente a composição dos filmes finos de nitreto de titânio; A microscopia eletrônica de varredura (MEV) mostrou a estrutura dos filmes finos de nitreto de titânio e foi possível calcular as espessuras dos mesmos; e a microscopia de força atômica (AFM) mostrou algumas características microestruturais como a diferença entre picos e vales da topografia dos filmes finos de nitreto de titânio. De maneira geral, os finos de nitreto de titânio depositados por gaiola catódica apresentam menor cristalinidade devido à baixa quantidades de nitrogênio e quanto maior a temperatura maior será a espessura do filme fino. Já para os filmes finos depositados por magnetron sputtering apresentam crescimento na espessura como aumento da corrente e são mais estequiométricos.


  • Mostrar Abstract
  • .

13
  • MARCELO COSTA TANAKA
  • CONTROLE INTELIGENTE DE VIBRAÇÕES UTILIZANDO AMORTECEDOR MAGNETO REOLÓGICO

  • Orientador : WALLACE MOREIRA BESSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALINE CRISTINA MENDES DE FARIAS
  • ANDRÉ FELIPE OLIVEIRA DE AZEVEDO DANTAS
  • JULIO CESAR PAULINO DE MELO
  • JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
  • MARCIO VALERIO DE ARAUJO
  • WALLACE MOREIRA BESSA
  • Data: 27/06/2017

  • Mostrar Resumo
  • Amortecedores que utilizam fluido magneto reológico são amplamente utilizados em aplicações industriais, tais como no controle de vibrações de máquinas ferramentas e em construções sujeitas a abalos sísmicos, na indústria automobilística em suspensões ativa ou semiativa, bem como sistemas de embreagens e freios, e na área de biomecânica em próteses inteligentes e interfaces hápticas na qual simulam o sensoriamento tátil. Eles apresentam diversas características desejáveis como alta controlabilidade de força, baixo consumo energético, estabilidade, ampla faixa operacional de temperatura, tempo de resposta rápido e tamanho compacto. No entanto, o controle preciso desse dispositivo, devido à sua inerente característica não linear, não pode ser facilmente obtido com os controladores lineares convencionais e até mesmo por controladores mais robustos na ausência de uma perfeita modelagem do seu comportamento dinâmico. Hoje em dia, graças ao desenvolvimento da Teoria da Estabilidade, proposta pelo matemático russo Lyapunov, e com os avanços da tecnologia computacional, as técnicas de controle não linear vêm sendo cada vez mais utilizadas. Questões ecológicas, social e econômicas têm levado a indústria automobilística a uma crescente demanda por metodologias e tecnologias eficientes no controle de vibrações em suspensões semiativas. Desta forma, este trabalho descreve o desenvolvimento de um controlador não linear, baseado no método de controle por modos deslizantes com a inclusão de uma estratégia de compensação difusa implementada matematicamente na dinâmica do modelo de um sistema de amortecimento de um quarto de veículo, utilizando amortecedor magneto reológico. Resultados numéricos são apresentados para demonstrar o desempenho do sistema de controle.


  • Mostrar Abstract
  • .

14
  • JOSIANE MARIA DE MACEDO FERNANDES
  • CONTROLE INTELIGENTE DE SISTEMAS SUBATUADOS COM APLICAÇÕES EM PROBLEMAS DE MECÂNICA DO CONTATO

  • Orientador : WALLACE MOREIRA BESSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • WALLACE MOREIRA BESSA
  • JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
  • JULIO CESAR PAULINO DE MELO
  • MARCIO VALERIO DE ARAUJO
  • ALINE CRISTINA MENDES DE FARIAS
  • ANDRÉ FELIPE OLIVEIRA DE AZEVEDO DANTAS
  • Data: 28/06/2017

  • Mostrar Resumo
  • Neste trabalho é desenvolvido uma estratégia de controle não linear baseada no controle por modos deslizantes com compensação neural para estabilização de sistemas subatuados sujeitos a vibrações torcionais. Para melhorar a modelagem das colunas de perfuração para exploração e prospecção de petróleo e gás natural elas são discretizadas, onde a atuação é dada no top drive, ou na mesa rotativa na extremidade superior da coluna, e todo o restante da coluna não recebe atuação. Modelos com 2, 5 e 200 graus de liberdade são abordados neste trabalho. As vibrações torcionais abordadas neste trabalho são do tipo stickslip, que é o caso mais crítico desse tipo de vibração, cuja não linearidade é geralmente causada pelo atrito entre a coluna e a formação, podendo ocorrer em qualquer ponto ao longo da coluna e deve ser levado em consideração na modelagem. O controle por modos deslizantes apresenta robustez frente a incertezas paramétricas e perturbações. A estratégia adotada não requer o conhecimento prévio de incertezas e não linearidades do sistema no entanto, a função descontínua utilizada na lei de controle pode gerar o fenômeno de chattering, que em atuadores mecânicos é normalmente indesejável. Para atenuar o chattering, uma função suave é utilizada no lugar da descontínua, sendo essa abordagem ocasionadora de diminuição no desempenho do controlador. Nesse ponto, técnicas de inteligência artificial podem contribuir na lei de controle para devolver o desempenho ou parte dele ao sistema. Duas arquiteturas de rede são empregadas para estimar a compensação, uma rede do tipo perceptron de múltiplas camadas e uma rede de funções de base radial. As superfícies de controle serão definidas como uma combinação linear dos erros dos estados do sistema e uma rede neural será adicionada para compensar a formação de ciclos limites, comumente apresentados após a perda de eficácia. Resultados são apresentados para demonstrar a performance do sistema de controle proposto.


  • Mostrar Abstract
  • .

15
  • JERÔNIMO MAILSON CIPRIANO CARLOS LEITE
  • OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE UM COMPÓSITO QUE UTILIZA REJEITOS DE BRITA, CERÂMICA VERMELHA E VIDRO PARA FABRICAÇÃO DE BLOCOS PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FLÁVIO ANSELMO SILVA DE LIMA
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • MARIA KALIONARA DE FREITAS MOTA
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 30/06/2017

  • Mostrar Resumo
  • A utilização de materiais compósitos para a construção civil tem sido prioridade acadêmica em universidades e centros de pesquisa no Brasil e no mundo. Um dos elementos motivadores é o déficit habitacional que os países principalmente do terceiro mundo enfrentam. No Brasil esse déficit alcança mais de 6,5 milhões de moradias, em torno de 12% dos domicílios do país. Esse trabalho apresenta um compósito que foi obtido a partir de resíduos gerados na indústria da construção civil (brita e cerâmica), resíduos de vidro gerados pela indústria vidraceira e elementos comuns em matérias da construção cimento, areai e água. Esses resíduos causam grandes danos ao meio ambiente e são jogados em aterros em grandes quantidades. O ineditismo do trabalho está no uso de três resíduos para a obtenção o compósito e na fabricação de dois tipos de blocos, um maciço usado para piso e um vazado para ser usado em fechamentos verticais em edificações, podendo ser utilizados como alvenaria estrutural ou de vedação. Foram obtidas doze formulações, com duas padrões, e posteriormente selecionadas as seis de melhor resultado mecânico, com uma padrão, 1C +3A + Água.  As formulações escolhidas foram caracterizadas, determinando-se as resistências à compressão axial e diametral, a absorção de água por capilaridade e imersão total, a densidade e as propriedades térmicas. Essa caracterização mecânica e térmica é outro ineditismo do trabalho. Foram confeccionados blocos utilizando as formas fabricadas e duas das formulações do compósito, com melhores resultados. Os resultados mais expressivos do compósito foram obtidos para a resistência mecânica à compressão e absorção de água. A resistência à compressão atingiu valor de superior a 13MPa, podendo ser utilizada como alvenaria estrutural, que torna o compósito com maior capacidade de aplicação na indústria da construção civil.


  • Mostrar Abstract
  • .

16
  • PEDRO HENRIQUE DE ALMEIDA VARELA
  • OBTENÇÃO, CARACTERIZAÇÃO E APLICABILIDADE DE UM COMPÓSITO COM MATRIZ DE RESINA ORTOFTÁLICA E REFORÇOS DE TECIDOS DE JUTA (CORCHORUS CAPSULARIS) HIBRIDIZADO COM FIBRA DE VIDRO

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MOISES VIEIRA DE MELO
  • FLÁVIO ANSELMO SILVA DE LIMA
  • MARIA KALIONARA DE FREITAS MOTA
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 28/07/2017

  • Mostrar Resumo
  • A Fabricação de novos materiais compósitos é uma alternativa mais barata para substituir materiais convencionais, nesse intuito foi obtido e estudado a viabilidade do uso do Tecido Plano de Juta (TPJ) e tecido de fibra de vidro (TFV) em um compósito híbrido de matriz de resina poliéster ortoftálica. O processo de obtenção do compósito foi testado em relação ao número máximo de camadas que poderia ser utilizado, sem comprometer a sua processabilidade e a fabricação dos corpos de prova (CPs) em molde compressivo. Foram escolhidas e testadas duas configurações, híbridas e não híbridas, com 4, 6, 8 e 10 camadas de tecido plano de juta mais a resina ortoftálica e 4, 6, 8 e 10 camadas de tecido plano de juta intercalados com o tecido de fibra de vidro mais a resina ortoftálica. O compósito em suas duas configurações e várias formulações foi caracterizado para a determinação de suas principais propriedades através das analises de tração, flexão, impacto, densidade, absorção de umidade, condutividade térmica, envelhecimento, MEV, DRX e FRX. No compósito proposto o TPJ e o TFV tiveram função de carga de reforço, com predominância para o TFV uma vez que todas as formulações estudadas para o compósito híbrido apresentaram resistência mecânica superior à da resina. A configuração 10TJV foi à configuração de melhor resultado de resistência à tração, à flexão e ao impacto. O melhor desempenho do compósito híbrido em relação à resina foi à resistência ao impacto chegando a alcançar valores bem superiores, na ordem de 1000 vezes maiores em relação à mesma. As propriedades térmicas do compósito híbrido foram competitivas com as da resina ortoftálica, trazendo boas possibilidades para aplicações térmicas. O MEV evidenciou que houve aderência entre o TPJ, o TFV e a resina para todas as configurações, porém ocorreram fissuras, vazios e desprendimento de feixes de fibra. O compósito proposto apresentou viabilidade para a fabricação de protótipos solares e eólicos, como foi demonstrada pela obtenção de uma pá a ser usada em aerogeradores do tipo darrieus, e de uma parábola que foi utilizada em um fogão solar multifocal.


  • Mostrar Abstract
  • .

17
  • RICARDO CÉSAR DA SILVA ROCHA
  • ESTUDO DA DEPOSIÇÃO DE REVESTIMENTOS OBTIDOS A PARTIR DE PÓ DE Fe-NbC EM SUBSTRATO DE AÇO ABNT 1020 POR ASPERSÃO TÉRMICA À PLASMA

  • Orientador : THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AUGUSTO JOSE DE ALMEIDA BUSCHINELLI
  • EDUARDO GALVAO RAMALHO
  • ERALDO CÂMARA DE SOUZA
  • PAULO ROBERTO MEI
  • THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • Data: 31/07/2017

  • Mostrar Resumo
  • Os processos de aspersões térmicas são utilizados na obtenção de revestimentos com objetivos diversos, dentre estes a redução ao desgaste, prevenção à corrosão do ambiente de serviço ou reparo de superfícies. Camadas termicamente aspergidas tem sido intensamente utilizada na indústria de petróleo, aeroespacial, elétrica entre outras. Os revestimentos podem ser feitos de metal, cerâmica, vidros e a maioria dos plásticos e compósitos. Os processos de aspersão térmica têm se destacado pelo método rápido e eficiente para aplicação de revestimentos com grandes vantagens como: redução tempo e de custo se comparada a outras técnicas de deposição de camadas. O carbeto de nióbio (NbC) tem se destacado na indústria mecânica, na área química e de microeletrônica, por apresentar propriedades como elevada dureza, alto ponto de fusão (3610°C), elevada condutividade térmica, grande estabilidade química e até resistência a radiação. As propriedades dos revestimentos dependem da composição química e da microestrutura, que são influenciadas por sua vez pelos parâmetros do processo de deposição de arco não transferido. Esta técnica vem sendo estudada para o processamento de revestimentos para diversas aplicações. O Fe-NbC é um novo produto desenvolvido para ser utilizado como reforço para a melhoria das propriedades mecânicas de materiais metálicos. Apresenta-se neste trabalho os resultados de uma investigação sobre a formação, caracterização e desempenho tribológico de camadas duras, obtidas por aspersão térmica a plasma de arco não transferido a partir do pó de Fe-NbC, depositados em substrato de aço ABNT 1020. Nos testes de aspersão, foram variadas a corrente de trabalho e a vazão de gás da tocha. As camadas depositadas foram caracterizadas por meio de análises de Difração de raios X, microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, analise química, rugosidade, microdureza Vickers e testes de pino-sobre-disco. Os resultados indicaram que as variações dos parâmetros de deposição alteraram a dureza e o coeficiente de atrito devido a formação das fases de NbC e Fe3O4. Mostrando que o pó de Fe-NbC, torna-se eficiente como reforço de material.


  • Mostrar Abstract
  • .

18
  • CLÁUDIO MÁRIO NASCIMENTO
  • ESTUDO E DESENVOLVIMENTO DO COMPÓSITO COM CARGA DE FIBRA DE COCO E CORTIÇA TRITURADA

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALINE CRISTINA MENDES DE FARIAS
  • JOSE RIBEIRO DE SOUZA FILHO
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MANOEL FERNANDES DE OLIVEIRA FILHO
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 04/08/2017

  • Mostrar Resumo
  • Nesse projeto de pesquisa fabricou-se um compósito de matriz cimenticia (gesso) reforçado com fibras vegetais (fibra de coco e cortiça), com o objetivo de reduzir o fluxo de calor natural em ambientes de moradia, trabalho, lazer e outros. É uma proposta de sustentabilidade com impacto socioambiental porque foram usados materiais naturais de fácil obtenção e recicláveis como gesso, fibra de coco e cortiça triturada.O compósito destina-se a fabricação de tijolos maciços para paredes não estruturais, placas de forro e argamassa para reboco; fabricado como um produto resistente e isolante térmico, com baixo consumo de energia em sua produção. Após levantamento bibliográfico sobre produtos similares foram fabricados 80 corpos de prova para ensaios de resistência mecânica e térmica. O Estudo e Desenvolvimento do Compósito de Gesso com Fibra de Coco e Cortiça triturada (CGFCC) iniciaram-se com a caracterização dos materiais nas análises de FRX, DRX, TGA e MEV. Comprovaram-se as características e propriedades que atendem as necessidades do compósito, após seleção e preparação dos materiais realizou-se a fabricação dos CPs em quatro formulações distintas, sendo: F1 (gesso puro), F2(gesso+f.c), F3(gesso+cortiça triturada) e F4(gesso+f.c+cortiça) com valores de 10%, 20% e 30% respectivamente. Os ensaios realizados apresentaram resultados satisfatórios comparados aos produtos convencionais; as planilhas e gráficos chegaram aos seguintes resultados: ensaios de absorção de umidade F2 (4,0%) ficaram dentro da norma  6%); absorção de água saturada menor em F4; resistência à compressão ficou mínima de 1,37 e máximo de 7,23 Mpa para F1, F2, F3 e F4; densidade baixa em todas as formulações, e dureza Shore D dentro da norma variando entre 85 – 98. Os ensaios de resistência térmica apresentaram ótimos resultados confirmando as propriedades dos materiais do CGFCC; condutividade térmica 50%, sendo em F2C (±0,19 (W/m.K));  F4C e F3C com padrão de 0,6 – 0,7 (W/m.K);  resistividade térmica melhor em F2C = 525,7(ºC.cm/w), seguidos de F4C e F3C;  calor especifico menor em F2C = 1000(kj/(kg.K), seguidos de F4B e F3C; e ensaio de difusividade térmica menor em F2B = 0,17(mm²/s) seguido de F4C e F3B. Os resultados demonstraram as possibilidades do gesso beta di-hidrato e hemi-hidrato como matriz na manufatura de produtos a serem utilizados nos sistemas construtivos com baixo custo, além de sua contribuição com o meio ambiente através da redução de coco e cortiça descartados nos lixões urbanos e rurais.


  • Mostrar Abstract
  • .

19
  • ELISÂNGELA BEZERRA DAS NEVES HOLANDA
  • NANOTUBOS DE CARBONO FUNCIONALIZADOS E IMOBILIZADOS EM FIBRAS TEXTEIS: AVALIAÇÃO DA CITOTOXICIDADE, ADESÃO CELULAR E POTENCIAL APLICAÇÃO BIOMÉDICA

  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDREA LIMA DE SA
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • ELAINE CRISTINA MARTINS DE MOURA SANTOS
  • IRIS OLIVEIRA DA SILVA
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • KESIA KARINA DE OLIVEIRA SOUTO SILVA
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • Data: 14/08/2017

  • Mostrar Resumo
  • Os nanotubos de carbono de multicamadas (MWCNT) incorporados à materiais de origem proteicas podem contribuir para o surgimento de interessantes biomateriais compósitos com grande potencial de aplicações biológicas. Os MWCNT são promissores vetores de DNA em células e embriões de seres vivos. Porém, o desencadeamento do seu uso na área biomédica está relacionado à padronização de sistemas e protocolos para avaliar os potenciais impactos na saúde humana e no meio ambiente. O objetivo geral deste estudo foi avaliar o efeito da funcionalização, a citotoxicidade e a adesão celular dos nanotubos de carbono na sua forma comercial e modificados por diferentes processos em células macrófagos (J774 e RAW). Nesta pesquisa, inicialmente foram realizados diferentes processos de funcionalização nos MWCNT visando a inserção de grupos funcionais e possível compatibilidade com biopolímeros. Após a funcionalização os MWCNT foram caracterizados por diferentes técnicas e realizados os ensaios de citotoxidade e a eletroanálise. Os biopolímeros utilizados para a funcionalização do substrato têxtil da proteína da soja foram o colágeno extraído da pele da tilápia e o colágeno comercial. Os substratos têxtis foram funcionalizados através do processo Dip coating e em seguida, foram incorporados os nanotubos de carbono pelo mesmo processo. Os resultados obtidos através das análises do processo de funcionalização dos MWCNT revelaram que as amostras funcionalizadas com a quitosana tende a aumentar o diâmetro do tubo devido a formação de uma monocamada polimérica em sua superfície e que os melhores resultados de oxidação foram para as amostras que passaram pelo processo de funcionalização ácida e funcionalização ácida com quitosana. Os resultados obtidos pela Espectroscopia Raman comprovaram que o processo de funcionalização foi realizado com êxito, possibilitando a inserção de grupos funcionais sobre os nanotubos. A eletroanálise nos nanotubos mostraram que os maiores valores da capacitância por massa e por área foram para as amostras funcionalizadas com ácidos e que a adição da quitosana durante a funcionalização aumenta a resistência à passagem da corrente, além de provocar um efeito isolante. Os ensaios de citotoxidade dos MWCNT realizadas em macrófagos nas concentrações de 100, 75, 50, 25 e 5 µg/mL demonstraram um percentual em torno de 95% de viabilidade celular para as amostras funcionalizadas com ácido e quitosana para todas as concentrações. A observação visual do efeito da funcionalização do substrato têxtil com o colágeno indicou que o tipo e a origem da proteína interferem no efeito da impregnação dos nanotubos de carbono. Em conclusão, as exposições de macrófagos a baixas concentrações de MWCNT funcionalizados não causaram impacto na viabilidade celular, o que abre as possibilidades de diversos estudos para potencializar aplicações na área biológica.


  • Mostrar Abstract
  • .

20
  • LUCIANI PAOLA ROCHA CRUZ BARROS
  • OBTENÇÃO DE NANOCELULOSE POR HIDRÓLISE ÁCIDA E ENZIMÁTICA DE FIBRAS DE ALGODÃO DE RESÍDUO DE TECIDO TINGIDO COM CORANTE ÍNDIGO

  • Orientador : JOSE DANIEL DINIZ MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA PAULA CYSNE BARBOSA
  • EVERALDO SILVINO DOS SANTOS
  • FERNANDO RIBEIRO OLIVEIRA
  • HENRIETTE MONTEIRO CORDEIRO DE AZEREDO
  • JOSE DANIEL DINIZ MELO
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • Data: 21/08/2017

  • Mostrar Resumo
  • Nanocristais de celulose são nanomateriais derivados da celulose, que é um recurso renovável e abundante na natureza. Por apresentarem uma combinação de propriedades como alta resistência mecânica, rigidez, superfície reativa e biodegradabilidade, esses materiais têm recebido grande interesse para aplicações que incluem desde reforço em materiais poliméricos, embalagens alimentares, a aplicações na área farmacêutica. A produção de celulose nanométrica a partir de fibras de algodão tem sido relatada em vários trabalhos publicados na literatura. O objetivo desta pesquisa foi estudar a obtenção de nanocelulose a partir do resíduo de tecido de fibra de algodão tingido com corante índigo, pelas vias de hidrólise ácida e enzimática. Nanocelulose foi obtida com e sem a realização de pré-tratamento para remoção do corante e os efeitos do pré-tratamento nas características da nanocelulose foram avaliados. Na hidrólise ácida, foram avaliadas duas condições de tratamento para isolamento de nanocristais de celulose: concentrações de ácido sulfúrico de 55% m/m a 60◦C e 65% m/m a 45◦C, com tempos de 30 e 60 min. Na hidrólise enzimática foram estudados a influência do tipo de complexo enzimático (Trichoderma reesei ATCC 26921 e Aspergillus fumigatus), o tempo (0 a 48h) e a carga enzimática (7,5 e 12 FPU). As suspensões obtidas após hidrólise foram caracterizadas pelas técnicas de potencial zeta, microscopia de força atômica, microscopia eletrônica de transmissão, espectrofotometria de infravermelho, difração de raios X, análise termogravimétrica, açúcares redutores totais e cromatografia líquida de alto desempenho. Os resultados comprovaram a obtenção de nanocelulose a partir do tecido de algodão tingido com corante índigo, tanto no processo via hidrólise ácida, como no de via enzimática. As imagens de microscopia indicaram nanocristais de celulose com formato acircular a partir da hidrólise ácida. No caso da hidrólise enzimática, as imagens mostraram a presença de nanocelulose com formato esférico. Com relação aos resultados da hidrólise ácida, não se pode afirmar que o pré-tratamento interferiu nos valores obtidos para o fator de forma, já que a presença de aglomerados dificulta a medição dos nanocristais. A hidrólise ácida realizada na condição de 65% a 45◦C e tempo de 60 min resultou em nanocristais com menor comprimento e diâmetro, tanto para o tecido pré-tratado como para o sem pré-tratamento. Com relação a hidrólise enzimática, a realização de pré-tratamento não alterou significativamente as características das estruturas micro e nanocristalina. O tamanho médio das nanoceluloses obtidas foram na faixa de 80 a 230nm. Os resultados do processo de hidrólise enzimática por cromatografia indicam que as melhores conversões de celulose em glicose ocorreram utilizando o complexo enzimático Trichoderma reesei ATCC 26921 com carga de enzima de 12 FPU e tempo de hidrólise de 48h. Em resumo, este estudo demonstrou que estruturas nanométricas podem ser obtidas a partir do tecido de algodão tingidos com corante índigo, sem a necessidade de pré-tratamento para remoção do corante, e as características dos nanomateriais obtidos dependem do processo de hidrólise utilizado.


  • Mostrar Abstract
  • .

21
  • RUBENS CAPISTRANO DE ARAUJO
  • REVESTIMENTO SUPERHIDROFÓBICO DE NANOCOMPÓSITO PTFE/CaO FABRICADO POR DEPOSIÇÃO DE ESPUMA EM FIBRAS DE PLA

  • Orientador : JOSE DANIEL DINIZ MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FERNANDA STEFFENS
  • HENRIETTE MONTEIRO CORDEIRO DE AZEREDO
  • JOSE DANIEL DINIZ MELO
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • MAURICIO ROBERTO BOMIO DELMONTE
  • Data: 21/08/2017

  • Mostrar Resumo
  • Superfícies superhidrofóbicas têm sido objeto de muitos estudos devido ao grande interesse científico e tecnológico para aplicações como autolimpeza, anticorrosão, separação água/óleo, microfluídica, dentre outras. A superhidrofobicidade depende das características químicas e topologia das superfícies. Neste trabalho, foi desenvolvido um novo método de produção de revestimento superhidrofóbico nanoestruturado em materiais fibrosos, utilizando o processo de deposição de espuma. Com base no método desenvolvido, revestimentos nanocompósitos de politetrafluoretileno e nanopartículas de óxido de cálcio foram depositados sobre fibras de Poliácido láctico para avaliação de superhidrofobicidade. A influência de parâmetros de processo como, concentração de nanopartículas de óxido de cálcio, concentração de Politetrafluoretileno, temperatura de polimerização e tempo de polimerização, foi avaliada. O revestimento foi caracterizado por ângulo de contato, difração de raios-x, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier e reflectância total atenuada, microscopia eletrônica de varredura, microscopia de força atômica, microscopia eletrônica de transmissão e espectroscopia de raios-x de dispersão de elétrons, teste de repelência a líquidos com vários valores de tensão superficial, teste de verificação da autolimpeza e teste de resistência a lavagem. Os resultados de difração de raios-x e espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier indicaram a presença de Politetrafluoretileno e nanopartículas de óxido de cálcio sobre a superfície das fibras de Poliácido láctico, confirmando a deposição do revestimento pelo processo desenvolvido. Dentre os parâmetros de processo estudados, a condição de 0,6% sobre o peso do material (spm) de nanopartículas de óxido de cálcio, 80 g/l de Politetrafluoretileno, 140°C e 90 segundos de polimerização resultou no maior valor de ângulo de contato para o revestimento de Politetrafluoretileno/nanopartículas de óxido de cálcio (159,67° ± 1,05°). As imagens de microscopia eletrônica de transmissão, microscopia eletrônica de transmissão e espectroscopia de raios-x de dispersão de elétrons e microscopia de força atômica mostraram nanopartículas de óxido de cálcio com formas esférica e retangular e alterações morfológicas e topográficas na superfície das fibras de Poliácido láctico com a deposição do recobrimento. Os resultados dos testes de repelência aquosa realizados utilizando uma série de soluções de água/álcool isopropílico com diferentes tensões superficiais indicaram repelência da superfície revestida a todas as soluções testadas. As fibras com o revestimento de Politetrafluoretileno/ nanopartículas de óxido de cálcio também apresentaram propriedade de autolimpeza fazendo com que uma gota de água removesse a sujeira da superfície. O nanorevestimento manteve a superhidrofobicidade mesmo após 25 ciclos de lavagem e 100 ciclos de abrasão. Em resumo, o processo de fabricação apresentado nesta pesquisa utilizando a deposição de espuma mostrou-se simples e prático para deposição de filmes superhidrofóbicos em fibras e tecidos. O revestimento de Politetrafluoretileno/nanopartículas de óxido de cálcio depositado em fibras de Poliácido láctico via deposição de espuma apresentou propriedades superhidrofóbicas.


  • Mostrar Abstract
  • .

22
  • ZULMAR JOFLI DOS SANTOS JÚNIOR
  • FABRICAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE UM COPÓSITO COM MATRIZ DE RESINA POLIÉSTER ORTOFTÁLICA E CARGA DE FIBRAS VEGETAIS DA ESPÉCIE AGAVE ANGUSTIFOLIA HAW

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • IVERTON RODRIGO BARBOSA GOMES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • MIGUEL CABRAL DE MACÊDO NETO
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 31/08/2017

  • Mostrar Resumo
  • As questões ambientais vêm provocando discussões entre vários atores sociais, compostos por grupos de ativistas, ambientalistas, políticos, cientistas, pesquisadores, discentes, instituições públicas e privadas. Dentro deste universo o presente trabalho propõe-se a obter e caracterizar um compósito de matriz de resina poliéster ortoftálica com carga/reforço de fibra vegetal da espécie Agave Angustifolia Haw na proporção de 5%, 7,5% e 10% em massa em relação à matriz. Foram fabricadas mantas de fibra de agave para três formulações e para a obtenção do compósito utilizou-se o processo de prensagem a frio. As mantas de agave eram colocadas no molde com orientações defasadas de 90° Os corpos de prova das formulações do compósito foram fabricados em molde fechado a baseados em normas específicas, e foram submetidas a ciclos de ensaios mecânicos, térmicos, físicos e químicos, sendo determinadas as resistências atração, flexão e impacto, de resistência mecânica à tração, flexão e impacto, a densidade, a absorção de água, a composição química através do Difratômetro de Raios X (DRX) e  Espectrometria de fluorescência de Raios X (FRX), e a microestrutura das formulações do compósito proposto. Provou-se a viabilidade de obtenção do compósito para todas as formulações estudadas. A formulação mecanicamente mais viável foi a de 10% de fibra de agave. Todas as formulações apresentaram resistências mecânicas à tração e ao impacto superiores à da resina matriz, traduzindo uma função de carga de reforço da fibra de agave utilizada.


  • Mostrar Abstract
  • .

23
  • CLAUDIO ROMERO RODRIGUES DE ALMEIDA
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DAS PROPRIEDADES FOTOLUMINACENTES DO CaMoO4 DOPADO COM TERRAS RARAS Eu+3, Tb+3 e Tm+3 OBTIDOS PELA TÉCNICA DE SPRAY PIRÓLISE ULTRASSÔNICO

  • Orientador : CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • ELSON LONGO DA SILVA
  • FABIANA VILLELA DA MOTTA
  • MAURICIO ROBERTO BOMIO DELMONTE
  • MAXYMME MENDES DE MELO
  • Data: 31/08/2017

  • Mostrar Resumo
  • Os materiais que pertencem a família dos molibdatos com estrutura cristalina tipo scheelita têm sido objeto pesquisas ao longo do tempo. O amplo interesse nestes compostos reside em suas excelentes propriedades ópticas, que formam a base de sua utilização como substâncias fosforescentes, materiais para lasers, e detectores de cintilação entre outros.
    A técnica de spray pirólise ultrassônica, por sua vez, é uma técnica de produção contínua de pós, de apenas uma etapa, de fácil controle dos parâmetros e apesar de ser uma metodologia amplamente utilizada, não há referências de seu uso para a produção de molibdatos de cálcio puro e com dopagem de terras raras.
    Neste trabalho foi estudado a obtenção de partículas de molibdato de cálcio (CaMoO4) puro e dopado com diferentes porcentagens em mol de 1%, 2% e 4% das terras raras Eu+3, Tm+3, Tb+3 e suas respectivas misturas a partir da técnica de spray pirólise ultrassônico. Os materiais obtidos foram caracterizados pelas técnicas de difração de raios-X, espectroscopia de micro Raman, espectroscopia ótica nas regiões do ultravioleta-visível, microscopia eletrônica de varredura com canhão de elétrons por emissão de campo e espectroscopia de fotoluminescência.
    Os resultados indicaram que a técnica de spray pirólise ultrassônico produziu material de alta pureza, nas dimensões nano e micro, com morfologia esférica. Com a adição das terras raras com diferentes porcentagens em mol de 1%, 2% e 4% e sua mistura na estrutura do CaMoO4, foi possível observar as emissões de fotoluminescência características das terras raras e a obtenção de materiais com emissões no branco para as amostras de CaMoO4 2%TR e CaMoO4 4%TR.


  • Mostrar Abstract
  • .

24
  • RUI CARLOS DE SOUSA MOTA
  • PRODUÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE UM COMPÓSITO A BASE DE RESINA POLIÉSTER ORTOFTÁLICA UTILIZANDO O EXOCARPO DE LICURI PARTICULADO

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALINE CRISTINA MENDES DE FARIAS
  • FERNANDA ALVES RIBEIRO
  • IRIS OLIVEIRA DA SILVA
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • RAIMUNDO JORGE SANTOS PARANHOS
  • Data: 11/09/2017

  • Mostrar Resumo
  • Visando a melhoria e otimização dos processos produtivos, pesquisadores dos mais diversos segmentos buscam apresentar soluções que reduzam custos operacionais e a utilização de matéria-prima empregados na fabricação de bens em geral. O uso de resíduo, de origem vegetal e industrial, atende ao apelo da sustentabilidade e agrega renda aos agricultores familiares e de baixa renda. Este trabalho estuda o aproveitamento do exocarpo da fruta do licurizeiro (Syagro Coronata), palmeira nativa do semiárido baiano e chamada também de nicuri, licuri, Ouricuri etc. e tem como objetivo contribuir para a ampliação da cadeia produtiva, agregando renda ao pequeno produtor e ao agricultor familiar. Para tanto, buscou-se caracterizar e analisar as propriedades mecânicas e térmicas do referido resíduo que hoje não possui utilidade para os agricultores, que após a cominuição pelo processo de impacto (pilão manual) e moagem em um moinho de facas com telas de 1,0 mm e de passar pelo processo de peneiramento para separar as partículas com tamanhos entre 0,0085 e 0,0074 mm e foi caracterizado por MEV, DRX; TG e densidade volumétrica para melhor conhecer suas propriedades. Este particulado foi  utilizado como carga em um compósito polimérico tendo como matriz a resina poliéster ortoftalica pré acelerada em quatro proporções em massa, 10; 20; 30 e 40 % que foram comparadas com a resina pura  e que depois foi caracterizados MEV, por DRX, TG, Condutividade térmica, densidade volumétrica, impacto, absorção de água, tração e flexão em três pontos, para tanto foram fabricadas placas com as dimensão de 400 x 300 x 8 mm e cortado os corpos de provas  de acordo com as normas vigentes, a mistura foi homogeneizada com  a utilização de uma batedeira doméstica por dez minutos a uma rotação de 720 rpm e depois despejada na forma de granito e deixado curar por oito horas e uma pós cura de mais oito horas, depois foi cortado os corpos de prova nas dimensões normatizadas e lixadas e polidas para que não houvesse a menor interferência possível nos resultados. Ficou demonstrado que a formulação com adição de 20% de resíduo apresentou no geral uma melhor performance para utilização estrutural em aplicações que não exijam solicitações mecânicas, assim como um melhor acabamento para utilização em ecodisigner e peças acadêmicas.


  • Mostrar Abstract
  • .

25
  • FRANCIÉLIO GOMES DA SILVA
  • ESTUDO DA CONCENTRAÇÃO DE TENSÃO DOS LAMINADOS SANDUÍCHES À FLEXÃO

  • Orientador : RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AVELINO MANUEL DA SILVA DIAS
  • EDVAN MOREIRA
  • MAXYMME MENDES DE MELO
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • SELMA HISSAE SHIMURA DA NOBREGA
  • SERGIO RENAN LOPES TINO
  • Data: 15/09/2017

  • Mostrar Resumo
  • Esse trabalho consiste no estudo do comportamento das propriedades mecânicas do compósito laminado sanduíche com núcleo de honeycomb, submetido à flexão em 4 pontos, fabricado pela indústria aeronáutica. O mesmo tem como principais objetivos a análise da concentração de tensão e um estudo detalhado dos modelos e critérios de falha que ocorre nesses materiais. De acordo com normas ASTM, confeccionou-se corpos de prova sem furo LS e com furo LSF circular concêntrico. Este estudo foi realizado em diversos laminados compósitos sanduíches com diferentes dimensões de largura e diâmetro do furo. Para o estudo de concentração de tensão efetuou-se o comparativo entre os modelos teórico como o Critério da Tensão Média (Average Stress Criterion - ASC), o Critério da Tensão Pontual (Point Stress Criterion - PSC), o modelo de falha inerente, (Inherent flaw model - IFM) e o Critério de Tensão Máxima (Maximum Stress criterion - MSC) em conjunto com os dados experimentais e os resultados de simulação matemática pelo Método dos Elementos Finitos (MEF). Além disso, foram também desenvolvidas técnicas de análise, já consagradas na literatura, para determinação das propriedades mecânicas residuais devido a influência do furo, com o objetivo de produzir um modelo de falha que defina o comportamento do material sob ação da concentração de tensão. Todos os comparativos foram feitos com o intuito de se obter uma boa previsibilidade entre os dados experimentais com os modelos propostos e os resultados numéricos. Já a análise da concentração de tensão em torno do furo foi realizada pelo monitoramento da tensão média dos extensômetros submetido até a tensão máxima de flexão. A modificação dos métodos PSC, ASC e IFM, a partir dos resultados experimentais do LSF, é algo que foi verificado com exclusividade neste trabalho, onde traz uma metodologia nova para a área de concentração de tensões em compósitos. A partir dos dados experimentais e da micromecânica, dos resultados analítico e matemáticos (MEF) gerou-se curvas de concentração de tensão em torno do furo. Quando D/W era superior a 0,3 os valores analíticos começaram a apresentar concentração de tensões superior ao valor obtido experimentalmente, como no caso das amostras W90D32 e W90D38.


  • Mostrar Abstract
  • .

26
  • EDUARDO CAMPELO SOEIRO
  • DESENVOLVIMENTO DE UM COMPÓSITO POLIMÉRICO A PARTIR DO POLIURETANO E O PÓ DE MACAMBIRA VISANDO ISOLAMENTO TÉRMICO

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DORGIVAL ALBERTINO DA SILVA JÚNIOR
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • MIGUEL CABRAL DE MACÊDO NETO
  • VALÉRIO FERNANDES DE AZEVEDO
  • Data: 25/09/2017

  • Mostrar Resumo
  • Nos últimos anos, a preocupação com a preservação do meio ambiente tem incentivado as pesquisas de novos materiais que utilizem matérias primas de fontes naturais renováveis. Neste trabalho, produziram-se três composições em molde fechado com 5, 10 e 15% em massa do pó de macambira, denominados PU5, PU10 e PU15, além da espuma rígida de poliuretano puro, PU. As espumas rígidas de PU e seus compósitos foram caracterizados fisicamente através da densidade aparente, absorção de água e teor de umidade. A morfologia foi observada através de imagens feitas por micrografia eletrônica de varredura (MEV). A identificação dos principais grupos orgânicos foi possível com a espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Foram realizados ensaios de compressão, tração, flexão em três pontos e dureza para avaliar o comportamento mecânico. Além disso, as análises de DRX possibilitaram a determinação da cristalinidade do material. A termogravimetria possibilitou determinação das temperaturas limite de resistência à degradação térmica dos materiais. Parâmetros como a capacidade calorífica, a condutividade, difusividade e resistividade térmicas também foram determinados. Os compósitos PU10 e PU15 apresentaram propriedades térmicas semelhantes ao poliuretano puro. Isso mostrou que a utilização do pó de macambira como carga nas proporções de 10 e 15% em massa é viável, uma vez que, apesar das semelhanças nas propriedades, as espumas compósitos apresentam vantagens do ponto de vista ambiental e econômico, pois parte do volume da espuma é ocupado pelo pó de macambira, um material biodegradável originado de fonte renovável

    .


  • Mostrar Abstract
  • .

27
  • MARINALVA FERREIRA TRAJANO
  • SÍNTESE DE NANOPARTÍCULAS POR SPUTTERING EM BIOLUBRIFICANTES PARA APLICAÇÕES EM TURBINAS EÓLICAS

  • Orientador : SALETE MARTINS ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANTE FERREIRA FRANCESCHINI FILHO
  • FELIPE BOHN
  • FLÁVIO JOSÉ DA SILVA
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • SALETE MARTINS ALVES
  • Data: 29/09/2017

  • Mostrar Resumo
  • Engrenagens e outros conjuntos mecânicos são muito importantes para a conversão da energia eólica em energia elétrica em turbinas eólicas, mas a sua durabilidade e eficiência são severamente prejudicadas por algumas questões tribológicas como corrosão, desgaste, deformação e fragmentação. Os lubrificantes utilizados para reduzir esse desgaste e deformação são de fontes não renováveis podendo não ser viáveis ambientalmente. Assim, surgem novas tecnologias que visam o desenvolvimento de produtos de fontes renováveis substituindo o óleo mineral e aditivo de extrema pressão. A este respeito, óleos vegetais e novos aditivos inorgânicos estão sendo pesquisados como uma alternativa adequada para substituir os lubrificantes utilizados atualmente em engrenagens de turbinas eólicas. O objetivo desse trabalho é sintetizar  nanopartículas inorgânicas em óleos vegetais por sputtering para obter nanopartículas (NPs) coloidais estáveis, desenvolvendo lubrificantes mais adaptados ao meio ambiente com aditivos mais eficientes, com um melhor nível de desempenho tribológico em relação ao menor coeficiente de atrito e menor desgaste nas caixas de velocidades das turbinas eólicas. A metodologia aplicada está divida em 5 etapas: 1- preparação do biolubrificante (óleo de girassol epoxidado); 2- caracterização físico-quimica dos lubrificantes; 3- deposição das nanopartículas por sputtering; 4- caracterização da dispersão e 5- nanoparticulas e avaliação tribológica. Nas deposições foram utilizados três níveis de corrente de descarga e consequentemente taxas de deposição (30 mA – 0,8 Å/s, 40 mA- 1,03 Å/s e 50 mA - 1,51 Å/s) para obter três tipos de concentrações (0,05%w, 0,1%w e 0,3%w) e com o reagente inorgânico Cu para se obter nanopartículas de cobre. As nanopartículas formadas foram caracterizadas em função do tamanho de partícula pela técnica de SAXS e uma amostra por MEV. A dispersão das nanopartículas foram analisadas por Uv-Visível, Polidispersividade, Potencial Zeta e SAXS. Para avaliar o desempenho tribológico foi utilizado o tribômetro HFRR analisando desgaste. Os resultados obtidos foram: biolubrificantes mais adequados ao meio ambiente com aditivos que corroboram com menor desgaste e menor atrito em superfícies metálicas com melhor dispersão das nanopartículas no óleo lubrificante.


  • Mostrar Abstract
  • .

28
  • CAMILLA DE MEDEIROS DANTAS AZEVÊDO
  • ESTUDO DA RESISTÊNCIA RESIDUAL DE DOIS COMPÓSITOS POLIMÉRICOS DE FIBRA DE VIDRO-E E KEVLAR 49 APÓS SOFREREM IMPACTO DE BAIXA VELOCIDADE

  • Orientador : RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AVELINO MANUEL DA SILVA DIAS
  • ELMO THIAGO LINS COURAS FORD
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • RENATA CARLA TAVARES SANTOS FELIPE
  • WANDERLEY FERREIRA DE AMORIM JÚNIOR
  • Data: 10/10/2017

  • Mostrar Resumo
  • As propriedades mecânicas dos materiais compósitos, das mais diversas aplicações industriais, podem ser reduzidas significativamente pela ocorrência de impactos de baixas velocidades. Esses impactos podem provocar danos internos no material comprometendo sua integridade. Assim, o presente estudo tem como objetivo fazer uma análise experimental da resistência residual à flexão em três pontos e compressão após o impacto (CAI), de dois tipos de laminados compósitos de matriz polimérica ortoftálica, sendo um deles reforçado a com 7 camadas de tecido bidirecional de Vidro E (CV) e o outro reforçado com 7 camadas de tecido bidirecional de Kevlar 49 (CK), sujeitos a impactos de baixa velocidade. Esse estudo é de grande importância pelo fato de tentar conduzir ao aparecimento prematuro de instabilidade estrutural e a consequente restrição do seu uso. A energia utilizada nesse trabalho para os dois tipos de laminados foi de aproximadamente 96J. Além disso, para o material compósito reforçado com fibra de kevlar, foram feitos sucessivos impactos com a mesma energia verificando sua influência nas propriedades do laminado. Sendo aplicadas 5 vezes, e 10 vezes a energia máxima de 96J. Como resultado verificou-se que no laminado CV, tanto as propriedades de compressão como de flexão em três pontos, a resistência se manteve praticamente inalterada enquanto que o módulo teve uma diminuição depois do impacto. Já no laminado CK houve um decréscimo tanto nas propriedades de compressão como flexão em três pontos após o impacto. Essa perda da integridade desses materiais pode ser justificada pela ocorrência de