Dissertações/Teses

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2024
Dissertações
1
  • SARAH BEATRIZ DOS SANTOS LOPES BEZERRA
  • Otimização e avaliação das propriedades térmicas e microestruturais de um nanocompósito RGO/Poliuretano/celulose

  • Orientador : JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA MELISSA DAMIAO LEITE
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • PIERRE BASILIO ALMEIDA FECHINE
  • RUBENS CAPISTRANO DE ARAUJO
  • Data: 22/03/2024

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  • A indústria automobilística está em constante busca por materiais avançados ambientalmente corretos que possam melhorar a segurança e reduzir os riscos de incêndio nos veículos, bem como, de baixa emissão de CO2. Nesse contexto, este trabalho tem por finalidade, desenvolver, aplicar e avaliar as propriedades retardante de chamas de um nanocompósito de óxido grafeno reduzido (RGO)/poliuretana (PUR)/algodão, utilizando um planejamento fatorial 23. As variáveis independentes analisadas no processo foram massa de óxido grafeno reduzido (RGO), temperatura e tempo de polimerização em infravermelho. As amostras foram caracterizadas quanto a medidas de ângulo de contato, trabalho de adesão, permeabilidade ao ar/água assim como, a resistência a tração e a abrasão. Também foram efetuadas análises microestruturais tanto do RGO quanto dos nanocompósitos via DRX, FTIR, espectroscopia Raman, HRTEM-SAED, MEV-FEG. Os resultados demonstraram que a síntese do OG e sua posterior redução obteve RGO com 2-4 folhas com espessura abaixo de 5 nm cada e, uma relação banda D/G maior que 1,05. A sua aplicação como agente de reforço no sistema PUR/algodão foi responsável por aumentar a hidrofobicidade do nanocomposíto, um maior poder anti fogo, maior resistência térmica, alta durabilidade quanto a abrasão em diferentes ciclos de desgastes. Assim, esse estudo comprova que, a temperatura de polimerização e massa de RGO são as variáveis mais importantes no processo de produção dos nanocompósitos e que, o RGO é um material 2D emergente na obtenção de nanomateriais retardante de chama com potencial aplicação na indústria automobilística.


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  • The automotive industry is in constant search for advanced environmentally friendly materials that can improve safety and reduce the risk of fire in vehicles, as well as low CO2 emissions. In this context, this work aims to develop, apply and evaluate the flame retardant properties of a nanocomposite of reduced graphene oxide (RGO)/polyurethane (PUR)/cotton, using a factorial design 23. The independent variables analyzed in the process were mass of reduced graphene oxide (RGO), temperature and infrared polymerization time. The samples were characterized in terms of contact angle measurements, adhesion work, air/water permeability, as well as tensile and abrasion resistance. Microstructural analyzes of both RGO and nanocomposites were also carried out via XRD, FTIR, Raman spectroscopy, HRTEM-SAED, SEM-FEG. The results showed that the synthesis of GO and its subsequent reduction obtained RGO with 2-4 sheets with a thickness below 5 nm each and a D/G band ratio greater than 1.05. Its application as a reinforcing agent in the PUR/cotton system was responsible for increasing the hydrophobicity of the nanocomposite, greater anti-fire power, greater thermal resistance, high durability in terms of abrasion in different wear cycles. Thus, this study proves that the polymerization temperature and mass of RGO are the most important variables in the production process of nanocomposites and that RGO is an emerging 2D material in obtaining flame retardant nanomaterials with potential application in the automotive industry.

2023
Dissertações
1
  • MARIANE DE LACERDA CATTANEO
  • CORRELAÇÃO ENTRE OS ENSAIOS DE ESCLEROMETRIA PENDULAR E MÉTODO CHARPY PARA AÇOS SAE 1080

  • Orientador : FABIO JOSE PINHEIRO SOUSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABIO JOSE PINHEIRO SOUSA
  • HARIM REVOREDO DE MACEDO
  • NICOLAU APOENA CASTRO
  • Data: 24/02/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • Busca-se cada vez mais praticidade e rapidez nos processos de análises
    de materiais. Uma das técnicas para se quantificar a tenacidade ao impacto de
    amostras metálicas é o método Charpy. Entretanto, a aplicação de análises
    esclerométricas pendulares para se obter propriedades como tenacidade ao
    impacto e dureza dinâmica pode ser promissora, pela rapidez e baixo custo, além
    disso, espera-se tratar de uma alternativa mais adequada para se medir, de
    forma indireta, a tenacidade ao impacto de chapas metálicas finas que são de
    difícil medição pelo método Charpy. Além de fatores que dificultam o uso do
    método Charpy como o comportamento plástico do material, as espessuras
    padronizadas necessárias e o tempo gasto relacionado à fabricação das
    amostras. Assim, busca-se a correlação entre as duas técnicas na caracterização
    de amostras de aço carbono SAE 1080. Este material foi escolhido devido à
    facilidade de se obter amostras com microestruturas homogêneas, através de
    tratamentos isotérmicos. Foi feita a comparação entre o método Charpy e o
    método do esclerômetro pendular, incluindo a preparação dos corpos de prova
    para ambos os equipamentos e tratamentos isotérmicos, além da análise das
    energias obtidas nos ensaios. Com a comparação dos resultados, foi investigada
    uma correlação entre ambos os ensaios. O esclerômetro pendular forneceu
    resultados que apresentaram uma forte correlação com os resultados dos testes
    Charpy realizados nas amostras, com coeficientes de correlação e de
    determinação de Pearson de aproximadamente 0,98 e 0,97, respectivamente. Tal
    correlação entre propriedades significativamente diferentes incentiva a realização
    de estudos mais aprofundados que possam vir não apenas a explicar os
    mecanismos envolvidos, mas também ampliar os conhecimentos sobre as
    propriedades mecânicas dos materiais.


  • Mostrar Abstract
  • One of the techniques to quantify the toughness of metallic samples is the Charpy method. However, the application of pendulum scratching test analyses to obtain properties such as toughness and dynamic hardness can be promising, due to its fast execution and low cost. Thus, the objective is to seek for a correlation between the two techniques in the characterization of the toughness of metallic materials. A comparison will be made between the Charpy method and the pendulum hammer method, including the characterization of metallic samples in both equipment and the analysis of the energy balance. By comparing the results, one can look for a strong correlation between both measured properties. So, the pendulum scratching test is expected to provide results that show a strong correlation with the results of Charpy tests performed on the chosen metallic materials. Such a correlation between significantly different properties encourages further studies that may not only explain the mechanisms involved, but also expand knowledge about the mechanical properties of materials.

2
  • JOSENILTON DOS SANTOS LOPES
  • Estudo das viabilidades térmica e econômica de um secador solar de exposição direta fabricado com materiais de baixo custo.

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • SALOMÃO SÁVIO BATISTA
  • Data: 31/03/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • Apresenta-se o estudo das viabilidades térmica e econômica do secador solar de exposição direta fabricado com materiais de baixo custo, utilizando 4600g de maçã (Malus Domestica). O secador solar trabalha em regime de circulação natural de ar e destaca-se pelo baixo custo e facilidade de operação e manutenção. As etapas do estudo consistiram na utilização de um secador solar em duas configurações: Configuração 1 – antes das modificações e Configuração 2 – Depois das modificações (isolamento), seleção e preparo da matéria-prima, análise da secagem ao longo do secador (3 amostras, localizadas na entrada, centro e saída secador solar), utilização de instrumentos para medição dos dados (radiação solar, velocidade do ar, massa, temperatura e tempo), e análise da eficiência do processo. Os resultados foram comparados com outros secadores e demonstraram a viabilidade econômica e térmica do secador solar estudado. A Configuração 2 proporcionou resultados superiores comparando com a Configuração 1. O Rendimento térmico de 10%, a eficiência do processo, 91,65%, a média da irradiânciao solar instantânea de 990 W/m^2 e custo total de R$258,44. Ao final, as fatias de maçã desidratada apresentaram textura e aparência satisfatórias e adequadas para comercialização.


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  • A study of the thermal and economic viability of the direct exposure solar dryer manufactured with low cost materials, using 4600g of apple (Malus Domestica) is presented. The solar dryer works with natural air circulation and stands out for its low cost and ease of operation and maintenance. The study stages consisted of using a solar dryer in two configurations: Configuration 1 - before the modifications and Configuration 2 - After the modifications (isolation), selection and preparation of the raw material, analysis of the drying along the dryer (3 samples , located at the entrance, center and exit of the solar dryer), use of instruments for measuring data (solar radiation, air velocity, mass, temperature and time), and analysis of the efficiency of the process. The results were compared with other dryers and demonstrated the economic and thermal viability of the studied solar dryer. Configuration 2 provided superior results compared to Configuration 1. Thermal Efficiency of 10%, process efficiency, 91.65%, average instantaneous solar irradiance of 990 W/m^2 and total cost of R$258.44 . In the end, the dehydrated apple slices had a satisfactory texture and appearance, suitable for commercialization.

3
  • LUÍS MATHEUS FERNANDES DE MORAIS
  • Efeito da técnica de preparação de pós de heptamolibdato de amônia e nitrato de cobre na densificação e propriedades dos compósitos Mo-Cu

  • Orientador : FRANCINE ALVES DA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCINE ALVES DA COSTA
  • NICOLAU APOENA CASTRO
  • UILAME UMBELINO GOMES
  • OSCAR OLIMPIO DE ARAÚJO FILHO
  • Data: 12/04/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • O compósito Mo-Cu é utilizado em dispositivos de empacotamento eletrônico, contatos elétricos e dissipadores de calor. A união das propriedades de alta condutividade elétrica e térmica do cobre com a resistência ao desgaste do molibdênio desperta forte interesse da indústria eletroeletrônica. A densificação desses compósitos Mo-Cu via sinterização é dificultada devido à mútua insolubilidade do Mo e Cu e a baixa molhabilidade do Cu no Mo. Todavia, a metalurgia do pó é uma rota viável para fabricação desse compósito. Neste trabalho, a influência das técnicas de mistura mecânica (MM) e moagem de alta energia (MAE), bem como do método químico de coprecipitação dos pós de heptamolibdato de amônia (HMA) e nitrato de cobre (NCu) na densificação, microestrutura e propriedades dos compactos de pós Mo-20%pCu e Mo-25%pCu foi investigada. Pós de HMA-NCu com 10,8 e 13,9 % em massa de NCu foram preparados, respectivamente, pelos métodos mecânicos (MM e MAE) e químico de coprecipitação. Os pós preparados foram reduzidos a 750 °C em forno tubular sob atmosfera de H2 e fluxo de 316 mL/min. Os pós compósitos de Mo-Cu com 20 e 25 % em massa de Cu obtidos foram compactados a 250 MPa e os compactos verdes sinterizados a 1.150 °C por 1 h sob atmosfera de H2. Os corpos sinterizados de pós Mo-Cu preparados por coprecipitação e MAE atingiram uma densidade relativa de 96 %, enquanto os preparados por MM alcançaram apenas 75 %. Os referidos compactos sinterizados alcançaram, respectivamente, uma microdureza de 190,7 ± 15,4, 293,3 ± 13,4 e 183,2 ± 18,6 HV, bem como uma condutividade elétrica de respectivamente 34, 22 e 15 IACS. A maior homogeneização e menor tamanho das fases resultantes da preparação de pós Mo-Cu por coprecipitação e MAE foram responsáveis pela obtenção dos maiores valores de densidade, microdureza e condutividade elétrica dos compactos de Mo-Cu sinterizados.


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  • Mo-Cu composite is used in electronic packaging devices, electrical contacts and heat skins. The union of the high electrical and termal conductivity properties of copper with the wear resistance of molbdenum, arouses strong interest in the electrical and electronics industry. The densification of these Mo-Cu composites via sintering is hampered due to the mutual insolubility of Mo and Cu and the low wettability of Cu to Mo. However, powder metallugy is a viable route to manufacture this composite. In this work, the influence of mechanical mixing (MM) and high energy milling (HEM) techniques, as well as the Chemical method of coprecipitation of heptamolybdate (AHM) and copper nitrate (CuN) powders on densification, microstructure and properties of Mo-20%wt.Cu and Mo-25%wt.Cu powder compacts were investigated. AHMA-CuN powders with 10.8 and 13.9 % by masso f CuN were prepared, respectively, by mechanical (MM and MAE) and chemical coprecipitation methods. The prepared powders were reduced in 750 °C in tubular furnace under H2 atmosphere and a flow of 316 mL/min. The composite Mo-Cu powders with 20 and 25 % by mass of Cu obtained were compacted at 250 MPa and the green compacts produced were sintered at 1.150 °C for 1 h under na atmosphere of H2. The sintered bodies of Mo-Cu powders prepared by coprecipitation and HEM reached a relative density of 96 ± 2.7%, while those prepared by MM reached Only 75 %. Said sintered compacts reached, respectively, a microhardness of 190.7 ± 15,4, 293.3 ± 13,4 and 183.2 ± 18,6 HV, as well as na electrical conductivity of respectively 34, 22 and 15 IACS. The greater homogenization and smaller size of the phases produced by the processes of preparation of Mo-Cu powders by coprecipitation and HEM are responsible for obtaining the highest values of the properties of density, microhardness and electrical conductivity of the sintered Mo-Cu compacts.

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  • JOSÉ WEVERTON OLIVEIRA SILVA
  • Viabilidade de utilização de um forno solar tipo caixa para produzir o assamento de alimentos.

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • SALOMÃO SÁVIO BATISTA
  • Data: 12/05/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • Foi estudada a capacidade de assamento de um forno solar tipo caixa fabricado a partir em madeira, com área interna em torno de 1,2m². Baseando-se nas equações que regem o comportamento do dispositivo, propôs-se um balanço térmico nos seus principais elementos para a determinação da sua eficiência térmica. O forno solar foi testado para duas configurações: em vazio e com carga. O forno proposto foi capaz de assar nove bolos de uma única vez, representando um recorde na capacidade de assamento simultâneo na história de mais de trinta e cinco anos de estudos dos fornos solares no LMHES.  A carga total dos nove bolos equivaleu a 6,75 Kg, o que demonstra a alta capacidade de carga de assamento que tal forno é capaz de produzir, com o assamento sendo operacionalizado em tempo de 90 minutos. Também foram assados no forno uma carga de seis pizzas de 460g em apenas 25 minutos. Os resultados mostraram que a superfície absorvedora e o ar alcançaram temperaturas máximas de 140°C e 102°C respectivamente, obtidas no teste sem carga. Foi demonstrada a viabilidade do forno solar para a produção de vários alimentos simultaneamente, podendo ser utilizado como fabriqueta de alimentos, que poderiam ser comercializados por pessoas de baixo poder aquisitivo, para geração de emprego e renda.


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  • The baking capacity of a box-type solar oven made from wood, with an internal area of around 1.2 m², was studied. Based on the equations that govern the behavior of the device, a thermal balance in its main elements was proposed to determine its thermal efficiency. The solar oven was tested for two configurations: no load and no load. The proposed oven was able to bake nine cakes at once, representing a record in simultaneous baking capacity in the history of more than thirty-five years of studies of solar ovens at the LMHES. The total load of the nine cakes was equivalent to 6.75 kg, which demonstrates the high baking load capacity that this oven is capable of producing, with baking being operationalized in a time of 90 minutes. A load of six 460g pizzas were also baked in the oven in just 25 minutes. The results showed that the absorbing surface and the air reached maximum temperatures of 140°C and 102°C respectively, obtained in the test without load. The viability of the solar oven for the production of several foods simultaneously was demonstrated, and it could be used as a food factory, which could be sold by people with low purchasing power, to generate employment and income.

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  • LUCIANO LUCAS FERNANDES LIMA
  • Estudo da deposição a plasma utilizando nova configuração em gaiola catódica: avaliado através da deposição de filme fino de MoS2 em AISI 1020

  • Orientador : THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • IGOR OLIVEIRA NASCIMENTO
  • MAXWELL SANTANA LIBÓRIO
  • ROMULO RIBEIRO MAGALHAES DE SOUSA
  • THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • Data: 18/05/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • A utilização de filmes sólidos lubrificantes permite ser uma ótima opção no controle do desgaste e atrito sob certas condições de operação além de não agredirem o meio ambiente. Assim, este trabalho visa realizar um estudo acerca da deposição por plasma com gaiola catódica de filmes finos de MoS2 em substratos de aço AISI 1020. A partir de uma adaptação da gaiola catódica denominada cilindros catódicos, as amostras foram tratadas em potencial catódico e flutuante com temperaturas de 300 °C, 350 °C e 400 °C, todas com atmosfera rica em argônio, como forma de estudar sua deposição nas duas configurações de potencial. Após os tratamentos, as mesmas foram submetidas a análises químicas por difração de raios-X (DRX) e espectroscopia Raman, além de ensaio tribológico de caloteste. Foi possível quantificar a espessura do revestimento utilizando microscopia eletrônica de varredura (MEV). De forma geral, os resultados indicaram êxito na deposição do bissulfeto de molibdênio em todas as amostras tratadas em potencial flutuante, e na formação de compostos de sulfeto em potencial catódico, como foi possível visualizar no DRX. Também foi possível qualificar o filme observando as bandas de vibração após deconvolução da espectroscopia Raman, uma vez que indicou a presença de picos referentes ao MoS2 e seus compostos. Por fim, houve uma expressiva redução no desgaste através no ensaio de caloteste.


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  • The use of solid lubricating films makes it a great option for controlling wear and friction under certain operating conditions, in addition to not attack the environment. Thus, this work aims to carry out a study on plasma deposition with cathodic cage of MoS2 thin films on AISI 1020 steel substrates. From an adaptation of the cathode cage named cathode cylinders, the samples were treated in cathodic and floating potential with temperatures of 300 °C, 350 °C and 400 °C, all with an atmosphere rich in argon, as a way of studying its deposition in the two potential configurations. After the treatments, they were subjected to chemical analysis by X-ray diffraction (XRD) and Raman spectroscopy, in addition to a calotest tribological test. It was possible to quantify the coating thickness using scanning electron microscopy (SEM). In general, the results indicated success in the deposition of molybdenum disulfide in all samples treated in floating potential, and in the formation of sulfide compounds in cathode potential, as it was possible to visualize in the XRD. It was also possible to qualify the film by observing the vibration bands after deconvolution of Raman spectroscopy, since it indicated the presence of peaks referring to MoS2 and its compounds. Finally, there was a significant reduction in wear through the calotest.

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  • JANIEL LOPES MARTINS
  • AVALIAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE MEMBRANAS DE PLA/ARGILA

  • Orientador : AMANDA MELISSA DAMIAO LEITE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA MELISSA DAMIAO LEITE
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • KALINE MELO DE SOUTO VIANA
  • NAYARA BEZERRA CARVALHO
  • Data: 01/08/2023

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    Resumo

    No presente trabalho foram produzidas membranas poliméricas a base de poli (ácido láctico) e bionanocompósitos de PLA e argila cloisite 20A, utilizando o método de evaporação com o solvente clorofórmio na proporção 15:85 (massa da argila: massa total, com adição de 3 e 5%). Ainda, para avaliar a influência da adição de carga na estrutura polimérica e nas propriedades de barreira das membranas e dos bionanocompósitos, foram utilizados os ensaios de difração de raios – X (DRX), ângulo de contato, microscopia eletrônica de varredura (MEV), ensaio de permeação a vapor d’água e o teste de porosidade aparente. Por meio da técnica de difração de raios – X, foram evidenciados a obtenção de bionanocompósitos contendo cargas de argila cloisite 20A, com concentrações de 3% e 5%. Os resultados obtidos revelaram uma estrutura semicristalina consistente com os achados descritos na literatura. Em outras palavras, os picos cristalinos típicos tanto do polímero quanto da argila foram observados. A partir dos resultados do ensaio de ângulo de contato pode-se verificar que a adição de argila na matriz polimérica provocou alteração na hidrofilicidade dos bionanocompósitos. As análises do ensaio de microscopia eletrônica de varredura evidenciaram uma estrutura densa sem formação de poros visíveis. Com base nos resultados obtidos do ensaio de transmissão de vapor d’água, é possível afirmar que, a adição de cargas de argila à matriz polimérica resultou em um aumento da permeabilidade da membrana indicando uma boa interação entre a argila e o polímero. A caracterização pelo ensaio de porosidade aparente evidenciou que o bionanocompósito com 5% de carga ratificou os melhores resultados em dois intervalos de tempo (30 e 45 minutos), significando uma formação intercalada da argila com o polímero. Desta maneira, foi possível obter um bionanocompósito com características e resultados satisfatórios nas propriedades de permeação para a aplicação em separação de gases e como um material filtrante.

     


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  • In the present work, polymeric membranes based on poly (lactic acid) and bionanocomposites of PLA and cloisite clay 20A were produced, using the evaporation method with the solvent chloroform in the proportion 15:85 (clay mass: total mass, with addition of 3 and 5%). Still, to evaluate the influence of the addition of charge on the polymeric structure and on the barrier properties of the membranes and bionanocomposites, tests of X-ray diffraction (XRD), contact angle, scanning electron microscopy (SEM), water vapor permeation test and apparent porosity test. By means of the X-ray diffraction technique, bionanocomposites containing loads of 20A cloisite clay were obtained, with concentrations of 3% and 5%. The obtained results revealed a semicrystalline structure consistent with the findings described in the literature. In other words, the typical crystalline peaks of both polymer and clay were observed. From the results of the contact angle test, it can be verified that the addition of clay in the polymeric matrix caused alteration in the hydrophilicity of the bionanocomposites. Scanning electron microscopy analysis showed a dense structure without visible pore formation. Based on the results obtained from the water vapor transmission test, it is possible to state that the addition of clay fillers to the polymeric matrix resulted in an increase in the permeability of the membrane, indicating a good interaction between the clay and the polymer. The characterization by the apparent porosity test showed that the bionanocomposite with 5% filler ratified the best results in two time intervals (30 and 45 minutes), meaning an intercalated formation of the clay with the polymer. In this way, it was possible to obtain a bionanocomposite with satisfactory characteristics and results in permeation properties for application in gas separation and as a filter material.

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  • FERNANDO ERICK SANTOS DA SILVA
  • OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE NANOCATALISADORES DE WC E Ni SUPORTADOS EM Al2O3 E MCM-41

  • Orientador : FABIO JOSE PINHEIRO SOUSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABIO JOSE PINHEIRO SOUSA
  • MARIA JOSE SANTOS LIMA
  • RAFAEL ALEXANDRE RAIMUNDO
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 07/08/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • A busca por novas fontes de energia renovável é uma preocupação mundial para um desenvolvimento cada vez mais sustentável. Dentre as fontes de energias renováveis, o hidrogênio (H2) é apontado como uma alternativa ao uso de combustíveis fósseis, pois apresenta impactos ambientais mínimos. O presente trabalho buscou obter catalisadores de níquel (Ni) e carbeto de tungstênio (WC) suportados em alumina (Al2O3) e MCM-41 voltados para a produção de H2 via reforma a seco do metano (CH4). Vários metais de transição, como Co, Pd, Pt, Ru, Rh, Ir e Ni, podem ser usados na reação de reforma. O carbeto de tungstênio apresenta comportamento semelhante ao da Pt em diversas reações catalíticas, proveniente da modificação da estrutura eletrônica do tungstênio pela adição do carbono. Nesse contexto, conseguimos sintetizar catalisadores de (Ni10%p) e (WC10%p) suportados em Al2O3 via impregnação incipiente com água destilada, e catalisadores de (Ni10%p), (WC10%p), (Ni2%p-WC8%p), (Ni5%p-WC5%p) e (Ni8%p-WC2%p) suportados em MCM-41 via impregnação incipiente com etanol. O (WC) usado no estudo foi produzido por carborredução de paratungstato de amônio (APT). O material obtido foi então caracterizado por difração de raios X (DRX), fluorescência de raios X, espectroscopia Raman, adsorção e dessorção de nitrogênio pelo método BET, e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Com base nos resultados obtidos, foi possível concluir que o processo de síntese do WC foi eficiente, produzindo carbetos com estrutura nanométrica (15,5nm) e morfologia das partículas de formas e tamanhos irregulares. A impregnação incipiente mostrou-se um método eficaz para todas os catalisadores obtidos, sendo que a fase níquel apresentou melhor dispersão sobre o suporte de alumina e o MCM-41, que a fase WC. Porém quando tem-se as duas fases ativas (WC-Ni) a dispersão nos suportes melhora significativamente para a fase ativa WC. O catalisador (Ni10%p/Al2O3) apresentou uma área superficial específica de 3,60 m²/g, e, o catalisador (WC10%p/Al2O3), uma área superficial específica de 2,2 m²/g. O catalisador Ni10%p/MCM-41 apresentou área superficial específica de 588,56 m²/g, já o catalisador WC10%p/MCM-41 mostrou uma área superficial de 870,63 m²/g, aumentando significativamente em relação a fase ativa níquel (Ni10%p/MCM-41).


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  • The search for new sources of renewable energy is a global concern for increasingly sustainable development. Among renewable energy sources, hydrogen (H2) is seen as an alternative to the use of fossil fuels due to its minimal environmental impact. This study aimed to obtain nickel (Ni) and tungsten carbide (WC) catalysts supported on alumina (Al2O3) and MCM-41 for hydrogen production via methane dry reforming (CH4). Various transition metals such as Co, Pd, Pt, Ru, Rh, Ir, and Ni can be used in the reforming reaction. Tungsten carbide behaves similarly to Pt in several catalytic reactions, owing to the modification of tungsten's electronic structure by the addition of carbon. In this context, we were able to synthesize catalysts of (Ni10%wt) and (WC10%wt) supported on Al2O3 via incipient wetness impregnation with distilled water, and catalysts of (Ni10%wt), (WC10%wt), (Ni2%wt-WC8%wt), (Ni5%wtWC5%wt), and (Ni8%wt-WC2%wt) supported on MCM-41 via incipient wetness impregnation with ethanol. The (WC) used in the study was produced by carbothermic reduction of ammonium paratungstate (APT). The obtained material was then characterized by X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence, Raman spectroscopy, nitrogen adsorption and desorption using the BET method, and scanning electron microscopy (SEM). Based on the results, it was possible to conclude that the WC synthesis process was efficient, producing nanometric carbides (15.5 nm) with irregular particle shapes and sizes. Incipient wetness impregnation proved to be an effective method for all obtained catalysts, with the nickel phase showing better dispersion on the alumina and MCM-41 supports than the WC phase. However, when both active phases (WC-Ni) are present, the dispersion on the supports significantly improves for the WC active phase. The (Ni10%wt/Al2O3) catalyst presented a specific surface area of 3.60 m²/g, while the (WC10%wt/Al2O3) catalyst had a specific surface area of 2.2 m²/g. The Ni10%wt/MCM-41 catalyst had a specific surface area of 588.56 m²/g, whereas the WC10%wt/MCM-41 catalyst showed a surface area of 870.63 m²/g, significantly increasing compared to the nickel active phase (Ni10%wt/MCM-41).

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  • GIOVANNA MARIA DE OLIVEIRA FIN
  • FABRICAÇÃO E ESTUDO DE UM DESTILADOR SOLAR COM COBERTURA MOVEL

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • SALOMÃO SÁVIO BATISTA
  • Data: 18/10/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • FOI FABRICADO E TESTADO UM DESTILADOR SOLAR, COM ÁREA ABSORVEDORA DE 1,0M², PARA PRODUZIR A DESTILAÇÃO DE ÁGUA VISANDO A OBTENÇÃO DE ÁGUA PRÓPRIA PARA CONSUMO, QUE TEM A CAPACIDADE DE OBTENÇÃO DE ÁGUA PUTRA A PARTIR DE ÁGUA DA REDE, SALGADA E SALOBRA. O PROCESSO DE DESTILAÇÃO FOI ESTUDADO PARA DUAS CONFIGURAÇÕES: SEM E COM REFRIAMENTO DA COBERTURA MÓVEL. O DESTILADOR FOI FABRICADO EM MADEIRA, CHPA DE ZINCO E VIDRO PLANO TRANSPARENTE. APRESENTA PROCESSOS DE FABRICAÇÃO E MONTAGEM SIMPLES PODENDO TER REPASSE TECNOLÓGICO PARA PESSOAS DE QUAISQUER NÍVEIS CULTURAIS E SOCIAIS. O DESTILADOR PRODUZIU EM TORNO DE 3,0 LITROS PARA A CONFIGURAÇÃO SEM RESFRIAMENTO E EM TORNO DE 3,3 LITROS PARA A CONFIGURAÇÃO COM RESFRIAMENTO. 


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  • A SOLAR DISTILLER WAS MANUFACTURED AND TESTED, WITH AN ABSORBING AREA OF 1.0M², TO PRODUCE WATER DISTILLATION IN ORDER TO OBTAIN WATER SUITABLE FOR CONSUMPTION, WHICH HAS THE CAPACITY TO OBTAIN PURE WATER FROM MAINS, SALT AND BRACKET WATER . THE DISTILLATION PROCESS HAS BEEN STUDIED FOR TWO CONFIGURATIONS: WITHOUT AND WITH COOLING OF THE MOBILE COVERAGE. THE DISTILLER IS MADE IN WOOD, ZINC CHEP AND FLAT TRANSPARENT GLASS. IT PRESENTS SIMPLE MANUFACTURING AND ASSEMBLY PROCESSES WHICH MAY HAVE TECHNOLOGICAL TRANSFER TO PEOPLE OF ANY CULTURAL AND SOCIAL LEVEL. THE DISTILLER PRODUCED AROUND 3.0 LITERS FOR THE UNCOOLED SETTING AND AROUND 3.3 LITERS FOR THE COOLED SETTING.

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  • DIEGO DOS SANTOS BARBOSA
  • Avaliação da produção de biodiesel de alga em fotobioreator - Metodologias exergética, exergoeconômica e exergoambiental

  • Orientador : EDUARDO JOSÉ CIDADE CAVALCANTI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDUARDO JOSÉ CIDADE CAVALCANTI
  • LINDEMBERG DE JESUS NOGUEIRA DUARTE
  • MONICA CARVALHO
  • Data: 19/10/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • Devido aos impactos ambientais causados por combustíveis fósseis, como poluição do ar, contribuir para mudanças climáticas, dentre outros, se tornam necessárias alternativas a esses combustíveis. O biodiesel de algas é uma alternativa renovável ao diesel. As algas promovem captura de gás carbônico durante sua produção, se reproduzem rapidamente e não competem pelo uso de terras dando indícios que o combustível produzido a partir dessa matéria-prima seja ambientalmente vantajoso. No presente trabalho uma planta de produção de biodiesel foi analisada do ponto de vista exergético, exergoeconômico e exergoambiental. A metodologia SPECO (Specific Exergy Costing - Custo Específico da Exergia) foi utilizada para definir produtos e combustíveis. O custo do biodiesel e da glicerina produzidos foram 459,42 $/ton e 331,84 $/ton, respectivamente. O impacto ambiental do biodiesel produzido foi de 182,55 mPt/kg, enquanto o da glicerina foi de 133,84 mP/kg. O PBR apresentou pior eficiência exergética (11,46%) e maior destruição de exergia (2.123,66 GJ) dentre todos os equipamentos da planta. Além disso o PBR apresentou as maiores diferenças relativa de custos (6.706,06%) e de impactos ambientais (859,62%). O menor fator exergoeconômico foi obtido no misturador #1 (0,18%). Os fatores exergoambientais dos equipamentos em geral foram baixos, indicando que a destruição de exergia é fator dominante nos impactos ambientais da planta. As análises exergéticas, exergoeconômicas e exergoambientais mostram que existe margem para a otimização da planta de modo a minimizar os custos e impactos ambientais do sistema. Desse modo, os custos e impactos ambientais do biodiesel produzido seriam menores que o do diesel tradicional. Tornando viável um combustível acessível, renovável, mais limpo que o diesel e com potencial de ajudar no combate às mudanças climáticas.


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  • The environmental problems caused by fossil fuels aren’t a new thing. In the search for alternatives to diesel, biodiesel from algae shows itself as a great alternative because of the capture of CO2 practiced by the algae during their production, their rapid reproduction, among others. The present work aims to make an exergetic, exergoeconomic and exergoenvironmental analyses of the production of biodiesel from algae. For this, mass, energy, exergy, exergoeconomic and exergoenvironmental balances are made, in these last the specific costing methodology (SPECO) was used, specific costs, exergoeconomic factor, exergy destruction and exergetic efficiency were also calculated. With these parameters, it is possible to detect the equipment that has the worst performance and suggest changes in order to make the system as a whole more efficient. The equipment that had the worst exergetic performance was the photobioreactor, presenting lower exergetic efficiency (10.73%) and being responsible for (99.33%) of all exergy destroyed in the production of algae biodiesel. Algae biodiesel is shown to be a great alternative to diesel and more studies in order to optimize its production should be done with the objective of making it more economically viable and improving its exergetic performance.

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  • ERICK BRENO AZEVEDO DOS SANTOS
  • RESULTADOS EXERGÉTICOS, EXERGOECONÔMICOS E EXERGOAMBIENTAIS DE UMA PLANTA DE COGERAÇÃO COM MICROTURBINA A GÁS INTEGRADA A UMA UNIDADE DE DESTILAÇÃO COM MÚLTIPLOS EFEITOS

  • Orientador : EDUARDO JOSÉ CIDADE CAVALCANTI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDUARDO JOSÉ CIDADE CAVALCANTI
  • ALVARO AUGUSTO SOARES LIMA
  • MONICA CARVALHO
  • Data: 30/10/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • A distribuição de água potável é um dos problemas sociais da humanidade, principalmente devido à escassez de água doce em algumas regiões do mundo. Dessa forma, a dessalinização tem ganhado muito espaço, pois é uma solução atraente pelo amplo volume de água salgada nos mares. Nos últimos anos, os avanços tecnológicos da cogeração proporcionaram melhorias significativas na dessalinização térmica. Entretanto, a produção de água dessalinizada ainda apresenta um alto custo de operação para a maioria dos países. Assim, o aumento da eficiência dos componentes do sistema e a diminuição dos custos associados a cada um deles se tornam peças fundamentais para o aprimoramento do processo. Diante disso, este trabalho apresenta a modelagem e a avaliação de um ciclo de potência a gás com microturbina de 30kW de potência nominal integrado a uma unidade de dessalinização térmica com múltiplos estágios e termocompressor de vapor (MED-TVC). Foram desenvolvidas a análise energética, exergética, exergoeconômica e exergoambiental da planta utilizando o método SPECO. A planta apresentou a produção diária de 29.69  de água dessalinizada para 0.04033 kg/s de vapor motriz, tendo como resultado 8.52 de GOR. Além disso, a eficiência exergética aumentou de 13.84% para 23.39% com a utilização da cogeração. Por fim, a exergia destruída na unidade de dessalinização representou apenas 18% do total, mostrando um alto potencial de aproveitamento exergético da dessalinização nesse sistema.


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  • The distribution of drinking water is one of the most problems social of humanity, mainly due to scarcity of fresh water in some regions of the world. Hence, desalination has gained more significance, because it is an attractive solution owing to the large volume of seawater. In recent years, technological advances in cogeneration have provided significant improvements in thermal desalination. Nevertheless, the production of desalinated water still has a high operating cost for most countries. Thus, increasing the efficiency of the system components and reducing the costs associated with each one of them become fundamental parts for the improvement of the process. Therefore, this work presents the modeling and evaluation of a 30kW gas microturbine power plant integrated into a multiple-effect distillation unit with thermal vapor compression (MED-TVC). The energetic, exergetic, exergoeconomic and exergoenvironmental analyses of the plant were developed by the SPECO method. The plant has presented a daily production of 29.69  of desalinated water for 0.04033 kg/s of motive steam, resulting in 8.52 GOR. In addition, the exergetic efficiency increased from 13.84% to 23.39% with the use of cogeneration. Finally, the exergy destroyed in the desalination unit represented only 18% of the total, showing a high potential for exergy use of desalination in this system

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  • FELIPE FERNANDES NETO
  • Análise dos parâmetros de deposição e nanotribológica de dois líquidos iônicos em um substrato de silício

  • Orientador : SALETE MARTINS ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANTE FERREIRA FRANCESCHINI FILHO
  • RODRIGO PRIOLI MENEZES
  • SALETE MARTINS ALVES
  • Data: 30/10/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • Dois Líquidos Iônicos (LI) à base de fósforo foram depositados em um substrato de silício <111> via dip coating. Estes LI’s, trihexyltetradecylphosphonium bis(2,4,4-trimethylpentyl)phosphinate e tetrabutylphosphonium methanesulfonate, são dois possíveis candidatos para a lubrificação dos dispositivos micro/nanoeletromecânicos (MEMS/NEMS). Para avaliar isto, foram estudadas as suas capacidades de formar um filme adsorvido fino (1 a 100nm) na superfície do silício. Foram realizadas variações nos parâmetros de deposição como limpeza do substrato, diferentes concentrações e velocidade de deposição. A superfície foi analisada por meio de microscopia óptica, com o auxílio do microscópio de força atômica (AFM). Como resultado, foi possível observar a topografia, a variação da força atrito em função da carga normal aplicada e a força de adesão entre a ponta e o filme. Além disso, a espectroscopia raman confocal (laser de 532 nm e potência de 7,2 mW), foi utilizada para observar a presença de líquido iônico em regiões especificas de interesse. Por meio dessas ferramentas, foi possível observar um comportamento distinto no coeficiente de atrito e no mecanismo de formação do filme na superfície entre os dois lubrificantes, o qual pode ser atribuído ao fato da diferença do tamanho da cadeia do cátion e consequentemente da sua força de adesão.


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  • Two phosphorus-based Ionic Liquids (IL) were deposited onto a <111> silicon substrate via dip coating. These ILs, trihexylttetradecylphosphonium bis(2,4,4-trimethylpentyl)phosphinate and tetrabutylphosphonium methanesulfonate, are two possible candidates for the lubrication of micro/nanoelectromechanical devices (MEMS/NEMS). To evaluate this, their abilities to form a thin adsorbed film (1 to 100nm) on the silicon surface were studied. Variations were made in deposition parameters such as substrate cleanliness, different concentrations and deposition speed. The surface was followed by optical microscopy, with the aid of the atomic force microscope (AFM). As a result, it was possible to observe the topography, the variation of the friction force as a function of the applied normal load and the adhesion force between the tip and the film. In addition, a confocal Raman spectroscopy (532 nm laser and 7.2 mW power) was used to observe the presence of ionic liquid in specific regions of interest. Using these tools, it was possible to observe a different behavior in the friction coefficient and in the film formation mechanism on the surface between the two lubricants, which can be attributed to the fact of difference in the size of the cation chain and consequently in its adhesion force.

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  • ÍCARO KLEISSON ARAÚJO LUCENA
  • VALIDAÇÃO DE MODELOS NUMÉRICOS PARA O CÁLCULO DA TRANSFERÊNCIA DE CALOR NA TERAPIA FOTOTÉRMICA

  • Orientador : ANDRE JESUS SOARES MAURENTE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDRE JESUS SOARES MAURENTE
  • GEORGE SANTOS MARINHO
  • FRANCIS HENRIQUE RAMOS FRANÇA
  • Data: 01/12/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • O câncer é alvo de intensa pesquisa para aprimorar procedimentos terapêuticos. Figuram nesse cenário terapias de hipertermia, como a Terapia a Laser Intersticial (ILT) e a Terapia Fototérmica Plasmônica (PPTT). Modelos são empregados na simulação computacional de tratamentos hipertérmicos, sendo crucial validá-los para assegurar confiabilidade. Este estudo valida modelos de hipertermia ao comparar distribuições de temperatura de simulações às obtidas em um protocolo real de ILT para câncer de mama. A irradiação por um laser é administrada através de uma fibra óptica no centro de um tumor aproximadamente esférico. O protocolo inclui dispositivos para o controle da energia entregue ao tecido, como uma bomba de fluido, evitando danos à ponta da fibra óptica, e sondas com termopares para medir temperaturas. A simulação abrange a resolução numérica da Equação do Biocalor (PBHTM) e da Equação de Transferência Radiativa (RTE), sendo o divergente do fluxo de calor, obtido pela RTE, o termo fonte na PBHTM. A solução numérica fornece distribuições de temperatura na região irradiada, abrangendo o tumor e os tecidos circundantes. Propriedades termofísicas e ópticas dos tecidos foram obtidas na literatura, enquanto as do laser foram obtidas de um manual técnico de operação do laser DIOMED DELTA15. As propriedades do meio foram assumidas como as de um tecido mamário saudável, em um domínio de cálculo cilíndrico de 4 cm de comprimento e 2 cm de raio. A ponta da fibra óptica foi localizada no centro do domínio. Baseando-se no protocolo, o tempo total de irradiação foi de 2100 s, considerando um laser semicondutor de diodo com comprimento de onda de 805 nm, operando a 5 W e diâmetro de feixe de luz de 600 $\mu$m. Resultados foram obtidos para averiguar a sensibilidade do campo de temperaturas em relação à parâmetros associados a incertezas, incluindo regime de operação do laser (pulsado ou contínuo), posicionamento dos termopares e abrangência da região de arrefecimento na ponta da fibra ótica. Os resultados obtidos através das simulações apresentaram excelente concordância com os experimentais provenientes do protocolo, conferindo confiabilidade à modelagem, hipóteses adotadas e códigos utilizados.


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  • Cancer is known to affect humans since ancient times and continues to be the subject of intense research aimed at improving therapeutic approaches. In this context, hyperthermic therapies stand out, notably Interstitial Laser Therapy (ILT) and Plasmonic Photothermal Therapy (PPTT). Despite the use of numerical methods in simulating hyperthermic treatments, these approaches often exhibit inaccuracies and uncertainties, which makes model validation theimperative to ensure result reliability. The core of this study is to validate hyperthermia models by comparing temperature distributions derived from simulations with those obtained from a real ILT protocol for breast cancer treatment. In this treatment, laser irradiation is delivered using an optical fiber inserted into the center of the tumor, which has an approximately spherical shape. In addition to the optical fiber, the protocol involves the use of other devices to control the energy delivered to the tissue. Among the relevant elements are: (1) the optical fiber, (2) the cooling system, crucial to prevent damage to the optical fiber tip and reduce direct contact with human tissue, and (3) probes equipped with thermocouples, used to measure temperatures at specific locations. The simulation covers the numerical solution of the Bioheat Transfer Equation (PBHTM) and the Radiative Transfer Equation (RTE), where the divergence of heat flux obtained from the RTE serves as the source term in the PBHTM. The numerical solution provides temperature distributions in the region of interest, encompassing the tumor and surrounding tissues. Thermal and optical properties of the tissues were obtained from specialized literature, while laser properties were obtained from an operating manual. In the simulation, tissue properties were assumed to be those of healthy breast tissue. For the simulations, it was considered a cylindrical piece of brest tissue, with a length of 4 cm (Z) and a radius of 2 cm (R). The location of the optical fiber tip within this cilinder was at R=0 and Z=2 cm. According to the protocol, the total irradiation time was 2100 s, using a semiconductor diode laser with a wavelength of 805 nm, operating at 5 W, and a light beam diameter of 600 μm (equivalent to the optical fiber diameter). The radius of the cooled region was considered to be 1 mm. The study includes a comparison between two laser operation regimes, continuous and pulsed (with 0.1 s intervals between pulses), and two distinct thermocouple positioning configurations based on the protocol, for temperature acquisition. The simulation results exhibited agreement with protocol measurements, displaying low percentage errors, indicating the models' capacity to accurately estimate the temperature field.

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  • JONAS MEDEIROS DE AZEVEDO BARBOSA
  • Análise do puncionamento do AHSS Ferrítico-Bainítico (FB590) em temperaturas ambiente e criogênica

  • Orientador : ADILSON JOSÉ DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADILSON JOSÉ DE OLIVEIRA
  • JETSON LEMOS FERREIRA
  • JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
  • NICOLAU APOENA CASTRO
  • Data: 15/12/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • Os aços avançados de alta resistência (AHSS) são utilizados em estruturas veiculares por permitir uma combinação entre resistência mecânica e conformabilidade nos processos de manufatura, visando à redução da massa do veículo. Esses aços são comumente fornecidos em chapas finas, e precisam passar por etapas de conformação e de estampagem para definição da geometria do produto, sendo uma das etapas críticas o puncionamento. O AHSS Ferríta-Bainita (FB) se destaca por apresentar elevada conformabilidade local, possibilitando a obtenção de reforços estruturais como flanges. O comportamento dos AHSS envolve valores limite de deformação plástica e resistência à tração elevadas e, durante a operação de puncionamento, varia em função de parâmetros como folga de corte, geometria do punção e temperatura. Modelos para avaliar os efeitos de temperaturas superiores a ambiente em operações de conformação estão disponíveis na literatura, mas há carência de estudos em temperaturas criogênicas. Visando estudar o comportamento desse material, esta pesquisa tem como objetivo simular o puncionamento do AHSS FB590 em temperatura ambiente e criogênica, para analisar a influência da transição dúctil-frágil na borda de corte. Uma metodologia para obtenção de dados de triaxialidade e deformação plástica, necessários para calibração dos modelos constitutivos, foi desenvolvida utilizando a correlação de imagem digital (CID) com o objetivo de determinar o momento de fratura. As simulações de expansão de furos evidenciaram que um incremento no diâmetro final do furo de 4,7 mm pode ser obtido com a alteração da operação anterior de puncionamento de temperatura ambiente para criogênica.


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  • Advanced High Strength Steels (AHSS) have been used for vehicular structures aiming for mass reduction with a feasible balance between mechanical resistance and formability in manufacturing processes. Those steels are commonly supplied in thin sheets and must be manufactured typically by forming processes to define the product shape, and punching is one of the critical operations. The AHSS Ferrite-Bainite (FB) stands out for having high local formability, allowing structural reinforcements like flanges to be obtained. Furthermore, processing AHSS involves high strength and plastic elongation values, and the material’s behavior changes during the operation due to processing parameters such as die clearance, punch geometry, and temperature. Models to evaluate the effects of operations above room temperature are available in the literature, but there is a lack of studies at cryogenic temperatures. This research aims to simulate the behavior of the AHSS FB590 material at room and cryogenic temperatures to analyze the ductile-brittle transition effects at the cutting edge. A methodology to obtain values of triaxiality and plastic strain needed for calibration of the constitutive models was developed using digital image correlation (DIC) to determine the fracture moment. The hole expansion simulations showed that an increment of 4.7 mm on the final diameter can be obtained by changing the previous punching operation from room to cryogenic temperature.

Teses
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  • MARIANA LIMA DE OLIVEIRA
  • OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE COMPÓSITOS DE MATRIZ POLIMÉRICA COM RESÍDUOS DO SABUGO DE MILHO E FIBRAS DE JUTA E DE VIDRO TIPO E

     

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANIEL JOAQUIM DA CONCEIÇÃO MOUTINHO
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • LUIZ GUILHERME VIEIRA MEIRA DE SOUZA
  • SALOMÃO SÁVIO BATISTA
  • Data: 28/02/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • A busca por novos materiais como alternativa a utilização do ferro, madeira e materiais sintéticos tem incentivado inúmeras pesquisas. Ainda nesta perspectiva, a destinação apropriada de resíduos e a diminuição de seu descarte na natureza têm contribuído para o surgimento de novos materiais que atendam às necessidades cada vez mais específicas da população e indústria. Neste trabalho serão abordados os processos de obtenção e caracterização de compósitos de matriz polimérica híbrido e não híbrido e carga/reforço de resíduos do sabugo de milho e fibras de juta e de vidro tipo E. Para a obtenção do farelo, o sabugo passou pelo processo de secagem em secador solar e posteriormente foi triturado num moinho e, obtendo-se a granulometria desejada do peneiramento. Serão descritos os processos de tratamento e processamento dos resíduos e dos tecidos das fibras, bem como a produção dos compósitos. Pretende-se estudar as proporções entre os elementos constituintes dos compósitos, determinando-se a mais apropriada para fabricação de laminados e estruturas de equipamentos solares. Assim, deseja-se caracterizar as propriedades mecânicas e físicas dos compósitos desenvolvidos, determinando assim suas possíveis aplicações. Trabalhos anteriores demonstraram que a principal vantagem do compósito polimérico com resíduo do sabugo de milho foi sua baixa densidade, em torno de 1,06 Kg/m3, porém com uma baixa resistência mecânica. Os resultados mostraram que a hibridização destes compósitos lhe conferiu uma melhora pouco significante na sua resistência mecânica.


  • Mostrar Abstract
  •  

    The search for new materials as an alternative to the use of iron, wood and synthetic materials has stimulated countless researches. From this perspective, the appropriate disposal of waste and the reduction of its discard in nature have contributed to the emergence of new materials that meet the increasingly specific needs of the population and industry. In this work are addressed the processes of obtaining and characterizing composites of hybrid and non-hybrid polymer matrix and loading / reinforcement of residues of corn cob and fiber of jute and of glass type E. In order to obtain the bran, the corn was dried in a solar dryer and then crushed in forage, obtaining the desired granulometry of the sieving. Will be described the processes of treatment and processing of waste and the fibers as well as the production of composites. It is intended to study the proportions between the constituent elements of the composites, determining the most appropriate for manufacturing laminates and structures of solar equipment. Thus, it is desired to characterize the mechanical and physical properties of the developed composites, thus determining their possible applications. Previous work has shown that the main advantage of the polymer composite with corn cob residue was its low density, around 1.06 kg / m 3, but with a low mechanical resistance. Preliminary results showed that the hybridization of these composites gave an improvement in its mechanical resistance.

     

     

2
  • RENAN SÁVIO DE ALMEIDA COELHO
  • Efeito da técnica de preparação de pó e da adição de Nb na densificação e microestrutura dos compósitos WC-Cu-Nb sinterizado com fase líquida.

  • Orientador : FRANCINE ALVES DA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANGELUS GIUSEPPE PEREIRA DA SILVA
  • AVELINO MANUEL DA SILVA DIAS
  • FRANCINE ALVES DA COSTA
  • MEYSAM MASHHADIKARIMI
  • OSCAR OLIMPIO DE ARAÚJO FILHO
  • UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 20/03/2023
    Ata de defesa assinada:

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  • Os compósitos WC-Cu são utilizados como contatos elétricos em chaves de circuitos de alta potência e eletrodos de soldagem por resistência elétrica. Isto se deve a alta condutividade térmica e elétrica e a excelente trabalhabilidade do cobre associado a alta resistência ao desgaste e a erosão por arco elétrico do carbeto de tungstênio. Todavia, a baixa molhabilidade do cobre líquido sobre as partículas de carbeto de tungstênio e a mútua insolubilidade dos constituintes dificultam a densificação desse compósito. Este trabalho investiga o efeito da adição de 5 e 10% em massa de Nb ao compósito WC-20%Cu e a influência da técnica de preparação de pós na microestrutura, densificação e propriedades dos compósitos de WC-Cu-Nb sinterizados em fase líquida. Os pós foram caracterizados através de MEV, EDS, FRX e DRX, enquanto os compactos de pós compósitos WC-Cu-Nb sinterizados foram caracterizados por MEV, EDS e medidas de densidade, dureza Brinell e condutividade elétrica. O tamanho de cristalito dos pós compósitos WC-20%Cu-5%Nb moídos por 5 h em moinho attritor alcançou 11,0, 11,2 e 26,9 nm para as respectivas fases WC, Cu e Nb. Diferentemente, o tamanho de cristalito dos mesmos pós compósitos moídos por 10 h em moinho planetário atingiu apenas 15,0 e 16,3 nm para as respectivas fases WC e Cu, porém a fase Nb amorfiza ou entra em solução sólida no Cu. Embora o moinho attritor produza maior diminuição dos cristalitos e uma maior dispersão da fase dura de WC nas fases moles de Cu e Nb, a contaminação por Fe, advindo dos meios e recipiente de moagem de aço cromo, promove menor densificação dos compactos de pós compósitos WC-20%Cu-5%Nb, pois compactos destes pós compósitos moídos por 5 h em moinho attritor alcançaram uma densidade de apenas 71,39 ± 3,38% da densidade teórica, enquanto os compactos dos mesmos pós compósitos moídos por 10 h em moinho planetário, também com meios de moagem de aço cromo, atingiram uma densidade de 81,43 ± 2,7% da densidade teórica. Diferentemente, quando a moagem foi realizada em moinho planetário com meios de moagem de metal duro, nenhuma contaminação foi detectada e a densidade alcançou 93,25 ± 3,16%. A adição de Nb contribui para densificação dos compósitos WC-Cu, pois os compactos de pós compósitos WC-20%Cu com zero, 5 e 10% em massa de Nb preparados em moinho planetário alcançaram densidade, respectivamente, de 77,62 ± 1,65%, 81,43 ±2,70%, 84,34 ± 1,37% da densidade teórica quando sinterizados a 1.150 oC por 1 hora. Além disso, a microestrutura dos compactos sinterizados de pós WC-20%Cu com maior quantidade de Nb exibem menor tamanho de grão, confirmando sua eficiência na inibição do crescimento dos grãos dos compósitos sinterizados. A dureza Brinell aumenta com o tempo de moagem alcançando valores de 101 HB e reduz com a diminuição em massa de WC. A condutividade elétrica aumenta com a adição em massa de Nb, atingindo 2,27% IACS quando a quantidade de 10% em massa de Nb é adicionada ao compósito WC-20%Cu.


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  • WC-Cu composites are used as electrical contacts in high power circuit breakers and electrical resistance welding electrodes. This is due to the high thermal and electrical conductivity and excellent workability of copper associated with the high resistance to wear and erosion by electric arc of tungsten carbide. However, the low wettability of liquid copper on tungsten carbide particles and the mutual insolubility of the constituents make it difficult to densify this composite. This work investigates the effect of adding 5 and 10% by mass of Nb to the WC-20%Cu composite and the influence of the powder preparation technique on the microstructure, densification and properties of WC-Cu-Nb composites sintered in liquid phase. The powders were characterized by SEM, EDS, FRX and DRX, while the compact sintered WC-Cu-Nb powders were characterized by SEM, EDS and measurements of density, Brinell hardness and electrical conductivity. The crystallite size of the WC-20%Cu-5%Nb composite powders ground for 5 h in an attritor mill reached 11.0, 11.2 and 26.9 nm for the respective WC, Cu and Nb phases. In contrast, the crystallite size of the same composite powders milled for 10 h in a planetary mill reached only 15.0 and 16.3 nm for the respective WC and Cu phases, but the Nb phase amorphizes or goes into solid solution in Cu. Although the attrition mill produced a greater reduction of crystallites and greater dispersion of the hard WC phase in the soft Cu and Nb phases, contamination by Fe, from the grinding body and chromed steel container, promoted less densification of the powder compacts of the composite. WC-20%Cu-5%Nb, as the compacts of these composite powders ground for 5 h in an attritor mill reached a density of only 71.39 ± 3.38% of the theoretical density, while the compacts of the same composite powders ground for 10 h in a planetary mill, also with chrome steel grinding bodies, reached a density of 81.43 ± 2.7% of the theoretical density. On the contrary, when grinding was carried out in a planetary mill with carbide grinding media, no contamination was detected and the density reached 93.25 ± 3.16%. The addition of Nb contributes to the densification of the WC-Cu composites, as the powder compacts of the WC-20%Cu composite with zero, 5 and 10% by mass of Nb prepared in a planetary mill reached a density, respectively, 77.62 ± 1, 0.65%, 81.43 ±2.70%, 84.34 ± 1.37% of theoretical density when sintered at 1150 °C for 1 hour. Furthermore, the microstructure of the sintered compacts of WC-20%Cu powders with a higher amount of Nb exhibit smaller grain size, confirming their efficiency in inhibiting the grain growth of the sintered composites. Brinell hardness increases with milling time reaching values of 101 HB and decreases with decreasing WC mass. The electrical conductivity increases with the addition by mass of Nb, reaching 2.27% IACS when the amount of 10% by mass of Nb is added to the WC-20%Cu composite.

2022
Dissertações
1
  • PEDRO VINÍCIUS FERNANDES DE ANDRADE
  • OPERACIONALIZAÇÃO E AVALIAÇÃO DAS INCERTEZAS DE POSICIONAMENTO EM UMA MESA DE COORDENADAS

  • Orientador : FABIO JOSE PINHEIRO SOUSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADILSON JOSÉ DE OLIVEIRA
  • FABIO JOSE PINHEIRO SOUSA
  • ORIVALDO VIEIRA DE SANTANA JUNIOR
  • WALTER LINK
  • Data: 03/06/2022

  • Mostrar Resumo
  • O presente estudo procurou operacionalizar a uma máquina de medição de brilho por coordenadas, produzida em laboratório, incluindo uma avaliação das incertezas associadas ao posicionamento do medidor de brilho, a fim de que o equipamento possa ser usado futuramente em pesquisas científicas. Uma aplicação típica que foi considerada é a obtenção da distribuição espacial de brilho sobre placas cerâmicas de revestimentos tipo porcelanato, onde o nível do acabamento da superfície é o principal critério de qualidade dos produtos polidos. Para tanto, o estudo se iniciou com a operacionalização da mesa de coordenadas, que se encontrava inoperante devido à problemas de comunicação entre a os motores e a placa controladora, além da necessidade de configuração do software de controle. A máquina tornou-se funcional por meio do ajuste da conexão eletrônica que faz a comunicação entre a placa e os drivers e da reconfiguração do software de controle. Quanto às avaliações de incertezas, foram aplicados os métodos estabelecidos pelo guia ISO-GUM. O sistema de posicionamento avaliado é constituído de um motor de passos com transmissão por correia dentada. Foram realizadas simulações considerando o erro de posicionamento como principal fonte de incerteza, uma vez a cada ciclo de medição o sensor é reposicionado, e a área de medição efetiva do aparelho acaba sendo ligeiramente alterada. Admitiu-se como parcelas do erro de posicionamento as componentes ortogonais X e Y, do plano de atuação da máquina, a ser coincidente com a superfície polida das placas cerâmicas. Para cada eixo estimou-se o erro de posicionamento em 31 posições regularmente espaçadas, adotando-se para tanto uma ordem aleatória na sequência de medição. A posição de referência para o cálculo do erro de posicionamento foi obtida por meio de uma escala linear de precisão. Em cada posição foram feitas oito replicações. Considerando-se que, por questão de economia de tempo de ensaio, as medições de brilho são geralmente feitas com posições sequenciais (não 5 aleatórias), uma série de medições de posição também foi realizada em posições sequenciais, para fins de comparação. Além das parcelas de incertezas obtidas para cada posição, foi identificado um erro sistemático de posicionamento, em ambos os eixos, atribuído ao sistema de transmissão (motor de passo com correias dentadas). Tais resultados permitem que outros estudos realizados com a máquina possam ser validados.


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  • The present study sought to operationalize a coordinate measuring machine for a glossmeter produced in laboratory, including an evaluation of the uncertainties associated with the positioning of the glossmeter, so that it can be used in future scientific research. A typical application to be considered is obtaining the spatial distribution of gloss over porcelain ceramic tiles, where the level of surface finishing is the main quality criterion of polished products. Therefore, the study began with the operation of the coordinate table, which was inoperative due to problems of communication between the motors and the controller board, in addition to the need of configuration of the control software. The machine became functional by adjusting the electronic connections that communicates between the board and the drivers and by reconfiguring the control software. As for uncertainty assessments, the methods established by the ISO-GUM guide were applied. The positioning system consists of a stepper motor machine with toothed belt transmission. Simulations were performed considering positioning error as the main source of uncertainty, once each measurement cycle ends, the sensor is repositioned, and the effective measurement area of the device ends up being slightly altered. The orthogonal components, X and Y, of the machine's work plane, were assumed to be coincident with the polished surface of the ceramic plates, and both as components of the positioning error. For each axis, the positioning error was estimated in 31 regularly spaced positions, adopting a random order in the measurement sequence. The reference position for calculating the positioning error was obtained using a linear precision scale. Eight replications were performed at each position. Considering that, for the sake of saving test time, gloss measurements are usually made with sequential (non-random) positions, a series of position measurements were also performed at sequential positions, for comparison purposes. In addition to the uncertainties 7 obtained for each position, a systematic error of positioning was identified, in both axes, attributed to the transmission system (stepper motor with toothed belts). Such results allow that other studies carried out with the machine can be validated.

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  • ALEXANDRE MATEUS MENDONCA BEZERRA
  • APERFEIÇOAMENTO DE UM ESCLERÔMETRO PENDULAR: PROJETO E EXECUÇÃO

     



  • Orientador : NICOLAU APOENA CASTRO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • NICOLAU APOENA CASTRO
  • FABIO JOSE PINHEIRO SOUSA
  • FRANCINE ALVES DA COSTA
  • HARIM REVOREDO DE MACEDO
  • Data: 16/09/2022

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  • A seleção de materiais resistentes ao desgaste abrasivo requer testes que representem as condições reais de aplicação e uso. Este fato levou ao desenvolvimento da técnica de esclerometria pendular, que permite quantificar a dureza ao risco e a energia de remoção específica de diferentes materiais. Para desenvolver a técnica esclerométrica, partindo-se de um equipamento mais simples, foram propostos e projetados os componentes de interesse, instalados os componentes elétricos, elaboradas adaptações para a realização experimental, validado o equipamento através de testes com riscamentos de amostras aço SAE 1080, vidro e Policarbonato, e levantados os dados de energia específica do risco. O equipamento proposto e elaborado mostrou-se capaz de obter os dados da energia de riscamento dos materiais a serem analisados, de forma sistemática, com redução do tempo dos ensaios com relação ao equipamento original, facilidade de execução de metodologia experimental, uso de apenas um corpo-de-prova, e uso de diferentes geometrias de amostras e penetradores. Os resultados de uso do equipamento sem riscamento, ou seja, referentes às perdas por dissipações diversas, sugeriram uma alta repetibilidade, com desvio padrão de 0,027 J e coeficiente de variação de 0,15. O equipamento aperfeiçoado e modificado foi considerado validado, uma vez que calculou os valores do volume removido pelo riscamento, obteve o valor da energia específica dos materiais semelhante ao previsto na literatura consultada, e trouxe resultados de baixa variabilidade experimental.


  • Mostrar Abstract
  • Many new techniques are being developed to obtain results similar to conventional and normative tests, with an increase in favor of the reduction of experiment time, cost reduction and ease of obtaining specimens. This work aims to design, develop and validate a pendular rebound hammer, capable of enabling the study of the behavior of scratch energy in metallic materials. Therefore, the necessary adaptations, the assembly of circuits and electronic components, the elaboration and dimensioning of the specimen, such as movements of components, and electronic components, are eliminated as steps related to the development of the equipment's fuselage. In the preliminary phase of the project, the existing fuselage, the pendulum, the main axle and a system were considered, for subsequent adaptations and internal construction. Then, the design and execution of a new system was carried out, which allows the movement of samples in three, the recovery of the sample to carry out the tests and the electronic control of the vertical displacement of the sample. Regarding the development of the pendulum measurement system, first a mechanism was developed to determine the depth of scratch of the penetrator in the sample, then the pendulum release mechanism through a magnetic triggler, then the pendulum angulation and height calculations in movement, and finally the scratch energy was calculated. To ensure that the sample was not scratched at an inappropriate time, a servo motor was placed to remove the sample holder from the risk region. This done, the electronic connections associated with each component were made, and a data processing center was also built, using an Arduino AtMega2560 and a LCD. The developed equipment was submitted to validation tests, where its perfect functioning is verified. The enhanced version allows for quick test execution, the use of easily fabricated specimens, the performance of multiple scratch tests with the same specimen, the vertical, lateral and horizontal displacement of the sample, the control of scratch depth, and the calculation of scratch energy, being displayed on the LCD screen.

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  • MATTEO CELONE
  • PROJETO, CONSTRUÇÃO E AVALIAÇÃO DE UM DINAMÔMETRO PARA A MEDIÇÃO DAS COMPONENTES DA FORÇA DE USINAGEM NO TORNEAMENTO

  • Orientador : ANDERSON CLAYTON ALVES DE MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADILSON JOSÉ DE OLIVEIRA
  • ANDERSON CLAYTON ALVES DE MELO
  • ÁLISSON ROCHA MACHADO
  • Data: 30/09/2022
    Ata de defesa assinada:

  • Mostrar Resumo
  • A usinagem é um processo mecânico de fabricação que tem um papel importante na indústria, tendo a operação de torneamento como uma de suas protagonistas. Assim, é de suma importância a realização de estudos que venham a auxiliar na sua compreensão e, consequentemente, na sua otimização. Nesse contexto, o conhecimento das componentes da força de usinagem no torneamento é fundamental na definição dos melhores parâmetros de corte para o aumento da produtividade e a redução dos custos. Para isso, a medição das componentes da força de usinagem através do uso de dinamômetros piezoelétricos tem sido largamente utilizada. Entretanto, tais equipamentos têm um alto valor de aquisição, que muitas vezes se torna proibitivo para muitos laboratórios de pesquisa. Assim, este trabalho apresenta o projeto, a construção e a avaliação de um dinamômetro capaz de medir as componentes da força de usinagem no torneamento de faceamento, através do uso de células de carga single point com transdutores do tipo extensômetro, que normalmente têm um valor de aquisição menor do que as células piezoelétricas. O instrumento proposto foi calibrado estaticamente em uma máquina de ensaio universal de 0 a 1500 N e apresentou boas características metrológicas, como uma linearidade de 99,3%, 98,14% e 94,8% nas direções de corte, de avanço e passiva, respectivamente. Além disso, o uso de uma matriz de calibração reduziu de 44% para 3% o erro de sensibilidade cruzada para o eixo da direção de corte. Finalmente, testes de torneamento foram realizados em diferentes condições de corte para se avaliar a funcionalidade do instrumento, nos quais foram obtidas forças de até 252 N, 162 N e 141 N para as direções de corte, de avanço e passiva, respectivamente.


  • Mostrar Abstract
  • Machining is a mechanical manufacturing process that plays an important role in the industry, with the turning operation as one of its protagonists. Thus, it is extremely important to perform studies that helps to understand and, consequently, optimize it. In this context, to knowledge the cutting force components in turning is essential in defining the best parameters to increase the productivity and reduce the costs. In this context, the measurement of cutting force components through the use of piezoelectric dynamometers has been widely used. However, such equipment has a high acquisition value, which often becomes prohibitive for many research laboratories. Thus, this work presents the proposal of a dynamometer able to measure the components of the cutting force in turning, through the use of single point load cells with strain gauge transducers, which are usually cheaper than piezoelectric load cells. The designed and constructed instrument was statically calibrated using standard masses. Furthermore, its linearity, hysteresis, repeatability, cross-sensitivity and natural frequency characteristics were raised. Finally, face-turning tests were performed under different cutting conditions to evaluate the instrument's functionality and the force values obtained were compared with the force values measured by a commercial dynamometer under the same machining conditions.

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  • EMANOEL JONATHAN BARBOSA DE CARVALHO
  • OXIDAÇÃO ELETROLÍTICA À PLASMA DO AÇO AISI 316L COM ADIÇÃO DE FOSFATO DE CÁLCIO

  • Orientador : MICHELLE CEQUEIRA FEITOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • IVAN ALVES DE SOUZA
  • MAXWELL SANTANA LIBÓRIO
  • MICHELLE CEQUEIRA FEITOR
  • ROMULO RIBEIRO MAGALHAES DE SOUSA
  • THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • Data: 18/11/2022
    Ata de defesa assinada:

  • Mostrar Resumo
  • O aço inoxidável 316L tem sido amplamente utilizado como um biomaterial metálico para implantes ortopédicos e odontológicos devido às suas excelentes propriedades mecânicas e baixo custo. No entanto, uma das principais limitações ao seu uso clínico é a suscetibilidade à corrosão localizada em ambientes fisiológicos que podem resultar em inflamação, dor e, na pior das hipóteses, falha no implante. Para aumentar sua biocompatibilidade, o metal pode ser revestido com hidroxiapatita que possui uma composição química semelhante à matriz inorgânica do osso. O objetivo deste estudo é a melhoria do comportamento de corrosão, biocompatibilidade do implante metálico e da osseointegração. O aço inoxidável 316L foi usado como substrato metálico para deposição do revestimento de hidroxiapatita realizado pela técnica de eletrodeposição denominada Oxidação Eletrolítica a Plasma (PEO), no qual apresenta como vantagens a sua simplicidade, o baixo custo e a estabilidade térmica e química. As amostras foram imersas em solução eletrolítica contendo acetato de cálcio, beta glicerol fosfato e ácido nítrico. Em seguida, foi aplicado uma diferença de potencial utilizando duas configurações: reação catódica durante os tempos de 90 e 180 segundos e reação anódica durante os tempos de 15 e 20 segundos. A composição de fases cristalinas do revestimento foi analisada por difração de Raios-X (DRX). A topografia dos filmes depositados e sua espessura de camada foram analisados por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Ademais, as propriedades de corrosão das superfícies com e sem tratamento foram avaliadas por testes de polarização potenciodinâmica utilizando uma célula eletroquímica de corrosão com eletrólito contendo 3% de cloreto de sódio (NaCl) em peso. Os resultados obtidos mostraram que os revestimentos bioativos de hidroxiapatita foram depositados com sucesso na superfície do substrato e apresentaram uma espessura relevante e uniforme, constituída de uma composição química estável. O aumento da resistência à polarização indica que os revestimentos são eletroquimicamente estáveis e evidenciam melhor resistência à corrosão. Dessa forma, a metodologia empregada fornece uma maneira prática e objetiva de modificar a superfície do aço inoxidável 316L e obter uma melhor biocompatibilidade do metal para aplicações médicas.


  • Mostrar Abstract
  • 316L stainless steel has been widely used as a metallic biomaterial for orthopedic and dental implants due to its excellent mechanical properties and low cost. However, one of the main limitations to its clinical use is the susceptibility to localized corrosion in physiological environments that can result in inflammation, pain and, in the worst case, implant failure. To increase its biocompatibility, the metal can be coated with hydroxyapatite which has a chemical composition similar to the inorganic matrix of bone. The objective of this study is to improve the corrosion behavior, biocompatibility of the metallic implant and osseointegration. Stainless steel 316L was used as a metallic substrate for the deposition of the hydroxyapatite coating performed by the electroplating technique called Plasma Electrolytic Oxidation (PEO), which has the advantages of simplicity, low cost and thermal and chemical stability. The samples were immersed in an electrolyte solution containing calcium acetate, beta glycerol phosphate and nitric acid. Then, a potential difference was applied using two configurations: cathodic reaction during times of 90 and 180 seconds and anodic reaction during times of 15 and 20 seconds. The crystalline phase composition of the coating was analyzed by X-ray diffraction (XRD). The topography of the deposited films and their layer thickness were analyzed by Scanning Electron Microscopy (SEM). Furthermore, the corrosion properties of the treated and untreated surfaces were evaluated by potentiodynamic polarization tests using an electrochemical corrosion cell with an electrolyte containing 3% sodium chloride (NaCl) by weight. The results obtained showed that the bioactive hydroxyapatite coatings were successfully deposited on the substrate surface and presented a relevant and uniform thickness, constituted by a stable chemical composition. The increase in polarization resistance indicates that the coatings are electrochemically stable and show better corrosion resistance. In this way, the methodology employed provides a practical and objective way to modify the surface of 316L stainless steel and obtain a better biocompatibility of the metal for medical applications.8 .

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  • ANDERSON NUNES DE SOUSA
  • Análise de differentes abordagens para a função de fase em terapia plasmônica fototérmica

  • Orientador : ANDRE JESUS SOARES MAURENTE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDRE JESUS SOARES MAURENTE
  • HELCIO RANGEL BARRETO ORLANDE
  • THIAGO CARDOSO DE SOUZA
  • Data: 16/12/2022
    Ata de defesa assinada:

  • Mostrar Resumo
  • A terapia fototérmica é um tratamento para o câncer em que a luz de um laser é utilizada para irradiar uma região de um tecido humano acometida pela doença. Utiliza-se um laser cujo comprimento de onda é tal que o tecido irradiado seja semitransparente à sua radiação. Dessa forma a radiação propaga-se enquanto vai sendo parcialmente absorvida, permitindo assim o aquecimento de um volume de tecido. O ideal é que a região doente seja aquecida e mantida a uma temperatura acima de um valor para o qual células sejam destruídas após certo intervalo de tempo; entretanto, evitando-se o sobreaquecimento de regiões circundantes sadias. Para otimizar o processo, muitas vezes faz-se uso de nanopartículas que são altamente absorvedoras à radiação do laser. Tais partículas são geralmente feitas ou revestidas de ouro, devido à baixa toxicidade desse material. Um código computacional capaz de predizer de forma precisa o campo de temperaturas durante a terapia é bastante desejável, pois poderia ser utilizado para orientar e até mesmo substituir experimentos e, também, para orientar procedimentos médicos. No entanto, um código preciso requer a implementação de inúmeros fenômenos físicos complexos. Um desses fenômenos é o espalhamento da radiação, que é abordado neste trabalho. Aproximações usuais consideram que meios com nanopartículas são homogêneos, ou seja, não há distinção entre as propriedades do tecido e das partículas. Nesse caso, assume-se para as nanopartículas a mesma função de fase do tecido. No presente trabalho, um novo algorítmo foi desenvolvido para permitir diferentes funções de fase para partículas e tecido. Além disso, diferentes funções de fase para o espalhamento foram implementadas: Isotrópica, Rayleigh e Mie, e analisadas para casos específicos de terapia fototérmica para o tratamento de câncer de pele. Foram consideradas partículas esféricas de ouro com dois tamanhos e nano-conchas de ouro com núcleo de sílica. Aproximações usuais para a função de fase do espalhamento, reduced scattering e Henyey-Greenstein, foram também analisadas. Os resultados mostraram que para os casos considerados os erros associados à utilização de métodos aproximados não foram grandes, indicando que as aproximações podem ser utilizadas.


  • Mostrar Abstract
  • Photothermal Therapy uses radiation to increase tissue temperature and kill cancerous cells by hyperthermia. The main objective is to present a new approach for the simulation of heat transfer phenomena considering anisotropic scattering of radiation applied to nanoparticles assisted laser photothermal therapy. The Pennes’ bioheat equation coupled with the radiative transfer equation (RTE) accounted the balance of energy. To solve the RTE, current models use the diffuse theory which adds some shortcomings. Therefore a rigorous statistical Monte Carlo model has been proposed to increase accuracy and range of application. The Heney-Greenstein approximation and the Mie theory solved the scattering phase function for laser-tissue and laser-nanoparticles interactions, respectively. The study case consisted in a near-infrared (NIR) laser irradiating a very thin biological tissue composed of five layers, one of them with photon-absorbers silica-core gold nanoshells. Thus, a hybrid diffusion Monte Carlo model was presented and validated with published results obtained from discrete ordinates method. Further, it is planned to formulate more study cases, evaluate the non-diffusion Monte Carlo model, and compare results with data from the diffusion theory approach. Although the Monte Carlo method demands more computational time, it is expected to increase accuracy and scope of clinical applicability in relation to the diffusion models.

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  • ANDEILSON BERNARDO BEZERRA
  • Desenvolvimento de uma bancada experimental para puncionamento criogênico de chapas finas de aços aplicados a estruturas automotivas

  • Orientador : ADILSON JOSÉ DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADILSON JOSÉ DE OLIVEIRA
  • ANDERSON CLAYTON ALVES DE MELO
  • JETSON LEMOS FERREIRA
  • NICOLAU APOENA CASTRO
  • Data: 16/12/2022
    Ata de defesa assinada:

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  • A redução da massa dos automóveis, sem um impacto significativo na resistência ou na segurança dos usuários, é um fator decisivo para a viabilidade de veículos menos poluentes e mitigação dos impactos ambientais. A aplicação de chapas mais finas de aços na estrutura automotiva tem sido um dos caminhos para alcançar este objetivo. Neste sentido, os Aços de Ultrabaixo Carbono (ULC) e os Aços Avançados de Alta Resistência (AHSS) têm sido aplicados na manufatura dos componentes estruturais da carroceria. Em especial, os AHSS apresentam uma combinação de matriz ferrítica, de alta ductilidade; e um segundo constituinte de alta dureza (o qual pode ser a martensita, a bainita ou uma combinação de ambas), disperso na matriz. Esta característica microestrutural permite o processamento dos AHSS por conformação e pela estampagem. Contudo, defeitos como trincas, nucleadas a partir das bordas de corte, podem ocorrer devido à presença desse segundo constituinte. Uma alternativa para minimizar a nucleação das trincas é realizar o processo de estampagem em temperaturas criogênicas. A hipótese é que, caso o processo seja realizado em baixas temperaturas, pode ocorrer a alteração do mecanismo de deformação plástica de cisalhamento para deformação por maclação mecânica e clivagem. Portanto, o objetivo desta pesquisa é projetar, construir e testar uma bancada experimental adaptada a uma plaina limadora para avaliar o puncionamento criogênico de dois aços aplicados em estruturas automotivas. Testes foram realizados com o aço ultrabaixo carbono (IF) e com o AHSS (DP780), ambos com espessura de 0,65 mm, os quais mostraram a viabilidade do processo de puncionamento em temperaturas criogênicas. As alterações mais expressivas observadas foram a redução das regiões de deformação plástica e o aumento da zona de fratura na superfície de corte das amostras ensaiadas em temperaturas inferiores a -150 ºC, quando comparadas com aquelas ensaiadas em temperatura ambiente.


  • Mostrar Abstract
  • The reduction of vehicles mass, without a significant impact on their resistance or users’ safety, is a decisive factor for the viability of less-polluting vehicles and mitigation of environmental effects. The application of increasingly thinner steel sheets in the automotive structure has been one of the ways to achieve this objective. In this sense, Ultra Low Carbon (ULC) steels and Advanced High Strength Steels (AHSS) have been widely applied in manufacturing automotive bodies' structural parts. In particular, AHSS combines a ferritic matrix with high ductility; and a second high-hardness constituent (which can be martensite, bainite, or a combination of both) dispersed in the matrix. This microstructural characteristic allows the processing of AHSS by forming and stamping. However, defects such as cracks, nucleated from the cut edges, can occur due to the presence of this second constituent. An alternative to minimize crack nucleation is to carry out the stamping process at cryogenic temperatures. The hypothesis is that if the process is carried out at low temperatures, there will be a change in the plastic deformation mechanism from shear to deformation by mechanical twinning and cleavage. Therefore, this research aims to design, manufacture and test an experimental bench adapted to a shaper machine to evaluate cryogenic punching in two steel sheets applied for automotive structures. Tests were carried out with Ultra Low Carbon (IF) and AHSS (DP780) steels, with a thickness of 0.65 mm, and results showed the process feasibility at cryogenic temperatures. The most significant changes were the reduction of plastic deformation regions and the increase of the fracture zone in the samples processed at temperature below -150 °C when compared with those tested at room temperature.

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  • JORDAN NELSON SOARES CARNEIRO
  • Nitretação eletrolítica à plasma de aços AISI M2, AISI D2 e AISI D6

  • Orientador : MICHELLE CEQUEIRA FEITOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDSON JOSÉ DA COSTA SANTOS
  • JOSÉ CÉSAR AUGUSTO DE QUEIROZ
  • MAXWELL SANTANA LIBÓRIO
  • MICHELLE CEQUEIRA FEITOR
  • THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • Data: 16/12/2022
    Ata de defesa assinada:

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  • Na indústria metal-mecânica onde os aços-ferramenta são usados na fabricação de diversos componentes, o aprimoramento superficial desempenha um papel vital para garantir um bom desempenho e a durabilidade dos mesmos. Nesse sentido, tratamentos termoquímicos, tais como a nitretação, têm sido utilizados. E dentre os processos de nitretação comumente empregados, o assistido por plasma tem recebido grande atenção por assegurar baixa distorção nos componentes nitretados e maior controle da camada nitretada, além de ser ecologicamente correto. Com isso, nos últimos anos, diferentes técnicas de nitretação a plasma têm sido estudadas, entre as quais podemos destacar: a nitretação a plasma em gaiola catódica (NPGC) e a nitretação a plasma eletrolítico (NPE). Estudos realizados nos Laboratórios de Plasma (LabPlasma) da UFRN/UFPI demonstraram que a técnica de NPGC foi eficaz no aumento da microdureza e resistência ao desgaste de diferentes aços, em particular, dos aços-ferramenta das séries D e M. Portanto,  neste trabalho, buscou-se investigar os efeitos da técnica de NPE em amostras de aços-ferramenta AISI D2, AISI D6 e AISI M2 utilizando-se uma solução aquosa de nitrato de amônio NH4NO3 (100 g/l) com cloreto de amônio NH4Cl (150 g/l) e variações de parâmetros do processo com o objetivo de comparar a eficácia dessa técnica com a de NPGC mediante comparação das características das camadas nitretadas obtidas através da NPE com aquelas produzidas anteriormente nos LabPlasma (UFRN/UFPI) por meio da NPGC usando uma gaiola catódica de aço inox AISI 304 e AISI 316. E a fim de alcançar os objetivos deste trabalho, após o tratamento a plasma, as amostras nitretadas foram caracterizadas quanto à microdureza superficial e de perfil. Além disso, a morfologia e a espessura das camadas nitretadas foram investigadas por Microscopia Óptica (MO) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Enquanto que as composições de fase dos revestimentos foram identificadas por Difração de Raios-X (DRX).


  • Mostrar Abstract
  • In the metal-mechanic industry where tool steels are used in the manufacture of various components, surface refinement plays a vital role to ensure their good performance and durability. In this regard, thermochemical treatments such as nitriding have been used. And among the nitriding processes commonly used, the plasma assisted process has received great attention for ensuring low distortion in the nitrided components and greater control of the nitrided layer, besides being environmentally friendly. Thus, in recent years, different plasma nitriding techniques have been studied, among which we can highlight: the cathodic cage plasma nitriding (NPGC) and the electrolytic plasma nitriding (NPE). Studies carried out in the Plasma Laboratories (LabPlasma) of UFRN/UFPI showed that the NPGC technique was effective in increasing the microhardness and wear resistance of different steels, in particular tool steels of the D and M series. Therefore, in this work, we sought to investigate the effects of the NPE technique on samples of AISI D2 tool steels, AISI D6 and AISI M2 tool steels using an aqueous solution of ammonium nitrate NH4NO3 (100 g/l) with ammonium chloride NH4Cl (150 g/l) and variations of process parameters in order to compare the effectiveness of this technique with that of NPGC by comparing the characteristics of the nitrided layers obtained through NPE with those previously produced in LabPlasma (UFRN/UFPI) through NPGC using a stainless steel cathodic cage AISI 304 and AISI 316. And in order to achieve the objectives of this work, after plasma treatment, the nitrided samples were characterized for surface and profile microhardness. In addition, the morphology and thickness of the nitrided layers were investigated by Optical Microscopy (OM) and Scanning Electron Microscopy (SEM). While the phase compositions of the coatings were identified by X-ray diffraction (XRD).

Teses
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  • RAMÓN VICTOR ALVES RAMALHO
  • ANÁLISE DE PROPRIEDADES MECÂNICAS DE PASTAS DE CIMENTO ADITIVADAS COM ÓXIDO DE MAGNÉSIO E LÁTEX SBR

  • Orientador : SALETE MARTINS ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SALETE MARTINS ALVES
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • RODRIGO CESAR SANTIAGO
  • BRUNO LEONARDO DE SENA COSTA
  • DENNYS SALVINO SERGIO PEREIRA
  • Data: 18/03/2022

  • Mostrar Resumo
  • Vazamentos através da bainha de cimento tem sido um problema persistente e crônico na indústria do petróleo por décadas. Assim, diversos aditivos são utilizados para fortalecer a matriz cimentícia e causar melhor adequação da pasta ao cenário do poço. A retração por secagem causada pela perda de água e consolidação do gel é uma séria desvantagem de cimento Portland. Essa retração é capaz de formar microfissuras quando as tensões são superiores à resistência à tração do cimento, o que aumenta significativamente a permeabilidade deste material. O Óxido de Magnésio (MgO) é um aditivo capaz de reduzir a retração por secagem através de uma substituição isomórfica entre cálcio e magnésio na estrutura do cimento. O Látex SBR é aditivo amplamente utilizado para evitar a migração de gases pois reduz a perda de fluidos, aumenta a resistência a ácidos e melhora as ligações microestruturais do cimento. Com base nisso, este trabalho avalia a influência dos aditivos MgO e Látex SBR utilizado planejamento de experimentos. Os resultados reafirmam os efeitos do MgO e do Látex SBR na redução de cenários favoráveis aos vazamentos. Apontam a forte influência do MgO na redução da retração por secagem e da formação de géis. Indicam que o MgO é pouco determinante na Resistência à compressão nas primeiras fases de cura mas tem influência importante ao longo da cura e também oferece forte influência a Resistência ao cisalhamento da pasta. Mostram que o Látex SBR é um aditivo capaz de reduzir a Resistência à compressão através do aumento da elasticidade da pasta e que apresenta reduzida influência prática à esforços cisalhantes. A partir dos resultados obtidos é possível determinar melhores condições de formulação de pastas que utilizam MgO e/ou Látex SBR aplicáveis em operações de cimentação de poço de petróleo.


  • Mostrar Abstract
  • Leaks through the cement sheath have been a persistent and chronic problem in the oil industry for decades. Thus, several additives are used to strengthen the cement matrix and cause better adaptation of the slurry to the well scenario. Drying shrinkage caused by water loss and gel consolidation is a serious disadvantage of Portland cement. This shrinkage is capable of creating microcracks when the stresses are greater than the tensile strength of the cement, which significantly increases the permeability of this material. Magnesium Oxide (MgO) is an additive capable of reducing drying shrinkage through an isomorphic substitution between calcium and magnesium in the cement structure. SBR Latex is a widely used additive to prevent gas migration as it reduces fluid loss, increases acid resistance and improves the microstructural bonds of cement. Based on this, this work evaluates the influence of MgO and SBR latex additives using experimental design. The results reaffirm the effects of MgO and SBR Latex in reducing scenarios favorable to leaks. They show the strong influence of MgO in reducing drying shrinkage and gel formation. They indicate that MgO has low influence on Compressive strength in the early stages of curing but has an important influence throughout curing and also has a strong influence on the Shear Strength of the slurry. They show that SBR Latex is an additive capable of reducing the Compressive Strength by increasing the elasticity of the slurry and that it has little practical influence on the shear stresses. From the results obtained, it is possible to determine better conditions for the formulation of slurries that use MgO and/or Latex SBR applicable in oil well cementing operations.

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  • JOAO BATISTA SOUSA COSTA
  • FUNCIONALIZAÇÃO DE TECIDOS DE MALHAS E FILMES DE QUITOSANA COM XIMENIA AMERICANA L. PARA O USO ANTIMICROBIANO

  • Orientador : SALETE MARTINS ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRISMARK GOES DA ROCHA
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • JOÃO PAULO SARAIVA MORAIS
  • KATHERINE CARRILHO DE OLIVEIRA DEUS
  • SALETE MARTINS ALVES
  • Data: 28/06/2022

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  • Atualmente, a demanda por têxteis funcionais, como tecidos e filmes poliméricos antimicrobianos, ambientalmente mais seguros, tem sido ampliada. Assim, os compostos químicos que acarretam riscos para o ambiente e para o homem podem ser substituídos por produtos naturais. Como esses produtos são seguros e não tóxicos, são uma alternativa de grande importância principalmente para os têxteis da área médica. Portanto, diante das diversas substâncias naturais, se tem uma das plantas utilizadas na medicina popular, a Ximenia americana L., bem como outras, entre elas a quitosana proveniente dos crustáceos. Essas substâncias apresentam as propriedades de biodegradabilidade, biocompatibilidade e ação antibactericida. O presente trabalho tem como objetivo a funcionalização de tecidos de malhas e filmes poliméricos de quitosana com Ximenia americana para o uso antimicrobiano. A funcionalização nas malhas foi realizada usando dois métodos: esgotamento (alt) e impregnação (foulardagem). Os filmes poliméricos de quitosana foram produzidos pelo método de evaporação de solvente, conhecido como método de fundição por solvente. Todos os materiais funcionalizados foram caracterizados por diversas técnicas nomeadamente, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrico (Tg), força colorística, resistência à tração e atividade antimicrobiana. Para os filmes poliméricos, foram feitas as medidas de espessura, umidade e opacidade, além das caracterizações já citadas. Com relação à caracterização antimicrobiana, todos os tecidos funcionalizados mostraram-se bactericidas para as bactérias Staphylococus aureus (S. aureus), pois formaram halos de inibição, mostrando assim que elas não se proliferaram. Já nos filmes de quitosana com Ximenia, houve formações de halos maiores, demonstrando que esses têm propriedades melhores. Diante dos resultados, conclui-se que a funcionalização se mostrou eficaz para os objetivos deste trabalho, pois todos os têxteis (tecidos e filmes) apresentaram caráter anti-bactericida.


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  • Currently, the demand for functional textiles, such as fabrics and antimicrobial polymeric films, which are environmentally safer, has been increasing. Thus, chemical compounds that pose risks to the environment and to man can be replaced by natural products. As these products are safe and non-toxic, they are an alternative of great importance especially for textiles in the medical and health fields. Therefore, in view of the various plants used in popular medicine, Ximenia americana L. and chitosan are cited. These substances have the properties of biodegradability, biocompatibility and antibacterial action. The present work aims at the functionalization of knit fabrics and polymeric chitosan films with American Ximenia for antimicrobial use. Functionalization in the meshes was performed using two methods: exhaustion (alt) and impregnation (padding). In the process of exhaustion, the mesh remains under agitation in contact with the Ximenia extract, and in the impregnation, the fabric passes through pressure rollers so that the extract is forced to penetrate it. The polymeric chitosan films were produced by the solvent evaporation method, known as the solvent casting method. All functionalized materials were characterized by several techniques, namely scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (Tg), color strength, tensile strength, and antimicrobial activity. For polymeric films, measurements of thickness, humidity and opacity were made, in addition to the characterizations already mentioned. Regarding antimicrobial characterization, all functionalized tissues were shown to be bactericidal for Staphylococus aureus bacteria (S. aureus), as they formed inhibition halos, showing that the bacteria did not proliferate. In the chitosan films with Ximenia, there were larger halo formations demonstrating that these have better properties. In view of the results, we conclude that functionalization proved to be effective for the purposes of this work, since all textiles (fabrics and films) had a bactericidal character.

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  • LUIZ HENRIQUE PINHEIRO DE LIMA
  • Estudo da modificação por plasma em superfícies de silicone na redução de arrasto

     
  • Orientador : THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • MICHELLE CEQUEIRA FEITOR
  • KLEIBER LIMA DE BESSA
  • JAYME PINTO ORTIZ
  • MAXWELL SANTANA LIBÓRIO
  • Data: 08/07/2022
    Ata de defesa assinada:

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  • Neste trabalho foi proposto produzir superficies de silicone tratada superficialmente a plasma que podem promover a redução de arrasto e melhoria da redução do desgastes de dispositivos customizados de silicone que nescessita de redução de arrasto, além de analisar as propriedades mecânicas das superficies produzidas. As superfícies superhidrofóbicas (SSH) possuem alta repelência à água e vêm sendo estudadas como mecanismo alternativo para redução de arrasto. As alterações promovidas na superfície do Sylgard® devido a deposição de substância como: acetileno, argônio e oxigênio, através do tratamento a plasma tem apresentado o fenômeno de redução de arrasto em superfícies cilíndricas propostos em diâmetros e comprimentos predefinidos. A redução de arrasto (RA) para os tubos flexíveis foi avaliada em bancada de reômetro, nas variações de rotações por minuto de 50 rpm, 100 rpm, 250 rpm antes e após a deposição a plasma. As modificações superficiais, morfológicas e químicas, foram comprovadas por análises de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Infravermelho por Transformada de Fourrier (AFTIR), Microscopia de Força Atômica (MFA), em placas planas, esperando que seja mostrada a impressão de uma estrutura rugosa na escala nanométrica com deposição de elementos químicos da solução polimerizante através do plasma. As amostras tratadas mostraram – se com menor resistência ao escoamento da água, testado através da imposição do torque sobre os tubos. As amostras de argônio apresentaram as melhores reduções de arrasto mesmo submetidas a escoamento laminar.


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  • In this work it was proposed to produce plasma surface treated silicone surfaces that can promote the reduction of drag and improve the wear reduction of customized silicone devices that need drag reduction, in addition to analyzing the mechanical properties of the surfaces produced. Superhydrophobic surfaces (SSH) have high water repellency and have been studied as an alternative mechanism to reduce drag. The alterations promoted on the surface of Sylgard® due to the deposition of substances such as: acetylene, argon and oxygen, through the plasma treatment has presented the phenomenon of drag reduction on cylindrical surfaces proposed in predefined diameters and lengths. The drag reduction (RA) for the flexible tubes was evaluated on a rheometer bench, in the rotations per minute variations of 50 rpm, 100 rpm, 250 rpm before and after plasma deposition. The surface, morphological and chemical changes were confirmed by Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourrier Transform Infrared (AFTIR), Atomic Force Microscopy (MFA) analyzes on flat plates, waiting for the impression of a rough structure at the nanometer scale with deposition of chemical elements from the polymerizing solution through the plasma. The treated samples showed less resistance to water flow, tested through the imposition of torque on the tubes. The argon samples showed the best drag reductions even under laminar flow.

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  • ANAXMANDRO PEREIRA DA SILVA
  • DESENVOLVIMENTO DE UM ECOMATERIAL DE CORTIÇA DE CALOTROPIS PROCERA E SUA POTENCIAL APLICAÇÃO

  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDREA ZILLE
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • KESIA KARINA DE OLIVEIRA SOUTO SILVA
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • RAUL MANUEL ESTEVES SOUSA FANGUEIRO
  • Data: 29/08/2022
    Ata de defesa assinada:

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  • A indústria corticeira no mundo tem se destacado pela sua inovação e constante crescimento. A cortiça hoje é utilizada em praticamente todos os segmentos industriais e nos mais variados produtos que vão da cortiça bruta, rolhas, tiras, cubos, placas, folhas, tiras, revestimentos, isolamentos, e compósitos dentre outros. As propriedades peculiares da cortiça de leveza, elasticidade, compressão, compressão com memória elástica (característica única da cortiça), impermeabilidade a líquidos e gases, capacidade de isolamento térmico e acústico, resistência a combustão sem desprender gases tóxicos, elevada resistência ao atrito e características hipoalérgicas dentre outras, associadas aos avanços das pesquisas e desenvolvimentos na área, tornam possível grandes evoluções e inovações utilizando esta matéria prima 100% natural e renovável. O Objetivo deste trabalho foi desenvolver um ecomaterial cortical obtido do súber da planta Calotropis Procera para a potencial aplicação na indústria corticeira em seus variados segmentos. A cortiça de Calotropis Procera mostrou significativo potencial apresentando estrutura com poros em forma de colmeias, estrutura amorfa em sua espectroscopia por difração de raios-x, baixa densidade com média de 0,24 kg/dm³, relativa estabilidade térmica em sua termogravimetria e picos característicos de um material celulósico pela espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier.


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5
  • MÁRIO CÉSAR DE OLIVEIRA SPINELLI
  • OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE UM COMPÓSITO DE MATRIZ DE RESINA POLIÉSTER E PÓ DE RESÍDUO DE AÇO

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANIEL JOAQUIM DA CONCEIÇÃO MOUTINHO
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • LUIZ GUILHERME VIEIRA MEIRA DE SOUZA
  • SALOMÃO SÁVIO BATISTA
  • Data: 24/12/2022

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  • A utilização de resíduos oriundos de processos industriais vem crescendo substancialmente motivado pela preocupação ambiental decorrente do armazenamento desses produtos e suas consequências para a saúde humana e do planeta. O resíduo de aço, produzido por processos de usinagem, está entre os materiais mais potencialmente danosos a saúde humana, e consequentemente entre os que causam preocupação ambiental. Foram estudados os processos de obtenção e caracterização de compósitos com resina poliéster (RP) e carga de pó de resíduos de aço (PRA). Os compósitos foram definidos pela razão mássica entre pó de resíduos de aço e resina, 1,0 RP + 0,50 PRA, 1,0 RP + 1,0 PRA e 1,0 RP + 1,5 PRA. O método de fabricação utilizado foi o de moldagem fechado por compressão úmida a frio. As configurações do compósito foram definidas em função da carga máxima de resíduo experimentada no processo de obtenção do compósito proposto. Todas as formulações testadas apresentaram viabilidade de processamento. Tais compósitos foram caracterizados pela determinação de suas propriedades mecânicas, térmicas, eletromagnéticas, densidade, absorção de água e envelhecimento. Os compósitos obtidos serão utilizados para a blindagem eletromagnética. O compósito com maior viabilidade econômica foi de 1,0 RP + 1,5 PRA. Verificou-se que o PRA era composto por 98% de ferro e que apresentava função de carga de enchimento para tração e flexão e de reforço para o impacto, onde o compósito teve seu resultado mais auspicioso. O compósito atingiu um fator de blindagem 22,69 decibéis na frequência de 9 GHz, na banda X, mostrando sua capacidade para blindagem eletromagnética.


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  • The use of waste from industrial processes has been growing substantially motivated by the environmental concern arising from the storage of these products and their consequences for human health and the planet. The residue of cast iron, produced by machining processes, is among the types of materials potentially harmful to human health, and consequently among those that cause environmental concern. The composite of polyester resin matrix and cast iron residue powder was be obtained and studied. The four composite configurations were defined as a function of the maximum residue load experienced in the process of obtaining the proposed composite. The configurations 0RPF, 50RPF, 100RPF and 150RPF were tested. The amounts of RPF were relative to those of the polyester matrix resin. All the formulations tested presented viability of processing. Test specimens were fabricated for the characterization tests of the proposed composite.

     

     

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

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  • 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).


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  • 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).

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  • 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

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  • 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.


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  • 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.

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  • 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

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  • 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.


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  • 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.

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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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

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  • 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.


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  • 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.

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  • 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

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  • 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.
     

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  • 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.

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  • 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

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  • 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.


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  • 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.

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  • 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

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  • 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.

     


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  • 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.

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  • 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

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  • 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.


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  • 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.

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  • 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

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  • 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.


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  • 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.

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  • BRENO CAMARA 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

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  • 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%.


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  • 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%.

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  • 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

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  • 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.


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  • 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.

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  • 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

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  • 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. 

     

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  • 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.

     
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  • 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

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  • 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.

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  • 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

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  • 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.

     
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  • 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

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  • 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.

     
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  • ARTUR WIVYS DE ARAÚJO 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

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  • 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.


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  • 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.

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  • 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

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  • 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.  


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  • 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.

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  • 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

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  • 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.


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  • 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.

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  • GABRIEL DE ALBUQUERQUE BARBOSA BAUMANN
  • Controle Inteligente de um Robô Móvel Utilizando Modos Deslizantes, Redes Neurais Artificiais e Aprendizagem por Reforço

  • Orientador : WALLACE MOREIRA BESSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • WALLACE MOREIRA BESSA
  • FABIO JOSE PINHEIRO SOUSA
  • ORIVALDO VIEIRA DE SANTANA JUNIOR
  • VINICIUS ROSA COTA
  • Data: 20/12/2021

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  • A pesquisa em robôs móveis inteligentes e autônomos tem crescido significativamente devido a suas aplicações militares, civis e industriais, como o monitoramento de plantações agrícolas, o uso em ações de apoio a desastres ambientais, a patrulha de fronteiras, o mapeamento de territórios submarinos ou até mesmo o estudo do comportamento animal. Este trabalho resgata a motivação multi e interdisciplinar da inteligência artificial, partindo de questionamentos filosóficos para chegar à caracterização de sistemas inteligentes e autônomos. Dessa maneira, somente depois de construídas as bases teóricas para a concepção desses agentes, é apresentada uma abordagem bioinspirada para a realização da tarefa de rastreamento de trajetória por um robô móvel. Com essa finalidade, a estratégia consiste no controle inteligente não linear robusto utilizando Modos Deslizantes, redes neurais artificiais e o algoritmo do Limite de Confiança Superior. As características de cada uma das técnicas conferem ao robô robustez na atividade de controle, aprendizagem e autonomia com tomada de decisão, respectivamente. Assim, o algoritmo elaborado para o problema de rastreamento de trajetória foi projetado com base nos argumentos mais recentes acerca de agentes autônomos e representa a tendência crescende de pesquisas na ciência cognitiva corporficada.


  • Mostrar Abstract
  • Research on intelligent and autonomous mobile robots has grown significantly due to its military, civil and industrial applications, such as the monitoring of agricultural plantations, the use in actions to support environmental disasters, border patrol, mapping of submarine territories or even the study of animal behavior. This work rescues the multi and interdisciplinary motivation of artificial intelligence, starting from philosophical questions to reach the characterization of intelligent and autonomous systems. Thus, only after building the theoretical bases for the concept of these agents, a bioinspired approach
    is presented for the trajectory tracking task by a mobile robot. For this purpose, the strategy consists of robust non-linear intelligent control using Sliding Modes, artificial neural networks and the Upper Confidence Bound algorithm. The characteristics of each technique give the robot robustness in the control task, learning and autonomy with decision-making, respectively. Thus, the algorithm developed for the trajectory tracking problem was designed based on the most recent arguments about autonomous agents and represents the growing trend of research in embodied cognitive science.

Teses
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  • 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

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  • 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

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  • 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

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  • 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.


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  • 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.

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  • 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

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  • 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).


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  • 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
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  • 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

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  • 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.


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  • 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.

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  • 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

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  • 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.


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  • 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.

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  • 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

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  • 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


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  • 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

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  • 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

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  • 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.


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  • 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.

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  • 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

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  • 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.

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  • 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

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  • 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.


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  • 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.

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  • 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

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  • 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.


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  • 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.

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  • 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

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  • 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.


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  • 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.

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  • 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

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  • 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.


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  • 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.

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  • 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

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  • 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.


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  • 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.

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  • 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

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  • 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.


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  • 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.

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  • 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

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    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.


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  • 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
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  • 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

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  • 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.


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  • .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.

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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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.

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  • 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

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  • 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).


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  • 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

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  • 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).


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  • 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

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  • 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.


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  • 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. 

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  • 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

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  • 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.


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  • 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.

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  • 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

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  • 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.


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  • 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.

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  • 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

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  • 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


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  • 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.

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  • 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

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  • 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.


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  • 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.

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  • 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

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  • 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.

     

     

     


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  • 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.

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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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.

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  • 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

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  • 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.


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  • 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.

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  • 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

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  • 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.


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  • 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.

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  • RICARDO FERNANDES DE SOUZA
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    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

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  • 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.


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    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
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  • 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

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  • 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.


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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

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  • 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.


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  • 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.

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  • 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

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  • 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).


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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.

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  • 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.

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  • 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.

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  • 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

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  • 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

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  • 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

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  • 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.

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  • 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

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  • 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
  • .

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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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.

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  • JONATHA WALLACE DA SILVA ARAUJO
  • 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

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  • 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.

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  • 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

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  • 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. 


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  • 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.

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  • 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

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  • 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.

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  • 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

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  • 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.

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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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.


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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

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  • 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.


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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

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  • 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.

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5
  • GIORGIO ANDRÉ 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

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  • 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.


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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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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.

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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.

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  • 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
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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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).


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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2017
Dissertações
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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.%.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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    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.

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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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°.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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).


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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 EMILIAVACA
  • Data: 25/08/2017

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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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

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  • 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. 


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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

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  • 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%.


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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

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  • 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.


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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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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

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  • 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

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  • 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.


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  • 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

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  • 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 delaminação nas interfaces dos compósitos.


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  • ARLINDO BALBINO DO NASCIMENTO NETO
  • NOVA CONFIGURAÇÃO E ESTUDO DE UM REVESTIDOR CERÂMICO VIA OXIDAÇÃO ELETROLÍTICA POR PLASMA (PEO) EM LIGA DE Ti6Al4V PARA USO EM IMPLANTES

  • Orientador : CUSTODIO LEOPOLDINO DE BRITO GUERRA NETO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANGELO RONCALLI OLIVEIRA GUERRA
  • CUSTODIO LEOPOLDINO DE BRITO GUERRA NETO
  • EDALMY OLIVEIRA DE ALMEIDA
  • ERNANO ARRAIS JUNIOR
  • HELIO ROBERTO HEKIS
  • THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • Data: 13/12/2017

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  • Atualmente muitos estudos têm sido realizados em busca de materiais biocompatíveis para a
    fabricação de implantes, principalmente na área ortopédica e odontológica. Nesse sentido as
    ligas de titânio desempenham um papel importante para o uso em implantes devido à sua
    baixa densidade, não toxicidade, resistência à corrosão e biocompatibilidade. O titânio
    apresenta uma fina camada passiva de óxido que possibilita sua biocompatibilidade quando
    inserido em um organismo biológico. No entanto, esta camada de óxido espontânea pode ser
    perdida, rapidamente, se inserido em ambientes adversos. Consequentemente, a
    modificação superficial apropriada é necessária para as ligas à base de titânio para melhorar
    as propriedades de superfície bem como a bioatividade. Existe uma vasta gama de técnicas
    de modificação de superfície disponíveis, tais como deposição física de vapor, deposição
    química a vapor, anodização, pulverização de plasma e oxidação electrolítica de plasma
    (PEO). Entre estas técnicas, a oxidação eletrolítica por plasma (PEO) se apresenta como
    uma técnica atrativa para aplicações biomédicas devido as suas características que
    favorecem a osseointegração. Vários pesquisadores investigaram os efeitos dos parâmetros
    do processo dos revestimentos PEO. No entanto, não existe um estudo sistemático sobre o
    efeito do revestimento simultâneo cerâmico em hastes de liga de titânio (Ti-6Al-4V) e
    crescimento da espessura da camada correlacionados com o método computacional livre.
    Neste trabalho, foi projeto, fabricado e estudado um revestidor cerâmico via PEO em hastes
    de titânio. Os revestimentos foram realizados em banho eletrolítico por 1, 8 e 16 minutos,
    respectivamente, e tensão de 290V DC. Foram realizados tratamentos, no mesmo ciclo de
    trabalho, com 1, 2 e 3 amostras. Para analisar as espessuras dos revestimentos, foram
    utilizados Microscopia Ótica (MO) e Eletrônica de varredura (MEV). Para obter a composição
    química e fase do revestimento, foram utilizados a Espetroscopia de Energia Dispersiva
    (EDS) e Difratometria de Raio-X (DRX). Para análise elétrica foram utilizados os métodos do
    rompimento da rigidez dielétrica e figura de Lissajous. Para análise mecânica foi utilizado o
    método tribológico pino sobre haste. Para análise física foram utilizados o método da gota
    séssil e cálculo da energia de superfície para verificar a molhabilidade. Foram obtidos
    revestimentos homogêneos, porosos, hidrofílicos e com resistência mecânica ao contato,
    através do multi-revestidor cerâmico. Foi obtido uma correlação entre o crescimento dos
    revestimentos e a quantidade de amostras tratadas, no mesmo ciclo de trabalho. Foi obtido
    um método de análise elétrica, a partir de métodos computacionais, que foi correlacionado
    com a espessura do revestimento, porosidade e molhabilidade. Os resultados obtidos
    mostraram a capacidade de escalabilidade de produção e baixo custo para produzir
    amostras capazes de propiciar uma osseointegração homogênea e estável.


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30
  • RAPHAEL SIQUEIRA FONTES
  • COMPÓSITOS POLIMÉRICOS REFORÇADOS POR TECIDOS MULTIAXIAIS ACOPLADOS: ANISOTROPIA, CONFIGURAÇÃO E CONCENTRAÇÃO DA DEFORMAÇÃO

  • 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 CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • SERGIO RENAN LOPES TINO
  • WANDERLEY FERREIRA DE AMORIM JÚNIOR
  • Data: 14/12/2017

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  • Considerando a diversidade de aplicações para os materiais compósitos, incluindo a disponibilidade de diferentes tipos de reforços, além das mais variadas condições de projeto, a proposta desta Tese de Doutorado é determinar a influência na resposta mecânica de laminados compósitos à base de tecidos multiaxiais acoplados de fibras de vidro-E e matriz epóxi éster vinílica, quando em presença de descontinuidade geométrica, aqui caracterizada por um furo circular. Nesse estudo do fenômeno da Concentração de Tensões é dado ênfase ao comportamento da deformação na vizinhança do furo, tendo em vista a característica do tecido de reforço ter suas camadas básicas acopladas através de fios de costura, tornando-os mais compactos em sua capacidade de suporte de carga. Esse estudo é desenvolvido a partir da medição das deformações na vizinhança do furo, utilizando a técnica de medição por Extensometria, frente aos ensaios de tração uniaxial. Por fim, serão apresentados os resultados em termos quantitativos sobre o efeito da presença da descontinuidade geométrica, mediante os cálculos da Resistência Residual (RS), do Módulo Residual (RM) e dos Fatores de Concentração de Tensão (K, calculados a partir de variados métodos analíticos), além da determinação das distribuições das deformações (obtidas das leituras dos extensômetros) na vizinhança do furo nos laminados em estudo, nas orientações 0°, 90° e 45° dos CPs. Essas distribuições são validadas utilizando a solução analítica proposta por Lekhnitskii (1968) e Konish e Whitney (1975), amplamente utilizada para materiais compósitos ortotrópicos. Ao ser efetuada a comparação entre os valores medidos experimentalmente e as distribuições analíticas das deformações, observou-se pouca interferência dos valores de K adotados para a obtenção das curvas analíticas, resultando numa concordância entre os valores obtidos pelos extensômetros e o modelo analítico.


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  • FLANELSON MACIEL MONTEIRO
  • EFEITO DA ADIÇÃO DE RESÍDUOS DE CAULIM E QUARTZITO EM MASSAS CERÂMICAS PARA REVESTIMENTO

  • Orientador : FRANCINE ALVES DA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCINE ALVES DA COSTA
  • DIANA CARLA SECUNDO DA LUZ
  • ANGELUS GIUSEPPE PEREIRA DA SILVA
  • ARIADNE DE SOUZA SILVA
  • GILSON GARCIA DA SILVA
  • TERCIO GRACIANO MACHADO
  • Data: 18/12/2017

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  • A proposta deste trabalho é estudar a adição de resíduos de caulim e quartzito rosa, provenientes, respectivamente, das microrregiões do Seridó Potiguar e Borborema Paraibana, em formulações cerâmicas para a fabricação de revestimento. Foram preparadas massas cerâmicas, num total de oito formulações, com 10, 17, 20, 27, 30, 37, 40 e 47% de resíduo de caulim e 6% de resíduo de quartzito rosa. As matérias primas utilizadas foram caracterizadas quanto à composição química através de DRX, FRX e comportamento térmico (TG, DTG, Dilatometria); além da análise do tamanho de partículas, e, no caso da argila, do Índice de Plasticidade. Os corpos de prova foram compactados em prensa hidráulica com pressão de 21 MPa, secos em estufa a 100oC e sinterizados a 1200ºC, 1250ºC e 1300°C, sob um ciclo térmico de queima rápida. A caracterização dos corpos de prova foi realizada através dos ensaios tecnológicos de absorção de água (AA%), retração linear (RL%), porosidade aparente (PA%), perda ao fogo (PF%), Módulo de Resistência à Flexão (MRF), Microscopia Óptica (MO) e Eletrônica de Varredura (MEV). De acordo com as normas NBR 13818 e 13817, os resultados dos ensaios de absorção de água (AA) e resistência à flexão (MRF) apontam que as massas cerâmicas produzidas com a adição dos resíduos minerais apresentam variadas aplicações. Em relação à absorção de água (AA), na temperatura de 1200°C, os corpos de prova produzidos apresentam características semelhantes às dos revestimentos do tipo semiporoso, semigrés e grés. Na temperatura de 1250°C, as amostras apresentaram propriedades tecnológicas similares aos semigrés, grés e porcelanatos; enquanto na de 1300°C, porcelanatos e grés. A resistência à flexão (MRF), por outro lado, mostrou que os corpos de prova produzidos com as massas cerâmicas têm semelhanças com os revestimentos do tipo semigrés, semiporoso e poroso.


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2016
Dissertações
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  • DIEGO DE LIMA SOUSA
  • ESTUDO EXPERIMENTAL SOBRE O COMPORTAMENTO DO ESCOAMENTO BIFÁSICO ÁGUA – AR PARA A MEDIÇÃO DE VAZÃO EM PLACA DE ORIFÍCIO

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • KLEIBER LIMA DE BESSA
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 28/01/2016

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  • A medição de vazão através da predição da pressão diferencial é amplamente utilizada no dia-a-dia industrial, isso acontece, principalmente, devido ao fato de ser utilizado para os mais variados tipos de fluidos, tais como: fluxo de gases e líquido com viscosidades distintas, até mesmo, escoamento de fluidos com partículas em suspensão. A adequação desses equipamentos para a medição de vazão mássica em escoamentos bifásicos é de suma importância para o desenvolvimento tecnológico e confiabilidade dos resultados. Quando se trata de escoamentos bifásicos as relações existentes entre os fluidos e as interações entre eles são de suma importância na predição da vazão. No presente trabalho, é proposto a utilização de placa de orifício concêntrica utilizada em tubulações de pequenos diâmetros da ordem de 25,4 mm onde escoa um fluxo bifásico de água e ar. A medição de vazão monofásica foi feita com a utilização dos dados referentes na norma NBR 5167-1 onde utilizou-se a equação de Stolz para a mensuração do coeficiente de descarga. No escoamento bifásico foi utilizado duas correlações largamente empregadas no prognóstico da vazão mássica, o padrão de Zhang (1992), e o modelo de Chisholm (1967), para o modelo de escoamento homogêneo. Observou-se que o comportamento encontrado no modelo de Zhang, condizem de forma mais realística a vazão mássica do fluxo bifásico, pois, o modelo de Chisholm extrapola nos parâmetros para a pressão a jusante, P2, a placa de orifício, assim como o coeficiente de descarga avaliada. A utilização da modificação nas quedas de pressão, P1-P2, e coeficiente de descarga, permitiu uma melhor convergência entre os valores obtidos para o fluxo bifásico água-ar.


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  • A medição de vazão através da predição da pressão diferencial é amplamente utilizada no dia-a-dia industrial, isso acontece, principalmente, devido ao fato de ser utilizado para os mais variados tipos de fluidos, tais como: fluxo de gases e líquido com viscosidades distintas, até mesmo, escoamento de fluidos com partículas em suspensão. A adequação desses equipamentos para a medição de vazão mássica em escoamentos bifásicos é de suma importância para o desenvolvimento tecnológico e confiabilidade dos resultados. Quando se trata de escoamentos bifásicos as relações existentes entre os fluidos e as interações entre eles são de suma importância na predição da vazão. No presente trabalho, é proposto a utilização de placa de orifício concêntrica utilizada em tubulações de pequenos diâmetros da ordem de 25,4 mm onde escoa um fluxo bifásico de água e ar. A medição de vazão monofásica foi feita com a utilização dos dados referentes na norma NBR 5167-1 onde utilizou-se a equação de Stolz para a mensuração do coeficiente de descarga. No escoamento bifásico foi utilizado duas correlações largamente empregadas no prognóstico da vazão mássica, o padrão de Zhang (1992), e o modelo de Chisholm (1967), para o modelo de escoamento homogêneo. Observou-se que o comportamento encontrado no modelo de Zhang, condizem de forma mais realística a vazão mássica do fluxo bifásico, pois, o modelo de Chisholm extrapola nos parâmetros para a pressão a jusante, P2, a placa de orifício, assim como o coeficiente de descarga avaliada. A utilização da modificação nas quedas de pressão, P1-P2, e coeficiente de descarga, permitiu uma melhor convergência entre os valores obtidos para o fluxo bifásico água-ar.

2
  • RAFAEL ALEXANDRE RAIMUNDO
  • EFEITO DA MOAGEM DE ALTA ENERGIA E DA PRESSÃO DE COMPACTAÇÃO NA DENSIDADE E NAS PROPRIEDADES FÍSICAS DO COMPÓSITO Cu-20%WC

  • Orientador : FRANCINE ALVES DA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANGELUS GIUSEPPE PEREIRA DA SILVA
  • ARIADNE DE SOUZA SILVA
  • FRANCINE ALVES DA COSTA
  • UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 29/01/2016

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  • O compósito de matriz metálica de cobre reforçada por dispersão de partículas de carbeto de tungstênio (WC) exibe alta condutividade elétrica, boa trabalhabilidade e resistência ao desgaste. Tais características fazem desse material um forte candidato para aplicações em condutores e contatos elétricos de alta potência. A resistência do compósito Cu-WC pode ser aumentada por dispersão fase dura de WC na matriz de cobre através da moagem de alta energia. Com isso, estruturas com finos grãos sólidos, homogêneas, densas e, portanto, de melhores propriedades físicas e mecânicas são produzidas quando pós compósitos de Cu-WC são preparados por moagem de alta energia e sinterizados. Neste trabalho, o efeito da moagem de alta energia na densificação e estrutura do compósito Cu-20%WC bem como nas propriedades físicas e mecânicas foram investigadas. A influência da pressão de compactação dos pós preparados por moagem e mistura mecânica na densidade e nas propriedades de condutividade elétrica e magnética também foi averiguada Um moinho planetário Pulverisatte 7 de alta energia foi utilizado para efetuar os experimentos de moagem. Pós de Cu e WC na razão de 20% em massa de WC foram colocados para moer em um recipiente com bolas de metal duro e álcool etílico. Os pós foram moídos a 400 rpm, com uma razão massa/bola de 1:4 durante 50 horas. Amostras de pós foram coletadas após 2, 10, 20, 30 e 40 horas de moagem. Corpos verdes com forma cilíndrica foram prensados a 200, 400 e 600 MPa em matriz uniaxial. Tais corpos verdes foram sinterizados a 1050 oC por 60 min. em forno resistivo sob atmosfera de uma mistura de hidrogênio e argônio. A densidade dos compactados a verde, e dos sinterizados foi calculada pelo método geométrico (massa/volume). Para observar a microestrutura dos corpos sinterizados, análises de microscopia ótica e eletrônica de varredura foram efetuadas. Análises químicas de FRX e EDS foram usadas para detectar a presença de impurezas nos pós elementares e moídos. Análise de DRX foi usada para detectar as fases presentes e medir os cristalinos dos pós. Os cristalinos das fases Cu e WC sofreram uma intensa diminuição alcançando, respectivamente, 29,6 e 45,8 nm; assim como, a magnetização diminuiu de 1,04 emu/g para 0,5694 emu/g após 50 horas de moagem. Por outro lado, a coercividade do compósito aumentou de 64,86 G para 189,325 G e a remanência aumenta de 0,0485 emu/g para 0,14935 emu/g. As medidas de condutividade elétrica, magnetização, coercividade e remanência dos corpos sinterizados mostram que tais propriedades aumentam com a pressão de compactação dos pós compósitos.


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  • O compósito de matriz metálica de cobre reforçada por dispersão de partículas de carbeto de tungstênio (WC) exibe alta condutividade elétrica, boa trabalhabilidade e resistência ao desgaste. Tais características fazem desse material um forte candidato para aplicações em condutores e contatos elétricos de alta potência. A resistência do compósito Cu-WC pode ser aumentada por dispersão fase dura de WC na matriz de cobre através da moagem de alta energia. Com isso, estruturas com finos grãos sólidos, homogêneas, densas e, portanto, de melhores propriedades físicas e mecânicas são produzidas quando pós compósitos de Cu-WC são preparados por moagem de alta energia e sinterizados. Neste trabalho, o efeito da moagem de alta energia na densificação e estrutura do compósito Cu-20%WC bem como nas propriedades físicas e mecânicas foram investigadas. A influência da pressão de compactação dos pós preparados por moagem e mistura mecânica na densidade e nas propriedades de condutividade elétrica e magnética também foi averiguada Um moinho planetário Pulverisatte 7 de alta energia foi utilizado para efetuar os experimentos de moagem. Pós de Cu e WC na razão de 20% em massa de WC foram colocados para moer em um recipiente com bolas de metal duro e álcool etílico. Os pós foram moídos a 400 rpm, com uma razão massa/bola de 1:4 durante 50 horas. Amostras de pós foram coletadas após 2, 10, 20, 30 e 40 horas de moagem. Corpos verdes com forma cilíndrica foram prensados a 200, 400 e 600 MPa em matriz uniaxial. Tais corpos verdes foram sinterizados a 1050 oC por 60 min. em forno resistivo sob atmosfera de uma mistura de hidrogênio e argônio. A densidade dos compactados a verde, e dos sinterizados foi calculada pelo método geométrico (massa/volume). Para observar a microestrutura dos corpos sinterizados, análises de microscopia ótica e eletrônica de varredura foram efetuadas. Análises químicas de FRX e EDS foram usadas para detectar a presença de impurezas nos pós elementares e moídos. Análise de DRX foi usada para detectar as fases presentes e medir os cristalinos dos pós. Os cristalinos das fases Cu e WC sofreram uma intensa diminuição alcançando, respectivamente, 29,6 e 45,8 nm; assim como, a magnetização diminuiu de 1,04 emu/g para 0,5694 emu/g após 50 horas de moagem. Por outro lado, a coercividade do compósito aumentou de 64,86 G para 189,325 G e a remanência aumenta de 0,0485 emu/g para 0,14935 emu/g. As medidas de condutividade elétrica, magnetização, coercividade e remanência dos corpos sinterizados mostram que tais propriedades aumentam com a pressão de compactação dos pós compósitos.

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  • ANAXMANDRO PEREIRA DA SILVA
  • CARACTERIZAÇÃO MICROESTRUTURAL E FISICO-QUÍMICA DA FIBRA DE CALOTROPIS PROCERA COM POTENCIAL APLICAÇÃO NA REMOÇÃO DE HIDROCARBONETOS EM MEIO SALINO

  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CÁTIA GUARACIARA FERNANDES TEIXEIRA ROSSI
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • KESIA KARINA DE OLIVEIRA SOUTO SILVA
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • Data: 29/01/2016

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  • Acidentes ambientais envolvendo derramamento de óleo e seus derivados em meios hídricos e solo são comuns e preocupantes, comprometendo a qualidade do meio ambiente. Uma forma econômica e eficiente de remediar estes derramamentos de óleo é o emprego do método de sorção utilizando fibras naturais ou biomassa. O objetivo deste trabalho foi de investigar a capacidade sorvente da fibra de Calotropis Procera para remoção de petróleo em meio salino através de sua caracterização microestrutural. As análises realizadas na fibra foram: MEV, DRX, FRX, FTIR, densidade da fibra, ângulo de contato e TG/DSC. O petróleo foi classificado em seu grau API, viscosidade e densidade. Foram realizados ensaios de adsorção em sistema dinâmico nos tempos de 30 e 60 segundos e 100RPM. Os efluentes gerados foram caracterizados pelo teor de óleos e graxas. Os resultados obtidos através das análises de caracterização da fibra evidenciaram suas propriedades hidrofóbica, oleofílica, baixa cristalinidade, baixa densidade confirmando sua característica de flutuabilidade, e a presença de compostos orgânicos caracterizando sua origem natural e biodegradável. A estabilidade térmica da fibra se mantém até a temperatura aproximada de 230ºC, ocorrendo perda de massa significativa de 50% na temperatura de 330ºC. O petróleo possui seu grau API 33º, viscosidade de 0,0139 Pas (T=40°C) e densidade de 0,68 g/cm3 (T=15,55ºC). O melhor ensaio de adsorção foi no tempo de 60 segundos, obtendo o valor médio de TOG menor que 20 mg/L, atendendo as exigências da resolução nº 430/2011-CONAMA. A fibra Calotropis Procera apresentou capacidade de sorção de hidrocarbonetos, mostrando sua viabilidade no tratamento de efluentes da indústria petrolífera em meio salino, contribuindo para a preservação ambiental.


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  • Acidentes ambientais envolvendo derramamento de óleo e seus derivados em meios hídricos e solo são comuns e preocupantes, comprometendo a qualidade do meio ambiente. Uma forma econômica e eficiente de remediar estes derramamentos de óleo é o emprego do método de sorção utilizando fibras naturais ou biomassa. O objetivo deste trabalho foi de investigar a capacidade sorvente da fibra de Calotropis Procera para remoção de petróleo em meio salino através de sua caracterização microestrutural. As análises realizadas na fibra foram: MEV, DRX, FRX, FTIR, densidade da fibra, ângulo de contato e TG/DSC. O petróleo foi classificado em seu grau API, viscosidade e densidade. Foram realizados ensaios de adsorção em sistema dinâmico nos tempos de 30 e 60 segundos e 100RPM. Os efluentes gerados foram caracterizados pelo teor de óleos e graxas. Os resultados obtidos através das análises de caracterização da fibra evidenciaram suas propriedades hidrofóbica, oleofílica, baixa cristalinidade, baixa densidade confirmando sua característica de flutuabilidade, e a presença de compostos orgânicos caracterizando sua origem natural e biodegradável. A estabilidade térmica da fibra se mantém até a temperatura aproximada de 230ºC, ocorrendo perda de massa significativa de 50% na temperatura de 330ºC. O petróleo possui seu grau API 33º, viscosidade de 0,0139 Pas (T=40°C) e densidade de 0,68 g/cm3 (T=15,55ºC). O melhor ensaio de adsorção foi no tempo de 60 segundos, obtendo o valor médio de TOG menor que 20 mg/L, atendendo as exigências da resolução nº 430/2011-CONAMA. A fibra Calotropis Procera apresentou capacidade de sorção de hidrocarbonetos, mostrando sua viabilidade no tratamento de efluentes da indústria petrolífera em meio salino, contribuindo para a preservação ambiental.

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  • RAMÓN VICTOR ALVES RAMALHO
  • FORMULAÇÃO DE PASTA DE CIMENTO FLEXÍVEL UTILIZANDO PLANEJAMENTO EXPERIMENTAL

  • Orientador : SALETE MARTINS ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JENNYS LOURDES MENESES BARILLAS
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • RODRIGO CESAR SANTIAGO
  • SALETE MARTINS ALVES
  • Data: 12/02/2016

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  • A injeção de vapor é um método de recuperação de petróleo realizado injetando vapor diretamente no poço até o reservatório. O vapor provoca a dilatação do revestimento, que após a redução na temperatura tende a voltar às dimensões iniciais, provocando a formação de trincas no cimento e perda de isolamento hidráulico. Neste contexto, o Látex do tipo SBR é utilizado para melhorar a flexibilidade da matriz do cimento reduzindo as falhas por fadiga.  Para evitar estas falhas, os parâmetros de resistência mecânica devem ser rigorosamente ajustados às condições do poço. Para o estado fresco, as pastas de cimento devem permanecer fluidas e homogêneas, durante o bombeio, para que seu deslocamento não comprometa a janela operacional do poço. Este trabalho tem como objetivo estudar o comportamento mecânico de sistemas de pasta de cimento Portland, aditivadas com Látex SBR, para cimentação de poços de petróleo sujeitos à injeção de vapor. Através do planejamento fatorial composto central foi estudado o comportamento da resistência à compressão API variando a densidade da pasta entre 1,75g/cm³ (14,6 lb/Gal) e 1,89 g/cm³ (15,8lb/Gal), o tempo de cura entre 4 dias e 28 dias e concentração de Látex SBR entre 0 L/m³ e 534,722 L/m³ (0 gpc e 4 gpc). Os resultados apontam que o com o aumento da concentração do látex SBR, dentro os intervalos determinados, ocorreu uma diminuição significativa da resistência à compressão pelo aumento da capacidade de deformação elástica da pasta. A partir dos resultados obtidos é possível determinar melhores condições de formulação de pastas aplicáveis em operações de cimentação de poço de petróleo sujeito à injeção de vapor.


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  • A injeção de vapor é um método de recuperação de petróleo realizado injetando vapor diretamente no poço até o reservatório. O vapor provoca a dilatação do revestimento, que após a redução na temperatura tende a voltar às dimensões iniciais, provocando a formação de trincas no cimento e perda de isolamento hidráulico. Neste contexto, o Látex do tipo SBR é utilizado para melhorar a flexibilidade da matriz do cimento reduzindo as falhas por fadiga.  Para evitar estas falhas, os parâmetros de resistência mecânica devem ser rigorosamente ajustados às condições do poço. Para o estado fresco, as pastas de cimento devem permanecer fluidas e homogêneas, durante o bombeio, para que seu deslocamento não comprometa a janela operacional do poço. Este trabalho tem como objetivo estudar o comportamento mecânico de sistemas de pasta de cimento Portland, aditivadas com Látex SBR, para cimentação de poços de petróleo sujeitos à injeção de vapor. Através do planejamento fatorial composto central foi estudado o comportamento da resistência à compressão API variando a densidade da pasta entre 1,75g/cm³ (14,6 lb/Gal) e 1,89 g/cm³ (15,8lb/Gal), o tempo de cura entre 4 dias e 28 dias e concentração de Látex SBR entre 0 L/m³ e 534,722 L/m³ (0 gpc e 4 gpc). Os resultados apontam que o com o aumento da concentração do látex SBR, dentro os intervalos determinados, ocorreu uma diminuição significativa da resistência à compressão pelo aumento da capacidade de deformação elástica da pasta. A partir dos resultados obtidos é possível determinar melhores condições de formulação de pastas aplicáveis em operações de cimentação de poço de petróleo sujeito à injeção de vapor.

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  • LUIZ PAULO DE OLIVEIRA QUEIROZ
  • ESTUDO DA REDUÇÃO DE ARRASTO INDUZIDO POR POLÍMEROS EM ESCOAMENTOS INTERNOS TURBULENTOS EM DUTOS

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • KLEIBER LIMA DE BESSA
  • LUÍS MORÃO CABRAL FERRO
  • Data: 16/02/2016

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  • Escoamentos turbulentos e laminares são encontrados, frequentemente, em diversas aplicações de engenharia, como em compressores e bombas e ao redor de carros, aviões e navios. O atrito superficial, grande responsável pelas perdas energéticas, é consideravelmente maiores no tipo de escoamento turbulento do que em escoamentos laminares. Seu estudo é bastante desafiador, devido a sua natureza complexa. A principal justificativa para este estudo baseia-se na otimização dos recursos energéticos, por motivos econômicos principalmente, através do estudo da redução de arrasto induzido por polímeros. Neste trabalho, é estudada a redução de arrasto por indução de polímeros a partir da utilização de uma bancada experimental situada no laboratório de mecânica dos fluidos da UFRN. A bancada experimental foi construída e calibrada exclusivamente para este trabalho. Foram utilizados como aditivos poliméricos o Polietileno glicol 4000, o Polyox WSR N60K, Polyox WSR 301 e o Polyox WSR 205. A redução de arrasto induzida por polímeros é investigada a partir da análise de um escoamento, tal análise parte do princípio da medição de pressão em dois pontos do escoamento e culmina no cálculo da perda de carga e do fator de atrito, o que possibilita analisar a influência da adição de polímeros na redução do arrasto em escoamentos sejam eles laminares ou turbulentos. Não foi observado redução de arrasto no polietileno glicol 4000 na concentração analisada. O Polyox WSR N60K, o Polyox WSR 301 e o Polyox WSR 205 apresentaram redução de arrasto com destaque para o Polyox WSR 301 que apresentou maior redução dentre dos polímeros estudados, o que conclui-se que o Polyox WSR 301 é mais eficiente para promover a redução de arrasto em tubos rígidos.


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  • Escoamentos turbulentos e laminares são encontrados, frequentemente, em diversas aplicações de engenharia, como em compressores e bombas e ao redor de carros, aviões e navios. O atrito superficial, grande responsável pelas perdas energéticas, é consideravelmente maiores no tipo de escoamento turbulento do que em escoamentos laminares. Seu estudo é bastante desafiador, devido a sua natureza complexa. A principal justificativa para este estudo baseia-se na otimização dos recursos energéticos, por motivos econômicos principalmente, através do estudo da redução de arrasto induzido por polímeros. Neste trabalho, é estudada a redução de arrasto por indução de polímeros a partir da utilização de uma bancada experimental situada no laboratório de mecânica dos fluidos da UFRN. A bancada experimental foi construída e calibrada exclusivamente para este trabalho. Foram utilizados como aditivos poliméricos o Polietileno glicol 4000, o Polyox WSR N60K, Polyox WSR 301 e o Polyox WSR 205. A redução de arrasto induzida por polímeros é investigada a partir da análise de um escoamento, tal análise parte do princípio da medição de pressão em dois pontos do escoamento e culmina no cálculo da perda de carga e do fator de atrito, o que possibilita analisar a influência da adição de polímeros na redução do arrasto em escoamentos sejam eles laminares ou turbulentos. Não foi observado redução de arrasto no polietileno glicol 4000 na concentração analisada. O Polyox WSR N60K, o Polyox WSR 301 e o Polyox WSR 205 apresentaram redução de arrasto com destaque para o Polyox WSR 301 que apresentou maior redução dentre dos polímeros estudados, o que conclui-se que o Polyox WSR 301 é mais eficiente para promover a redução de arrasto em tubos rígidos.

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  • GRACILENE DOS SANTOS AQUINO PONTES
  • TRIBOQUÍMICA: INTERAÇÃO DE INSERTOS METÁLICOS ROSCADOS METAL- OSSO MAXILAR

  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • JULIANA RICARDO DE SOUZA
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 26/02/2016

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  • Implantes dentários são suportes ou estruturas de materiais biocompatíveis posicionados cirurgicamente no osso maxilar, abaixo da gengiva, para substituir raízes dentárias, assegurando estruturalmente dentes artificiais após a perda da dentição. Desenvolveu-se um método de ensaio, em laboratório, para analisar a resposta mecânica de um parafuso metálico implantado em um osso maxilar inanimado de um porco de cerca de doze meses de idade e imerso em um fluido com três condições de pH: ácido, básico e neutro. Uma solicitação mecânica de contato circunferencial cíclico para simular um processo mastigatório unidirecional foi utilizada para investigar a estabilidade dimensional da união parafuso-osso em função do número de ciclos sob carga. Após os ensaios com a presença de solução ácida, básica ou neutra, analisou-se a estrutura porosa do osso maxilar suíno bem como da cabeça do parafuso submetida ao contato metal-metal através de MEV e microanálise por EDS. Os resultados das solicitações triboquímicas da união parafuso-osso evidenciaram, na cabeça do parafuso, a ocorrência de desgaste abrasivo com formação de proa com presença de debris e, no osso, dano por fratura frágil com a presença de microtrincas em meio à sua porosidade intrínseca. As taxas de desgaste por perda mássica do parafuso desatarraxado após cada ensaio demonstraram surpreendentemente serem menores quando resultantes dos ensaios com solução ácida e básica, enquanto foram maiores as taxas de desgaste dos parafusos ensaiados em meio a uma solução neutra. O contato aqueceu em uma faixa que variou entre 0,50C até 16,50C acima da temperatura ambiente. Assim, atribuiu-se à ação ácida do fluido aquecido pelo atrito entre os contatos sobre o parafuso metálico a formação de uma nanocamada passivada, responsável pelo menor desgaste medido. A velocidade de vibração global foi maior durante o running in, até 104 ciclos, do que no regime permanente de ensaios, entre 104 e 105 ciclos, quando o contato já se configurara como conforme. O NPS[dB], nível de pressão sonora seguiu esta tendência. O pH do fluido continuou ácido antes e após os ensaios, embora haja migrado de 2, no início, para 4, no final. Os demais permaneceram invariáveis.


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  • OTO EMERSON DE ALBUQUERQUE
  • UMA INTERFACE PARA O CONTROLE DE ROBÔS MÓVEIS POR INTERMÉDIO DE GESTOS

  • Orientador : WALLACE MOREIRA BESSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANGELO RONCALLI OLIVEIRA GUERRA
  • CARLOS MAGNO DE LIMA
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 27/04/2016

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  • Esse trabalho tem como objetivo o estudo de técnicas de visão computacional para o reconhecimento de gestos humanos, bem como sua aplicação ao controle de robôs móveis. São analisados os desafios e propostas algumas soluções para o desenvolvimento de uma interface simples, a qual permita o reconhecimento e a interpretação dos gestos gerados pela mão humana, no intuito de controlar os movimentos de um robô. Neste contexto, foi desenvolvido um programa em C++ para captar as imagens geradas por uma câmera de alta definição e, a partir da informação extraída das imagens, definir qual movimento seria realizado pelo robô. Para auxiliar a tarefa de reconhecimento e processamento da imagem captada foram utilizadas funções da biblioteca OpenCV. Os resultados obtidos com a interface desenvolvida confirmam e demonstram a viabilidade de aplicação desta tecnologia.


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  • Esse trabalho tem como objetivo o estudo de técnicas de visão computacional para o reconhecimento de gestos humanos, bem como sua aplicação ao controle de robôs móveis. São analisados os desafios e propostas algumas soluções para o desenvolvimento de uma interface simples, a qual permita o reconhecimento e a interpretação dos gestos gerados pela mão humana, no intuito de controlar os movimentos de um robô. Neste contexto, foi desenvolvido um programa em C++ para captar as imagens geradas por uma câmera de alta definição e, a partir da informação extraída das imagens, definir qual movimento seria realizado pelo robô. Para auxiliar a tarefa de reconhecimento e processamento da imagem captada foram utilizadas funções da biblioteca OpenCV. Os resultados obtidos com a interface desenvolvida confirmam e demonstram a viabilidade de aplicação desta tecnologia.

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  • JOÃO ANDRADE LOPES DE SOUSA
  • TRIBOLOGIA DE UM INSERTO METAL-OSSO MAXILAR

  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • MOISES VIEIRA DE MELO
  • JULIANA RICARDO DE SOUZA
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 02/05/2016

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  • O número de implantes e a preferência dos mesmos em relação às próteses vêm crescendo a cada ano no Brasil, assim como os profissionais habilitados para tal procedimento. Com isso, é necessário que haja estudos sistemáticos sobre a dinâmica que ocorre entre o par osso-metal no sistema. Utilizou-se osso suíno para a confecção dos corpos-de-prova devido ao fácil acesso ao material. Ensaiou-se e submeteu-se em laboratório o sistema a esforços de flexo-torção, quantificando-se o "backlash" (folga) após 10^5 ciclos. Investigou-se também danos na estrutura óssea devido às solicitações mecânicas cíclicas aplicadas. Também se avaliou microscopicamente o conjunto parafuso-porca. Este estudo possibilitou identificar que a temperatura registrada durante a maioria dos ensaios manteve-se numa faixa entre 20 e 30°C, a aceleração de vibração global e a pressão sonora demonstram que até 10^4 ciclos o contato entre porca calota e parafuso da haste é não conforme, com rugosidade elevada, confirmando a passagem pelo período de running in do par tribológico metal-metal, enquanto que após 10^4 ciclos há o aumento parâmetros, anteriormente citados, até o término do ensaio, passando a existir um contato conforme no período de regime permanente (steady steak). O Backlash mensurado identificou um valor máximo médio de 0,49mm. Debris, formação de proa, trincas e delaminação foram observadas no MEV do osso e da porca-calota. O par osso-metal ainda foi submetido a um ensaio de tração, obtendo-se um gráfico força versus deformação.


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  • O número de implantes e a preferência dos mesmos em relação às próteses vêm crescendo a cada ano no Brasil, assim como os profissionais habilitados para tal procedimento. Com isso, é necessário que haja estudos sistemáticos sobre a dinâmica que ocorre entre o par osso-metal no sistema. Utilizou-se osso suíno para a confecção dos corpos-de-prova devido ao fácil acesso ao material. Ensaiou-se e submeteu-se em laboratório o sistema a esforços de flexo-torção, quantificando-se o "backlash" (folga) após 10^5 ciclos. Investigou-se também danos na estrutura óssea devido às solicitações mecânicas cíclicas aplicadas. Também se avaliou microscopicamente o conjunto parafuso-porca. Este estudo possibilitou identificar que a temperatura registrada durante a maioria dos ensaios manteve-se numa faixa entre 20 e 30°C, a aceleração de vibração global e a pressão sonora demonstram que até 10^4 ciclos o contato entre porca calota e parafuso da haste é não conforme, com rugosidade elevada, confirmando a passagem pelo período de running in do par tribológico metal-metal, enquanto que após 10^4 ciclos há o aumento parâmetros, anteriormente citados, até o término do ensaio, passando a existir um contato conforme no período de regime permanente (steady steak). O Backlash mensurado identificou um valor máximo médio de 0,49mm. Debris, formação de proa, trincas e delaminação foram observadas no MEV do osso e da porca-calota. O par osso-metal ainda foi submetido a um ensaio de tração, obtendo-se um gráfico força versus deformação.

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  • ISAC BARBOSA DE ALMEIDA
  • ESTUDO E DETECÇÃO DE FALHAS EM ROLAMENTOS DE AEROGERADOR POR ANÁLISE DE VIBRAÇÃO

  • Orientador : EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADELCI MENEZES DE OLIVEIRA
  • EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • JOAO BOSCO DA SILVA
  • Data: 06/05/2016

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  • Com a intensa utilização de rolamentos em diversos segmentos da indústria, há um elevado número de pausas necessárias nos processos industriais para a realização de manutenções nesses dispositivos, tendo como estudo de caso os aerogeradores. O crescimento do setor de energia eólica, incentivou a realizar uma pesquisa que auxilie a solução desse problema. Para contribuir com a manutenção preventiva foi realizado uma análise de sinais aplicando técnicas que permitem a detecção e a localização do problema a fim de evitar acidentes e prejuízos ocasionados por falhas inesperadas nos equipamentos, visto que a baixa rotação do sistema dificulta a detecção da falha. Para solucionar esse item, realizou-se a determinação de sinais padrão para os defeitos nos rolamentos, facilitando o diagnóstico de possíveis falhas. Com esse diagnóstico pode ser executada uma manutenção preventiva, identificando a falha do sistema que foram testadas, como a introdução de grãos de areia no rolamento, desgaste na pista externa do rolamento e oxidação do rolamento. Através do processamento de sinais é possível construir os gráficos desenvolvendo um mapeamento dos defeitos através de diferentes picos nas faias de frequência.


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  • Com a intensa utilização de rolamentos em diversos segmentos da indústria, há um elevado número de pausas necessárias nos processos industriais para a realização de manutenções nesses dispositivos, tendo como estudo de caso os aerogeradores. O crescimento do setor de energia eólica, incentivou a realizar uma pesquisa que auxilie a solução desse problema. Para contribuir com a manutenção preventiva foi realizado uma análise de sinais aplicando técnicas que permitem a detecção e a localização do problema a fim de evitar acidentes e prejuízos ocasionados por falhas inesperadas nos equipamentos, visto que a baixa rotação do sistema dificulta a detecção da falha. Para solucionar esse item, realizou-se a determinação de sinais padrão para os defeitos nos rolamentos, facilitando o diagnóstico de possíveis falhas. Com esse diagnóstico pode ser executada uma manutenção preventiva, identificando a falha do sistema que foram testadas, como a introdução de grãos de areia no rolamento, desgaste na pista externa do rolamento e oxidação do rolamento. Através do processamento de sinais é possível construir os gráficos desenvolvendo um mapeamento dos defeitos através de diferentes picos nas faias de frequência.

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  • VALMAR DA SILVA SEVERIANO SOBRINHO
  • AVALIAÇÃO DE PROPRIEDADES ÓPTICAS E ESPESSURA DE FILMES FINOS DE TIO2 A PARTIR DO ESPECTRO DE TRANSMITÂNCIA

  • Orientador : JOSE DANIEL DINIZ MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDALMY OLIVEIRA DE ALMEIDA
  • MAURICIO ROBERTO BOMIO DELMONTE
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • Data: 12/05/2016

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  • Filmes finos de TiO2 podem ser a resposta para grandes questões atuais sobre as melhores maneiras de obter energia, economizar energia e reduzir a poluição. Tais filmes têm sido aplicados com sucesso para produção de células solares; como camada em janelas inteligentes, janelas fotocrômicas e eletrocrômicas; além de possuírem propriedades fotocatalítica interessantes. Este trabalho explora a importância tecnológica e científica desse material realizando investigações a respeito dos filmes de TiO2, sua forma de deposição, técnicas de análise, detalhando formas atuais de análise óptica, buscando, de maneira inovadora, comparar tais técnicas, validar seu uso, e comparar seus resultados na busca de meios econômicos da realização de investigações a respeito de espessura, estrutura e avaliação de propriedades fotocatalíticas do material produzido. Nesse trabalho foram utilizadas, para criação de filmes finos, deposição física pelo método de magnetron sputterin. Para análise óptica e cálculo de espessura e Band Gap dos filmes será apresentado o Método do Envelope que foi originalmente proposto por Manifacier (Manifacier, Gasiot e Fillard, 1976) sendo que mais tarde Swanepoel (1983) conseguiu melhorar ainda mais a precisão desse método para encontrar propriedades ópticas dos filmes finos e sua espessura. Também será apresentado, a aplicação de equações propostas nos trabalhos de Lindgren (Lindgren et al., 2003) e a Lei de Beer-Lambert para cálculo do Coeficiente de Absorção dos filmes, outro dado importante para mais tarde determinar o gap dos mesmos, que será encontrado pelo Método Tauc. Para filmes muito finos, com poucas ou nenhuma franja de interferência se faz necessário o estudo de algum Método Computacional para determinação dos seus parâmetros ópticos e espessura. Para tanto utilizou-se o Método PUMA, um Método Computacional desenvolvido por pesquisadores da UNICAMP/USP. Os filmes depositados foram analisados por DRX, EDS, além de serem submetidos a análise óptica, MEV transversal buscando validar os métodos ópticos em termos das espessuras recuperadas, além de encontrado seus Band Gap e seus valores comparados com o esperado pela literatura confrontando tais resultados com a cristalinidade obtida para os filmes.


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  • Filmes finos de TiO2 podem ser a resposta para grandes questões atuais sobre as melhores maneiras de obter energia, economizar energia e reduzir a poluição. Tais filmes têm sido aplicados com sucesso para produção de células solares; como camada em janelas inteligentes, janelas fotocrômicas e eletrocrômicas; além de possuírem propriedades fotocatalítica interessantes. Este trabalho explora a importância tecnológica e científica desse material realizando investigações a respeito dos filmes de TiO2, sua forma de deposição, técnicas de análise, detalhando formas atuais de análise óptica, buscando, de maneira inovadora, comparar tais técnicas, validar seu uso, e comparar seus resultados na busca de meios econômicos da realização de investigações a respeito de espessura, estrutura e avaliação de propriedades fotocatalíticas do material produzido. Nesse trabalho foram utilizadas, para criação de filmes finos, deposição física pelo método de magnetron sputterin. Para análise óptica e cálculo de espessura e Band Gap dos filmes será apresentado o Método do Envelope que foi originalmente proposto por Manifacier (Manifacier, Gasiot e Fillard, 1976) sendo que mais tarde Swanepoel (1983) conseguiu melhorar ainda mais a precisão desse método para encontrar propriedades ópticas dos filmes finos e sua espessura. Também será apresentado, a aplicação de equações propostas nos trabalhos de Lindgren (Lindgren et al., 2003) e a Lei de Beer-Lambert para cálculo do Coeficiente de Absorção dos filmes, outro dado importante para mais tarde determinar o gap dos mesmos, que será encontrado pelo Método Tauc. Para filmes muito finos, com poucas ou nenhuma franja de interferência se faz necessário o estudo de algum Método Computacional para determinação dos seus parâmetros ópticos e espessura. Para tanto utilizou-se o Método PUMA, um Método Computacional desenvolvido por pesquisadores da UNICAMP/USP. Os filmes depositados foram analisados por DRX, EDS, além de serem submetidos a análise óptica, MEV transversal buscando validar os métodos ópticos em termos das espessuras recuperadas, além de encontrado seus Band Gap e seus valores comparados com o esperado pela literatura confrontando tais resultados com a cristalinidade obtida para os filmes.

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  • JOSÉ LEONALDO DE SOUZA
  • EFEITO DA MOAGEM DE ALTA ENERGIA NA DENSIFICAÇÃO E MICROESTRUTURA DO COMPÓSITO Al2O3-Co DE MATRIZ CERÂMICA

  • Orientador : FRANCINE ALVES DA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ARIADNE DE SOUZA SILVA
  • FRANCINE ALVES DA COSTA
  • OSCAR OLIMPIO DE ARAÚJO FILHO
  • Data: 30/05/2016

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  • Os materiais cerâmicos apresentam caracteristicas relevantes para aplicação como ferramenta de corte, dentre estas podemos destacar a alta dureza, o alto ponto de fusão, a boa resistência ao desgaste e a estabilidade química. A alumina (Al2O3) é um exemplo de cerâmica que apresenta boas propriedades, sendo as estruturais as mais amplamente utilizadas. No entanto, a utilização da alumina monofásica é limitada pela baixa ou a falta de tenacidade bem como pela baixa resistência mecânica, resistência à fratura e resistência ao choque térmico e a sua alta fragilidade. No intuito de fornecer tenacidade mantendo elevadas propriedades mecânicas, alguns metais (Fe, Co, Ni, Cu) têm sido usados na tentativa de se produzir um material compósito com tais características. Neste trabalho, os efeitos da moagem de alta energia e da fração de Co na densificação e microestrutura, assim como, nas propriedades mecânicas do compósito Al2O3-Co foram investigados. Para isto, um moinho planetário Pulverisantte 7 de alta energia foi usado na preparação dos pós compósitos. Pós comerciais de Al2O3 e Co, na razão de 5 e 20 % em massa de Co foram colocados no moinho com ciclohexano e os corpos de moagem. A relação em massa de pó para bolas usada foi de 1:5 e os pós foram moídos por até 50 horas. Durante a moagem, amostras de pós foram coletadas após 2, 10, 15, 20, 30 e 40 horas. Corpos verdes com formas cilíndricas foram prensados em uma matriz cilíndrica de 5 mm de diâmetro sob uma pressão de 50 MPa. Estearato de zinco foi usado como lubrificante durante a prensagem dos pós. Os corpos verdes foram sinterizados em um forno resistivo a 1200, 1300 e 1350°C por 60 minutos sob uma atmosfera de argônio. A taxa de aquecimento usada foi de 10°C/min. A análise dilatométrica foi usada para se observar o comportamento de contração do compósito. Tanto os pós como os corpos verdes foram caracterizados por DRX, TG/DSC, AG, MEV, EDS. A densidade dos corpos verdes e sinterizados foi medida usando o método geométrico (massa/volume).


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  • RODOLFO ALBUQUERQUE BUARQUE DE ASSUNÇÃO
  • INFLUÊNCIA DA MOAGEM DE ALTA ENERGIA E DO PRECURSOR HEPMOLIBDATO DE AMÔNIA NA DENSIDADE E MICROESTRUTURA DO COMPÓSITO Mo-25%Cu

  • Orientador : FRANCINE ALVES DA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANGELUS GIUSEPPE PEREIRA DA SILVA
  • CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • FRANCINE ALVES DA COSTA
  • UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 30/06/2016

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  • O compósito Mo-Cu é muito usado como material para contatos elétricos e dissipadores de calor devido às excelentes propriedades do cobre de condutividade térmica e elétrica e boa trabalhabilidade, aliada à alta resistência a solda e erosão por arco elétrico do molibdênio. No primeiro caso, formas bastante simples são exigidas e a infiltração de um esqueleto de molibdênio pré-sinterizado com cobre líquido é a técnica de consolidação normalmente utilizada. Diferentemente, geometrias mais complexas e densidades iguais ou próximas da teórica são necessárias para aplicação como dissipadores de calor. 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. Entretanto, a baixa solubilidade entre cobre e molibdênio dificulta a obtenção de densidade igual ou próxima da densidade teórica. 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. Este trabalho investiga a obtenção do compósito Mo-25%Cu preparado por moagem de alta energia e mistura mecânica dos pós de cobre e heptamolibdato de amônio (HMA) de fórmula química (NH_4 )6Mo7O_2 4 .4H_2 O, decomposto e reduzido por H2, antes e durante a sinterização, evidenciando duas rotas de fabricação diferentes para o material. A influência da pressão de compactação na densificação e microestrutura do compósito Mo-25%Cu também foi investigada. Para isto, os pós moídos por 50 horas foram prensados a 200, 400 e 600 MPa. Para se entender o efeito da temperatura na densidade e microestrutura do compósito Mo-25%Cu, amostras foram sinterizadas a 1000, 1100 e 1200 oC. Os corpos prensados a 200 e 400 MPa e sinterizados a 1200 oC alcançaram a maior densidade entre as amostras produzidas, no valor de 94±0,4 % da densidade teórica. Porém, aqueles que foram decompostos e reduzidos durante a sinterização apresentaram trincas de fabricação. Já os corpos sinterizados a 1100 oC atingiram o maior valor de microdureza (571,7±78,82 HV), apesar de uma baixa densidade em relação a teórica (79,17±1,78%).


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  • MÁRIO CÉSAR DE OLIVEIRA SPINELLI
  • FABRICAÇÃO E ESTUDO DE UM FORNO SOLAR TIPO CAIXA COM CAPACIDADE SIMULTÂNEA DE ASSAMENTO DE VÁRIOS ALIMENTOS

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • MARIA KALIONARA DE FREITAS MOTA
  • MOISES VIEIRA DE MELO
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 22/07/2016

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  • Apresenta-se um forno solar fabricado a partir de placas de MDF destinado ao assamento de alimentos, tais como pizzas, bolos, pães, hambúrgueres e outros. Foram apresentados os processos de fabricação e montagem do forno proposto que apresenta baixo custo de fabricação. A principal característica do forno proposto é a capacidade de assar vários alimentos simultaneamente. Foram realizados testes para o assamento de vários alimentos, com variadas cargas. Em um desses testes foi produzido o assamento de oito bolos em apenas oitenta minutos e seus resultados comparados com os vários tipos de fornos solares já existentes mostrados pela literatura especializada. Os resultados dos testes de assamento demonstraram a viabilidade de utilização do forno solar estudado e sua competitividade em relação aos fornos solares fabricados e testados no Brasil e no mundo, em função de sua a capacidade de assar uma carga significativa de alimentos. Foram analisadas a viabilidade térmica, onde foram alcançadas temperaturas máximas de 140,5ºC, e econômica de tal forno, que pode proporcionar a socialização do uso da energia solar por comunidades carentes, podendo se tornar uma fonte de geração de emprego e renda. O forno solar proposto foi testado para produzir o assamento de pizzas, bolos, pães, empanados, queijos, acarajés, carne, linguiça e quibes.


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  • DENIS ALEXANDRE DE RUBIM COSTA NEGÓCIO
  • ANÁLISE DO MÉTODO DOS PACOTES DE ENERGIA MULTI-ESPECTRAIS: DETERMINAÇÃO DO NÚMERO DE SUB-PACOTES PARA A MINIMIZAÇÃO DO TEMPO COMPUTACIONAL

  • Orientador : ANDRE JESUS SOARES MAURENTE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDRE JESUS SOARES MAURENTE
  • ROGÉRIO BRITTES DA SILVA
  • SANDI ITAMAR SCHAFER DE SOUZA
  • Data: 23/07/2016

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  • Sistemas de combustão são comuns na engenharia mecânica, e a radiação é um importante modo de transferência de calor nestes sistemas. Portanto, a simulação da troca de calor por radiação é bastante útil na concepção de equipamentos de combustão e otimização de processos de combustão. Entre os métodos computacionais usados para solucionar a transferência de calor por radiação, o método de Monte Carlo é preciso e pode facilmente lidar com problemas que envolvem geometria complexa, espalhamento anisotrópico e dependência espectral das propriedades radiativas. Contudo, o método de Monte Carlo é computacionalmente dispendioso. Além disso, considerar com precisão as propriedades espectrais de emissão/absorção do meio também é altamente demorado. Então, reduzir o tempo computacional no Monte Carlo que leva em conta com precisão a dependência do coeficiente de absorção com o comprimento de onda é altamente desejável. O método dos pacotes de energia multi-espectrais (MSB) é um método que reduz o tempo computacional associado às simulações em Monte Carlo de um meio dependente das propriedades espectrais. Nesta pesquisa é proposta e aplicada uma metodologia para uma avaliação precisa do MSB aplicado em conjunto com o modelo espectral da soma-ponderada-de-gases-cinzas baseado nas linhas espectrais para a solução da transferência de calor por radiação em um meio composto por vapor d’água e espécies não-participantes. Os resultados preliminares mostram que a metodologia proposta é capaz de fornecer resultados precisos, que permitem realizar uma análise mais conclusiva sobre o MSB em comparação com os resultados anteriormente apresentados na literatura (Maurente e França (2015)). A metodologia proposta será aplicada para avaliar o MSB para 30 casos diferentes de meios compostos por vapor d’água e espécies não participantes.


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  • FRANKLIN KAIC DUTRA PEREIRA
  • AVALIAÇÃO DA AÇÃO CORROSIVA DE DIFERENTES BIODIESEIS SOBRE O AÇO AISI 316

  • Orientador : SALETE MARTINS ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOANA MARIA DE FARIAS BARROS
  • PAULO SÉRGIO GOMES DA SILVA
  • SALETE MARTINS ALVES
  • TATIANA DE CAMPOS BICUDO
  • Data: 26/07/2016

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  • O biodiesel e o diesel são substâncias orgânicas e corrosivas, que podem atacar tanques de combustíveis metálicos, hastes de conexão, sistemas de tubulações, aço de transporte e armazenamento, dentre outros constituintes metálicos. Atualmente, metais e aços, a exemplo do aço AISI 316, estão sendo cada vez mais usados em tanques de transporte e armazenamento de biocombustíveis. Com tais pressupostos, o objetivo do trabalho foi avaliar e comparar a ação corrosiva de diferentes biodieseis sobre o aço AISI 316. A metodologia consistiu na análise fisico-química dos óleos de soja, girassol e mamona. Os biodeiseis foram sintetizados através da reação de transesterificação pelas rotas metílica e etílica, fazendo uso do NaOH como catalisador. Os biocombustíveis foram caracterizados seguindo as normas da American Society of Testing Materials (ASTM), Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). Avaliou-se também o B7, disponível comercialmente. As estabilidades térmicas foram avaliadas via Termogravimetria (TG, DTG e DTA) e Calorimetria Exploratória Diferencial Dinâmica (DSC). O ensaio de corrosão consistiu em teste de imersão do aço em estudo, em diferentes horas. Foram utilizadas as medidas de Polarização Potenciodinâmica Linear (PPL) e Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE), para a avaliação eletroquímica de corrosão. Posteriormente, o aço foi analisado através de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), acoplado ao Espectrômetro de Energia Dispersiva de Raios X (EDS), e foi realizado análise química via Fluorescência de Raio X (FRX). Os resultados comprovaram que os biodieseis estão conforme as normas específicas da Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP). Os conjuntos das técnicas indicaram que houve perda de massa e a análise da superfície evidenciou corrosão localizada por pites. Com as curvas de polarização e impedância eletroquímica, observou-se que todos os biocombustíveis são agentes corrosivos, portanto, redutores. O B7 é o fluído que mais corrói os corpos de prova, que por possuírem uma nucleação de óxido, formam a passivação metálica após serem atacados pelos biocombustíveis. Por meio do FRX, observou-se que os biocombustíveis foram contaminados por metais de transição, quando expostos ao aço, ocasionando formação de radicais livres, que induzem a auto-oxidação, por sua vez formando hidroperóxidos, o que se confirmou pelas mudanças nas vibrações dos espectros do FTIR. O tratamento estatístico comprovou que o modelo é aceitável e confiável, pois a análise de ruídos está próxima à linha padrão. O Modelo de Superfície de Resposta (MSR) indicou que o tempo de imersão é o fator que mais influencia na taxa de corrosão nos biodieseis sintetizados pela rota metílica, enquanto o índice de acidez é o que mais influencia nos ésteres etílicos.


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  • EDINESIO JALES DA SILVA
  • FABRICAÇÃO E ESTUDO DE UM SISTEMA DE AQUECIMENTO DE ÁGUA UTILIZANDO COLETOR SOLAR DE GRADE ABSORVEDORA FORMADA COM TUBOS PVC NA CONFIGURAÇÃO SÉRIE-PARALELO

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARCELO DE SOUZA MARQUES
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 29/07/2016

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  • Foi estudado um sistema solar de aquecimento de água para banho composto por um coletor solar com tubos absorvedores de PVC e reservatório térmico fabricado a partir de um tambor de polietileno de 200 litros. Os tubos absorvedores foram unidos por conexões em T e joelhos de PVC, e a configuração da grade absorvedora formada foi em série/paralelo, para proporcionar uma maior capacidade de aquecimento, aumentando-se a temperatura da água circulante. O reservatório térmico constituído do tambor de polietileno foi revestido por chapas de aço galvanizado e entre as duas superfícies foram aplicadas espuma de poliuretano, um material de excelente capacidade de isolamento térmico. O sistema de aquecimento proposto tinha como principais características o baixo custo e simples processos de fabricação e montagem. Serão apresentados os processos de fabricação e montagem do coletor e do reservatório térmico alternativo, e resultados de testes que demonstrarão a viabilidade do sistema de aquecimento proposto para promover o aquecimento de água para banho para uma família de quatro pessoas. Demonstrou-se que o coletor solar proposto teve capacidade de promover o aquecimento da massa de água do RTA a uma temperatura média de 50°C, em um único dia de aquecimento, temperatura muito acima da temperatura ideal de banho e que o sistema de aquecimento tinha autonomia de quatro banhos para um único dia de teste. A perda térmica do coletor solar estudado esteve muito acima da relativa aos coletores solares convencionais de mercado, mas não inviabilizou a utilização do coletor solar proposto para utilizações residenciais. O coletor solar de grade mista apresentou custo de fabricação correspondente a 50% do relativo a um coletor solar convencional de mercado e o reservatório térmico alternativo apresentou perda térmica comparável à de reservatórios convencionais de mercado, com custo de fabricação 70% menor.


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  • ISABEL CAVALCANTI CABRAL
  • CARACTERIZAÇÃO DE COMPÓSITO COM POLIETILENO DE ALTA DENSIDADE RECICLADO E PÓ DA CASCA DA SEMENTE DA PLANTA Clitoria fairchildiana (SOMBREIRO)

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALINE CRISTINA MENDES DE FARIAS
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 01/08/2016

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  • Atualmente vem crescendo a necessidade de aproveitamento dos resíduos gerados pela população, como forma de criar materiais alternativos e de baixo custo, contribuindo assim para preservação do meio ambiente e aproveitamento dos recursos naturais. A fabricação de compósitos reforçados com fibras vegetais e matriz polimérica, tem sido uma alternativa para as indústrias que buscam o aproveitamento de resíduos. O objetivo do presente trabalho foi desenvolver um compósito polimérico com rejeito de polietileno como matriz e na carga foi utilizado o pó da casca da semente da planta Sombreiro (Clitoria fairchildiana), nas proporções de 2,5% e 5% de carga, visto que acima dessa porcentagem seu processamento foi dificultado. As misturas polímero/carga foram produzidas através de uma extrusora, e em seguida os corpos de prova foram moldados por injeção. Para caracterizar o compósito foram realizadas análises térmicas, medida do índice de fluidez, determinação da densidade, ensaio de dureza Shore D, resistência à tração, resistência ao impacto Izod, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e absorção de água. Para os resultados reológicos, a viscosidade do compósito PE_rec A diminuiu, já o PE_rec B aumentou. A massa especifica se manteve constante para todas as amostras e concentrações. Como esperado a dureza do compósito foi proporcional ao percentual de carga que foi acrescentado, já na resistência máxima a tração o compósito PE_rec A obteve um valor 2,3% menor comparado ao PE_rec Puro, o ensaio de impacto Izod mostrou que o compósito PE_rec A apresentou 444,30 J/m de energia absorvida durante o ensaio, valor bastante superior aos outros dois compósitos. Na análise por MEV foram observados a presença de vazios na microestrutura do material e a falta de adesão matriz/carga em algumas regiões do compósito polimérico. O ensaio de absorção de água mostrou que para as duas concentrações de carga natural o pó se mostrou não muito hidrofílico, ou seja, não absorvendo muita água, pois a variação em peso do compósito para cada medição não foi nem de 1%. Com isso os resultados obtidos mostraram que o Polietileno reciclado pode ser processado novamente e o acréscimo de carga ao compósito promoveu um ganho de economia de material sintético.


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  • OTO LIMA DE ALBUQUERQUE NETO
  • OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DO ÓLEO DA OITICICA (Licania rígida) PARA USO COMO BIOLUBRIFICANTE

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MOISES VIEIRA DE MELO
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 02/08/2016

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  • Os óleos lubrificantes geralmente são produzidos a partir de fontes não renováveis, como por exemplo o petróleo. Estes lubrificantes possuem aditivos para que suas propriedades sejam melhoradas e adequadas para aplicações específicas o que eleva o custo de produção além do elevado poder de degradação ambiental devido ao seu descarte incorreto. Como forma de reduzir os impactos ambientais e elevado custo de produção dos óleos lubrificantes, foram desenvolvidos estudos voltados para os biolubrificantes originados de oleaginosas que possuem grande potencial de produção no território brasileiro, além da redução do impacto ambiental por ser um óleo biodegradável. A lubrificação apresenta uma grande importância para o setor industrial, pois contribui para o aumento do ciclo de vida dos componentes mecânicos de equipamentos de médio e grande porte reduzindo o desgaste excessivo entre peças com movimento relativo entre si e a refrigeração dos componentes. O óleo vegetal produzido a partir do fruto da planta oiticica (Licania rígida) da familia Chrysobalanaceae, encontrada nas vegetações da caatinga, surge como alternativa para uso como biolubrificante devido ao seu baixo custo e fácil extração. No presente trabalho, foram utilizados os métodos de extração mecânica e química, para posterior análise físico-química e demais parâmetros operacionais que devem existir para o bom funcionamento de um óleo lubrificante. Verificou-se que o método de extração mecânica se mostrou mais eficaz quanto a rapidez da produção, mas a extração química mostrou um maior rendimento em relação a massa do vegetal e o volume produzido do óleo. Os valores das propriedades físico-químicas do óleo da oiticica para ambas as extrações se apresentaram similares, logo ambos os métodos podem ser utilizados para a obtenção do óleo da oiticica sem se preocupar com alterações significativas nas principais propriedades esperadas por um óleo lubrificante vegetal. Os ensaios de desempenho quanto a condutividade e resistividade térmica apresentaram valores superiores em comparação ao óleo comercial, provando assim que o óleo vegetal possui uma melhor capacidade de refrigeração em relação ao óleo comercial. A análise de desgaste provou que o poder de lubrificação do óleo da oiticica foi superior em relação ao óleo comercial.


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  • ISAAC PERICLES MAIA DE MEDEIROS
  • SISTEMA DE CONTROLE RASTREÁVEL PARA PAINÉIS FOTOVOLTAICOS: PROTÓTIPO

  • Orientador : FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • FILIPE DE OLIVEIRA QUINTAES
  • FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • LUCIO ANGELO DE OLIVEIRA FONTES
  • Data: 08/08/2016

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  • As fontes de energia podem ser convencionais ou alternativas. Apesar de a energia convencional ser caracterizada pelo custo acessível, a energia alternativa ganha visibilidade e entre elas a solar, por ser limpa, silenciosa e poder adaptar-se aos mais diversos locais. A realização desta pesquisa, cujo enfoque principal foi os sistemas fotovoltaicos e a busca por um melhor desempenho destes sistemas a partir de estratégias de posicionamento dos painéis solares em direção ao Sol. Para tal, construiu-se de um protótipo de um sistema eletro-mecânico rastreável automatizado para painéis solares de modo a ser usado em um sistema de orientação capaz de fazer o rastreamento do sol com o objetivo de estudar os efeitos do rastreamento sobre a eficiência da captação dos raios solares. Para tal, construiu-se uma bancada didática com um articulado de inclinação, que é ajustada manualmente na estrutura para fixar os ângulos nas posições. O rastreador foi feito com o microcontrolador do tipo Arduíno® utilizando quatro LDR’s (Fotoresistência) como sensores de luz. Concluída esta primeira parte foram feitas avaliações energéticas, a fim de determinar a eficiência de conversão energética e, por fim, fez-se uma avaliação de painéis fotovoltaicos rastreadores e estes mostraram um aumento médio na eficiência de até 30% em relação a painéis fixos. A análise técnica e de custos mostraram a viabilidade econômica e técnica do rastreador projetado.


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  • BRUNO CÉSAR ROCHA VITÓRIA
  • ANÁLISE DO SINAL DE VIBRAÇÃO NO FRESAMENTO DO AÇO AISI 4340 COM FERRAMENTAS DESGASTADAS

  • Orientador : ULISSES BORGES SOUTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDERSON CLAYTON ALVES DE MELO
  • RAMSÉS OTTO CUNHA LIMA
  • ULISSES BORGES SOUTO
  • Data: 23/09/2016

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  • Na indústria metal-mecânica, um fator que gera muitos custos é o desgaste de ferramentas de usinagem. Embora a literatura que aborda o assunto seja ampla, ainda não foi possível consolidá-lo. Em muitos casos, não estimá-lo pode causar distorções dimensionais e de acabamentos nas peças fabricadas, além de causar paradas no processo (para avaliar visualmente o quão desgastada está a ferramenta) e, por conseguinte, prejuízos devidos a tempos improdutivos. Uma alternativa que possibilita assegurar boas condições da ferramenta de corte é utilizar técnicas de monitoramento em tempo real, de forma indireta. O objetivo desse trabalho é contribuir na verificação do sinal de vibração  como indicador do estado de desgaste da ferramenta de corte com os parâmetros de processo e materiais utilizados. Para isso utilizou-se uma fresa de 50 mm com dois insertos intercambiáveis de metal duro, montados diametralmente opostos. O corpo de prova foi de aço AISI 4340. Realizou-se um corte concordante com profundidade lateral constante (ae) de 20 mm e avanço por dente (fz) de 0,1 mm/dente. Para a realização dos experimentos, foram consideradas uma condição de corte de desbaste e outra de acabamento. Já as ferramentas de corte foram consideradas como boa, com valor de desgaste de flaco médio (VBB) inferior a 0,35 mm e como gasta, com VBB superior a 0,35 mm. A vibração foi medida com um acelerômetro uniaxial e estes dados foram adquiridos e armazenados pelo LabView e processados com o Matlab. O sinal foi filtrado em algumas bandas e então foi aplicado uma transformada rápida de Fourier (FFT) para análise do espectro de frequência, além de serem extraídos parâmetros estatísticos (RMS, Curtose, Pico e Fator de Crista) do sinal no domínio do tempo. Para o espectro de frequência, a banda que mostrou-se mais sensível ao desgaste foi a compreendida entre 30 Hz e 700 Hz. Já entre os parâmetros estatísticos, de alguma forma todos mostraram-se sensíveis ao desgaste. Sendo a RMS e a curtose as que foram sensíveis em mais casos e o sinal filtrado na banda de 1,6 kHz e 2,4 kHz foi o que teve uma maior amplitude de resultados positivos.


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  • GUSTAVO SANTOS DE LUCENA LIRA
  • ESTUDO DA CARACTERIZAÇÃO DE UM COMPÓSITO POLIMÉRICO COM MATRIZ DE POLIPROPILENO E CARGA PARTICULADA DO ENDOCARPO SECO DO COCOS NUCÍFERA LINN

  • Orientador : LUIZ CLAUDIO FERREIRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ CLAUDIO FERREIRA DA SILVA
  • AVELINO MANUEL DA SILVA DIAS
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • DORGIVAL ALBERTINO DA SILVA JÚNIOR
  • Data: 29/09/2016

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  • A participação das cargas naturais nos compósitos tem possibilitado a melhoria de sua estrutura mecânica, bem como, a economia de aplicação de cargas sintéticas, as quais além de possuírem alto valor de mercado, envolvem processos de fabricação e reciclagem nocivos a saúde do homem. Nesse sentido, foram fabricados compósitos poliméricos à base de polipropileno, como matriz, e o particulado do endocarpo do Cocos Nucífera Linn (10 e 20 %wt), na função de carga. Com o objetivo de obter uma eficiente interação na interface do particulado com a matriz e uma distribuição uniforme do particulado no polímero, foi utilizada uma faixa granulométrica do particulado de 0,5 a 0,263 mm. Já para fabricação dos corpos-de-prova, o material foi processado por extrusão, com extrusora dupla rosca, e, em seguida, a injeção, variando a temperatura de processamento em até 200 ºC, no intuito de atingir um valor acima da temperatura de transição vítrea do resíduo lignocelulósico, a fim de que a resina natural (lignina) auxilie a adesão com a matriz. Para a caracterização do particulado do endocarpo do coco utilizou-se a análise termogravimétrica e a microscopia eletrônica de varredura, enquanto para os compósitos foram utilizados os ensaios de densidade volumétrica, de tração, de flexão e a microscopia eletrônica de varredura. Dessa forma, apesar da presença da carga ter gerado diminuição da ductilidade e resistência mecânica, concluiu-se que a adição do particulado na matriz de Polipropileno possibilitou aumento no módulo de elasticidade à tração de 4,0% para o compósito com 10,0 %wt e de 11% para o de 20%wt. No ensaio de flexão, a carga possibilitou aumento do módulo de elasticidade em 6,4% para compósito com 10%wt e em 8,8% para o de 20%wt em relação ao polipropileno puro. Para a análise termogravimétrica, foram obtidos os patamares de temperaturas de degradação dos resíduos lignocélulosicos, sendo: a degradação da hemicelulose entre 210,80 e 255,32 ºC, a da celulose entre 255,32 e 328,31 e, por fim, a da lignina entre 328,31 e 495,82 ºC. Para os ensaios de densidade, observou-se que os compósitos possuem valores de densidades próximos ao polipropileno puro, permitindo a aplicação destes em estruturas leves.


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  • ÁLVARO LUÍS DE OLIVEIRA
  • FABRICAÇÃO E ESTUDO DE UM RESERVATÓRIO TÉRMICO E DE UM COLETOR DE GRADE ABSORVEDORA COM TUBOS PVC NA CONFIGURAÇÃO EM PARALELO

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • MARIA KALIONARA DE FREITAS MOTA
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 29/09/2016

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  • O aquecimento de água solar é uma das principais aplicações dessa fonte energética que é o sol, pois já se comprovou que o uso de aquecedores solares pode trazer economia significativa para a matriz energética pela não utilização de chuveiros elétricos, grandes consumidores de energia. Dentro desse contexto foi estudado um sistema de aquecimento solar de água para banho, composto por um coletor solar com tubos absorvedores de PVC e reservatório térmico fabricado a partir de um tambor de polietileno de 200 litros. Os tubos absorvedores foram unidos por conexões em T e joelhos de PVC, e a configuração da grade absorvedora formada foi em paralelo. O reservatório térmico constituído do tambor de polietileno foi revestido por chapas de aço galvanizado e entre as duas superfícies foram aplicadas espuma de poliuretano, um material de excelente resistência térmico. O sistema de aquecimento proposto tinha como principais características o baixo custo e simples processos de fabricação e montagem. Será apresentados os processos de fabricação e montagem do coletor e do reservatório térmico alternativo, e resultados de testes que demonstrarão a viabilidade do sistema de aquecimento proposto para promover o aquecimento de água para banho para uma família de quatro pessoas. Demonstrou-se que o coletor solar proposto teve capacidade de promover o aquecimento da massa de água do reservatório térmico alternativo a uma temperatura média de 49°C, em um único dia de aquecimento, bem superior à de banho, entre 36 – 38°C, e que o sistema de aquecimento tinha autonomia de três banhos para um único dia de teste. A perda térmica do coletor solar estudado esteve muito acima da relativa aos coletores solares convencionais de mercado, mas não inviabilizou a utilização do coletor solar proposto para utilizações residenciais. O sistema de aquecimento solar alternativo estudado teve custo correspondente a 33,4% do convencional de mercado, comprovando-se sua viabilidade econômica.


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  • ALDO PAULINO DE MEDEIROS JUNIOR
  • VIABILIDADE DE USO DE UM FOGÃO SOLAR COM QUATRO FOCOS PARA COCÇÃO DE ALIMENTOS

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • IVERTON RODRIGO BARBOSA GOMES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 10/10/2016

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  • A utilização de materiais compósitos tem sido tema de inúmeros trabalhos científicos no Brasil e no mundo. A energia solar é a fonte energética primária e representa a opção mais ecologicamente viável e a mais social de todas as fontes energéticas. Fabricou-se e estudou-se a capacidades e viabilidade de assamento de um fogão solar á concentração multifocal com parábolas refletoras fabricadas em material compósito destinado ao cozimento e assamento de alimento para fins residenciais, urbanos e rurais. Foi constituído de quatro parábolas fabricadas com materiais compósitos, formados por resina ortoftálica adicionados aos elementos: cortina de tecido, malha de tecido, saco de algodão, saco de aniagem (juta). A principal característica do fogão solar proposto foi a capacidade de cocção de quatro alimentos simultaneamente, que lhe deu um caráter de ineditismo tecnológico na cocção de alimentos. Serão apresentados os processos de fabricação e montagem. A estrutura do fogão tenha mobilidade de movimento aparente do sol. Representa uma opção ecológica, limpa e renovável já que é uma alternativa para o uso em larga escala da lenha para o cozimento de alimentos, sendo um grande ajuda para as populações menos favorecidas economicamente que não param de crescer. Foram demonstradas as  viabilidades térmicas e econômicas do fogão solar proposto para obtenção do cozimento e assamento de alimentos. Para demonstrar a viabilidade de utilização do fogão solar proposto foram cozidos vários alimentos da comida típica nordestina. Foi comprovada sua capacidade de produzir a cocção de alimentos de uma refeição típica, arroz, feijão, macarrão e carne em apenas uma hora.


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  • DORYAN HILTON FILGUEIRA BEZERRA
  • SOLICITAÇÕES MULTIAXIAIS A POLIETILENO DE ALTA DENSIDADE - PEAD, USADO COMO REVESTIMENTO INTERNO EM OLEODUTO APLICADO NA INDÚSTRIA DO PETRÓLEO E GÁS

  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • JULIANA RICARDO DE SOUZA
  • MANOEL FERNANDES DE OLIVEIRA FILHO
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • MOISES VIEIRA DE MELO
  • NEIL DE OLIVEIRA LIMA FILHO
  • Data: 28/11/2016

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  • A indústria do petróleo e gás no Rio Grande do Norte possui uma forte participação no Valor Bruto da Produção Industrial - VBPI estadual chegando a responder por cerca de 40% de  toda a produção. Em Guamaré, encontra-se a refinaria Clara Camarão, que processa aproximadamente 60% dos 58.000 barris diários extraídos, juntamente com o gás produzido no estado.  A necessidade de transportar a produção de petróleo e gás, de todos os 16 municípios produtores até Guamaré, levou a estatal Petrobras a construir cerca de 556 km de oleodutos e mais de 500 km de gasodutos. O desgaste interno dessas tubulações é uma realidade corriqueira devido a natureza do fluido bombeado que consiste, no caso de oleodutos, de água residual, que chega a até 90% do total, distint os gases associados, petróleo de base naftênica e/ou parafínica.  O PEAD, em forma de tubos que são inseridos nos dutos de aço carbono, foi a solução para atenuar-se o problema. Buscou-se embasar, cientificamente, fatos ocorridos em trabalhos no campo, onde o cordão de solda, entre os tubos, mostrou-se ser muito mais resistente que o material da área contínua. Para tanto, foi utilizado um dispositivo de Arcan, adaptado para o PEAD, e feitas simulações das condições dos esforços multiaxiais sofridos pelo material. Também foram realizados ensaios de molhabilidade, swelling, difratometria de raio X - DRX, microscopia eletrônica de varredura - MEV e espectroscopia de energia dispersiva - EDS para mapeamento e melhor conhecimento sobre o PEAD.  A análise dos gráficos resultantes dos ensaios de tração comprovam a prática em campo.


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  • JORGE LUIZ FERREIRA RABELO
  • ESTUDO DA ACESSIBILIDADE ELETRÔNICA CONFIÁVEL PARA INSERÇÃO COMPETITIVA DE UM PARAPLÉGICO NA CONFECÇÃO DE VESTUÁRIO

  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MANOEL FERNANDES DE OLIVEIRA FILHO
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • MOISES VIEIRA DE MELO
  • NEIL DE OLIVEIRA LIMA FILHO
  • Data: 12/12/2016

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  • O estudo relativo ao tratamento e reabilitação de pessoas cuja atividade diária é afetada pelo problema de deficiência dos membros inferiores tem aumentado de forma significativa nas últimas décadas, neste contexto, a Biomecânica e seu prograssivo desenvolvimento tem-se revelado a necessidade de estudos temáticos das tecnologias assistivas disponibilizadas para o deficiente na sociedade e no ambiente de trabalho, onde se discute a deficiência motora dos membros inferiores, a Legislação pertinente ao assunto e a possibilidade de acessibilidade, através de pesquisa, tais como, a introdução de um dispositivo em cadeira personalizada que permite trabalhar em máquina de costura, sem a utilização das mãos para iniciarm costurar e parar a costura. Isso permite que as mão fiquem livres exclusivamente para ligar e desligar a máquina e, realizar todo o manuseio das peças em costura. Para consubstanciar a investigação, utilizamos metodologicamente os procedimentos da pesquisa bibliográfica, análise documental, entrevista semiestruturada e observação participante. Analisamos as causas da deficiência de membros inferiores, princípios e fundamentos da Lei Trabalhista; identificando as máquinas e equipamentos existentes no mercado enquanto tecnologias assistivas. O trabalho apresenta o desenvolvimento de uma cadeira personalizada para acionamento, aceleração e desaceleração da máquina de costura, sem utilização dos pés e das mãos. Quanto aos resultados, comprovou-se ser eficaz o dispositivo inserido no equipamento desenvolvido o que possibilitou o trabalho com a liberdade da movimentação das mão, permitindo uma eficiência similar ao indivíduo que não tem necessidades específicas. Fato esse comprovado através de estudo de tempo onde ficou evidenciado a diminuição de movimentos.


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  • MARIA AUGUSTA CAVALCANTI SOARES
  • FUNCIONALIZAÇÃO DE NANOTUBOS DE CARBONO E SUA IMOBILIZAÇÃO EM FIBRAS TÊXTEIS DE SOJA PARA POTENCIAL APLICAÇÃO COMO SUPERCAPACITORES

  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • ELAINE CRISTINA MARTINS DE MOURA SANTOS
  • FABIO ROCHA FORMIGA
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • Data: 19/12/2016

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  • Nos últimos anos o desenvolvimento de supercapacitores vêm chamando bastante atenção por possuírem densidade de potência maior do que as baterias convencionais.  Para atender as demandas tecnológicas da sociedade moderna, a criação de dispositivos de armazenamento de energia leves, flexíveis e portáteis, também chamados de supercapacitores flexíveis, estão sendo estudados. Os nanotubos de carbono (CNTs –Carbon nanotubes) incrementam propriedades especiais aos substratos têxteis, tais como, melhoramento da condutividade elétrica e antiestética, aumento da durabilidade e condutividade/isolamento de calor. Os têxteis eletrônicos ou têxteis inteligente podem ser aplicados em diversas áreas, podendo atuar como fornecedores de energia para dispositivos de monitoramentos biomédicos ou implantes, equipamentos militares e para a construção civil. O presente trabalho tem como principal objetivo na formação de supercapacitores flexíveis utilizando um método para preparação e modificação dos nanotubos de carbono de múltiplas camadas (MWCNT – Multiwalled carbon nanotubes) para posterior impregnação em substrato têxtil de soja. A primeira etapa deste trabalho corresponde à formação de grupos funcionais na estrutura dos MWCNTs para sua dispersão em água através da funcionalização com diferentes ácidos (H2SO4 – ácido sulfúrico e HNO3 – ácido nítrico), na proporção de 3:1, sendo purificados com HCl (ácido clorídrico) e neutralizados com hidróxido de amônio (NH4OH). Na segunda etapa o material foi funcionalizado com 20% de quitosana sobre o peso do material, afim de cationizar os MWCNT e para potencializar sua adsorção em malha de soja. Posteriormente a amostra de soja passou pelo processo de alvejamento para a incorporação do material em sua estrutura via processo de esgotamento de acordo com um planejamento experimental, onde foram estabelecidos parâmetros como: temperatura (°C), tempo (min.) e concentrações (0%, 1,0%, 2,0% e 3,0% sob peso do material funcionalizado), para a identificação do melhor resultado. A malha de soja foi analisada para determinar o grau de brancura após o alvejamento. Os materiais foram caracterizados por Difração Raio X (DRX), Análise Termogravimétrica (TG), Fluorescência raio X (FRX), Espectroscopia Raman, Microscopia Eletrônica de Transmissão e Varrimento (MET e MEV), Espectroscopia de Absorção UV-vis, ensaios de condutividade elétrica, Voltametria Cíclica (VC), Ciclismo Galvanostático (CG) e Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE). As análises revelaram que a amostra produzida com concentração de 3,0% de CNTs modificados apresentou comportamento de um supercapacitor com  alta capacitância específica, além de possuír características têxteis favoráveis, tais como, flexibilidade, capacidade de lavagem e suavidade.


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  • THIAGO DA SILVA ANDRÉ
  • TAXA DE EVAPORAÇÃO DE COMBUSTÍVEIS EM FUNÇÃO DA TEMPERATURA: ANÁLISE TERMOECONÔMICA APLICADA A POSTOS DE SERVIÇOS DO RN

  • 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
  • Data: 19/12/2016

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  • Este trabalho é resultado de um estudo de análises experimentais que mediram a taxa de evaporação, em função da temperatura, de quatro combustíveis, a saber: gasolina comum, álcool combustível, Diesel S10 e gasolina GRID, realizados para seis níveis térmicos diferentes, seguido de uma análise de custos das perdas potenciais por evaporação, aplicada a tanques subterrâneos de postos de combustíveis. Quando esses combustíveis liberam vapores à atmosfera podem causar danos ao meio ambiente. Em postos de serviços, esse vapor é liberado quando do abastecimento do veículo ou pelas linhas de respiro do Sistema de Abastecimento Subterrâneo de Combustíveis - SASC. Quando o posto não possui proteções contra essas emissões fugitivas, elas atingem flora, rios, lençóis freáticos etc. Além da poluição dos recursos naturais, a perda por evaporação atinge as finanças do posto de combustível, tanto pelas multas geradas pelas contaminações, quanto pela perda de ativo, os combustíveis.


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  • GABRIELLE HUSS NEVES DE ARAUJO
  • EXTRAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DO BIOPÓLIMERO ALOE VERA E SUA INCORPORAÇÃO NO SUBSTRATO TÊXTIL DE ALGODÃO

  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRISMARK GOES DA ROCHA
  • MARIA GORETE FELIPE
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • Data: 19/12/2016

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  • Atualmente existe uma crescente preocupação relacionada a quantidade de agentes antibacterianos sintéticos utilizados no mercado medicinal. Em face disso, e considerando os aspectos ambientais, é importante se realizar uma pesquisa fazendo uso de biopolímeros naturais como agentes antibacterianos eficazes para substituir os agentes químicos atualmente existentes. O  Aloe vera Linne ou Aloe barbadensis Miller, trata-se de uma suculenta da família Liliaceae com sua origem no continente Africano. Há estudos que evidenciam uma ampla gama de propriedades deste biopolímero, tais como hidratante, anti-inflamatório, antibacteriano, antiodor, antifúngico e antiviral dentre outras. O presente trabalho tem como principal objetivo destacar o uso do biopolímero Aloe vera como um agente antibacteriano eficaz em substratos têxteis de algodão por meio do desenvolvimento de um biocompósito Aloe vera/Algodão. A primeira etapa deste trabalho consistiu na extração do biopolímero Aloe vera com o intuito de se obter um material em forma de Gel. Em seguida, o gel obtido foi caracterizado por Espectroscopia no Infra-vermelho por transformada de Fourier com reflectância atenuada (FTIR-ATR), foi analisada a sua densidade e a sua viscosidade. Posteriormente o substrato têxtil de algodão passou pelo processo de alvejamento para a incorporação do material em sua estrutura via processo de impregnação por pressão de acordo com um planejamento experimental, onde foram utilizadas placas de alumínio sobrepostas e estabelecidos parâmetros como: temperatura (°C), tempo (min.) e concentrações (%) para a identificação do melhor resultado. O biocompósito foi ligado ao substrato têxtil de algodão, a fim de se obter um biocompósito com efeito antimicrobiano durável e estável. Por fim, foram realizados análises que estimaram suas propriedades antibacterianas e antifúngicas comprovando a sua eficiência como um material têxtil médico.


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  • CAMILLA MILENA DE ARAÚJO ELPÍDIO
  • ESTUDO DO DANO EM CABOS DE AÇO UTILIZADOS EM EQUIPAMENTOS DE TRANSPORTE VERTICAL

  • 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
  • Data: 19/12/2016

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  • O cabo de aço é um dos principais elementos em equipamentos de içamento ou transporte de cargas. Durante o funcionamento dos equipamentos, tal elemento é submetido à movimentos oscilatórios que promovem desgaste e até mesmo formação de trincas no material. 

    Com o intuito de avaliar os danos ocasionados em um cabo de aço, submetido à vibrações de baixa amplitude, um aparato experimental foi elaborado e instalado a fim de simular a ocorrência do fenômeno fretting em um cabo de aço utilizado em sistemas de elevação com a seguinte construção: 1/4” 6x19 S AFA sZ polido. No aparato experimental, o cabo de aço foi carregado com 25 N a fim de promover tensionamento adequado ao funcionamento do equipamento.

    Amostras de cabo foram coletadas e analisadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia por Energia Dispersiva (EDS) antes dos ensaios, após ensaios de 120.000 ciclos e 3.000.000 ciclos.

    O presente trabalho revelou danos superficiais no material estudado inerentes ao processo de fabricação do cabo de aço e possibilitou a visualização do dano superficial sofrido pelo material em regiões específicas do cabo de aço, revelando superfícies características de regimes de fretting. Nos ensaios realizados, o aparato experimental foi configurado para promover movimento oscilatório com amplitude máxima de 300 µm que, segundo pesquisadores, é o deslocamento limite que evidencia o fenômeno fretting.

    A definição dos métodos de análises neste trabalho e avaliação do dano superficial provocado em laboratório é fundamental para introduzir no mercado meios de manutenção preditiva, além de produtos ou recursos para minimizar o desgate e, inclusive, aumentar o tempo de vida do material

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  • RONY OLIVEIRA DE SANTANA
  • ANÁLISE DA EFICIÊNCIA DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR DE FLUIDO TÉRMICO A BASE DE ETILENOGLICOL E POLÍMERO

  • Orientador : CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • LUCIO ANGELO DE OLIVEIRA FONTES
  • IGOR MARCEL GOMES ALMEIDA
  • Data: 19/12/2016

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  • Um sistema de arrefecimento automotivo é usado para manter a temperatura ideal de funcionamento do motor de combustão e evitar sobreaquecimento, através de um fluido térmico, também chamado fluido de arrefecimento, e um trocador de calor, radiador. Os fluidos de arrefecimento são normalmente compostos por uma solução de água e um aditivo, além de aditivos inibidores de corrosão e corantes. O etilenoglicol é um tipo de álcool amplamente utilizado como aditivo por ser totalmente solúvel, com baixa ou nenhuma atividade corrosiva e quimicamente estável, além de reduzir a pressão de vapor da água. A redução da pressão de vapor da solução garante aumento do ponto de ebulição (ebulioscopia), permitindo uma maior eficiência de troca térmica do fluido em temperaturas mais elevadas sem mudança de fase, também é obtida uma diminuição do ponto de congelamento da água (crioscopia). Por ser tóxico, o etilenoglicol sofre atualmente concorrência de aditivos orgânicos poliméricos de alta condutividade térmica, desenvolvidos para ter um comportamento térmico semelhante ao etilenoglicol, com a vantagem de ser atóxicos e biodegradáveis. Este trabalho desenvolveu análises experimentais para caracterização energética de dois fluidos comerciais de arrefecimento automotivo com aditivos, um a base de etilenoglicol o outro a base de polímero, foram realizadas análises que estimaram suas propriedades termofísicas a fim de verificar a eficiência energética do processo de transferência de calor no aparato experimental, desenvolvido como parte integrante deste trabalho.


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  • LEANDRO LUIZ DA SILVA PEREIRA
  • ANÁLISE DE MOTOBOMBAS SUBMERSAS COM DIFERENTES ACIONAMENTOS ELÉTRICOS A PARTIR DA RODA DE FALHAS

  • Orientador : FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • LUCIO ANGELO DE OLIVEIRA FONTES
  • JACQUES COUSTEAU DA SILVA BORGES
  • Data: 29/12/2016

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  • Evitar falhas é uma medida extremamente necessária quando se gerencia sistemas de produção e distribuição de água com 95% das redes pressurizadas diretamente por poços. Baseado nas frequentes faltas de água em 2015, registradas pela unidade de operação e manutenção da CAERN de Parnamirim/RN, destacam-se os danos causados por sobreaquecimento e outros distúrbios de natureza elétrica que levam a falhas nas instalações de Conjuntos Motobombas Submersas (CMBS). Nesse escopo, este trabalho foi dedicado a realizar um estudo de caso sobre as instalações de quatro CMBS dos poços 34, 23, 31 e 63, com diferentes acionamentos elétricos, utilizando Roda de falhas (Failure wheel) numa análise preditiva elétrica e termográfica, para inferir sobre o nível de confiabilidade e custo de manutenção na concessionária de abastecimento d’água. Para subsidiar as análises foram inspecionados itens importantes das referidas instalações, como disjuntores, contactores, soft-starter e inversor de frequência, observando suas relações de conformidade com as especificações dos CMBS. Dessa forma, foram efetuadas medições de parâmetros elétricos e térmicos de operação, incluindo variáveis de estresse para auxiliar no diagnóstico e estimar os desempenhos dos CMBS. A avaliação foi conduzida por ficha de inspeção de parâmetros operacionais, checklist e pela Roda de Falhas em discussão, que permitiram diagnósticos sobre os dados das inspeções e do histórico de falhas recorrentes. Nesse sentido, foi elaborado um perfil de Roda de falhas, sistematizando os mecanismos de danos associados às instalações dos CMBS, o qual demonstrou viabilidade nos prognósticos de falhas em curso nos equipamentos, configurando-se como uma ferramenta útil no suporte à manutenção e melhoria da confiabilidade desses sistemas. Comparando o consumo específico de energia entre os poços, o poço com acionamento por inversor de frequência foi o que obteve melhor rendimento, oferecendo maior eficiência energética para bombeio d’água, como esperado. O mesmo demonstrou melhor equilíbrio da carga na produção, e risco reduzido de falhas típicas em relação aos sistemas analisados, tendo em vista o menor nível térmico em operação apresentado nas termografias. Conclui-se, portanto, que seu nível de confiabilidade foi o maior. Ao reduzir as intercorrências, causadas por paradas indesejáveis e perdas de produtividade nos poços, desonera-se a elevação dos custos com manutenção e energia elétrica, além de trocas prematuras de equipamentos. As vantagens da aplicação sistemática da proposta, aliada a uma política de manutenção planejada, apontam para uma redução de falhas sobre os itens envolvidos. Como resultado da pesquisa obteve-se uma metodologia de acompanhamento preditivo, visando ações de manutenção antes da falha catastrófica sobre itens em percurso de danos.


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Teses
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  • MARIA KALIONARA DE FREITAS MOTA
  • OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE UM COMPÓSITO DE MATRIZ POLIMÉRICA COM CARGA DE BUCHA VEGETAL (LUFFA CYLINDRICA)

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCISCO CANINDE CAMILO DA COSTA
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 23/02/2016

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  • Os materiais compósitos surgem da necessidade de materiais mais leves e com maiores resistências mecânica e térmica. As dificuldades de descarte, reciclagem ou reutilização são hoje preocupações ambientais e por isso objeto de estudo de muitas pesquisas. Nessa perspectiva estudou-se a viabilidade do uso da bucha vegetal (Luffa Cylindrica) para a obtenção de um compósito de matriz polimérica. Foram testadas seis configurações/formulações, com 4, 5 e 6 camadas tratadas e não tratadas. As buchas foram tratadas em água fervente para retirar ligninas, ceras e impurezas presentes nas fibras, posteriormente secadas em secador solar de exposição direta. Para a caracterização do compósito foram determinadas propriedades térmicas (condutividade, capacidade térmica, difusividade e resistividade), mecânicas (tração e flexão) e fisicoquímicas (MEV, DRX, densidade, absorção e degradação). Uma das vantagens do compósito proposto foi a baixa densidade das fibras, 066 g/cm³, quase metade da matriz de resina poliéster, produzindo uma densidade média do compósito em torno de 1,17g/cm³, inferior em 6,0% em relação a matriz. O tratamento realizado nas buchas trouxe aumento na resistência mecânica do compósito e diminuição da absorção de umidade. O compósito apresentou comportamento mecânico inferior ao da resina matriz para todas as formulações. O compósito também demonstrou-se viável para aplicações térmicas, com condutividade térmica inferior a 0,159 W/mk, classificando-se como um bom isolante térmico. Para todas as formulações/configurações ocorreu uma baixa aderência entre fibras e matriz, com fissuras presentes, mostrando fragilidade em função da baixa impregnação da fibra pela matriz. Tal compósito pode ser utilizado para a fabricação de estruturas que não requeiram significativa resistência mecânica, como por exemplo, protótipos solares, como fornos e fogões.


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  • Os materiais compósitos surgem da necessidade de materiais mais leves e com maiores resistências mecânica e térmica. As dificuldades de descarte, reciclagem ou reutilização são hoje preocupações ambientais e por isso objeto de estudo de muitas pesquisas. Nessa perspectiva estudou-se a viabilidade do uso da bucha vegetal (Luffa Cylindrica) para a obtenção de um compósito de matriz polimérica. Foram testadas seis configurações/formulações, com 4, 5 e 6 camadas tratadas e não tratadas. As buchas foram tratadas em água fervente para retirar ligninas, ceras e impurezas presentes nas fibras, posteriormente secadas em secador solar de exposição direta. Para a caracterização do compósito foram determinadas propriedades térmicas (condutividade, capacidade térmica, difusividade e resistividade), mecânicas (tração e flexão) e fisicoquímicas (MEV, DRX, densidade, absorção e degradação). Uma das vantagens do compósito proposto foi a baixa densidade das fibras, 066 g/cm³, quase metade da matriz de resina poliéster, produzindo uma densidade média do compósito em torno de 1,17g/cm³, inferior em 6,0% em relação a matriz. O tratamento realizado nas buchas trouxe aumento na resistência mecânica do compósito e diminuição da absorção de umidade. O compósito apresentou comportamento mecânico inferior ao da resina matriz para todas as formulações. O compósito também demonstrou-se viável para aplicações térmicas, com condutividade térmica inferior a 0,159 W/mk, classificando-se como um bom isolante térmico. Para todas as formulações/configurações ocorreu uma baixa aderência entre fibras e matriz, com fissuras presentes, mostrando fragilidade em função da baixa impregnação da fibra pela matriz. Tal compósito pode ser utilizado para a fabricação de estruturas que não requeiram significativa resistência mecânica, como por exemplo, protótipos solares, como fornos e fogões.

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  • MARCELO DE SOUZA MARQUES
  • OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE UM COMPÓSITO POLIMÉRICO DE MATRIZ POLIÉSTER E REFORÇO/CARGA DE TECIDO PLANO DE ALGODÃO

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCISCO CANINDE CAMILO DA COSTA
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • MOISES VIEIRA DE MELO
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 23/02/2016

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  • Obteve-se e estudou-se a viabilidade do uso de TPA ( Tecido Plano de Algodão) tipo tela, para ensacamento, com gramatura de 216,8 g/cm2 em um compósito de matriz de resina poliéster ortoftálica cristal. 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 CPs em molde compressivo. Foram escolhidas e testadas cinco configurações/formulações, com 1, 4, 8, 10 e 12 camadas de tecido plano de algodão - TPA. O TPA não foi submetido a tratamento químico, passando apenas por um processo de lavagem mecânica. O compósito em suas várias configurações/formulações foi caracterizado para a determinação de suas principais propriedades físicas. As propriedades de maior viabilidade do compósito foram a resistência a flexão, aproximando-se da matriz e a resistência ao impacto, com superioridade em relação a resina de poliéster. Outra propriedade que demonstrou bom resultado em relação a outros compósitos foi a absorção de água. Analisando-se todas as propriedades determinadas as configurações/formulações com maior viabilidade foram a TA8 e TA10, por combinarem boa processabilidade e resistência mecânica mais elevada, com menor perda em relação a resina poliéster matriz. O compósito apresentou comportamento mecânico inferior ao da resina matriz para todas as formulações estudadas, com exceção da resistência ao impacto. O MEV evidenciou uma boa adesão entre as camadas de TPA e a resina poliéster matriz, sem a presença de micro vazios na matriz confirmando o eficiente processo de fabricação dos corpos de prova para caracterização. O compósito proposto apresentou viabilidade para a fabricação de estruturas com baixas solicitações de esforços mecânicos, e como foi demonstrado para a fabricação de protótipos solares.


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  • Obteve-se e estudou-se a viabilidade do uso de TPA ( Tecido Plano de Algodão) tipo tela, para ensacamento, com gramatura de 216,8 g/cm2 em um compósito de matriz de resina poliéster ortoftálica cristal. 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 CPs em molde compressivo. Foram escolhidas e testadas cinco configurações/formulações, com 1, 4, 8, 10 e 12 camadas de tecido plano de algodão - TPA. O TPA não foi submetido a tratamento químico, passando apenas por um processo de lavagem mecânica. O compósito em suas várias configurações/formulações foi caracterizado para a determinação de suas principais propriedades físicas. As propriedades de maior viabilidade do compósito foram a resistência a flexão, aproximando-se da matriz e a resistência ao impacto, com superioridade em relação a resina de poliéster. Outra propriedade que demonstrou bom resultado em relação a outros compósitos foi a absorção de água. Analisando-se todas as propriedades determinadas as configurações/formulações com maior viabilidade foram a TA8 e TA10, por combinarem boa processabilidade e resistência mecânica mais elevada, com menor perda em relação a resina poliéster matriz. O compósito apresentou comportamento mecânico inferior ao da resina matriz para todas as formulações estudadas, com exceção da resistência ao impacto. O MEV evidenciou uma boa adesão entre as camadas de TPA e a resina poliéster matriz, sem a presença de micro vazios na matriz confirmando o eficiente processo de fabricação dos corpos de prova para caracterização. O compósito proposto apresentou viabilidade para a fabricação de estruturas com baixas solicitações de esforços mecânicos, e como foi demonstrado para a fabricação de protótipos solares.

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  • JOSÉ ANTÔNIO MARTINS NETO
  • OBTENÇÃO, CARACTERIZAÇÃO E UTILIZAÇÃO DE UM COMPÓSITO COM MATRIZ DE RESINA POLIÉSTER E CARGA DE FIBRAS DE SISAL

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • MOISES VIEIRA DE MELO
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 04/03/2016

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  • A constante e atual busca de alternativas sustentáveis tem levado a demanda de esforços dos pesquisadores na investigação e obtenção de novos materiais, motivando a escalada do desenvolvimento produtivo ecologicamente correto e apresentando soluções simples e prática com rentabilidade econômica viável. Neste sentido, a utilização de materiais procedentes de fontes renováveis naturais, vegetais, apresenta grande potencial de aplicabilidade e são vistos como material alternativo para um desenvolvimento sustentável. A sustentabilidade questionada, dentre outros quesitos, depende da renovável multiplicação da matéria-prima. Como material alternativo as fibras vegetais podem ser aplicadas para produção de uma gama de materiais compósitos amenizando o uso de materiais oriundos de fontes não renováveis Nesta tese foram utilizadas mantas de sisal para obtenção de um compósito tendo como matriz uma resina poliéster ortoftálica. As mantas foram submetidas a tratamento superficial, em água fervente, por 15 minutos. As mantas de fibras de sisal utilizadas tinham, respectivamente, 5%, 10% e 15% da massa do compósito. O compósito foi obtido e caracterizado mecânica e termicamente para as formulações escolhidas. Foram fabricadas várias placas do compósito para obtenção dos corpos de provas para os ensaios de caracterização obedecendo às normas pertinentes. Os compósitos obtidos apresentaram resistência mecânica de tração e flexão inferiores à da matriz, sendo viável sua utilização onde são requeridas baixas solicitações de carga. O resultado mais expressivo do compósito estudado deu-se para a absorção de energia de impacto, muito superior a da matriz utilizada. Outras propriedades de destaque foram a absorção em óleo e a densidade. Provou-se a viabilidade de obtenção do compósito para as três formulações estudadas C5, C10 e C15, cuja mais viável foi a C10. Para demonstrar a viabilidade de utilização do compósito foram fabricados um relógio de parede, um banco, uma cadeira e uma prateleira, estruturas de baixas solicitações mecânicas. Concluiu-se que as mantas de sisal exerceram a função de carga no compósito.


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  • A constante e atual busca de alternativas sustentáveis tem levado a demanda de esforços dos pesquisadores na investigação e obtenção de novos materiais, motivando a escalada do desenvolvimento produtivo ecologicamente correto e apresentando soluções simples e prática com rentabilidade econômica viável. Neste sentido, a utilização de materiais procedentes de fontes renováveis naturais, vegetais, apresenta grande potencial de aplicabilidade e são vistos como material alternativo para um desenvolvimento sustentável. A sustentabilidade questionada, dentre outros quesitos, depende da renovável multiplicação da matéria-prima. Como material alternativo as fibras vegetais podem ser aplicadas para produção de uma gama de materiais compósitos amenizando o uso de materiais oriundos de fontes não renováveis Nesta tese foram utilizadas mantas de sisal para obtenção de um compósito tendo como matriz uma resina poliéster ortoftálica. As mantas foram submetidas a tratamento superficial, em água fervente, por 15 minutos. As mantas de fibras de sisal utilizadas tinham, respectivamente, 5%, 10% e 15% da massa do compósito. O compósito foi obtido e caracterizado mecânica e termicamente para as formulações escolhidas. Foram fabricadas várias placas do compósito para obtenção dos corpos de provas para os ensaios de caracterização obedecendo às normas pertinentes. Os compósitos obtidos apresentaram resistência mecânica de tração e flexão inferiores à da matriz, sendo viável sua utilização onde são requeridas baixas solicitações de carga. O resultado mais expressivo do compósito estudado deu-se para a absorção de energia de impacto, muito superior a da matriz utilizada. Outras propriedades de destaque foram a absorção em óleo e a densidade. Provou-se a viabilidade de obtenção do compósito para as três formulações estudadas C5, C10 e C15, cuja mais viável foi a C10. Para demonstrar a viabilidade de utilização do compósito foram fabricados um relógio de parede, um banco, uma cadeira e uma prateleira, estruturas de baixas solicitações mecânicas. Concluiu-se que as mantas de sisal exerceram a função de carga no compósito.

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  • MANOEL FERNANDES DE OLIVEIRA FILHO
  • EFEITO DO BIODIESEL NO BICO INJETOR E NA EMISSÃO DE MATERIAL PARTICULADO EM MOTOR DO CICLO DIESEL

  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • EDUARDO LINS DE BARROS NETO
  • ADELCI MENEZES DE OLIVEIRA
  • JULIANA RICARDO DE SOUZA
  • MARCELLO FILGUEIRA
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 13/05/2016

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  • Um bico injetor é um componente chave do sistema de injeção de um motor diesel, responsável pela atomização do combustível, por uma combustão eficaz e uma baixa emissão, a qual afeta diretamente o meio ambiente e o sistema cardiovascular humano. Os padrões limítrofes de emissões veiculares definidos pela legislação ambiental são crescentemente rigorosos, como o PROCONVE P7, no Brasil e a Euro 6, na União Européia e restringem o tamanho do material particulado e NOx. O objetivo desta Tese é investigar e compreender os mecanismos de desgaste de materiais frágeis e dúcteis que se submetem à ação de um atomizador do tipo common-rail, erosão, cavitação, aderência, adesão e corrosão. Desenvolveu-se um método sistemático para avaliar biocombustíveis diesel, com aditivos ou obtidos em postos, o seu processo de atomização e sua interação com dois materiais estruturais, um quimicamente ativo, cobre eletrolítico e um quimicamente inerte, vidro de óxido de silício. Uma bancada equipada com uma câmara de atomização de alta pressão (HPSC), um dispositivo porta-materiais dúcteis e frágeis e uma câmara CCD de resolução de 150.000 fps foram utilizadas na avaliação do processo de atomização. Nessa bancada, foram ensaiados três fluidos, Ultrasene (fluido de teste padrão da máquina de ensaio de bico injetor), B6 aditivado com tensoativos e B6 com tensoativos e água. Uma bancada dinamométrica foi utilizada para ensaiar um motor estacionário diesel monocilíndrico, marca Branco B5.0, quatro tempos, de 5HP acionado por diesel B6, B6 aditivado com tensoativos e B6 com tensoativos e água. Ao final de 150 horas de ensaio de cada combustível, o motor era desmontado, inspecionado visualmente e se introduziam novos componentes - pistão, anéis, pino, biela, mancais, válvulas, retentores, juntas e o reparo do bico injetor. O material particulado emitido foi coletado em papel couché inserido em um dispositivo desenvolvido para atuar no sistema de escapamento. Microscopia eletrônica de varredura e EDS foram usadas para avaliar os danos resultantes nos materiais submetidos à atomização e aos materiais particulados integrantes da exaustão da combustão após 10h e 150h do motor diesel estacionário. Cada fluido foi atomizado por um bico injetor novo e os jatos atomizados por cada bico, na condição de novo e após ensaiado, foram filmados utilizando-se aquisição a 10 kfps que posteriormente foram analisados em MEV e EDS. Observaram-se partículas metálicas com áreas entre 0,5 e 50,0 µm2. Evidências de desgaste por aderência, adesão, corrosão, erosão e cavitação resultantes da atomização dos fluidos são apresentadas e discutidas.


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  • SISTANLEY JONES LIMA BISPO
  • ESTUDO DA VIABILIDADE DA RECICLAGEM DE BIOCOMPÓSITOS À BASE DE POLIPROPILENO E FIBRAS DE CURAUÁ

  • Orientador : RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDERSON CLAYTON ALVES DE MELO
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • RAIMUNDO NONATO BARBOSA FELIPE
  • RENATA CARLA TAVARES SANTOS FELIPE
  • WANDERLEY FERREIRA DE AMORIM JÚNIOR
  • Data: 03/06/2016

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  • Esta pesquisa apresenta uma abordagem a cerca do processo de reciclagem do polipropileno reforçado com fibras de curauá reprocessado.  Sendo uma proposta alternativa de reforço aos compósitos poliméricos. Teores de fibras de 0%, 10%, 20% 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 aos ensaios mecânicos de tração uniaxial, flexão em três pontos e impacto. Para verificação de danos aos corpos de prova utilizou-se da análise por microscopia eletrônica de varredura (MEV). 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 menor resistência ao impacto. Para todos os biocompósitos, os valores encontrados nos ensaios de tração para os limites de escoamento e tensão de ruptura não sofreram alterações à medida que se adicionavam as fibras. 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, quando analisados por microscopia eletrônica de varredura.


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  • Esta pesquisa apresenta uma abordagem a cerca do processo de reciclagem do polipropileno reforçado com fibras de curauá reprocessado.  Sendo uma proposta alternativa de reforço aos compósitos poliméricos. Teores de fibras de 0%, 10%, 20% 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 aos ensaios mecânicos de tração uniaxial, flexão em três pontos e impacto. Para verificação de danos aos corpos de prova utilizou-se da análise por microscopia eletrônica de varredura (MEV). 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 menor resistência ao impacto. Para todos os biocompósitos, os valores encontrados nos ensaios de tração para os limites de escoamento e tensão de ruptura não sofreram alterações à medida que se adicionavam as fibras. 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, quando analisados por microscopia eletrônica de varredura.

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  • RAMSÉS OTTO CUNHA LIMA
  • AVALIAÇÃO DE INSERTOS DE METAL DURO REVESTIDOS COM TIN PELO PROCESSO DE GAIOLA CATÓDICA ROTATÓRIA

  • Orientador : ANDERSON CLAYTON ALVES DE MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDERSON CLAYTON ALVES DE MELO
  • CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • CUSTODIO LEOPOLDINO DE BRITO GUERRA NETO
  • ULISSES BORGES SOUTO
  • JULIO CESAR PEREIRA BARBOSA
  • JÚLIO CÉSAR GIUBILEI MILAN
  • Data: 10/06/2016

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  • A demanda pelo aumento da produção na indústria de fabricação por usinagem tem conduzido a pesquisas que promovam a melhoria do desempenho das ferramentas de corte. Assim, cada vez mais, estas suportam as condições severas impostas pelo processo de usinagem. Entretanto, por melhor que estejam definidos os parâmetros de corte adotados, a ferramenta irá sofrer desgaste devido às solicitações tribológicas do sistema e terá que ser substituída, interrompendo a produção. Isto motivou o processo de revestimentos das mesmas com filmes duros que conferem às ferramentas propriedades que, somadas às do material do seu substrato, prolongam sua vida útil. Estes revestimentos, geralmente são realizados de maneira estática, resultando na necessidade de mais de um tratamento de deposição para que um inserto seja completamente revestido. Técnicas de deposição por plasma como ASPN (Nitretação à Plasma em Tela Ativa) tem sido bem aceitas industrialmente por conseguirem resolver estes inconvenientes. A Nitretação a Plasma em Gaiola Catódica (CCPN), desenvolvida com base na ASPN, promovem melhor adesão do revestimento no substrato sem a necessidade de uma limpeza prévia rígida e ainda permitem bom controle das fases depositadas pela produção de íons e, consequentemente, do efeito de cátodo oco. Porém esta técnica ainda mantém a limitação de não permitir a aplicação tridimensional do revestimento, ou seja, em todas as superfícies da amostra, prática comumente aplicada a insertos de metal duro para usinagem. Este trabalho tem por objetivo propor uma nova forma de deposição de revestimentos para estas ferramentas pela aplicação da técnica de Nitretação a Plasma em Gaiola Catódica Rotatória (RCCPN). Esta nova técnica de deposição, baseada na CCPN, possibilita que todas as faces da amostra recebam o filme durante o mesmo tratamento, devido à rotação da gaiola em torno do eixo do reator, o que promove maior uniformidade à camada depositada, além de permitir o tratamento em lotes de peças. Para tanto, insertos de metal duro para torneamento foram revestidos por pela técnica RCCPN, mantendo-se corrente, tensão, pressão e proporção dos gases fixos, e variando-se apenas o tempo do tratamento. Estes, foram conduzidos a ensaios de torneamento, bem como de caracterização por microdureza Vickers, DRX com incidência rasante e MEV/EDS para avaliação das propriedades mecânicas do revestimento e sua adesão ao substrato, bem com uniformidade do filme depositado. Como resultado foi possível obter camadas dos filmes depositados mais uniformes do que as verificadas em tratamento com CCPN, com valores de dureza 40% maiores do que as medidas em insertos sem revestimentos.


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  • The demand for increased production in machining industry has led to research that promote the improvement of cutting tools performance. Thus, increasingly, they support the harsh conditions imposed by the machining process. However, as good as the adopted cutting parameters are set, the tool will wear out due to tribological applications of the system and will need replacement, interrupting production. This motivated the coating process of the cutting tools with films that confer them properties that, together with the material of its substrate, extends its useful life. Such coatings are generally performed in a static manner, resulting in the need for more than one deposition treatment to assure that an insert is completely coated.Plasma deposition techniques as ASPN (Active Screen Plasma Nitriding) solve these drawbacks and still allow optimal control of deposited phases. The Cathodic Cage Plasma Nitriding (CCPN) process, developed based on ASPN, promotes better adhesion of the coating to the substrate without the need for pre-cleaning and besides allow good control of the deposited phasesfor the production of ions and, consequently, the hollow cathode effect. But this technique still has the limitation of not allowing the tridimentional application of the coating on all surfaces of the sample, a practice commonly applied to carbide inserts for machining process. This research aims to propose a new way of coating deposition to these tools by the application of Rotary Cathodic Cage Plasma Nitriding (RCCPN). This novel deposition technique based on CCPN, enables all sample surfaces to receive the film during the same treatment, due to rotation of cage around the reactor axis, which promotes better uniformity to the deposited layer, besides it enables the treatment in batches. Therefore, cemented carbide inserts were coated by RCCPN process, keeping current, voltage, pressure, and proportion of gas fixed and varying only the treatment time. These were led to turning tests, as well as characterization by microhardness Vickers, XRD with oblique incidence angle and SEM/EDS to evaluate the mechanical properties of the coating and its adhesion to the substrate, as well as the uniformity of deposited film. As a result it was possible to obtain layers of more uniform deposited films than those observed in CCPN treatment, with hardness values 40% higher that the measures in uncoated inserts.

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  • ROBERTO JOSE DE MEDEIROS
  • LAMINADO COMPÓSITO A BASE DE TECIDO HÍBRIDO: ANISOTROPIA, FURO CONCÊNTRICO, FRATURA MECÂNICA E ANÁLISE POR MEF

  • Orientador : EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • SELMA HISSAE SHIMURA DA NOBREGA
  • EVANS PAIVA DA COSTA FERREIRA
  • RAIMUNDO NONATO BARBOSA FELIPE
  • SERGIO RENAN LOPES TINO
  • Data: 17/06/2016

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  • Constituídos de uma fase aglutinante (matriz) e outra (reforços) que lhes conferem sustentabilidade e capacidade de suporte de carga, os materiais compósitos encontram-se cada vez mais consagradamente estabelecidos no meio tecnológico, tanto das pesquisas quanto do uso industrial, em face da variedade de suas aplicações, possibilidades de utilização e configurações sempre inovadoras de concepção. Matrizes e reforços ligam-se sem fusão permitindo a conservação de suas características particulares, mas conferem novas propriedades ao novo material, que originam, possibilitando a preparação deste, segundo conformação desejada para uma finalidade determinada. Neste sentido, no trabalho de pesquisa que ora se apresenta, foi idealizado um compósito laminado a base de uma resina polimérica termofixa do tipo Epóxi Éster Vinílica, reforçada com 8 (oito) camadas de um tecido híbrido bidirecional constituído por fibras kevlar na direção urdume e fibras de carbono na direção trama; esse material compósito foi definido como LC (Laminado Compósito a base de tecido híbrido bidirecional carbono/kevlar). O estudo do comportamento mecânico desse compósito laminado LC foi realizado segundo enfoques experimental, analítico e numérico com o objetivo geral de determinar suas respectivas propriedades mecânicas (principalmente, resistência última e módulo elástico), levando em conta a propriedade de anisotropia do tecido híbrido e a presença de descontinuidade geométrica (furo circular concêntrico). No caso da descontinuidade geométrica, foram determinados os parâmetros “ao” e “do” correspondentes, respectivamente, aos critérios de falha ASC (Average Stress Criterion) e PSC (Point Stress Criterion), os quais caracterizam as distâncias da região de concentração de tensões na vizinhança do furo. O enfoque numérico consistiu em analisar o comportamento de dois modelos numéricos semi-empíricos propostos, simulados pelo Método dos Elementos Finitos (MEF) e, respectivamente, referenciados como IFA-CTPF/SF, para os grupos de corpos de prova sem furo, ou como IFA-CTPF/CF, para os grupos de corpos de prova com presença de furo concêntrico. A partir do critério de falha PSC, os resultados obtidos para propriedades e parâmetros averiguados, tanto sob o enfoque analítico quanto sob o enfoque numérico, apresentam-se coerentemente consistentes com os dados experimentais, nas duas direções consideradas para solicitação do laminado LC (direção fibras de carbono ou direção fibras kevlar); resultados análogos, provenientes da aplicação do critério de falha ASC sob enfoque numérico, não se mostraram tão satisfatórios em face dos dados experimentais correspondentes ou dos oriundos da avaliação sob enfoque analítico. Todo o estudo do comportamento mecânico foi com base no ensaio de tração uniaxial. A caracterização física do laminado LC foi feita mediante ensaios de Densidade Volumétrica e Calcinação, este último para obtenção dos teores (em termos percentuais) dos parâmetros microestruturais (matriz, fibras e vazios). A análise da fratura mecânica foi realizada a partir da Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), com o objetivo de identificar os danos originados em suas microestruturas.


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  • FLÁVIO ANSELMO SILVA DE LIMA
  • OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE UM COMPÓSITO DE MATRIZ CERÂMICA COM CARGAS DE RESÍDUOS DE EPS E RASPA DE PNEU PARA CONSTRUÇÃO DE CASAS POPULARES

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JAILTON WEBER GOMES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • MARIA KALIONARA DE FREITAS MOTA
  • MOISES VIEIRA DE MELO
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 17/06/2016

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  • A utilização de materiais compósitos na construção civil tem sido linha de pesquisa nos maiores centros de pesquisas do Brasil e do mundo. Um dos fatores que justifica essa busca é o déficit habitacional dos países subdesenvolvidos e em desenvolvimento. No Brasil esse déficit alcança mais de 5,4 milhões de moradias, em torno de 12% dos domicílios do país. Esse trabalho apresenta um compósito que foi obtido a partir de materiais convencionalmente utilizados, cimento, gesso e areia; resíduos industriais gerados, o EPS, raspa de pneu e água O ineditismo do trabalho está no estudo de caracterização combinada, térmica e mecânica do compósito obtido. Estudou-se também a influência de três tipos de recheio, colocados nos blocos (79cm X 28cm X 10cm) fabricados com o material compósito destinado à edificação de residências populares. Foram estudadas quatro formulações para o estudo combinado, determinando-se a mais viável. Serão apresentados os processos de fabricação e montagem dos blocos produzidos para a construção de residências populares. Determinou-se o tipo de recheio, placas de EPS recicladas, latas de cervejas e refrigerantes reutilizadas e garrafas PETs de água mineral de 500ml. Foi também realizado um estudo preliminar de conforto térmico com blocos fabricados com os recheios utilizados em um espaço edificado em uma Escola Pública de Natal, denominado Espaço Ciência. A resistência mecânica do compósito para todas as formulações está classificada como alvenaria de vedação, abaixo 3,0 MPa. A resistência térmica dos blocos foi comprovada pela diferença de temperatura máxima entre as paredes interna e externa do cômodo edificado em torno 8,0 °C e condutividade térmica praticamente igual a do tijolo de oito furos e inferior a dos blocos de concreto e tijolos maciços, o que demonstrou a viabilidade de utilização dos blocos produzidos para o fim proposto. Outras características importantes dos blocos produzidos é o seu bom acabamento, não necessitando de reboco, o que diminui o custo de mão de obra em um processo construtivo e o seu rápido tempo de cura, pela utilização do gesso. A formulação mais viável para o estudo combinado, térmico e mecânico foi 1,0 C + 1,0 G + 1,0 EPS + 1,0 RP. Para a fabricação de blocos essa formulação seria a mais viável com e com recheio de placas de EPS.


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  • ERALDO CÂMARA DE SOUZA
  • PRODUÇÃO DE COMPÓSITO AL2O3 / W, A PARTIR DA REDUÇÃO ALUMINOTÉRMICA DO AL + APT, EM TOCHA PLASMA, VISANDO APLICAÇÃO EM REVESTIMENTOS

  • Orientador : CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • FRANCINE ALVES DA COSTA
  • GILSON GARCIA DA SILVA
  • REGINA CELIA DE SOUSA
  • Data: 22/07/2016

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  • Neste trabalho foram produzidos compósitos Al2O3 - W apartir da reação aluminotérmica dos pós de paratungstato de amônia (APT) e alumínio, misturados e moídos em moinho de alta energia. O pó obtido na moagem foi inserido numa tocha de plasma, impulsionado por um jato de argônio e, ao interagir com o plasma, foi aquecido abruptamente até a temperatura de ignição, reagindo exotérmicamente. O produto da reação foi depositado sobre um substrato metálico confeccionado em latão. Foram analisadas a influência da variação do fluxo de ignição/alimentação e das distâncias tocha - substrato. Alternativamente, foi acoplado à tocha, um dispositivo de confinamento do jato de plasma para as dimensões do substrato. Os compósitos foram caracterizados quanto à composição, fases e distribuição de fases. A caracterização das fases foi obtida por difração de raios X, a análise morfológica, através de microscopia eletrônica de varredura - MEV e a análise química, através de espectroscopia de energia dispersiva - EDS. As amostras com compósitos depositados com o fluxo de plasma confinado foram as que apresentaram resultados de maior rendimento da reação.


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  • AROLDO VIEIRA DE MELO
  • ESTUDO DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO EM ALVENARIA PELOS MÉTODOS NÃO DESTRUTIVOS

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARCELO DE SOUZA MARQUES
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • MARIA KALIONARA DE FREITAS MOTA
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 22/07/2016

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  • Este trabalho se insere na linha de inovação tecnológica das alvenarias resistentes, tendo como objetivo contribuir para a estimativa da resistência das paredes e o domínio da técnica do ensaio não destrutivo por meio da determinação da velocidade de propagação da onda ultrassônica e esclerometria nas alvenarias, procurando estabelecer uma correlação com a resistência à compressão. Para tanto, foram estudadas alvenarias em tijolos cerâmicos e em blocos cimentícios existentes nos prédios do tipo caixão do conjunto residencial da Muribeca, no município de Jaboatão dos Guararapes, em Pernambuco, produzidos com diferentes classes de resistências. Considerando essas variáveis, foram realizados ensaios de determinação da velocidade de propagação da onda ultrassônica, de acordo com a NBR 8802/1994[1], de resistência à compressão, em consonância com a NBR 5739/1994[2] e de esclerometria, baseados na norma NBR 7584/2013[3]. Os resultados mostram que a técnica de determinação da velocidade da onda ultrassônica e de esclerometria podem fornecer informações importantes para a avaliação da resistência à compressão das paredes.


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  • ELIERTON EVANGELISTA DAS NEVES
  • BLENDS DE ISOLANTE TÉRMICO PARA APLICAÇÃO EM TUBULAÇÕES DE VAPOR NA INDÚSTRIA DO PETRÓLEO

  • Orientador : CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • IGOR MARCEL GOMES ALMEIDA
  • LUCIO ANGELO DE OLIVEIRA FONTES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 29/07/2016

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  • O propósito deste trabalho é descrever os procedimentos de desenvolvimento de um material alternativo para isolamento térmico a alta temperatura de tubulações de distribuição e injeção de vapor mediante o reaproveitamento do refugo de materiais isolantes comerciais tais como o silicato de cálcio e a lã de rocha associados em forma de blendas com o rejeito de perfuração de poços de petróleo terrestre. Este trabalho dividiu-se em três principais partes, a primeira refere-se à coleta e preparação das amostras de materiais como encontrado em campo, ou seja, materiais que já foram submetidos às altas temperaturas de processo, a segunda foi o planejamento com o auxílio do software comercial para planejamento de experimentos Design-Expert® V10 e execução dos ensaios de determinação da condutividade térmica para as composições planejadas com o uso do equipamento medidor de condutividade térmica KD2-Pro da empresa Decagon Devices, Inc., os resultados destes ensaios foram realimentados no Design-Expert® V10 para geração de um modelo matemático com saída gráfica das curvas de nível que representam as blendas ternárias e por fim executou-se uma simulação numérica em regime permanente com o uso do software comercial Ansys® para comprovar teoricamente a aplicabilidade do novo material como isolante térmico para conservação de energia e proteção pessoal. Os resultados obtidos na simulação numérica apontaram que foi atingida uma temperatura máxima de 57,3ºC na superfície de uma proteção mecânica em alumínio do isolamento térmico projetado com uma espessura 38,1 mm e aplicado a uma tubulação de aço carbono diâmetro nominal três polegadas sch 80 quando submetida a uma temperatura de 313ºC.


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  • MIGUEL CABRAL DE MACÊDO NETO
  • OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE UM COMPÓSITO DE MATRIZ POLIMÉRICA COM CARGA DE PALHA DE AÇO

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • IVERTON RODRIGO BARBOSA GOMES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • MARIA KALIONARA DE FREITAS MOTA
  • MOISES VIEIRA DE MELO
  • Data: 10/10/2016

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  • Os materiais compósitos surgem da necessidade de materiais mais leves e com maiores resistências mecânica e térmica. As dificuldades de descarte, reciclagem ou reutilização são hoje preocupações ambientais e por isso objeto de estudo de muitas pesquisas. Nessa perspectiva estudou-se a viabilidade do uso da palha de aço para a obtenção de um compósito de matriz polimérica. Foram testadas três configurações/formulações, com 10%, 15% e 20% de fibras do compósito. Para a caracterização do compósito foram determinadas propriedades térmicas (condutividade, capacidade térmica, difusividade e resistividade), mecânicas (tração e flexão) e fisioquímicas (MEV, DRX, densidade, absorção e degradação). O compósito, em suas três formulações, apresentou resistência mecânica superior a quase totalidade dos compósitos já estudados no laboratório LMHES. Essa maior capacidade de resistência mecânica esteve associada a utilização de um fibra metálica. No que diz respeito as propriedades térmicas, o compósito estudado apresentou uma menor capacidade de isolamento térmico que os outros compósitos anteriormente estudados. O compósito paresentou maior viabilidade para a absorção de umidade e resistência mecânica. o pior resultado deu-se para aplicações térmicas       , onde sua condutividade térmica está acima da maioria deos compódsitos polimérico mostrados pela literatura , em função d a utilização de um,a fibrta metálica. As propriedades Tal compósito pode ser utilizado para a fabricação de estruturas que não  requeiram significativa resistência mecânica na tração , como por exemplo, protótipos solares e eólicos, como fornos e fogões solares e pás de aerogeradores.


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  • FERNANDA ALVES RIBEIRO
  • CARACTERIZAÇÃO DE COMPÓSITO EPÓXI/ TECIDO DE PET PÓS-CONSUMO

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MOISES VIEIRA DE MELO
  • DORGIVAL ALBERTINO DA SILVA JÚNIOR
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 11/10/2016

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  • O consumo esmagador de Polietileno tereftalado grau garrafa (PET) constitui capítulo à parte
    entre as resinas produzidas no Brasil. Embora o país consiga reciclar mais da metade da
    produção de PET, ainda é muito elevado o volume deste material em forma de garrafas.
    Salientando que, apesar do benefício da resina PET poder ser utilizada em inúmeras aplicações
    (abrigos, aerofólios, artigos esportivos, barcos, banheiras, entre outras) e sob diversos
    processos (laminação manual, spray up, enrolamento filamentar, pultrusão, prensagem a frio e
    prensagem a quente), é necessário que existam alternativas de seu reuso além desta via de
    reciclagem. Nesta vertente, o objetivo da pesquisa foi avaliar a aplicação do tecido de pet,
    oriundo do processo de reciclagem das garrafas, como reforço de compósitos poliméricos.
    Para tanto, na metodologia utilizada, após a preliminar caracterização do tecido de pet via
    ensaios têxteis (Definição; Determinação de gramatura; Resistência à propagação ao rasgo;
    Resistência à tração e alongamento), confeccionou-se laminados compósitos poliméricos com
    matriz epóxi e diferentes frações de tecido (45%, 90%) para a verificação e análise de suas
    principais propriedades físicas, mecânicas e térmicas. Os seguintes ensaios foram realizados
    nos corpos de prova de laminado compósito: Densidade; Absorção de água; Teor de umidade;
    Tração uniaxial; Flexão três pontos; Compressão; Impacto; Dureza; TG; DMA; Condutividade
    Térmica e Análise de fratura. A análise dos resultados demonstrou uma ampla faixa de valores
    para aplicação do compósito tecido pet-epóxi; de modo que, a utilização do tecido de pet, nas
    proporções sugeridas, como reforço de compósito polimérico evidencia aspectos atraentes
    para iniciativas empresariais do setor, com reflexos sócio-econômicos diretamente
    relacionados com a melhoria da qualidade de vida da população, geração de renda, economia
    de recursos naturais e atenuação de problemas ambientais.


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  • VALÉRIO FERNANDES DE AZEVEDO
  • ANÁLISE TRIBO-TERMODINÂMICA DE LUBRIFICANTES PARA COMPRESSORES DE REFRIGERAÇÃO ADITIVADOS COM NANOTUBOS DE CARBONO

  • Orientador : FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • LUCIO ANGELO DE OLIVEIRA FONTES
  • IGOR MARCEL GOMES ALMEIDA
  • WASHINGTON LUIZ DA SILVA MARTINS
  • Data: 16/12/2016

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  • Realizou-se uma análise experimental do comportamento termodinâmico e tribológico de nanofluidos de nanotubos de carbono de paredes múltiplas (NTCPM) em óleos lubrificantes utilizados em compressores herméticos de refrigeração comercial. Inicialmente, o estudo foi realizado em óleos minerais tipo ISO 68 e posteriormente o fluido base utilizado foi o óleo sintético poliol éster (POE).  A análise realizada para o óleo POE foi dividida em duas etapas, na primeira o objetivo foi escolher a fração volumétrica mais eficaz termodinamicamente, assim, foram preparadas quatro amostras de NFs nas frações de 0,3, 0,4, 0,5 e 0,6 g/l, através dos processos de sonicação e agitação rotativa, com tempo de 24 horas em cada etapa. Ao compararmos o desempenho de cada amostra com o óleo POE puro, a amostra aditivada por 0,4 g/l de NTCPM demonstrou ter melhor desempenho termodinâmico e após ser ensaiada em bancada de lubricidade de alta frequência, apresentou melhores resultados tribológicos que o lubrificante convencional. Após a definição da fração volumétrica, foram preparadas sete amostras do NF em estudo variando-se apenas seu tempo de sonicação na fase de preparação, mas manteve-se o tempo utilizado anteriormente para o processo de agitação rotativa. A estabilidade mecânica das sete amostras foi analisada em um período de noventa dias através dos ensaios Particle Sizing e Potencial Zeta que indicaram uma influência do tempo de sonicação na estabilidade mecânica do nano-lubrificante, evidenciando-se que a melhor faixa temporal para a realização deste processo é entre 14 e 17 horas.


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2015
Dissertações
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  • JUSSIER DE OLIVEIRA VITORIANO
  • INFLUÊNCIA DA SUPERFÍCIE DO TITÂNIO, NITRETADO A PLASMA  EM DIFERENTES ATMOSFERAS, NA ATIVAÇÃO DE PLAQUETAS SANGUINEAS

  • Orientador : CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BARTOLOMEU CRUZ VIANA NETO
  • CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • NAISANDRA BEZERRA DA SILVA FARIAS
  • Data: 09/01/2015

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  • O presente trabalho teve como objetivo analisar a resposta biológica em superfícies de titânio modificadas por plasma de Ar+N2+H2. Discos de titânio grau II receberam diferentes tratamentos de superfície com plasma de Ar+N2+H2, constituindo sete grupos experimentais incluindo amostras apenas polidas utilizadas como padrão. Antes e após o tratamento as amostras foram caracterizadas quanto à topografia, estrutura cristalina e molhabilidade, usando microscopia de força atômica, difração de raios-X, espectroscopia Raman e ensaio da gota séssil, respectivamente. Plasma sanguíneo rico em plaquetas (PRP) foi aplicado sobre as superfícies modificadas em placas de cultivo. Imagens obtidas por microscopia eletrônica das plaquetas aderidas foram analisadas a fim de verificar o comportamento das plaquetas nas diferentes condições experimentais. Verificou-se que a adição de H2 na atmosfera do plasma resultou em superfícies mais rugosas, com picos arredondados. Essas superfícies, ao contrário daquelas tratadas com atmosfera de alta concentração de N2, são menos propensas à agregação plaquetária e, consequentemente, à formação de trombos quando aplicadas em dispositivos biomédicos.


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  • O presente trabalho teve como objetivo analisar a resposta biológica em superfícies de titânio modificadas por plasma de Ar+N2+H2. Discos de titânio grau II receberam diferentes tratamentos de superfície com plasma de Ar+N2+H2, constituindo sete grupos experimentais incluindo amostras apenas polidas utilizadas como padrão. Antes e após o tratamento as amostras foram caracterizadas quanto à topografia, estrutura cristalina e molhabilidade, usando microscopia de força atômica, difração de raios-X, espectroscopia Raman e ensaio da gota séssil, respectivamente. Plasma sanguíneo rico em plaquetas (PRP) foi aplicado sobre as superfícies modificadas em placas de cultivo. Imagens obtidas por microscopia eletrônica das plaquetas aderidas foram analisadas a fim de verificar o comportamento das plaquetas nas diferentes condições experimentais. Verificou-se que a adição de H2 na atmosfera do plasma resultou em superfícies mais rugosas, com picos arredondados. Essas superfícies, ao contrário daquelas tratadas com atmosfera de alta concentração de N2, são menos propensas à agregação plaquetária e, consequentemente, à formação de trombos quando aplicadas em dispositivos biomédicos.

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  • ROSANGELA DE ARAUJO SANTOS
  • CAVE MÓVEL DE BAIXO CUSTO PARA AUXILIAR NA EDUCAÇÃO

  • Orientador : CARLOS MAGNO DE LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANGELO RONCALLI OLIVEIRA GUERRA
  • CARLOS MAGNO DE LIMA
  • FRANCISCO JOSÉ TARGINO VIDAL
  • Data: 19/01/2015

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  • No desenvolvimento deste trabalho foi investigado como as novas Tecnologias da Informação e Comunicação podem ajudar na difusão do conhecimento e a melhorar a qualidade do ensino/aprendizagem nas escolas. Com este estudo constatou-se que o uso da Realidade Virtual, uma das mais novas tecnologias, vem trazendo muitos benefícios para a educação. Esta tecnologia faz com que o usuário sinta-se em um mundo real, mesmo estando vivenciando o mundo virtual. Neste trabalho de dissertação será apresentado toda a metodologia utilizada na construção de um sistema CAVE de baixo custo, bem como a implementação a partir de APIs de software livre do suporte a construção e manipulação de mundos virtuais voltados ao ensino. Utilizou-se a ferramenta Instant Reality e o X3D para realização desse trabalho. A CAVE é uma pequena sala construída em forma de cubo, onde existe projeção em algumas de suas paredes permitindo ao usuário imergir em uma realidade virtual, tendo a sensação de estar em um mundo real. O objetivo é aplicar essa nova tecnologia em escolas de ensino médio para proporcionar novos desafios no auxílio ao conhecimento, modificando os paradigmas anteriores no ensino/aprendizagem.


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  • No desenvolvimento deste trabalho foi investigado como as novas Tecnologias da Informação e Comunicação podem ajudar na difusão do conhecimento e a melhorar a qualidade do ensino/aprendizagem nas escolas. Com este estudo constatou-se que o uso da Realidade Virtual, uma das mais novas tecnologias, vem trazendo muitos benefícios para a educação. Esta tecnologia faz com que o usuário sinta-se em um mundo real, mesmo estando vivenciando o mundo virtual. Neste trabalho de dissertação será apresentado toda a metodologia utilizada na construção de um sistema CAVE de baixo custo, bem como a implementação a partir de APIs de software livre do suporte a construção e manipulação de mundos virtuais voltados ao ensino. Utilizou-se a ferramenta Instant Reality e o X3D para realização desse trabalho. A CAVE é uma pequena sala construída em forma de cubo, onde existe projeção em algumas de suas paredes permitindo ao usuário imergir em uma realidade virtual, tendo a sensação de estar em um mundo real. O objetivo é aplicar essa nova tecnologia em escolas de ensino médio para proporcionar novos desafios no auxílio ao conhecimento, modificando os paradigmas anteriores no ensino/aprendizagem.

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  • EUGÊNIO TEIXEIRA DE CARVALHO FILHO
  • ESTUDO DA EVOLUÇÃO DAS TENSÕES RESIDUAIS ATRAVÉS DA DIFRATOMETRIA DE RAIOS X EM AÇO ROLAMENTO SUBMETIDOS A ESFORÇOS CÍCLICOS

  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • LUIS GALLEGO MARTINEZ
  • NICOLAU APOENA CASTRO
  • Data: 20/01/2015

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  • As micro deformações causam a variação da distância entre os átomos da rede cristalina decorrentes do carregamento cíclico é uma das formas de irreversibilidade de um material. Com o objetivo de estudar e entender o comportamento do material este trabalho verificou a influência sofrida pelas tensões residuais em pistas de rolamentos axiais, fabricados em aço AISI 52100, após ensaios por contato cíclico de rolamento em um tribômetro a 1 m/s, sob duas pressões de contato (500 MPa e 1400 MPa) em condições seca e regime de lubrificação limítrofe. Foram desenvolvidos procedimentos de ensaios isolados termo acusticamente para o monitoramento dos sinais de temperatura de contato e nível de pressão sonora para estabelecer um comparativo entre as medidas de tensão residual, microdureza Vickers e registros micrográficos buscando um indicativo da evolução do desgaste. O método Sen²ψ através técnica de difratometria de Raios X foi usado para quantificar as tensões residuais. Três zonas da pista de rolamento foram selecionadas para a avaliação do desgaste e da morfologia da superfície após ciclagens pré-determinadas, comparando-as com a sua condição nova ("como recebido"). Medidas de microdureza e tensão residual apresentaram variações significativas após os ensaios e foi possível observar a relação entre o incremento da pressão sonora e a tensão residual para os ensaios com contato conforme seco e lubrificado.


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  • As micro deformações causam a variação da distância entre os átomos da rede cristalina decorrentes do carregamento cíclico é uma das formas de irreversibilidade de um material. Com o objetivo de estudar e entender o comportamento do material este trabalho verificou a influência sofrida pelas tensões residuais em pistas de rolamentos axiais, fabricados em aço AISI 52100, após ensaios por contato cíclico de rolamento em um tribômetro a 1 m/s, sob duas pressões de contato (500 MPa e 1400 MPa) em condições seca e regime de lubrificação limítrofe. Foram desenvolvidos procedimentos de ensaios isolados termo acusticamente para o monitoramento dos sinais de temperatura de contato e nível de pressão sonora para estabelecer um comparativo entre as medidas de tensão residual, microdureza Vickers e registros micrográficos buscando um indicativo da evolução do desgaste. O método Sen²ψ através técnica de difratometria de Raios X foi usado para quantificar as tensões residuais. Três zonas da pista de rolamento foram selecionadas para a avaliação do desgaste e da morfologia da superfície após ciclagens pré-determinadas, comparando-as com a sua condição nova ("como recebido"). Medidas de microdureza e tensão residual apresentaram variações significativas após os ensaios e foi possível observar a relação entre o incremento da pressão sonora e a tensão residual para os ensaios com contato conforme seco e lubrificado.

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  • GIRLENE GONÇALVES DO NASCIMENTO
  • ESTUDO DA ATIVIDADE FOTOCATALÍTICA E FOTOLUMINESCENTE DO TITANATO DE ZINCO DOPADO COM EURÓPIO SINTETIZADO PELO MÉTODO DOS PRECURSOES POLIMÉRICOS

  • Orientador : CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • GILSON GARCIA DA SILVA
  • Data: 28/01/2015

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  • Nos últimos anos os materiais cerâmicos vêm sendo estudados e estão evoluindo rapidamente, principalmente as cerâmicas avançadas. As diversas propriedades envolvendo estes materiais, tais como fotocatálise e fotoluminescência, justificam cada vez mais a necessidade de uma melhor compreensão da influência da adição de dopantes nas propriedades finais. Neste trabalho o método dos precursores poliméricos foi utilizado para obter Zn2TiO4 dopado com Eu3+, utilizando os sistemas Zn2EuxTi1-xO4 e Zn2-xEuxTiO4 onde (X=1%, 2% e 3%). Os pós foram calcinados a 800°C e 1000°C durante 4h com taxa de aquecimento de 5°C/min. A caracterização do composto foi feita por meio de Análises Térmicas (TG/DSC), Difração de Raios X, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Ensaio de Atividade Fotocatalítica e medidas de Fotoluminescência (FL). Os pós apresentaram uma variação nos parâmetros de rede, tal variação é provavelmente uma consequência da formação de vacâncias dentro da rede hospedeira, motivada pela entrada do íon Eu3+­ ­­que possui maior raio iônico que o Ti3+. Foram obtidos melhores resultados nos testes de degradação na amostra Zn2-xEuxTiO4 com 3%, isto causado pelos defeitos na rede cristalina devido a dopagem. Os resultados obtidos mostram o potencial do método dos precursores poliméricos para obtenção do Zn2TiO4 dopado com Eu3+­.


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  • Nos últimos anos os materiais cerâmicos vêm sendo estudados e estão evoluindo rapidamente, principalmente as cerâmicas avançadas. As diversas propriedades envolvendo estes materiais, tais como fotocatálise e fotoluminescência, justificam cada vez mais a necessidade de uma melhor compreensão da influência da adição de dopantes nas propriedades finais. Neste trabalho o método dos precursores poliméricos foi utilizado para obter Zn2TiO4 dopado com Eu3+, utilizando os sistemas Zn2EuxTi1-xO4 e Zn2-xEuxTiO4 onde (X=1%, 2% e 3%). Os pós foram calcinados a 800°C e 1000°C durante 4h com taxa de aquecimento de 5°C/min. A caracterização do composto foi feita por meio de Análises Térmicas (TG/DSC), Difração de Raios X, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Ensaio de Atividade Fotocatalítica e medidas de Fotoluminescência (FL). Os pós apresentaram uma variação nos parâmetros de rede, tal variação é provavelmente uma consequência da formação de vacâncias dentro da rede hospedeira, motivada pela entrada do íon Eu3+­ ­­que possui maior raio iônico que o Ti3+. Foram obtidos melhores resultados nos testes de degradação na amostra Zn2-xEuxTiO4 com 3%, isto causado pelos defeitos na rede cristalina devido a dopagem. Os resultados obtidos mostram o potencial do método dos precursores poliméricos para obtenção do Zn2TiO4 dopado com Eu3+­.

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  • JOSÉ CÉSAR AUGUSTO DE QUEIROZ
  • PRODUÇÃO E ANÁLISE DO DESEMPENHO ÓPTICO E ELÉTRICO DE FILMES FINOS DE SNO2 : F (FTO) PARA APLICAÇÕES FOTOVOLTAICAS

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDALMY OLIVEIRA DE ALMEIDA
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • THARSIA CRISTIANY DE CARVALHO COSTA
  • THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • Data: 13/02/2015

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  • No início do século XX revestimentos superficiais ou filmes finos, eram materiais que despertavam interesses unicamente em aplicações óticas. Esses filmes tinham uma participação meramente utilitária, onde necessitava apenas da medida da espessura do mesmo e suas propriedades óticas. Com o crescimento exponencial do emprego de filmes finos em microeletrônica, criou-se a necessidade de compreender a natureza intrínseca dos filmes. Em 1907 foi publicado o primeiro estudo sobre um filme fino transparente e condutor para a luz visível. Tais propriedades foram observadas em filmes de óxido de cádmio (CdO) obtidos por pulverização catódica seguida de oxidação térmica. Ao passar do tempo, outros filmes como ZnO, SnO2, In2O3 e suas ligas também foram classificadas como TCO (Óxidos Condutores Transparentes). Atualmente o campo de aplicação de tais filmes é amplo e compreende setores como mostradores eletrônicos de cristais líquidos, eletrodos transparentes usados em eletroquímica, janelas inteligentes refletoras de radiação no infravermelho, coletor solar plano, camada anti-refletoras para células solares, transistores e camadas passivadoras de superfícies de dispositivos semicondutores. Neste trabalho estudou-se a propriedades óticas e elétricas de filmas de SnO2:F (dióxido de Estanho dopado com Flúor) para aplicações fotovoltaicas, variando a temperatura de sinterização do filmes (500, 550 e 600ºC) e a quantidade do agente dopante (NH4F) na solução. Os filmes foram depositados via deposição química de vapor, por spray, e caracterizados por Difração de raios-X, Transmitância e refletância, resistividade e condutância. Como resultados pode-se destacar que para filmes sintetizados a temperaturas mais altas tem estruturas mais cristalinas, a cristalinidade dos filmes é diretamente proporcional a sua resistividade e que para maiores concentrações de agente dopante tem-se uma diminuição na resistividade dos filmes.


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  • No início do século XX revestimentos superficiais ou filmes finos, eram materiais que despertavam interesses unicamente em aplicações óticas. Esses filmes tinham uma participação meramente utilitária, onde necessitava apenas da medida da espessura do mesmo e suas propriedades óticas. Com o crescimento exponencial do emprego de filmes finos em microeletrônica, criou-se a necessidade de compreender a natureza intrínseca dos filmes. Em 1907 foi publicado o primeiro estudo sobre um filme fino transparente e condutor para a luz visível. Tais propriedades foram observadas em filmes de óxido de cádmio (CdO) obtidos por pulverização catódica seguida de oxidação térmica. Ao passar do tempo, outros filmes como ZnO, SnO2, In2O3 e suas ligas também foram classificadas como TCO (Óxidos Condutores Transparentes). Atualmente o campo de aplicação de tais filmes é amplo e compreende setores como mostradores eletrônicos de cristais líquidos, eletrodos transparentes usados em eletroquímica, janelas inteligentes refletoras de radiação no infravermelho, coletor solar plano, camada anti-refletoras para células solares, transistores e camadas passivadoras de superfícies de dispositivos semicondutores. Neste trabalho estudou-se a propriedades óticas e elétricas de filmas de SnO2:F (dióxido de Estanho dopado com Flúor) para aplicações fotovoltaicas, variando a temperatura de sinterização do filmes (500, 550 e 600ºC) e a quantidade do agente dopante (NH4F) na solução. Os filmes foram depositados via deposição química de vapor, por spray, e caracterizados por Difração de raios-X, Transmitância e refletância, resistividade e condutância. Como resultados pode-se destacar que para filmes sintetizados a temperaturas mais altas tem estruturas mais cristalinas, a cristalinidade dos filmes é diretamente proporcional a sua resistividade e que para maiores concentrações de agente dopante tem-se uma diminuição na resistividade dos filmes.

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  • MAYARA PATRICIA GALVAO COELHO
  • ESTUDO DO POTENCIAL DAS FIBRAS DE CEIBA PENTANDRA “KAPOK” E CALOTROPIS PROCERA COMO ADSORVENTES DE PETRÓLEO

  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CÁTIA GUARACIARA FERNANDES TEIXEIRA ROSSI
  • DEBORA DAMASCENO BELARMINO
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • KESIA KARINA DE OLIVEIRA SOUTO SILVA
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • Data: 19/02/2015

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  • Diante da evolução humana e do aumento populacional, fez-se necessário o surgimento de novas fontes de energia, o desenvolvimento de novos produtos e tecnologias. Um desses produtos, fruto da revolução industrial e de grande importância para a desenvolvimento da humanidade é o petróleo, uma substancia composta basicamente de hidrocarbonetos que dão origem a vários outros produtos como combustíveis, lubrificantes, polímeros, solventes, gás de cozinha, asfalto para estradas, fertilizantes, medicamentos, tintas, dentre outros. No entanto, o manuseio incorreto deste produto pode causar vazamentos e derramamentos que geram danos enormes para o meio ambiente e para a economia. Logo, com a finalidade de contribuir para amenizar está problemática, neste trabalho de mestrado foi efetuada uma intensa pesquisa da possível potencialidade das fibras de ceiba pentandra (L.) conhecida como Kapoke Calotropis Procera como bioadsorventes de petróleo. A escolha destas fibras deve-se propriedades superficiais como oleofílicas/hidrofóbicas, sua flutuabilidade e ainda, serem polímeros naturais biodegradáveis derivados do nordeste brasileiro.  Foi utilizado um planejamento experimental com metodologia de superfície de resposta (RSM) com o software Design Expert. Os resultados obtidos foram eficientes estatisticamente, obtendo um R2= 0,9995 para a Calotropis Procera e um R2= 0,9993 para o Kapok. Ambas as fibras apresentaram uma eficiência na adsorção, removendo mais de 80% do petróleo da água em estado estático e dinâmico, por ambas as fibras têxteis naturais.


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  • Diante da evolução humana e do aumento populacional, fez-se necessário o surgimento de novas fontes de energia, o desenvolvimento de novos produtos e tecnologias. Um desses produtos, fruto da revolução industrial e de grande importância para a desenvolvimento da humanidade é o petróleo, uma substancia composta basicamente de hidrocarbonetos que dão origem a vários outros produtos como combustíveis, lubrificantes, polímeros, solventes, gás de cozinha, asfalto para estradas, fertilizantes, medicamentos, tintas, dentre outros. No entanto, o manuseio incorreto deste produto pode causar vazamentos e derramamentos que geram danos enormes para o meio ambiente e para a economia. Logo, com a finalidade de contribuir para amenizar está problemática, neste trabalho de mestrado foi efetuada uma intensa pesquisa da possível potencialidade das fibras de ceiba pentandra (L.) conhecida como Kapoke Calotropis Procera como bioadsorventes de petróleo. A escolha destas fibras deve-se propriedades superficiais como oleofílicas/hidrofóbicas, sua flutuabilidade e ainda, serem polímeros naturais biodegradáveis derivados do nordeste brasileiro.  Foi utilizado um planejamento experimental com metodologia de superfície de resposta (RSM) com o software Design Expert. Os resultados obtidos foram eficientes estatisticamente, obtendo um R2= 0,9995 para a Calotropis Procera e um R2= 0,9993 para o Kapok. Ambas as fibras apresentaram uma eficiência na adsorção, removendo mais de 80% do petróleo da água em estado estático e dinâmico, por ambas as fibras têxteis naturais.

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  • BRENNO HENRIQUE SILVA FELIPE
  • NANOREVESTINDO FIBRAS DE PET COM TIO2 DOPADO COM METAL DE TRANSIÇÃO PARA APLICAÇÃO SELF-CLEANING

  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CÁTIA GUARACIARA FERNANDES TEIXEIRA ROSSI
  • DEBORA DAMASCENO BELARMINO
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • KESIA KARINA DE OLIVEIRA SOUTO SILVA
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • Data: 19/02/2015

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  • O presente projeto visa a síntese e caracterização de um nanorevestimento de dióxido de titânio dopado com prata em tecido de poliéster aromático, a fim de desenvolver um material têxtil funcional com aplicaçãoself-cleaning. Uma técnica de deposição física de vapor (PVD) foi utilizada como método de síntese. A seleção do material suporte e a técnica utilizada na obtenção dos nanorevestimentos são variáveis que podem influenciar nas suas propriedades funcionais, homogeneidade e adesão. As fibras têxteis são materiais muito empregados como substrato por possuírem uma maior flexibilidade, serem facilmente adaptáveis a qualquer geometria e baixo custo. A presença de Ag e TiO2, bem como sua cristalinidade, foi comprovada através das análises de difração de raios X (DRX), espectroscopia fotoeletrônica de raios-X (XPS) e fluorescência de raios-x (FRX). A morfologia de superfície foi avaliada através das técnicas de microscopia de força atômica (AFM) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A eficiência da atividade fotocatalítica do material foi comprovada pela descoloração do corante acid blue 113 em meio a fontes de radiação UV, com uso da técnica de espectroscopia de absorção (96%). A degradação da molécula do corante acid blue 113 foi confirmada através da técnica de espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). O caráter hidrofóbico do nanorevestimento foi confirmado através da técnica de medida de ângulo de contato. O caráter anti UV foi confirmado foi confirmado de acordo com a metodologia normativa AS/NZS 4399:1996. Os resultados comprovam que o material desenvolvido apresenta uma alta capacidade autolimpante, bem como protetora UV.


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  • O presente projeto visa a síntese e caracterização de um nanorevestimento de dióxido de titânio dopado com prata em tecido de poliéster aromático, a fim de desenvolver um material têxtil funcional com aplicaçãoself-cleaning. Uma técnica de deposição física de vapor (PVD) foi utilizada como método de síntese. A seleção do material suporte e a técnica utilizada na obtenção dos nanorevestimentos são variáveis que podem influenciar nas suas propriedades funcionais, homogeneidade e adesão. As fibras têxteis são materiais muito empregados como substrato por possuírem uma maior flexibilidade, serem facilmente adaptáveis a qualquer geometria e baixo custo. A presença de Ag e TiO2, bem como sua cristalinidade, foi comprovada através das análises de difração de raios X (DRX), espectroscopia fotoeletrônica de raios-X (XPS) e fluorescência de raios-x (FRX). A morfologia de superfície foi avaliada através das técnicas de microscopia de força atômica (AFM) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A eficiência da atividade fotocatalítica do material foi comprovada pela descoloração do corante acid blue 113 em meio a fontes de radiação UV, com uso da técnica de espectroscopia de absorção (96%). A degradação da molécula do corante acid blue 113 foi confirmada através da técnica de espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). O caráter hidrofóbico do nanorevestimento foi confirmado através da técnica de medida de ângulo de contato. O caráter anti UV foi confirmado foi confirmado de acordo com a metodologia normativa AS/NZS 4399:1996. Os resultados comprovam que o material desenvolvido apresenta uma alta capacidade autolimpante, bem como protetora UV.

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  • IRIS OLIVEIRA DA SILVA
  • SÍNTESE E IMOBILIZAÇÃO DE NANOPARTÍCULAS DE OURO EM FIBRAS REGENERADAS VIA EXAUSTÃO PARA POTENCIAL APLICAÇÃO BIOMÉDICA

  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDREZA KELLY COSTA NOBREGA
  • FERNANDO RIBEIRO OLIVEIRA
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • Data: 20/02/2015

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  • O avanço nanotecnológico na síntese e caracterização de nanopartículas (NP´s)
    tem protagonizado o desenvolvimento de novas tecnologias para diversas aplicações de
    materiais em escala nanométrica que apresentam propriedades únicas. O desenvolvimento
    científico nas últimas décadas na área de nanotecnologia tem buscado de forma incessante,
    a descoberta de novos materiais para as mais diversas aplicações, tais como áreas
    biomédicas, química, óptica, mecânica e têxtil. A alta eficiência bactericida de
    nanopartículas metálicas (Au e Ag), 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. Este trabalho tem como objetivo principal obtenção e caracterização
    de nanopartículas de Au (NPAu´s), via síntese química, seu tingimento em substrato fibras
    de Soja via exaustão, para aplicações bactericida e de proteção UV. Os substratos
    esgotados com soluções coloidais de NPAu´s apresentaram coloração lilás e avermelhada
    (em malha de soja) devido a sua superfície de plasmon no pico em torno de 520-540 nm. As
    NPAu´s foram sintetizadas via, síntese química, usando o citrato de sódio como agente
    redutor e estabilizador. O material foi previamente cationizado com quitosana, um
    polieletrólito natural, com a finalidade de funcionalizá-lo para potencializar a adsorção do
    coloide, sendo usadas concentrações de 5, 7, 10 e 20 % de ligante sobre o peso do material
    (SPM). Verificou-se também, através de um planejamento experimental 23, com 3 pontos
    centrais, qual era o melhor processo de esgotamento dos substratos, utilizando os fatores:
    tempo (min.), temperatura (ºC) e concentração do coloide (%), tendo como resposta a
    variável K/S (absorbância/Kulbelka-Munk) das fibras. Foi evidenciado como melhor
    resposta, a concentração e temperatura. O substrato com NPAu foi caracterizado por DRX;
    Análise térmica, via TGA e DSC; microestrutural via MEV/EDS e STEM evidenciando as NP
    na superfície do substrato e presença do metal. Observou-se também que os referidos
    substratos possuem solidez a lavagem. Propriedades bactericida e protetor de radiação UV.


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  • O avanço nanotecnológico na síntese e caracterização de nanopartículas (NP´s)
    tem protagonizado o desenvolvimento de novas tecnologias para diversas aplicações de
    materiais em escala nanométrica que apresentam propriedades únicas. O desenvolvimento
    científico nas últimas décadas na área de nanotecnologia tem buscado de forma incessante,
    a descoberta de novos materiais para as mais diversas aplicações, tais como áreas
    biomédicas, química, óptica, mecânica e têxtil. A alta eficiência bactericida de
    nanopartículas metálicas (Au e Ag), 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. Este trabalho tem como objetivo principal obtenção e caracterização
    de nanopartículas de Au (NPAu´s), via síntese química, seu tingimento em substrato fibras
    de Soja via exaustão, para aplicações bactericida e de proteção UV. Os substratos
    esgotados com soluções coloidais de NPAu´s apresentaram coloração lilás e avermelhada
    (em malha de soja) devido a sua superfície de plasmon no pico em torno de 520-540 nm. As
    NPAu´s foram sintetizadas via, síntese química, usando o citrato de sódio como agente
    redutor e estabilizador. O material foi previamente cationizado com quitosana, um
    polieletrólito natural, com a finalidade de funcionalizá-lo para potencializar a adsorção do
    coloide, sendo usadas concentrações de 5, 7, 10 e 20 % de ligante sobre o peso do material
    (SPM). Verificou-se também, através de um planejamento experimental 23, com 3 pontos
    centrais, qual era o melhor processo de esgotamento dos substratos, utilizando os fatores:
    tempo (min.), temperatura (ºC) e concentração do coloide (%), tendo como resposta a
    variável K/S (absorbância/Kulbelka-Munk) das fibras. Foi evidenciado como melhor
    resposta, a concentração e temperatura. O substrato com NPAu foi caracterizado por DRX;
    Análise térmica, via TGA e DSC; microestrutural via MEV/EDS e STEM evidenciando as NP
    na superfície do substrato e presença do metal. Observou-se também que os referidos
    substratos possuem solidez a lavagem. Propriedades bactericida e protetor de radiação UV.

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  • CHRISTIANE SIQUEIRA DE AZEVEDO SA
  • DESENVOLVIMENTO DE UM MATERIAL TÊXTIL TERMOSENSSÍVEL COM MICRO/NANOCÁPSULAS IMOBILIZADAS EM FIBRAS REGENERADAS

  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDREZA KELLY COSTA NOBREGA
  • FERNANDO RIBEIRO OLIVEIRA
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • Data: 20/02/2015

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  • Materiais têxteis inteligentes e funcionais tem sido amplamente desenvolvido e pesquisado com a finalidade de serem utilizados em várias áreas da ciência e tecnologia. Esses materiais fibrosos necessitam de diferentes propriedades químicas e físicas para se obter um material multifuncional. Com o advento da nanotecnologia, as técnicas desenvolvidas tem sido ferramentas essenciais para caracterizar qualitativamente esses novos materiais. Aplicar micro e nanomateriais em substratos têxteis tem sido objeto de muitas pesquisas ultimamente, mas muitos desses nanomateriais não tem sido otimizada a sua aplicação o que tem aumentado custos e poluição ao meio ambiente, pois ainda não existe tratamento de efluentes contento esses nanomateriais. Fibras de soja tem baixa adsorção de micro e nanocápsulas termosenssíveis devido a sua incompatibilidade de suas cargas superficiais. Para isso, neste trabalho utilizou-se a síntese da quitosana para funcionalizar as fibras de soja previamente. A quitosana é polieletrólito natural apresentando alta densidade de cargas positivas, como estas fibras apresentam cargas negativas bem como, as micro/nanocápsulas, neste caso a quitosana atua como agente auxiliar cationizador para fixar as microcápsulas termosenssíveis no substrato têxtil. Para a caracterização do polieletrólito foram feitas as análises de tamanho de partículas, potencial zeta, bem como as análises morfológicas (MEV e DRX), análises das propriedades térmicas (TG), análise de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), análise por Espectroscopia na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), colorimetria via espectro de UV-VIS foram simultaneamente realizadas no substrato utilizado. No potencial zeta e na determinação do tamanho de partícula foi observado a estabilidade eletrostática da quitosana em torno de 31.55mV e 291,0 nm respectivamente. O resultado obtido com (GD) para quitosana extraída de camarão foi de 70%, que de acordo com a literatura pode ser considerado quitosana.  Para otimização do processo de tingimento foi utilizado um software estatístico, o Design expert. A funcionalização do substrato têxtil com 2% de quitosana apresentou o melhor resultado de K/S, sendo parâmetro utilizado para o planejamento experimental, no qual este demonstrou a melhor resposta de tingimento na faixa de 2,624 de absorbância.


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  • Materiais têxteis inteligentes e funcionais tem sido amplamente desenvolvido e pesquisado com a finalidade de serem utilizados em várias áreas da ciência e tecnologia. Esses materiais fibrosos necessitam de diferentes propriedades químicas e físicas para se obter um material multifuncional. Com o advento da nanotecnologia, as técnicas desenvolvidas tem sido ferramentas essenciais para caracterizar qualitativamente esses novos materiais. Aplicar micro e nanomateriais em substratos têxteis tem sido objeto de muitas pesquisas ultimamente, mas muitos desses nanomateriais não tem sido otimizada a sua aplicação o que tem aumentado custos e poluição ao meio ambiente, pois ainda não existe tratamento de efluentes contento esses nanomateriais. Fibras de soja tem baixa adsorção de micro e nanocápsulas termosenssíveis devido a sua incompatibilidade de suas cargas superficiais. Para isso, neste trabalho utilizou-se a síntese da quitosana para funcionalizar as fibras de soja previamente. A quitosana é polieletrólito natural apresentando alta densidade de cargas positivas, como estas fibras apresentam cargas negativas bem como, as micro/nanocápsulas, neste caso a quitosana atua como agente auxiliar cationizador para fixar as microcápsulas termosenssíveis no substrato têxtil. Para a caracterização do polieletrólito foram feitas as análises de tamanho de partículas, potencial zeta, bem como as análises morfológicas (MEV e DRX), análises das propriedades térmicas (TG), análise de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), análise por Espectroscopia na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), colorimetria via espectro de UV-VIS foram simultaneamente realizadas no substrato utilizado. No potencial zeta e na determinação do tamanho de partícula foi observado a estabilidade eletrostática da quitosana em torno de 31.55mV e 291,0 nm respectivamente. O resultado obtido com (GD) para quitosana extraída de camarão foi de 70%, que de acordo com a literatura pode ser considerado quitosana.  Para otimização do processo de tingimento foi utilizado um software estatístico, o Design expert. A funcionalização do substrato têxtil com 2% de quitosana apresentou o melhor resultado de K/S, sendo parâmetro utilizado para o planejamento experimental, no qual este demonstrou a melhor resposta de tingimento na faixa de 2,624 de absorbância.

10
  • FELIPE RODRIGUES DE FREITAS NETO
  • CONSTRUÇÃO E ANALISE DESEMPENHO DE UM SECADOR HIBRIDO PARA FRUTAS

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • JOSÉ DE ANCHIETA LIMA
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • Data: 20/02/2015

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  • A crescente necessidade por alimentos é algo que preocupa o mundo, que possui uma população que cresce a uma progressão geométrica enquanto seus recursos cresce a uma progressão aritmética. Existem duas soluções para este problema, aumentar a produção ou reduzir o desperdício. Diversos trabalhos foram e são produzidos no mundo com o objetivo de
    reduzir o desperdício de alimentos, que começa na colheita e continua até o consumo. Essas perdas podem chegar a 40% da produção, dependendo da região. Secadores são equipamentos que retiram a água contida nos alimentos e com isso retardam o apodrecimento. Existem diversos tipos de secadores de alimentos. O presente trabalho apresenta um projeto de um secador de frutas hibrido que utiliza energia solar e energia elétrica. A utilização de secadores solares está aumentando devido a necessidade energética mundial, no entanto o seu uso esta restrito a presença da radiação solar. O que limita seu uso devido ao movimento de translação
    da Terra que altera entre dias e noites e a flutuações climáticas. Para suprir essa necessidade energética e dar continuidade a secagem foi introduzido resistências elétricas que pelo efeito Joule converte energia elétrica em calor. O sistema elétrico entra automaticamente em
    operação no momento em que não havia luminosidade suficiente para manter desligado o fotosensor de LDR. Os frutos utilizados para o teste do secador foram a maça e o abacaxi devido sua alta aceitabilidade, pelo consumidor, como frutas secas. Durante os experimentos foram medidos valores de temperatura em dois pontos distintos do secador e a  temperatura do ar externo ao secador. Também foram medidos valores de umidade relativa dentro do secador e no recinto em que o mesmo se encontrava. Medições de radiação foram obtidas por uma estação meteorológica do INPE situada na UFRN. As quantidade de frutas eram
    periodicamente pesadas e armazenado seus valores. Foi construído um sistema de aquisição de dados utilizando um Arruíno Uno e seus dados enviados para um programa nomeado Secador de Frutas, feito no presente trabalho, para plotar os dados. Uma simulação utilizando CFD foi feita e seus dados serviram qualitativamente para a predição do comportamento do secador. O secador foi construído com um custo de 3 a 5 vezes menor do que secadores industriais que operam com a mesma carga de frutas. O volume da câmara de secagem foi de 423, 36 litros e apesar do tamanho incomum os teste utilizando espelhos para refletir e aumentar a incidência de radiação direta, tornaram o secador competitivo comparando com
    outros secadores solares produzidos no LMHES da UFRN. O custo energético para produzir  frutas secas mostrou-se mais viável comparando com secadores industriais que utilizam GLP como fonte de energia.


  • Mostrar Abstract
  • A crescente necessidade por alimentos é algo que preocupa o mundo, que possui uma população que cresce a uma progressão geométrica enquanto seus recursos cresce a uma progressão aritmética. Existem duas soluções para este problema, aumentar a produção ou reduzir o desperdício. Diversos trabalhos foram e são produzidos no mundo com o objetivo de
    reduzir o desperdício de alimentos, que começa na colheita e continua até o consumo. Essas perdas podem chegar a 40% da produção, dependendo da região. Secadores são equipamentos que retiram a água contida nos alimentos e com isso retardam o apodrecimento. Existem diversos tipos de secadores de alimentos. O presente trabalho apresenta um projeto de um secador de frutas hibrido que utiliza energia solar e energia elétrica. A utilização de secadores solares está aumentando devido a necessidade energética mundial, no entanto o seu uso esta restrito a presença da radiação solar. O que limita seu uso devido ao movimento de translação
    da Terra que altera entre dias e noites e a flutuações climáticas. Para suprir essa necessidade energética e dar continuidade a secagem foi introduzido resistências elétricas que pelo efeito Joule converte energia elétrica em calor. O sistema elétrico entra automaticamente em
    operação no momento em que não havia luminosidade suficiente para manter desligado o fotosensor de LDR. Os frutos utilizados para o teste do secador foram a maça e o abacaxi devido sua alta aceitabilidade, pelo consumidor, como frutas secas. Durante os experimentos foram medidos valores de temperatura em dois pontos distintos do secador e a  temperatura do ar externo ao secador. Também foram medidos valores de umidade relativa dentro do secador e no recinto em que o mesmo se encontrava. Medições de radiação foram obtidas por uma estação meteorológica do INPE situada na UFRN. As quantidade de frutas eram
    periodicamente pesadas e armazenado seus valores. Foi construído um sistema de aquisição de dados utilizando um Arruíno Uno e seus dados enviados para um programa nomeado Secador de Frutas, feito no presente trabalho, para plotar os dados. Uma simulação utilizando CFD foi feita e seus dados serviram qualitativamente para a predição do comportamento do secador. O secador foi construído com um custo de 3 a 5 vezes menor do que secadores industriais que operam com a mesma carga de frutas. O volume da câmara de secagem foi de 423, 36 litros e apesar do tamanho incomum os teste utilizando espelhos para refletir e aumentar a incidência de radiação direta, tornaram o secador competitivo comparando com
    outros secadores solares produzidos no LMHES da UFRN. O custo energético para produzir  frutas secas mostrou-se mais viável comparando com secadores industriais que utilizam GLP como fonte de energia.

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  • MAXWELL SANTANA LIBÓRIO
  • METODOLOGIA NUMÉRICO-EXPERIMENTAL PARA AVALIAÇÃO DA ESPESSURA DE FILMES DE NITRETO DE TITÂNIO OBTIDOS POR PROCESSAMENTO A PLASMA

  • Orientador : AVELINO MANUEL DA SILVA DIAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AVELINO MANUEL DA SILVA DIAS
  • LUIZ CLAUDIO FERREIRA DA SILVA
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • ANDRÉ LUIS CHRISTOFORO
  • Data: 02/03/2015

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  • A alteração das propriedades superficiais de materiais por meio de processamento a plasma tem sido muito utilizada com a finalidade de melhorar as propriedades tribológicas dos materiais. Para este objetivo tem-se usado diferentes técnicas de deposição. Entre estas, uma comumente utilizada é a técnica de deposição física a vapor (Physical vapor deposition - PVD). Neste trabalho foram feitas as análises das propriedades mecânicas de uma amostra de um material metálico e do seu revestimento de nitreto de titânio resultante de um processo de deposição (PVD), aplicando uma combinação do ensaio experimental de indentação instrumentada, com penetrador Berkovich, com a análise deste mesmo ensaio pelo método dos elementos finitos (MEF). As propriedades mecânicas usadas na análise numérica tais como o módulo de elasticidade, o coeficiente de Poisson e o limite de escoamento foram obtidos através desta metodologia numérico-experimental. As simulações foram modeladas aproveitando-se a simetria do problema, considerando o penetrador como um corpo rígido e a amostra do conjugado filme-substrato como um material deformável. Definidas as propriedades mecânicas do conjugado, foram feitas simulações do ensaio de indentação Vickers, variando profundidade de penetração em função da espessura do filme (razão  ), encontrando a dureza superficial para diferentes espessuras do filme. Comparando as curvas experimentais e numéricas da dureza em relação à razão  obteve-se o valor aproximado para a espessura do filme estudado.


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  • A alteração das propriedades superficiais de materiais por meio de processamento a plasma tem sido muito utilizada com a finalidade de melhorar as propriedades tribológicas dos materiais. Para este objetivo tem-se usado diferentes técnicas de deposição. Entre estas, uma comumente utilizada é a técnica de deposição física a vapor (Physical vapor deposition - PVD). Neste trabalho foram feitas as análises das propriedades mecânicas de uma amostra de um material metálico e do seu revestimento de nitreto de titânio resultante de um processo de deposição (PVD), aplicando uma combinação do ensaio experimental de indentação instrumentada, com penetrador Berkovich, com a análise deste mesmo ensaio pelo método dos elementos finitos (MEF). As propriedades mecânicas usadas na análise numérica tais como o módulo de elasticidade, o coeficiente de Poisson e o limite de escoamento foram obtidos através desta metodologia numérico-experimental. As simulações foram modeladas aproveitando-se a simetria do problema, considerando o penetrador como um corpo rígido e a amostra do conjugado filme-substrato como um material deformável. Definidas as propriedades mecânicas do conjugado, foram feitas simulações do ensaio de indentação Vickers, variando profundidade de penetração em função da espessura do filme (razão  ), encontrando a dureza superficial para diferentes espessuras do filme. Comparando as curvas experimentais e numéricas da dureza em relação à razão  obteve-se o valor aproximado para a espessura do filme estudado.

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  • LUIZ GUILHERME VIEIRA MEIRA DE SOUZA
  • ESTUDO NUMÉRICO DE UM ELEMENTO INTENSIFICADOR DE POTÊNCIA APLICADO A UM AEROGERADOR DE PEQUENA ESCALA

  • Orientador : SANDI ITAMAR SCHAFER DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAO ALVES DE LIMA
  • KLEIBER LIMA DE BESSA
  • SANDI ITAMAR SCHAFER DE SOUZA
  • Data: 23/04/2015

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  • É apresentado o estudo numérico de um sistema eólico de conversão de energia, que consiste de um aerogerador de eixo horizontal instalado no interior de uma envolta difusora com um flange na periferia de sua saída, utilizando CFD. A envolta difusora flangeada desempenha o papel de coletar e acelerar o vento, assim aumentando a potência elétrica gerada pelo aerogerador. De modo a obter uma potência de saída ainda maior, dados encontrados na literatura a respeito de parâmetros ótimos para a envolta, tais como ângulo de abertura, altura do flange, formato da entrada, etc., foram utilizados para gerar o modelo estudado neste trabalho. Os resultados obtidos com as simulações foram úteis para avaliações dos números de Reynolds, coeficientes de potência e outros parâmetros envolvidos no processo. O torque e velocidade angular do aerogerador também foram determinados. Como resultado, o aerogerador com envolta difusora flangeada demonstrou um aumento de potência em relação ao aerogerador simples.


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  • É apresentado o estudo numérico de um sistema eólico de conversão de energia, que consiste de um aerogerador de eixo horizontal instalado no interior de uma envolta difusora com um flange na periferia de sua saída, utilizando CFD. A envolta difusora flangeada desempenha o papel de coletar e acelerar o vento, assim aumentando a potência elétrica gerada pelo aerogerador. De modo a obter uma potência de saída ainda maior, dados encontrados na literatura a respeito de parâmetros ótimos para a envolta, tais como ângulo de abertura, altura do flange, formato da entrada, etc., foram utilizados para gerar o modelo estudado neste trabalho. Os resultados obtidos com as simulações foram úteis para avaliações dos números de Reynolds, coeficientes de potência e outros parâmetros envolvidos no processo. O torque e velocidade angular do aerogerador também foram determinados. Como resultado, o aerogerador com envolta difusora flangeada demonstrou um aumento de potência em relação ao aerogerador simples.

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  • LUIZ RICARDO RODRIGUES ARAUJO
  • ESTUDO COMPARATIVO DA CAPACIDADE DE ASSAMENTO DE DOIS FORNOS SOLARES COM DIFERENTES CONFIGURAÇÕES

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 08/05/2015

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  • Apresenta-se o estudo comparativo da capacidade de assamento de dois fornos solares tipo caixa, fabricados a partir de um caixote para transporte de equipamentos. Os dois fornos têm configurações internas diferentes, predominando o efeito estufa ou a concentração da radiação solar incidente. As principais características dos fornos fabricados são seu baixo custo, o reaproveitamento de materiais, os fáceis processos de fabricação e montagem, a simples operacionalidade e a capacidade de assamento de vários alimentos simultaneamente. A fabricação e a operacionalidade dos fornos estudados podem ser repassados para pessoas de quaisquer níveis sociais e intelectuais. Foi demonstrada a viabilidade de utilização dos dois fornos para produzir o assamento dos alimentos testados, comprovando-se a supremacia do forno espelhado. Os resultados obtidos para as duas configurações testadas foram competitivos até mesmo com o forno convencional a gás. Produziu-se o assamento de três bolos de 750g cada em apenas 80 minutos.


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  • Apresenta-se o estudo comparativo da capacidade de assamento de dois fornos solares tipo caixa, fabricados a partir de um caixote para transporte de equipamentos. Os dois fornos têm configurações internas diferentes, predominando o efeito estufa ou a concentração da radiação solar incidente. As principais características dos fornos fabricados são seu baixo custo, o reaproveitamento de materiais, os fáceis processos de fabricação e montagem, a simples operacionalidade e a capacidade de assamento de vários alimentos simultaneamente. A fabricação e a operacionalidade dos fornos estudados podem ser repassados para pessoas de quaisquer níveis sociais e intelectuais. Foi demonstrada a viabilidade de utilização dos dois fornos para produzir o assamento dos alimentos testados, comprovando-se a supremacia do forno espelhado. Os resultados obtidos para as duas configurações testadas foram competitivos até mesmo com o forno convencional a gás. Produziu-se o assamento de três bolos de 750g cada em apenas 80 minutos.

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  • BRUNO DANIEL ALVES DO NASCIMENTO
  • PERFORMANCE COMPARATIVA ENTRE R437a E R134a PARA DROP-IN EM UM CONDICIONADOR DE AR AUTOMOTIVO

  • Orientador : CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • LUCIO ANGELO DE OLIVEIRA FONTES
  • CAUBI FERREIRA DE SOUZA JUNIOR
  • Data: 19/06/2015

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  • A redução no consumo de energia é o principal requisito a ser satisfeito em sistemas de refrigeração e condicionamento de ar por compressão mecânica de vapor. Em sistemas automotivos essa realidade não é diferente. A análise térmica nesses sistemas é de fundamental importância para um bom desempenho do ar-condicionado veicular. Este trabalho tem o objetivo de avaliar as condições de utilização do gás refrigerante R134a (utilizado em veículos automotivos), variando a velocidade no eletroventilador do condensador, comparando a performance do mesmo com o gás R437a, submetido as mesmas condições. Todos os testes foram realizados na unidade de climatização automotiva ATR600, que simula as condições térmicas do sistema e do habitáculo do veículo. O equipamento está instrumentado para aquisição dos dados de temperatura, pressões de alta e baixa e potência elétrica consumida, para determinação do coeficiente de performance do ciclo. O sistema foi ensaiado nas rotações de 800, 1600 e 2400 RPM com carga constante de R134a / R437a, recomendada pelo fabricante. Os resultados mostram que a melhor performance do sistema ocorre na rotação de 800 RPM para ambos os gases.


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  • A redução no consumo de energia é o principal requisito a ser satisfeito em sistemas de refrigeração e condicionamento de ar por compressão mecânica de vapor. Em sistemas automotivos essa realidade não é diferente. A análise térmica nesses sistemas é de fundamental importância para um bom desempenho do ar-condicionado veicular. Este trabalho tem o objetivo de avaliar as condições de utilização do gás refrigerante R134a (utilizado em veículos automotivos), variando a velocidade no eletroventilador do condensador, comparando a performance do mesmo com o gás R437a, submetido as mesmas condições. Todos os testes foram realizados na unidade de climatização automotiva ATR600, que simula as condições térmicas do sistema e do habitáculo do veículo. O equipamento está instrumentado para aquisição dos dados de temperatura, pressões de alta e baixa e potência elétrica consumida, para determinação do coeficiente de performance do ciclo. O sistema foi ensaiado nas rotações de 800, 1600 e 2400 RPM com carga constante de R134a / R437a, recomendada pelo fabricante. Os resultados mostram que a melhor performance do sistema ocorre na rotação de 800 RPM para ambos os gases.

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  • CLÓVIS COSTA DE ARAÚJO
  • FABRICAÇÃO E ESTUDO DE UM FORNO SOLAR COM DISPOSITIVO DE TRANSPORTE

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • WAGNER LOPES TORQUATO
  • Data: 31/07/2015

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  • Apresenta-se um forno solar fabricado a partir de placas de MDF destinado ao assamento de alimentos, tais como pizzas, bolos, pães, hambúrgueres e outros. Serão apresentados os processos de fabricação e montagem de tal forno, que tem apresenta  baixo custo de fabricação. A principal característica do forno proposto e que pode ser transportado para quaisquer localidades, pois fica assentado em um dispositivo para transporte de mala/mochila.  Serão realizados testes para o assamento de vários alimentos e seus resultados serão comparados com os vários tipos de fornos solares já existentes mostrados pela literatura especializada.

    Serão analisadas as viabilidades térmica e econômica de tal forno, que pode proporcionar a socialização do uso da energia solar por comunidades carentes, podendo se tornar uma fonte de geração de emprego e renda. O forno solar proposto tem capacidade de assamento para dois alimentos, podendo ser fabricado para permitir o assamento de vários alimentos simultâneos.


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  • Apresenta-se um forno solar fabricado a partir de placas de MDF destinado ao assamento de alimentos, tais como pizzas, bolos, pães, hambúrgueres e outros. Serão apresentados os processos de fabricação e montagem de tal forno, que tem apresenta  baixo custo de fabricação. A principal característica do forno proposto e que pode ser transportado para quaisquer localidades, pois fica assentado em um dispositivo para transporte de mala/mochila.  Serão realizados testes para o assamento de vários alimentos e seus resultados serão comparados com os vários tipos de fornos solares já existentes mostrados pela literatura especializada.

    Serão analisadas as viabilidades térmica e econômica de tal forno, que pode proporcionar a socialização do uso da energia solar por comunidades carentes, podendo se tornar uma fonte de geração de emprego e renda. O forno solar proposto tem capacidade de assamento para dois alimentos, podendo ser fabricado para permitir o assamento de vários alimentos simultâneos.

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  • JOSE RENATO LIMA CAMARA
  • OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE UM COMPÓSITO A BASE DEPOLIURETANO DE MAMONA COM REJEITO DE TELHA COMO ISOLANTETÉRMICO

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 31/07/2015

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  • Este trabalho consiste no desenvolvimento de um compósito a base de rejeito de telha epoliuretano de mamona, tendo como objetivo utilizar como isolantes térmicos para o mercadoconsumidor.  Na  etapa  experimental  o  rejeito  de  telha  foi  moído  e  peneirado  à  200  mesh  ecaracterizados  por  fluorescência  de  raios-X (FRX),  difração de  raios-X (  DRX),  Microscopiaeletrônica de varredura (MeV) e granulometria a laser, para analisar os elementos constituintes,fases presentes, defeitos e tamanho do grão. Para a fabricação da espuma rígida do poliuretano demamona puro, foram utilizados dois componentes poliméricos A e B nas proporções de 1:1,6.Foram desenvolvidas cinco formulações: FI, FII, FIII, FIV, FV e FVI (0%, 10%, 20%, 30%, 40%,e  50  % de  rejeito  de  telha,  respectivamente)  para  fabricação  do  compósito.  As  propriedadesmecânicas  foram  determinadas  através  de  ensaios  de  compressão  e  ensaio  Shore  A.  Já  aspropriedades térmicas foram determinadas  a  partir  de  ensaios de  condutividade  térmica,  calorespecífico, difusividade térmica, absorção de água e massa especifica. Os resultados morfológicosdo compósito apresentaram aglomerados de poros fechados, o que pôde ter contribuído para aredução da resistência e da massa específica mecânica, principalmente da formulação FVI. Assim,foi percebido que o aumento do teor de rejeito de telha na matriz do poliuretano não modificou aspropriedades termofisicas do material. Contudo, o rejeito de telha contribuiu para diminuição daquantidade de poliuretano usado na fabricação de componentes térmicos. Os valores apresentadospelos compósitos (rejeito de telha + poliuretano) foram similares na formulação FIII, FIV e FV.Pois os mesmo não variaram muito em relação ao poliuretano puro. Com isso o material fabricadopode ser  aplicado como isolantes  térmicos,  além disto,  o  seu  uso  pode contribuir  na  questãoambiental, por ser um material biodegradável devido à utilização do rejeito de telha como matériaprima e reduzindo custos de fabricação.


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  • Este trabalho consiste no desenvolvimento de um compósito a base de rejeito de telha epoliuretano de mamona, tendo como objetivo utilizar como isolantes térmicos para o mercadoconsumidor.  Na  etapa  experimental  o  rejeito  de  telha  foi  moído  e  peneirado  à  200  mesh  ecaracterizados  por  fluorescência  de  raios-X (FRX),  difração de  raios-X (  DRX),  Microscopiaeletrônica de varredura (MeV) e granulometria a laser, para analisar os elementos constituintes,fases presentes, defeitos e tamanho do grão. Para a fabricação da espuma rígida do poliuretano demamona puro, foram utilizados dois componentes poliméricos A e B nas proporções de 1:1,6.Foram desenvolvidas cinco formulações: FI, FII, FIII, FIV, FV e FVI (0%, 10%, 20%, 30%, 40%,e  50  % de  rejeito  de  telha,  respectivamente)  para  fabricação  do  compósito.  As  propriedadesmecânicas  foram  determinadas  através  de  ensaios  de  compressão  e  ensaio  Shore  A.  Já  aspropriedades térmicas foram determinadas  a  partir  de  ensaios de  condutividade  térmica,  calorespecífico, difusividade térmica, absorção de água e massa especifica. Os resultados morfológicosdo compósito apresentaram aglomerados de poros fechados, o que pôde ter contribuído para aredução da resistência e da massa específica mecânica, principalmente da formulação FVI. Assim,foi percebido que o aumento do teor de rejeito de telha na matriz do poliuretano não modificou aspropriedades termofisicas do material. Contudo, o rejeito de telha contribuiu para diminuição daquantidade de poliuretano usado na fabricação de componentes térmicos. Os valores apresentadospelos compósitos (rejeito de telha + poliuretano) foram similares na formulação FIII, FIV e FV.Pois os mesmo não variaram muito em relação ao poliuretano puro. Com isso o material fabricadopode ser  aplicado como isolantes  térmicos,  além disto,  o  seu  uso  pode contribuir  na  questãoambiental, por ser um material biodegradável devido à utilização do rejeito de telha como matériaprima e reduzindo custos de fabricação.

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  • LEONARDO CHAGAS DA SILVA
  • AVALIAÇÃO DO DESGASTE TRIBOQUÍMICO DE AGULHAS DOS BICOS INJETORES EM MOTORES DIESEL OPERANDO COM BIODIESEL

  • Orientador : SALETE MARTINS ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • SALETE MARTINS ALVES
  • Data: 06/08/2015

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  • No sistema de alimentação de combustível dos motores do ciclo diesel, o bico injetor é uma peça chave para determinar o desempenho e o nível de emissões que esses motores geram. Foram feitas mudanças significativas na composição dos combustíveis, nas legislações que regulamentam as emissões de poluentes e, em uma escala bem menor, houve alguns estudos detalhados do impacto dessas mudanças nos componentes dos motores, como por exemplo, o bico injetor. O biodiesel é um combustível alternativo que vem de origem vegetal, é renovável, biodegradável e ambientalmente correto, produzido por uma reação de transesterificação de gordura animal ou vegetal. Atualmente, o B6 vem sendo substituído pelo B7 por questões de regulamentações na matriz energética do Brasil.  O presente estudo teve como objetivo avaliar os principais mecanismos de falhas que atuam nos componentes de um bico injetor, em particular, na agulha do injetor, situada na ponta do bico. Este trabalho foi dividido em três etapas: na primeira delas, foi feito um estudo de campo, com visitas às oficinas mecânicas especializadas na manutenção do sistema de injeção diesel, para elaboração de um relatório sobre as problemáticas encontradas neste sistema. Na segunda, realizaram-se ensaios em uma bancada contendo um grupo motor-gerador, onde foram avaliados dois biocombustíveis: B6 e B6 aditivado, a fim de levantar parâmetros de desempenho dos biodieseis, que permitissem avaliar o desgaste qualitativo da superfície dessas agulhas. Por fim, a última etapa consistiu da análise microscópica da superfície desgastada das agulhas do bico injetor, estas foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), Energy Dispersive X-Ray Diffraction (EDS) e por espectroscopia Raman. Os resultados mostram que o motor que utilizou o B6 apresentou melhor desempenho em consumo específico e temperatura de funcionamento do bico injetor mais baixa em comparação com o motor que utilizou B6 aditivado. Além disso, também foi possível observar a presença do fenômeno do scuffing no guia da agulha do primeiro motor e, pits de oxidação na mesma região da agulha do bico injetor que utilizou B6 aditivado.

    Por fim, a última etapa consistiu da análise microscópica da superfície desgastada das agulhas do bico injetor, estas foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e por espectroscopia Raman. Os resultados mostram que o motor que utilizou o B6 apresentou melhor desempenho em consumo específico e temperatura de funcionamento do bico injetor mais baixa em comparação com o motor que utilizou B6 aditivado.


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  • No sistema de alimentação de combustível dos motores do ciclo diesel, o bico injetor é uma peça chave para determinar o desempenho e o nível de emissões que esses motores geram. Foram feitas mudanças significativas na composição dos combustíveis, nas legislações que regulamentam as emissões de poluentes e, em uma escala bem menor, houve alguns estudos detalhados do impacto dessas mudanças nos componentes dos motores, como por exemplo, o bico injetor. O biodiesel é um combustível alternativo que vem de origem vegetal, é renovável, biodegradável e ambientalmente correto, produzido por uma reação de transesterificação de gordura animal ou vegetal. Atualmente, o B6 vem sendo substituído pelo B7 por questões de regulamentações na matriz energética do Brasil.  O presente estudo teve como objetivo avaliar os principais mecanismos de falhas que atuam nos componentes de um bico injetor, em particular, na agulha do injetor, situada na ponta do bico. Este trabalho foi dividido em três etapas: na primeira delas, foi feito um estudo de campo, com visitas às oficinas mecânicas especializadas na manutenção do sistema de injeção diesel, para elaboração de um relatório sobre as problemáticas encontradas neste sistema. Na segunda, realizaram-se ensaios em uma bancada contendo um grupo motor-gerador, onde foram avaliados dois biocombustíveis: B6 e B6 aditivado, a fim de levantar parâmetros de desempenho dos biodieseis, que permitissem avaliar o desgaste qualitativo da superfície dessas agulhas. Por fim, a última etapa consistiu da análise microscópica da superfície desgastada das agulhas do bico injetor, estas foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), Energy Dispersive X-Ray Diffraction (EDS) e por espectroscopia Raman. Os resultados mostram que o motor que utilizou o B6 apresentou melhor desempenho em consumo específico e temperatura de funcionamento do bico injetor mais baixa em comparação com o motor que utilizou B6 aditivado. Além disso, também foi possível observar a presença do fenômeno do scuffing no guia da agulha do primeiro motor e, pits de oxidação na mesma região da agulha do bico injetor que utilizou B6 aditivado.

    Por fim, a última etapa consistiu da análise microscópica da superfície desgastada das agulhas do bico injetor, estas foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e por espectroscopia Raman. Os resultados mostram que o motor que utilizou o B6 apresentou melhor desempenho em consumo específico e temperatura de funcionamento do bico injetor mais baixa em comparação com o motor que utilizou B6 aditivado.

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  • LUCIANO LEONARDO LOPES COSTA
  • PROJETO, FABRICAÇÃO E ANALISE DE PROPRIEDADES TERMOFÍSICAS DE ISOLANTES TÉRMICOS PARA TUBULAÇÕES

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 12/08/2015

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  • Tendo em vista a crescente busca por materiais que possam cada vez mais melhorar a eficiência de isolantes térmicos e que não causem agressão ao meio ambiente, temos a utilização da palha da carnaúba como uma alternativa de reforço em compósitos de isolação térmica.  O compósito é formado por fibras naturais da folha da carnaúba que possui propriedades físico-químicas desejáveis para ser utilizado como isolante térmico e o minério Caulim, que se caracteriza por ser quimicamente inerte e possuir baixa condutividade térmica. O compósito citado foi submetido a ensaios para determinar a sua condutividade térmica, densidade e resistência à temperatura. As propriedades físicas, estruturais e morfológicas das matérias-primas foram investigadas através de análises de termogravimetria, difração de raios X, fluorescência de raios X e microscopia eletrônica de varredura.


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  • Tendo em vista a crescente busca por materiais que possam cada vez mais melhorar a eficiência de isolantes térmicos e que não causem agressão ao meio ambiente, temos a utilização da palha da carnaúba como uma alternativa de reforço em compósitos de isolação térmica.  O compósito é formado por fibras naturais da folha da carnaúba que possui propriedades físico-químicas desejáveis para ser utilizado como isolante térmico e o minério Caulim, que se caracteriza por ser quimicamente inerte e possuir baixa condutividade térmica. O compósito citado foi submetido a ensaios para determinar a sua condutividade térmica, densidade e resistência à temperatura. As propriedades físicas, estruturais e morfológicas das matérias-primas foram investigadas através de análises de termogravimetria, difração de raios X, fluorescência de raios X e microscopia eletrônica de varredura.

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  • PEDRO HENRIQUE SALES DA COSTA
  • ESTUDO DOS PROCESSOS TIG ALIMENTADO E MIG-P CC+ APLICADO AO PASSE DE RAIZ NA LIGA AA5052

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AUGUSTO JOSE DE ALMEIDA BUSCHINELLI
  • CELINA LEAL MENDES DA SILVA
  • JORGE MAGNER LOURENÇO
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 28/08/2015

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  • Em muitos casos o passe de raiz é uma etapa crítica da soldagem, uma vez que sua execução é afetada por diversos fatores, tais como variação da abertura da junta, ângulo do chanfro, dimensões da face (nariz) da raiz, inclinação da tocha, velocidade de soldagem e velocidade de alimentação. Além disso, a escolha do processo de soldagem é um fator primordial para garantir a execução de um passe de raiz com adequadas propriedades mecânicas e metalúrgicas. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo estudar a viabilidade dos processos de soldagem MIG-P CC+ e TIG-A aplicado ao passe de raiz em chapas de 200 x 200 x 12,75 mm da liga de alumínio AA 5052. Para tal, foram analisadas configurações diferentes de soldagem: o tipo de chanfro (em V e em gola com L=2,00 e 3,00 mm) e dois tipos de metais de adição (ER 4043 e 5356). Como metodologia de comparação, foi determinada a mesma corrente de 150 A e taxa de deposição do metal de adição Va/Vs = 14, foram realizadas 8 combinações de parâmetros, cada uma com 3 repetições, totalizando 24 testes, salientando que foi usada apenas a configuração de chanfro mais adequada para o TIG-A. São apresentados resultados da micrografia e microdureza das zonas fundida e termicamente afetada e níveis de diluição para as juntas soldadas com os distintos metais de adição, além da radiografia. Nas condições estabelecidas neste trabalho, pode-se afirmar que o processo TIG-A apresentou melhores resultados em relação ao MIG-P CC+. Em relação à configuração do chanfro, o que se mostrou mais adequado foi o chanfro em V, para ambos os metais de adição e processos. Não ocorreram defeitos como falta de fusão, mordeduras e rugosidades. Em relação aos níveis de diluição, foram constatados maiores valores quando utilizado o processo MIG-P CC+ para o ER 4043, assim como o processo TIG-A na configuração de chanfro em V. O metal de adição ER 4043 apresentou uma quantidade de poros maior em relação ao ER 5356, em ambos os processos. Foi observada à presença de um refino de grão, além de maiores níveis de dureza em todas as soldas realizadas com o metal de adição ER 5356.


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  • Em muitos casos o passe de raiz é uma etapa crítica da soldagem, uma vez que sua execução é afetada por diversos fatores, tais como variação da abertura da junta, ângulo do chanfro, dimensões da face (nariz) da raiz, inclinação da tocha, velocidade de soldagem e velocidade de alimentação. Além disso, a escolha do processo de soldagem é um fator primordial para garantir a execução de um passe de raiz com adequadas propriedades mecânicas e metalúrgicas. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo estudar a viabilidade dos processos de soldagem MIG-P CC+ e TIG-A aplicado ao passe de raiz em chapas de 200 x 200 x 12,75 mm da liga de alumínio AA 5052. Para tal, foram analisadas configurações diferentes de soldagem: o tipo de chanfro (em V e em gola com L=2,00 e 3,00 mm) e dois tipos de metais de adição (ER 4043 e 5356). Como metodologia de comparação, foi determinada a mesma corrente de 150 A e taxa de deposição do metal de adição Va/Vs = 14, foram realizadas 8 combinações de parâmetros, cada uma com 3 repetições, totalizando 24 testes, salientando que foi usada apenas a configuração de chanfro mais adequada para o TIG-A. São apresentados resultados da micrografia e microdureza das zonas fundida e termicamente afetada e níveis de diluição para as juntas soldadas com os distintos metais de adição, além da radiografia. Nas condições estabelecidas neste trabalho, pode-se afirmar que o processo TIG-A apresentou melhores resultados em relação ao MIG-P CC+. Em relação à configuração do chanfro, o que se mostrou mais adequado foi o chanfro em V, para ambos os metais de adição e processos. Não ocorreram defeitos como falta de fusão, mordeduras e rugosidades. Em relação aos níveis de diluição, foram constatados maiores valores quando utilizado o processo MIG-P CC+ para o ER 4043, assim como o processo TIG-A na configuração de chanfro em V. O metal de adição ER 4043 apresentou uma quantidade de poros maior em relação ao ER 5356, em ambos os processos. Foi observada à presença de um refino de grão, além de maiores níveis de dureza em todas as soldas realizadas com o metal de adição ER 5356.

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  • TADEU FÉLIX DOS SANTOS
  • ANÁLISE NÃO-LINEAR DO CAMPO DE TEMPERATURAS DESENVOLVIDO DURANTE O PROCESSO DE SOLDAGEM DO TIPO TIG CONTÍNUO EM PLACAS DELGADAS

  • Orientador : SELMA HISSAE SHIMURA DA NOBREGA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SELMA HISSAE SHIMURA DA NOBREGA
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 02/09/2015

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  • Este estudo oferecerá uma abordagem analítica que visa determinar o campo de temperaturas desenvolvido durante a soldagem TIG DC sobre uma placa fina de Alumínio. As características n˜ao-lineares do fenômeno, tais como a dependência das propriedades termofísicas e mecânicas do material com a temperatura, ser˜ao consideradas nesse estudo. Além do processo de troca de calor por condução, ser˜ao levadas em consideração as trocas por convecção natural e radiação. Uma análise transiente será realizada a fim de se avaliar o comportamento temporal do campo de temperatura. Também uma modelagem tridimensional para a fonte de calor será discutida. Com a finalidade de validar os resultados obtidos através do modelo analítico, será feito o confronto destes com aqueles obtidos experimentalmente e os disponíveis na literatura. As respostas analíticas obtidas apresentam uma boa correlação com as experimentais disponíveis na literatura, comprovando assim a viabilidade e eficiência deste método analítico na simulaç˜ao do ciclo térmico para este tipo de soldagem.


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  • Este estudo oferecerá uma abordagem analítica que visa determinar o campo de temperaturas desenvolvido durante a soldagem TIG DC sobre uma placa fina de Alumínio. As características n˜ao-lineares do fenômeno, tais como a dependência das propriedades termofísicas e mecânicas do material com a temperatura, ser˜ao consideradas nesse estudo. Além do processo de troca de calor por condução, ser˜ao levadas em consideração as trocas por convecção natural e radiação. Uma análise transiente será realizada a fim de se avaliar o comportamento temporal do campo de temperatura. Também uma modelagem tridimensional para a fonte de calor será discutida. Com a finalidade de validar os resultados obtidos através do modelo analítico, será feito o confronto destes com aqueles obtidos experimentalmente e os disponíveis na literatura. As respostas analíticas obtidas apresentam uma boa correlação com as experimentais disponíveis na literatura, comprovando assim a viabilidade e eficiência deste método analítico na simulaç˜ao do ciclo térmico para este tipo de soldagem.

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  • ITAILZA GOMES DA ROCHA
  • INFLUÊNCIA DO RETARDANTE DE CHAMAS NAS PROPRIEDADES MECÂNICAS E FLAMABILIDADE EM COMPÓSITOS REFORÇADOS COM FIBRA DE CURAUÁ E RESINA EPÓXI

  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • KESIA KARINA DE OLIVEIRA SOUTO SILVA
  • BRISMARK GOES DA ROCHA
  • Data: 08/09/2015

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  • Atualmente se observa uma grande busca por materiais originados de fontes renováveis. As fibras vegetais como reforço para matrizes poliméricas, tem sido uma alternativa para substituir fibras sintéticas, por serem biodegradáveis e de baixo custo. Este trabalho objetiva desenvolver um material compósito de resina epóxi reforçado com fibra de curauá e aditivo retardante de chama de alumina trihidratada (hidróxido de alumínio - Al(OH)3), que foi utilizado em proporções de 10%, 20% e 30% do volume total do compósito. As fibras de curauá passaram por um processo de limpeza e foram paralelizadas através de penteagem e cortadas de acordo com o comprimento predefinido. Foram moldados compósitos com fibras de 30cm e com fração volumétrica de 20% de fibra no Lossy Mould. Os compósitos foram preparados no laboratório de engenharia têxtil da UFRN. Os testes de resistência ao fogo serão realizados no laboratório de engenharia de materiais da UFRN.Para medir o desempenho do material, foram realizados ensaios de resistência à tração e flexão, com as amostras que foram posteriormente analisados no MEV. Os compósitos apresentaram bom desempenho mecânico, e foi observado que a adição do agente retardante de chamas influenciou nas propriedades mecânicas, e em alguns casos, deixando o compósito mais frágeis a quebra. Esses resultados mecânicos foram submetidos ao teste estatístico Qui-Quadrado que analisou a as relações de dependência entre as amostras. O teste de flamabilidade foi realizado baseado na norma UL 94 e o material apresentou um resultado satisfatório, tendo a sua taxa média de queima diminuindo com o aumento da adição do retardante de chamas nos compósitos.


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  • Atualmente se observa uma grande busca por materiais originados de fontes renováveis. As fibras vegetais como reforço para matrizes poliméricas, tem sido uma alternativa para substituir fibras sintéticas, por serem biodegradáveis e de baixo custo. Este trabalho objetiva desenvolver um material compósito de resina epóxi reforçado com fibra de curauá e aditivo retardante de chama de alumina trihidratada (hidróxido de alumínio - Al(OH)3), que foi utilizado em proporções de 10%, 20% e 30% do volume total do compósito. As fibras de curauá passaram por um processo de limpeza e foram paralelizadas através de penteagem e cortadas de acordo com o comprimento predefinido. Foram moldados compósitos com fibras de 30cm e com fração volumétrica de 20% de fibra no Lossy Mould. Os compósitos foram preparados no laboratório de engenharia têxtil da UFRN. Os testes de resistência ao fogo serão realizados no laboratório de engenharia de materiais da UFRN.Para medir o desempenho do material, foram realizados ensaios de resistência à tração e flexão, com as amostras que foram posteriormente analisados no MEV. Os compósitos apresentaram bom desempenho mecânico, e foi observado que a adição do agente retardante de chamas influenciou nas propriedades mecânicas, e em alguns casos, deixando o compósito mais frágeis a quebra. Esses resultados mecânicos foram submetidos ao teste estatístico Qui-Quadrado que analisou a as relações de dependência entre as amostras. O teste de flamabilidade foi realizado baseado na norma UL 94 e o material apresentou um resultado satisfatório, tendo a sua taxa média de queima diminuindo com o aumento da adição do retardante de chamas nos compósitos.

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  • LUIZ HENRIQUE PINHEIRO DE LIMA
  • ANÁLISE DA PERFORMANCE DE UM REFRIGERADOR DOMÉSTICO VARIANDO A EXPANSÃO ATRAVÉS DE UMA VÁLVULA MICROMÉTRICA

  • Orientador : FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CAUBI FERREIRA DE SOUZA JUNIOR
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • LUCIO ANGELO DE OLIVEIRA FONTES
  • Data: 11/09/2015

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  • O presente trabalho objetiva refletir sobre a importância da influência das condições de restrição do dispositivo de expansão sobre a performance de um refrigerador. Para isso, analisa-se o funcionamento de refrigeradores, que são os equipamentos que apresentam o maior consumo de energia elétrica nas residências brasileiras. Estima-se que a presença de refrigeradores com mais de 15 anos de uso em estoque é de aproximadamente 12%. Isso indica uso prolongado de equipamentos com tecnologias ineficientes e eficiência degradada. O ponto de operação de um refrigerador é fixado pela interação dos componentes básicos. Mudanças no tipo de refrigerante ou carga influenciam nas pressões de condensação e evaporação devido ao excesso ou falta de fluido nos trocadores de calor. As pressões de evaporação e condensação influenciam na capacidade volumétrica do compressor, assim como no fluxo de massa e na potência consumida. Os dispositivos de expansão desempenham um papel importante no equilíbrio de pressões no funcionamento dos refrigeradores. Neste sentido, a definição do dispositivo de expansão e a sua calibração em relação ao compressor podem melhorar ou degradar o desempenho do sistema. Busca-se avaliar a eficácia da substituição do tubo capilar por uma válvula micrométrica de agulha instalada em serie, mantendo aproximadamente 25% do tubo capilar original, no desempenho de um refrigerador comercial, projetado para funcionamento com gás R134a. A combinação de calibração da válvula, testada em três posições distintas, irá expandir ou restringir o orifício do dispositivo em relação ao tubo capilar original. Foram monitorados os parâmetros de potência elétrica, pressões de condensação e evaporação, temperaturas ao longo do circuito em ensaios de abaixamento de temperatura. Os resultados mostram que a correlação entre a restrição na expansão e a carga de refrigerante (mantida em 210 g) pode causar uma relação do consumo de energia elétrica (cerca de 40%) e uma eficácia no decrécimo da temperatura para uma análise instantânea no compartimento interno do refrigerador, limitando a temperatura interna próximo de -1,0°C.


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  • O presente trabalho objetiva refletir sobre a importância da influência das condições de restrição do dispositivo de expansão sobre a performance de um refrigerador. Para isso, analisa-se o funcionamento de refrigeradores, que são os equipamentos que apresentam o maior consumo de energia elétrica nas residências brasileiras. Estima-se que a presença de refrigeradores com mais de 15 anos de uso em estoque é de aproximadamente 12%. Isso indica uso prolongado de equipamentos com tecnologias ineficientes e eficiência degradada. O ponto de operação de um refrigerador é fixado pela interação dos componentes básicos. Mudanças no tipo de refrigerante ou carga influenciam nas pressões de condensação e evaporação devido ao excesso ou falta de fluido nos trocadores de calor. As pressões de evaporação e condensação influenciam na capacidade volumétrica do compressor, assim como no fluxo de massa e na potência consumida. Os dispositivos de expansão desempenham um papel importante no equilíbrio de pressões no funcionamento dos refrigeradores. Neste sentido, a definição do dispositivo de expansão e a sua calibração em relação ao compressor podem melhorar ou degradar o desempenho do sistema. Busca-se avaliar a eficácia da substituição do tubo capilar por uma válvula micrométrica de agulha instalada em serie, mantendo aproximadamente 25% do tubo capilar original, no desempenho de um refrigerador comercial, projetado para funcionamento com gás R134a. A combinação de calibração da válvula, testada em três posições distintas, irá expandir ou restringir o orifício do dispositivo em relação ao tubo capilar original. Foram monitorados os parâmetros de potência elétrica, pressões de condensação e evaporação, temperaturas ao longo do circuito em ensaios de abaixamento de temperatura. Os resultados mostram que a correlação entre a restrição na expansão e a carga de refrigerante (mantida em 210 g) pode causar uma relação do consumo de energia elétrica (cerca de 40%) e uma eficácia no decrécimo da temperatura para uma análise instantânea no compartimento interno do refrigerador, limitando a temperatura interna próximo de -1,0°C.

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  • FELIPE MORAIS FERNANDES SERAFIM
  • DESENVOLVIMENTO DE UM PAINEL SANDUICHE COM CARGA À BASE DE RESÍDUOS LIGNOCELULÓSICOS PARA APLICAÇÃO EM PRODUTOS NA ÁREA DE EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO

  • Orientador : LUIZ CLAUDIO FERREIRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ CLAUDIO FERREIRA DA SILVA
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • Data: 16/11/2015

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  • O trabalho objetiva investigar o uso de uma estrutura de sanduiche híbrida formada com tecido de fibras de kevlar (Kevlar 49), manta de fibras de vidro do tipo E e particulado do endocarpo do coco seco (Cocos Nucífera Linn), tendo como matriz a base de resina termofixa de tereftalato de poliéster para o uso em áreas de equipamento de proteção. O processo de fabricação adotado foi o de laminação manual (hand lay up) para confeccionar a estrutura híbrida. Para caracterizar o comportamento mecânico e físico foi fabricada uma placa de 800x700 mm² do painel híbrido, da qual foram preparados corpos de prova para os ensaios de absorção de umidade, tração uniaxial, densidade volumetrica, impacto (Charpy) e testes balísticos. Este último foi aplicado para que fosse feito um estudo comparativo da fratura balística causada pela penetração do projetil balístico de calibre .38 e .380, Nível I e Nível III, respectivamente. Houve também analise do diâmetro de entrada e saída do projetil, como da área de dano delaminada. Para o ensaio de Impacto (Charpy), foram analisadas a energia absorvida e a característica da fratura, para, assim, ser analisado o comportamento da configuração proposta. Todos os testes realizados tem por finalidade a aplicação nas áreas de equipamento contra impacto balístico, tais como, capacetes; coletes à prova de bala; blindagens; embalagens de proteção entre outros itens a serem identificados nesta pesquisa. Os resultados obtidos apontam para aplicações onde envolvem solicitações trativas para este material, porém, o mesmo obteve valores baixos de energia absorvida no ensaio de impacto. No teste balístico, houve penetração total das placas, mas com significativa área delaminada.


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  • O trabalho objetiva investigar o uso de uma estrutura de sanduiche híbrida formada com tecido de fibras de kevlar (Kevlar 49), manta de fibras de vidro do tipo E e particulado do endocarpo do coco seco (Cocos Nucífera Linn), tendo como matriz a base de resina termofixa de tereftalato de poliéster para o uso em áreas de equipamento de proteção. O processo de fabricação adotado foi o de laminação manual (hand lay up) para confeccionar a estrutura híbrida. Para caracterizar o comportamento mecânico e físico foi fabricada uma placa de 800x700 mm² do painel híbrido, da qual foram preparados corpos de prova para os ensaios de absorção de umidade, tração uniaxial, densidade volumetrica, impacto (Charpy) e testes balísticos. Este último foi aplicado para que fosse feito um estudo comparativo da fratura balística causada pela penetração do projetil balístico de calibre .38 e .380, Nível I e Nível III, respectivamente. Houve também analise do diâmetro de entrada e saída do projetil, como da área de dano delaminada. Para o ensaio de Impacto (Charpy), foram analisadas a energia absorvida e a característica da fratura, para, assim, ser analisado o comportamento da configuração proposta. Todos os testes realizados tem por finalidade a aplicação nas áreas de equipamento contra impacto balístico, tais como, capacetes; coletes à prova de bala; blindagens; embalagens de proteção entre outros itens a serem identificados nesta pesquisa. Os resultados obtidos apontam para aplicações onde envolvem solicitações trativas para este material, porém, o mesmo obteve valores baixos de energia absorvida no ensaio de impacto. No teste balístico, houve penetração total das placas, mas com significativa área delaminada.

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  • RALYSON RAYALA GONCALVES DE OLIVEIRA
  • PROPOSTA DE VÁLVULA BYPASS PARA CONTROLE DE VELOCIDADE DE PIGS INSTRUMENTADOS: PROTÓTIPO E SIMULAÇÃO EM BANCADA

  • Orientador : FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDRES ORTIZ SALAZAR
  • FILIPE DE OLIVEIRA QUINTAES
  • FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • LUCIO ANGELO DE OLIVEIRA FONTES
  • Data: 20/11/2015

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  • Na indústria do petróleo são comumente empregados oleodutos e gasodutos para executar o transporte dos fluidos de produção a grandes distancias. As manutenções desses dutos passam pela análise de diversas ferramentas, dentre as mais empregadas atualmente destaca-se as células de inspeção de duto, popularmente conhecida como PIG. Dentre as variantes existentes no mercado, o chamado PIG instrumentado possui relevância significativa, visto que através dos inúmeros sensores existentes nele, o equipamento pode detectar falhas ou potenciais de falha ao longo da linha inspecionada. Apesar de sua versatilidade, o PIG instrumentado sofre com variações de velocidade, o que prejudica a leitura dos sensores embutidos nele. Como o PIG viaja em função da velocidade do fluido de produção, uma forma de controlar a velocidade dele é controlar a vazão deste fluido, através de um elemento restritivo (válvula) instalado no PIG. A característica da razão vazão/perda de pressão de elementos restritivos do tipo orifício é normalmente deduzida da equação ideal de energia (equação de Bernoulli) e, em seguida, corrigida para as perdas, normalmente por meio de testes experimentais. Assim, com o objetivo de controlar a vazão de um fluido que passa pelo PIG, foi desenvolvido uma válvula com obturador acionado por meio de solenóide. Esta configuração permite uma maior facilidade de controle e estabilização do ajuste de vazão, com consequente resposta na quedas de pressão entre à montante e à jusante da restrição. Para definição de coeficientes de vazão, foi montada uma bancada para realização de ensaios, composta por um duto de quatro polegadas de diâmetro interno, uma conjunto de obturadores dispostos em arranjo em uma placa e medidores de pressão para verificação de quedas de pressão no ensaio. A linha foi pressurizada  e com base nas coletas de queda de pressão foi possível traçar uma curva que caracterize o coeficiente de vazão do protótipo da válvula de controle e simular em bancada o funcionamento dela.


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  • Na indústria do petróleo são comumente empregados oleodutos e gasodutos para executar o transporte dos fluidos de produção a grandes distancias. As manutenções desses dutos passam pela análise de diversas ferramentas, dentre as mais empregadas atualmente destaca-se as células de inspeção de duto, popularmente conhecida como PIG. Dentre as variantes existentes no mercado, o chamado PIG instrumentado possui relevância significativa, visto que através dos inúmeros sensores existentes nele, o equipamento pode detectar falhas ou potenciais de falha ao longo da linha inspecionada. Apesar de sua versatilidade, o PIG instrumentado sofre com variações de velocidade, o que prejudica a leitura dos sensores embutidos nele. Como o PIG viaja em função da velocidade do fluido de produção, uma forma de controlar a velocidade dele é controlar a vazão deste fluido, através de um elemento restritivo (válvula) instalado no PIG. A característica da razão vazão/perda de pressão de elementos restritivos do tipo orifício é normalmente deduzida da equação ideal de energia (equação de Bernoulli) e, em seguida, corrigida para as perdas, normalmente por meio de testes experimentais. Assim, com o objetivo de controlar a vazão de um fluido que passa pelo PIG, foi desenvolvido uma válvula com obturador acionado por meio de solenóide. Esta configuração permite uma maior facilidade de controle e estabilização do ajuste de vazão, com consequente resposta na quedas de pressão entre à montante e à jusante da restrição. Para definição de coeficientes de vazão, foi montada uma bancada para realização de ensaios, composta por um duto de quatro polegadas de diâmetro interno, uma conjunto de obturadores dispostos em arranjo em uma placa e medidores de pressão para verificação de quedas de pressão no ensaio. A linha foi pressurizada  e com base nas coletas de queda de pressão foi possível traçar uma curva que caracterize o coeficiente de vazão do protótipo da válvula de controle e simular em bancada o funcionamento dela.

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  • LUIZA MARIA PINHEIRO DOS SANTOS
  • DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE BIOCOMPÓSITOS DE LÁTEX (BORRACHA NATURAL) E FIBRA DE CARNAÚBA

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ CLAUDIO FERREIRA DA SILVA
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 24/11/2015

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  • O desenvolvimento de materiais compósitos abrange as mais diversas áreas de aplicação. Dentre os compósitos, têm-se, especialmente, os materiais de origem orgânica, que possuem maior potencial de biodegrabilidade e por isso têm apresentado relevância e destaque no cenário contemporâneo de preservação ambiental e desenvolvimento sustentável. Seguindo essa perspectiva de apelo ecológico, foram desenvolvidos compósitos com insumos naturais brasileiros. Esses compósitos foram fabricados com látex (borracha natural) e fibra de carnaúba, em diferentes proporções mássicas. As formulações variaram em 5%, 10%, 15% e 20% de fibra em relação à matriz. Esses materiais foram concebidos visando aplicação em sistemas de isolamentos térmicos que requeiram proteção térmica de superfícies e/ou redução de perda de energia térmica. Para tanto, os compósitos foram caracterizados através de ensaios térmicos de condutividade, calor específico, difusividade e termogravimetria. Assim como, também foram caracterizados quanto aos seus aspectos físico-mecânicos, através de ensaios de densidade, teor de umidade, resistência à tração e dureza. A caracterização dos materiais revelou que a os compósitos apresentam potencial de isolamento térmico superior ao da borracha natural que foi utilizada como referência. Dessa forma, os materiais compósitos em questão apresentam-se como alternativa viável e eficaz de concepção de novo material isolante térmico.


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  • O desenvolvimento de materiais compósitos abrange as mais diversas áreas de aplicação. Dentre os compósitos, têm-se, especialmente, os materiais de origem orgânica, que possuem maior potencial de biodegrabilidade e por isso têm apresentado relevância e destaque no cenário contemporâneo de preservação ambiental e desenvolvimento sustentável. Seguindo essa perspectiva de apelo ecológico, foram desenvolvidos compósitos com insumos naturais brasileiros. Esses compósitos foram fabricados com látex (borracha natural) e fibra de carnaúba, em diferentes proporções mássicas. As formulações variaram em 5%, 10%, 15% e 20% de fibra em relação à matriz. Esses materiais foram concebidos visando aplicação em sistemas de isolamentos térmicos que requeiram proteção térmica de superfícies e/ou redução de perda de energia térmica. Para tanto, os compósitos foram caracterizados através de ensaios térmicos de condutividade, calor específico, difusividade e termogravimetria. Assim como, também foram caracterizados quanto aos seus aspectos físico-mecânicos, através de ensaios de densidade, teor de umidade, resistência à tração e dureza. A caracterização dos materiais revelou que a os compósitos apresentam potencial de isolamento térmico superior ao da borracha natural que foi utilizada como referência. Dessa forma, os materiais compósitos em questão apresentam-se como alternativa viável e eficaz de concepção de novo material isolante térmico.

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  • MELISE CARINA DUARTE DE ALMEIDA
  • ESTUDO DOS RESÍDUOS GERADOS PELA INDÚSTRIA CERÂMICA VERMELHA (CINZA E CHAMOTE) INCORPORADOS AO PROCESSO INDUSTRIAL PARA CONFECÇÃO DE BLOCOS DE VEDAÇÃO

  • Orientador : CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • MARCUS ANTONIO DE FREITAS MELO
  • JOSE NILDO GALDINO
  • MAXYMME MENDES DE MELO
  • Data: 27/11/2015

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  • A indústria ceramista gera resíduos em várias etapas de seu processo, por produtos defeituosos, resíduos da queima de combustíveis sólidos, entre outros. Esses resíduos são despejados em aterros, lixões ou diretamente nas vias, o que causa um impacto ambiental negativo. Este trabalho apresenta um estudo para incorporar os resíduos de cinza de lenha da algaroba e chamote (peças de refugo de cerâmicas já sinterizadas), nas massas cerâmicas para confecção de Blocos de Vedação. Os procedimentos metodológicos consistem na caracterização química e mineralógica dos resíduos e das matérias-primas, e caracterização físico-mecânica das formulações das misturas com argila, silte e resíduos. Foram produzidos corpos de prova por prensagem, com variações de composições no intervalo de 0%, 5%, 10% e 15% em massa de resíduo. A sinterização foi realizada em forno tipo mufla, com patamares nas temperaturas de 850 °C, 900 °C, 950 °C, 1000 °C e 1050 °C. As propriedades físico-mecânicas avaliadas foram: Absorção de Água, Retração Linear de Queima, Porosidade Aparente, Massa Específica Aparente e Resistência Mecânica à Flexão. Foi realizada análise por Microscopia Eletrônica de Varredura nas superfícies de fratura dos corpos de prova. Foram avaliadas as propriedades de Retração Linear de Secagem e Queima, Absorção de Água e Resistência Mecânica à Compressão dos Blocos de Vedação com 5% de resíduo de cinza da lenha de algaroba, sinterizados no patamar de temperatura de 900 °C. Como resultados principais, concluiu-se sobre a viabilidade em se utilizar os resíduos de cinza da lenha de algaroba para conferir propriedades refratárias ao produto cerâmico. Já o resíduo de chamote, por ser derivado do próprio produto cerâmico, não interferiu nas propriedades finais. Os estudos comprovaram que a incorporação desses resíduos seria uma alternativa tecnológica para reduzir o impacto ambiental causado pelo setor industrial.


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  • A indústria ceramista gera resíduos em várias etapas de seu processo, por produtos defeituosos, resíduos da queima de combustíveis sólidos, entre outros. Esses resíduos são despejados em aterros, lixões ou diretamente nas vias, o que causa um impacto ambiental negativo. Este trabalho apresenta um estudo para incorporar os resíduos de cinza de lenha da algaroba e chamote (peças de refugo de cerâmicas já sinterizadas), nas massas cerâmicas para confecção de Blocos de Vedação. Os procedimentos metodológicos consistem na caracterização química e mineralógica dos resíduos e das matérias-primas, e caracterização físico-mecânica das formulações das misturas com argila, silte e resíduos. Foram produzidos corpos de prova por prensagem, com variações de composições no intervalo de 0%, 5%, 10% e 15% em massa de resíduo. A sinterização foi realizada em forno tipo mufla, com patamares nas temperaturas de 850 °C, 900 °C, 950 °C, 1000 °C e 1050 °C. As propriedades físico-mecânicas avaliadas foram: Absorção de Água, Retração Linear de Queima, Porosidade Aparente, Massa Específica Aparente e Resistência Mecânica à Flexão. Foi realizada análise por Microscopia Eletrônica de Varredura nas superfícies de fratura dos corpos de prova. Foram avaliadas as propriedades de Retração Linear de Secagem e Queima, Absorção de Água e Resistência Mecânica à Compressão dos Blocos de Vedação com 5% de resíduo de cinza da lenha de algaroba, sinterizados no patamar de temperatura de 900 °C. Como resultados principais, concluiu-se sobre a viabilidade em se utilizar os resíduos de cinza da lenha de algaroba para conferir propriedades refratárias ao produto cerâmico. Já o resíduo de chamote, por ser derivado do próprio produto cerâmico, não interferiu nas propriedades finais. Os estudos comprovaram que a incorporação desses resíduos seria uma alternativa tecnológica para reduzir o impacto ambiental causado pelo setor industrial.

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  • FABIO PIMENTA DE LIRA
  • ANÁLISE EXPERIMENTAL DO CONSUMO DE COMBUSTÍVEL DE UM VEÍCULO FLEX OPERANDO COM DIFERENTES MISTURAS DE GASOLINA/ETANOL EM TRÁFEGO URBANO

  • Orientador : FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALINE CRISTINA MENDES DE FARIAS
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • LUCIO ANGELO DE OLIVEIRA FONTES
  • Data: 30/11/2015

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  • O presente estudo trata de uma análise, em caráter experimental, do consumo de combustível de um veiculo flex, operando com diferentes misturas de gasolina e etanol em tráfego urbano, o que permite obter resultados mais condizentes com a realidade do motorista, haja vista que os índices de consumo aferidos pelo INMETRO não levam em consideração o real cenário que a população enfrenta diariamente em seus deslocamentos urbanos, possibilitando assim a escolha mais economicamente viável da mistura gasolina/etanol, acarretando numa redução dos custos e, possivelmente, uma diminuição nos índices de emissão de poluentes. Atualmente, os fabricantes de veículos flex recomendam o abastecimento com etanol, caso o valor deste não ultrapasse 70% do valor da gasolina comum, entretanto, os veículos com a tecnologia flex, possibilitam operar com qualquer percentual de mistura no tanque de combustível, porém, hoje, muitos dos proprietários desses veículos não utilizam esse recurso com eficiência, por desconhecerem essa possibilidade de mistura ou pela razão de não existir um estudo mais profundo em relação ao percentual ideal da mistura que proporcione um maior rendimento com um custo inferior ao proposto pelos fabricantes.


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  • O presente estudo trata de uma análise, em caráter experimental, do consumo de combustível de um veiculo flex, operando com diferentes misturas de gasolina e etanol em tráfego urbano, o que permite obter resultados mais condizentes com a realidade do motorista, haja vista que os índices de consumo aferidos pelo INMETRO não levam em consideração o real cenário que a população enfrenta diariamente em seus deslocamentos urbanos, possibilitando assim a escolha mais economicamente viável da mistura gasolina/etanol, acarretando numa redução dos custos e, possivelmente, uma diminuição nos índices de emissão de poluentes. Atualmente, os fabricantes de veículos flex recomendam o abastecimento com etanol, caso o valor deste não ultrapasse 70% do valor da gasolina comum, entretanto, os veículos com a tecnologia flex, possibilitam operar com qualquer percentual de mistura no tanque de combustível, porém, hoje, muitos dos proprietários desses veículos não utilizam esse recurso com eficiência, por desconhecerem essa possibilidade de mistura ou pela razão de não existir um estudo mais profundo em relação ao percentual ideal da mistura que proporcione um maior rendimento com um custo inferior ao proposto pelos fabricantes.

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  • WALCKER DA SILVA GOMES
  • DETERMINAÇÃO DA CONDUTIVIDADE DO SOLO PARA AGRICULTURA: UMA METODOLOGIA UTILIZANDO PROPAGAÇÃO DE ONDAS AM

  • 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: 04/12/2015

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  • A agricultura é uma atividade essencial ao desenvolvimento humano e a tendência é que sua necessidade aumente, de acordo com o aumento da população mundial. É de grande importância tirar o máximo desempenho possível de cada terreno, sem degradá-lo e um constante monitoramento é essencial para melhorá-lo. A proposta desta pesquisa é – de forma não agressiva a meio ambiente – monitorar a condutividade elétrica superficial do solo em uma área demarcada (uma plantação, por exemplo) utilizando, para isto, ondas de rádio de baixa frequência. A condutividade está diretamente ligada à quantidade da água e de nutrientes naquela área e um monitoramento periódico, ou mesmo permanente, aumenta significantemente o uso eficiente do solo. Para este trabalho serão utilizadas transmissões de rádio de ondas longas ou médias (30 kHz a 3000 kHz) que tem como principal característica a propagação pela superfície da terra. Pode-se escolher uma rádio AM com localização, frequência e potência de transmissão conhecidas, ou gerar o próprio sinal, essas medições foram realizadas com um analisador de intensidade de campo eletromagnético. Os dados obtidos nas medições são tratados por um programa de cálculo numérico, no nosso caso o Matlab. O método estudado calcula a condutividade do solo numa linha reta, entre dois pontos medidos, tornando sua utilização possível em plantações de pequeno, médio ou grande porte. Conclui-se que as recomendações da ITU (International Telecommunication Union) sobre a condutividade do solo no Brasil fica longe da realidade, em algumas rotas as recomendações indicam o uso da condutividade elétrica do solo de 1 mS/m, enquanto nas medições foi encontrado 19 mS/m. Com estas informações é possível manter um banco de dados, com capacidade de prever a área e o momento mais adequados para irrigações e adubação, tornando o manejo mais eficiente e menos dispendioso, além de otimizar o uso da água, recurso natural cada vez mais preciso.


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  • A agricultura é uma atividade essencial ao desenvolvimento humano e a tendência é que sua necessidade aumente, de acordo com o aumento da população mundial. É de grande importância tirar o máximo desempenho possível de cada terreno, sem degradá-lo e um constante monitoramento é essencial para melhorá-lo. A proposta desta pesquisa é – de forma não agressiva a meio ambiente – monitorar a condutividade elétrica superficial do solo em uma área demarcada (uma plantação, por exemplo) utilizando, para isto, ondas de rádio de baixa frequência. A condutividade está diretamente ligada à quantidade da água e de nutrientes naquela área e um monitoramento periódico, ou mesmo permanente, aumenta significantemente o uso eficiente do solo. Para este trabalho serão utilizadas transmissões de rádio de ondas longas ou médias (30 kHz a 3000 kHz) que tem como principal característica a propagação pela superfície da terra. Pode-se escolher uma rádio AM com localização, frequência e potência de transmissão conhecidas, ou gerar o próprio sinal, essas medições foram realizadas com um analisador de intensidade de campo eletromagnético. Os dados obtidos nas medições são tratados por um programa de cálculo numérico, no nosso caso o Matlab. O método estudado calcula a condutividade do solo numa linha reta, entre dois pontos medidos, tornando sua utilização possível em plantações de pequeno, médio ou grande porte. Conclui-se que as recomendações da ITU (International Telecommunication Union) sobre a condutividade do solo no Brasil fica longe da realidade, em algumas rotas as recomendações indicam o uso da condutividade elétrica do solo de 1 mS/m, enquanto nas medições foi encontrado 19 mS/m. Com estas informações é possível manter um banco de dados, com capacidade de prever a área e o momento mais adequados para irrigações e adubação, tornando o manejo mais eficiente e menos dispendioso, além de otimizar o uso da água, recurso natural cada vez mais preciso.

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  • RICARDO ALEX DANTAS DA CUNHA
  • INFLUÊNCIA DA ABSORÇÃO DE UMIDADE NO COMPORTAMENTO MECÂNICO NOS COMPÓSITOS POLIMÉRICOS HÍBRIDOS KEVLAR/VIDRO QUANDO IMERSO EM ÁGUA DO MAR E PETRÓLEO

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 07/12/2015

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  • Os materiais compósitos de matriz polimérica vêm sendo utilizados em larga escala nas áreas industriais tais como aeroespacial, automobilística, petrolífera, por apresentarem um bom desempenho mecânico, vida útil elevada e uma relação custo/benefício. A determinação das propriedades mecânicas se faz indispensável para a caracterização dos compósitos. Desta forma, neste trabalho serão obtidas três placas de laminados com matriz polimérica teraftálica, reforçados por um tecido bidirecional de vidro-E e kevlar, ambos confeccionados industrialmente, onde as placas serão fabricadas pelo processo de laminação manual (Hand lay up). Todos os laminados terão cinco camadas de reforço,como primeiro laminado híbrido sendo composto pelo tecido bidirecional de fibra de vidro-E, intercalado por camadas de fibra kevlar, o segundo é formado pelo tecido bidirecional de fibra kevlar nas extremidades do laminado (duas camadas), e no centro o tecido de fibra de vidro (três camadas), a terceira placa foi composta apenas pelo tecido bidirecional de fibra de vidro-E. Em seguida, foram confeccionados corpos de prova (CP) mediante norma, para determinação das propriedades mecânicas de tração e flexão em três pontos.  Após a fabricação dos corpos de prova, estes foram imersos em petróleo e em água do mar. Feito isso, realizou-se um comparativo das propriedades mecânicas para a condição de ensaio no estado seco. Houve um aumento considerável nas propriedades estudadas devido o efeito da hibridização nos laminados.


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  • Os materiais compósitos de matriz polimérica vêm sendo utilizados em larga escala nas áreas industriais tais como aeroespacial, automobilística, petrolífera, por apresentarem um bom desempenho mecânico, vida útil elevada e uma relação custo/benefício. A determinação das propriedades mecânicas se faz indispensável para a caracterização dos compósitos. Desta forma, neste trabalho serão obtidas três placas de laminados com matriz polimérica teraftálica, reforçados por um tecido bidirecional de vidro-E e kevlar, ambos confeccionados industrialmente, onde as placas serão fabricadas pelo processo de laminação manual (Hand lay up). Todos os laminados terão cinco camadas de reforço,como primeiro laminado híbrido sendo composto pelo tecido bidirecional de fibra de vidro-E, intercalado por camadas de fibra kevlar, o segundo é formado pelo tecido bidirecional de fibra kevlar nas extremidades do laminado (duas camadas), e no centro o tecido de fibra de vidro (três camadas), a terceira placa foi composta apenas pelo tecido bidirecional de fibra de vidro-E. Em seguida, foram confeccionados corpos de prova (CP) mediante norma, para determinação das propriedades mecânicas de tração e flexão em três pontos.  Após a fabricação dos corpos de prova, estes foram imersos em petróleo e em água do mar. Feito isso, realizou-se um comparativo das propriedades mecânicas para a condição de ensaio no estado seco. Houve um aumento considerável nas propriedades estudadas devido o efeito da hibridização nos laminados.

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  • IGOR GUEDES REBOUCAS
  • MODELAGEM DO COMPORTAMENTO À FADIGA DE COMPÓSITOS DE FIBRA DE VIDRO A PARTIR DE UM MODELO MISTO DE RNA

  • Orientador : RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
  • ADRIANO SILVA BELISIO
  • Data: 17/12/2015

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  • Este trabalho consiste na elaboração de uma Rede Neural Artificial (RNA) com o fim de modelar o comportamento de compósitos quando submetidos a carregamento de fadiga. A proposta é desenvolver e apresentar um modelo misto, que associa uma equação analítica (Equação de Adam) à estrutura da RNA. Tendo em vista que os compósitos geralmente apresentam comportamentos semelhantes quando sujeitos a carregamentos flutuantes, essa equação visa estabelecer um padrão pré-definido de comparação para um material genérico, a fim de que a RNA ajuste o comportamento de outro compósito a esse padrão. Dessa forma, a RNA não precisaria aprender por completo o comportamento de determinado material, pois a Equação de Adam faria boa parte do trabalho. Este modelo foi utilizado em duas arquiteturas de rede diferentes, modular e perceptron, com o objetivo de analisar a sua eficiência em estruturas distintas. Além das diferentes arquiteturas, foram analisadas as respostas geradas a partir de dois conjuntos de dados diferentes – com três e duas curvas S-N. Esse modelo também foi comparado com os resultados da literatura especializada, que utilizam uma estrutura convencional de RNA. Os resultados consistem em analisar e comparar algumas características, como a capacidade de generalização, a robustez e os Diagramas de Goodman, desenvolvidas pelas redes.


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  • Este trabalho consiste na elaboração de uma Rede Neural Artificial (RNA) com o fim de modelar o comportamento de compósitos quando submetidos a carregamento de fadiga. A proposta é desenvolver e apresentar um modelo misto, que associa uma equação analítica (Equação de Adam) à estrutura da RNA. Tendo em vista que os compósitos geralmente apresentam comportamentos semelhantes quando sujeitos a carregamentos flutuantes, essa equação visa estabelecer um padrão pré-definido de comparação para um material genérico, a fim de que a RNA ajuste o comportamento de outro compósito a esse padrão. Dessa forma, a RNA não precisaria aprender por completo o comportamento de determinado material, pois a Equação de Adam faria boa parte do trabalho. Este modelo foi utilizado em duas arquiteturas de rede diferentes, modular e perceptron, com o objetivo de analisar a sua eficiência em estruturas distintas. Além das diferentes arquiteturas, foram analisadas as respostas geradas a partir de dois conjuntos de dados diferentes – com três e duas curvas S-N. Esse modelo também foi comparado com os resultados da literatura especializada, que utilizam uma estrutura convencional de RNA. Os resultados consistem em analisar e comparar algumas características, como a capacidade de generalização, a robustez e os Diagramas de Goodman, desenvolvidas pelas redes.

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  • ERIEM ALLYNE MEDEIROS AZEVEDO
  • REVESTIMENTO DECORATIVO MONOCAMADA PIGMENTADO, COM RESÍDUO DE VIDRO TEMPERADO, PARA APLICAÇÃO EM FACHADAS

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • SANDRA MARIA DE LIMA
  • VALTENCIR LUCIO DE LIMA GOMES
  • Data: 17/12/2015

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  • Embora que eficiente do ponto de vista técnico, as camadas de argamassa que constituem o revestimento tradicional de alvenaria (chapisco, emboço e reboco) apresentam-se em contradição com as novas tecnologias construtivas e métodos mais eficientes de consumo e racionalização da obra. Do ponto de vista ambiental, o aproveitamento de resíduos em novos compósitos para a construção civil tem sido uma vertente de estudos em crescimento na comunidade científica, podendo vir a ser uma solução econômica, em alguns casos. Assim sendo, essa pesquisa propõe o desenvolvimento de uma argamassa para Revestimento Decorativo Monocamada (RDM), para aplicação em fachadas, produzida em canteiro, incorporando resíduo de vidro temperado (RVT) na matriz cimentícia, como substituto parcial do agregado. Para tanto, adotou-se a relação aglomerante/agregado de 1:6 (em volume), índice de consistência de 250mm ± 20, teores de substituição da areia por resíduo de vidro em 20%, 50% e 80%, e relação água/cimento variável em diversos traços. Foram utilizados dois aditivos, um polimérico, à base de estireno butadieno, e outro químico, além da adição mineral de sílica ativa e de pigmento inorgânico nas cores vermelho, amarelo e azul. Foram realizados ensaios mecânicos para a massa no estado fresco e endurecido, assim como para o revestimento aplicado sobre alvenaria, de modo a demonstrar a viabilidade do material. Além disso, verificou-se a adequabilidade do RDM ao ambiente construído, por meio de ensaios térmicos. Os resultados demonstram a exequibilidade do RDM proposto com valores expressivamente superiores, quando comparado às normatizações. Assim sendo, o estudo apresenta-se a comunidade científica como um incentivo ao uso das inovações tecnológicas na construção, aumentando o leque de alternativas disponíveis para a produção habitacional, com a proposição de um material que alcança as funcionalidades pretendidas e obtém ganho ambiental, podendo ser adotado em canteiros de obras, em contrapartida as argamassas industrializadas.


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  • Embora que eficiente do ponto de vista técnico, as camadas de argamassa que constituem o revestimento tradicional de alvenaria (chapisco, emboço e reboco) apresentam-se em contradição com as novas tecnologias construtivas e métodos mais eficientes de consumo e racionalização da obra. Do ponto de vista ambiental, o aproveitamento de resíduos em novos compósitos para a construção civil tem sido uma vertente de estudos em crescimento na comunidade científica, podendo vir a ser uma solução econômica, em alguns casos. Assim sendo, essa pesquisa propõe o desenvolvimento de uma argamassa para Revestimento Decorativo Monocamada (RDM), para aplicação em fachadas, produzida em canteiro, incorporando resíduo de vidro temperado (RVT) na matriz cimentícia, como substituto parcial do agregado. Para tanto, adotou-se a relação aglomerante/agregado de 1:6 (em volume), índice de consistência de 250mm ± 20, teores de substituição da areia por resíduo de vidro em 20%, 50% e 80%, e relação água/cimento variável em diversos traços. Foram utilizados dois aditivos, um polimérico, à base de estireno butadieno, e outro químico, além da adição mineral de sílica ativa e de pigmento inorgânico nas cores vermelho, amarelo e azul. Foram realizados ensaios mecânicos para a massa no estado fresco e endurecido, assim como para o revestimento aplicado sobre alvenaria, de modo a demonstrar a viabilidade do material. Além disso, verificou-se a adequabilidade do RDM ao ambiente construído, por meio de ensaios térmicos. Os resultados demonstram a exequibilidade do RDM proposto com valores expressivamente superiores, quando comparado às normatizações. Assim sendo, o estudo apresenta-se a comunidade científica como um incentivo ao uso das inovações tecnológicas na construção, aumentando o leque de alternativas disponíveis para a produção habitacional, com a proposição de um material que alcança as funcionalidades pretendidas e obtém ganho ambiental, podendo ser adotado em canteiros de obras, em contrapartida as argamassas industrializadas.

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  • RODRIGO ANDERSON DE PAIVA
  • ANÁLISE DE CONFIABILIDADE DE UM MOTO-VENTILADOR CENTRÍFUGO: APLICAÇÃO NO SISTEMA DE PRESSURIZAÇÃO DE SUBESTAÇÃO INDUSTRIAL PARA GARANTIA DA SEGURANÇA OPERACIONAL NA INDÚSTRIA PETROQUÍMICA

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • KLEIBER LIMA DE BESSA
  • ADELCI MENEZES DE OLIVEIRA
  • Data: 17/12/2015

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  • A necessidade da indústria do petróleo de garantir a segurança das instalações, empregados e meio ambiente, sem esquecer a busca pela máxima eficiência das suas instalações, faz com que se busque atingir um alto nível de excelência em todas as etapas de seus processos produtivos a fim de se obter a qualidade requerida do seu produto final. Conhecer a confiabilidade de um equipamento e o que esta representa para um sistema é de fundamental importância para a garantia da segurança operacional. A técnica de analise de confiabilidade vem sendo cada vez mais aplicada na indústria do petróleo como ferramenta de predileção de falhas e eventos indesejáveis que podem afetar a continuidade operacional. É uma metodologia cientifica aplicada que envolve conhecimentos nas áreas de Engenharia e Estatística para conhecer e ou analisar a performance de componentes, equipamentos ou sistemas, de forma a assegurar que estes executem sua função, sem falhar, por um período de tempo determinado e sob uma condição especifica. Os resultados das analises de confiabilidade auxiliam na tomada de decisão acerca da melhor estratégia de manutenção das plantas petroquímicas. A análise de confiabilidade foi aplicada em um equipamento (moto-ventilador centrífugo) entre o período de 2010 a 2014 no Polo Industrial Petrobras de Guamaré, situado na zona rural do município de Guamaré no estado do Rio Grande do Norte, onde foram coletados dados de campo, analisado histórico do equipamento e observado o comportamento das falhas e seus impactos. Os dados obtidos foram processados em software comercial de confiabilidade. Os resultados obtidos foram comparados com uma pesquisa realizada junto aos especialistas da área a fim de se obter a melhor estratégia de manutenção para o sistema estudado. As análises foram satisfatórias e comprovaram a eficácia da aplicação da metodologia, apontando possibilidades de ganhos relevantes e melhoria no plano de manutenção dos equipamentos, bem como, aumento significativo da confiabilidade dos equipamentos analisados.


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  • A necessidade da indústria do petróleo de garantir a segurança das instalações, empregados e meio ambiente, sem esquecer a busca pela máxima eficiência das suas instalações, faz com que se busque atingir um alto nível de excelência em todas as etapas de seus processos produtivos a fim de se obter a qualidade requerida do seu produto final. Conhecer a confiabilidade de um equipamento e o que esta representa para um sistema é de fundamental importância para a garantia da segurança operacional. A técnica de analise de confiabilidade vem sendo cada vez mais aplicada na indústria do petróleo como ferramenta de predileção de falhas e eventos indesejáveis que podem afetar a continuidade operacional. É uma metodologia cientifica aplicada que envolve conhecimentos nas áreas de Engenharia e Estatística para conhecer e ou analisar a performance de componentes, equipamentos ou sistemas, de forma a assegurar que estes executem sua função, sem falhar, por um período de tempo determinado e sob uma condição especifica. Os resultados das analises de confiabilidade auxiliam na tomada de decisão acerca da melhor estratégia de manutenção das plantas petroquímicas. A análise de confiabilidade foi aplicada em um equipamento (moto-ventilador centrífugo) entre o período de 2010 a 2014 no Polo Industrial Petrobras de Guamaré, situado na zona rural do município de Guamaré no estado do Rio Grande do Norte, onde foram coletados dados de campo, analisado histórico do equipamento e observado o comportamento das falhas e seus impactos. Os dados obtidos foram processados em software comercial de confiabilidade. Os resultados obtidos foram comparados com uma pesquisa realizada junto aos especialistas da área a fim de se obter a melhor estratégia de manutenção para o sistema estudado. As análises foram satisfatórias e comprovaram a eficácia da aplicação da metodologia, apontando possibilidades de ganhos relevantes e melhoria no plano de manutenção dos equipamentos, bem como, aumento significativo da confiabilidade dos equipamentos analisados.

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  • CAIO JULIO CESAR DO VALE FERNANDES DA SILVA
  • PLANEJAMENTO DE TRAJETÓRIA E NAVEGAÇÃO DE ROBÔS MÓVEIS

  • Orientador : WALLACE MOREIRA BESSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANFRANSERAI MORAIS DIAS
  • JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
  • WALLACE MOREIRA BESSA
  • Data: 17/12/2015

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  • A exploração de petróleo em profundidades elevadas requer o uso de robôs móveis para realizar operações diversas, como manutenção, montagem etc. Nesse contexto, o estudo do planejamento de trajetórias e navegação desses robôs se faz relevante, visto o grande desafio que é navegar em um ambiente que não é totalmente conhecido. Assim, este trabalho tem o objetivo de criar um algoritmo de navegação, que deve realizar o planejamento da trajetória de um robô móvel que se encontra em uma dada posição (x, y) e deve atingir a posição desejada (x_d, y_d), evitando, no entanto, a colisão com qualquer obstáculo existente no caminho. Para a geração da rota global foi utilizado um algoritmo genético (offline), que leva em consideração apenas as coordenadas dos pontos a serem visitados. Para desviar dos possíveis obstáculos no caminho, o robô deve gerar rotas locais baseadas nas curvas de Bézier (online). Na implementação do programa não há qualquer informação sobre a localização ou o formato dos obstáculos, mesmo assim, o robô deve evitar os obstáculos, baseadas nas informações dos sensores de proximidade. Esta estratégia é válida na situação em que os obstáculos são pequenos em relação as distâncias entre os pontos de visitação. Os resultados das simulações e experimentos com um robô móvel real (Robotino) demonstraram que o robô foi capaz de realizar o percurso definido pelo algoritmo genético, desviando dos obstáculos através de curvas de Bézier e atingindo as posições desejadas dentro da margem de erro definida como aceitável. As principais contribuições deste trabalho estão no cálculo online das curvas de Bézier no planejador de rotas locais, atrelado a um planejador de rotas global, com obtenção de resultados experimentais.


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  • A exploração de petróleo em profundidades elevadas requer o uso de robôs móveis para realizar operações diversas, como manutenção, montagem etc. Nesse contexto, o estudo do planejamento de trajetórias e navegação desses robôs se faz relevante, visto o grande desafio que é navegar em um ambiente que não é totalmente conhecido. Assim, este trabalho tem o objetivo de criar um algoritmo de navegação, que deve realizar o planejamento da trajetória de um robô móvel que se encontra em uma dada posição (x, y) e deve atingir a posição desejada (x_d, y_d), evitando, no entanto, a colisão com qualquer obstáculo existente no caminho. Para a geração da rota global foi utilizado um algoritmo genético (offline), que leva em consideração apenas as coordenadas dos pontos a serem visitados. Para desviar dos possíveis obstáculos no caminho, o robô deve gerar rotas locais baseadas nas curvas de Bézier (online). Na implementação do programa não há qualquer informação sobre a localização ou o formato dos obstáculos, mesmo assim, o robô deve evitar os obstáculos, baseadas nas informações dos sensores de proximidade. Esta estratégia é válida na situação em que os obstáculos são pequenos em relação as distâncias entre os pontos de visitação. Os resultados das simulações e experimentos com um robô móvel real (Robotino) demonstraram que o robô foi capaz de realizar o percurso definido pelo algoritmo genético, desviando dos obstáculos através de curvas de Bézier e atingindo as posições desejadas dentro da margem de erro definida como aceitável. As principais contribuições deste trabalho estão no cálculo online das curvas de Bézier no planejador de rotas locais, atrelado a um planejador de rotas global, com obtenção de resultados experimentais.

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  • FLÁVIA SOUSA DE OLIVEIRA
  • UTILIZAÇÃO DO CIMENTO COM AGREGADO DE RESÍDUO PLÁSTICO E REJEITO DE GESSO PARA APLICAÇÃO COMO ISOLANTE TÉRMICO

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MOISES VIEIRA DE MELO
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 21/12/2015

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  • A demanda por conforto ambiental em sistemas construtivos, no âmbito da isolação e conforto térmico, somada ao advento de novas leis que regulam os requisitos mínimos de conforto, as exigências dos consumidores pela adoção de métodos de produção mais “limpos”, incentivaram o desenvolvimento do presente trabalho. O mesmo tem como objetivo caracterizar tecnologicamente as matérias-primas: resíduo termoplástico de botão e resíduos de gesso para incorporar ao cimento, visando a produção de compósitos com propriedades de isolação térmica: condutividade, difusividade, capacidade calorífica e resistividade. As propriedades físicas, estruturais e morfológicas das matérias-primas foram investigadas através de análises de termogravimetria (TG), difração de raios X (DRX), fluorescência de raios X (FRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados das análises indicaram características adequadas para a produção de compósito de matriz de cimento com adição de resíduos industriais termoplásticos e resíduo de gesso, apresentando potencial de aplicação destas matérias-primas em compósitos com propriedades de isolação térmica.


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  • A demanda por conforto ambiental em sistemas construtivos, no âmbito da isolação e conforto térmico, somada ao advento de novas leis que regulam os requisitos mínimos de conforto, as exigências dos consumidores pela adoção de métodos de produção mais “limpos”, incentivaram o desenvolvimento do presente trabalho. O mesmo tem como objetivo caracterizar tecnologicamente as matérias-primas: resíduo termoplástico de botão e resíduos de gesso para incorporar ao cimento, visando a produção de compósitos com propriedades de isolação térmica: condutividade, difusividade, capacidade calorífica e resistividade. As propriedades físicas, estruturais e morfológicas das matérias-primas foram investigadas através de análises de termogravimetria (TG), difração de raios X (DRX), fluorescência de raios X (FRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados das análises indicaram características adequadas para a produção de compósito de matriz de cimento com adição de resíduos industriais termoplásticos e resíduo de gesso, apresentando potencial de aplicação destas matérias-primas em compósitos com propriedades de isolação térmica.

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  • MARAISA CRISTIANE DE OLIVEIRA LEITE
  • FABRICAÇAO E CARACTERIZAÇÃO DE UM COMPÓSITO HÍBRIDO REFORÇADO COM RESÍDUO LIGNOCELULÓSICO

  • Orientador : LUIZ CLAUDIO FERREIRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ CLAUDIO FERREIRA DA SILVA
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • Data: 22/12/2015

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  • Este trabalho objetiva fabricar e caracterizar um compósito hibrido plástico, com matriz à base de resina de poliéster isoftálica e tendo como reforço fibras de vidro e o endocarpo do coco seco (Cocos Nucífera Linn) na forma de particulado como carga. O compósito foi confeccionado industrialmente na Tecniplas Indústria e Comércio LTDA. na forma de placa, e o processo de fabricação utilizado foi à laminação manual (Hand Lay up). A partir da placa foram preparados corpos de prova para ensaios de densidade volumétrica, absorção de umidade, tração uniaxial nos estados seco e úmido, e ensaio de flexão, além de estudos sobre o comportamento da fratura gerada nos ensaios mecânicos por meio do MEV. Todos os ensaios foram feitos de modo a achar as aplicações mais viáveis ao compósito hibrido fabricado. Nos ensaios de tração e flexão foram analisadas as propriedades de tensão última, módulo de elasticidade e deformação. A partir dos resultados observa-se que o percentual de umidade absorvido foi de 3,03%, um valor razoavelmente alto, dado o intervalo de tempo que ocorreu esta absorção. A presença de umidade no ensaio de tração significou uma queda de 19,77% da resistência última, e 5,26% no módulo de elasticidade. Para os ensaios de flexão obteve-se o valor médio de 69,13 MPa de resistência à flexão. Os resultados apontam a aplicação do compósito hibrido estudado em estruturas leves, ambientes internos, onde exijam solicitações de tração de baixo/médio desempenho, e onde envolvem solicitações de flexão.


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  • Este trabalho objetiva fabricar e caracterizar um compósito hibrido plástico, com matriz à base de resina de poliéster isoftálica e tendo como reforço fibras de vidro e o endocarpo do coco seco (Cocos Nucífera Linn) na forma de particulado como carga. O compósito foi confeccionado industrialmente na Tecniplas Indústria e Comércio LTDA. na forma de placa, e o processo de fabricação utilizado foi à laminação manual (Hand Lay up). A partir da placa foram preparados corpos de prova para ensaios de densidade volumétrica, absorção de umidade, tração uniaxial nos estados seco e úmido, e ensaio de flexão, além de estudos sobre o comportamento da fratura gerada nos ensaios mecânicos por meio do MEV. Todos os ensaios foram feitos de modo a achar as aplicações mais viáveis ao compósito hibrido fabricado. Nos ensaios de tração e flexão foram analisadas as propriedades de tensão última, módulo de elasticidade e deformação. A partir dos resultados observa-se que o percentual de umidade absorvido foi de 3,03%, um valor razoavelmente alto, dado o intervalo de tempo que ocorreu esta absorção. A presença de umidade no ensaio de tração significou uma queda de 19,77% da resistência última, e 5,26% no módulo de elasticidade. Para os ensaios de flexão obteve-se o valor médio de 69,13 MPa de resistência à flexão. Os resultados apontam a aplicação do compósito hibrido estudado em estruturas leves, ambientes internos, onde exijam solicitações de tração de baixo/médio desempenho, e onde envolvem solicitações de flexão.

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  • MARIANA LIMA DE OLIVEIRA
  • OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE UM COMPÓSITO DE MATRIZ POLIMÉRICA COM CARGA DE RESÍDUOS VEGETAL PROVENIENTE DO SABUGO DE MILHO PARA FINS DECORATIVO

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 29/12/2015

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  • Foi estudada a viabilidade do uso do farelo do sabugo de milho para a obtenção de um compósito de matriz polimérica. Foram utilizadas três granulometrias e algumas formulações entre os elementos constituintes do compósito, resina poliéster e farelo do sabugo de milho e determinada qual a formulação mais adequada levando-se em conta parâmetros mecânicos e térmicos. Para a obtenção do farelo, o sabugo passou pelo processo de secagem em secador solar e posteriormente foi triturado numa forrageira, obtendo-se diferentes granulometria através de peneiramento. Para a caracterização do compósito serão determinadas propriedades térmicas e mecânicas. A principal vantagem do compósito proposto foi sua baixa densidade, abaixo da relativa a resina, em torno de 1,06 Kg/m³ para a formulação com Pó Grosso. O compósito apresentou comportamento mecânico inferior ao da resina para todas as granulometrias e formulações estudadas. Apresentou resultados melhores para a flexão, alcançando 25,3 MPa para o Pó Grosso. O compósito também se demonstrou viável para aplicações térmicas, com condutividade térmica inferior a 0,21 W/m, classificando-se como isolante térmico. Em termos de homogeneidade da mistura a granulometria mais viável é a PF 20%, que também apresentou melhor estética e uma melhor processabilidade. Tal compósito pode ser utilizado para a fabricação de estruturas que não requeiram significativa resistência mecânica, como por exemplo, mesas, cadeiras, pranchas, e protótipos solares e eólicos, como fornos e fogões solares e pás de aero geradores.


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  • Foi estudada a viabilidade do uso do farelo do sabugo de milho para a obtenção de um compósito de matriz polimérica. Foram utilizadas três granulometrias e algumas formulações entre os elementos constituintes do compósito, resina poliéster e farelo do sabugo de milho e determinada qual a formulação mais adequada levando-se em conta parâmetros mecânicos e térmicos. Para a obtenção do farelo, o sabugo passou pelo processo de secagem em secador solar e posteriormente foi triturado numa forrageira, obtendo-se diferentes granulometria através de peneiramento. Para a caracterização do compósito serão determinadas propriedades térmicas e mecânicas. A principal vantagem do compósito proposto foi sua baixa densidade, abaixo da relativa a resina, em torno de 1,06 Kg/m³ para a formulação com Pó Grosso. O compósito apresentou comportamento mecânico inferior ao da resina para todas as granulometrias e formulações estudadas. Apresentou resultados melhores para a flexão, alcançando 25,3 MPa para o Pó Grosso. O compósito também se demonstrou viável para aplicações térmicas, com condutividade térmica inferior a 0,21 W/m, classificando-se como isolante térmico. Em termos de homogeneidade da mistura a granulometria mais viável é a PF 20%, que também apresentou melhor estética e uma melhor processabilidade. Tal compósito pode ser utilizado para a fabricação de estruturas que não requeiram significativa resistência mecânica, como por exemplo, mesas, cadeiras, pranchas, e protótipos solares e eólicos, como fornos e fogões solares e pás de aero geradores.

Teses
1
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • CARACTERIZAÇÃO MECÂNICA, TÉRMICA E ACÚSTICA DE UM COMPÓSITO QUE UTILIZA REJEITOS DE MÁRMORE, GRANITO E EPS PARA A FABRICAÇÃO DE BLOCOS PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • CARLOS ALBERTO PEREIRA DE QUEIROZ LION FILHO
  • PRISCYLLA CINTHYA ALVES GONDIM
  • Data: 05/02/2015

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  • A utilização de materiais compósitos para a construção civil tem sido tema de inúmeros trabalhos científicos no Brasil e no mundo. Um dos fatores que motivam essa busca 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 nos processos de obtenção de placas de granito e mármore, cimento, gesso, areia, EPS triturado e água. Esses resíduos causam grandes danos ao meio ambiente e são jogados em aterros em grandes quantidades. O ineditismo do trabalho está no estudo combinado térmico, mecânico e acústica do compósito obtido, em situação real, de cômodos que fazem parte de uma habitação experimental. Foram confeccionados diversos blocos a partir de composições variadas e foram efetuados testes preliminares de resistência mecânica e térmica, escolhendo-se a proporção mais apropriada. Serão apresentados os processos de fabricação e montagem dos blocos produzidos, em número de 500, para a fabricação de uma residência experimental. Estudou-se qual o tipo de bloco e de resíduo, mármore ou granito, apresentou-se mais viável para o fim proposto. A resistência mecânica dos blocos produzidos esteve acima de 3,0 MPa. A resistência térmica dos blocos foi comprovada pela diferença máxima entre as paredes interna e externa dos cômodos edificados em torno 8,0 °C. A absorção acústica para o cômodo mais eficiente ficou em torno 31. Demonstrou-se a viabilidade de utilização dos blocos fabricados com o material compósito proposto para a construção civil.


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  • A utilização de materiais compósitos para a construção civil tem sido tema de inúmeros trabalhos científicos no Brasil e no mundo. Um dos fatores que motivam essa busca 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 nos processos de obtenção de placas de granito e mármore, cimento, gesso, areia, EPS triturado e água. Esses resíduos causam grandes danos ao meio ambiente e são jogados em aterros em grandes quantidades. O ineditismo do trabalho está no estudo combinado térmico, mecânico e acústica do compósito obtido, em situação real, de cômodos que fazem parte de uma habitação experimental. Foram confeccionados diversos blocos a partir de composições variadas e foram efetuados testes preliminares de resistência mecânica e térmica, escolhendo-se a proporção mais apropriada. Serão apresentados os processos de fabricação e montagem dos blocos produzidos, em número de 500, para a fabricação de uma residência experimental. Estudou-se qual o tipo de bloco e de resíduo, mármore ou granito, apresentou-se mais viável para o fim proposto. A resistência mecânica dos blocos produzidos esteve acima de 3,0 MPa. A resistência térmica dos blocos foi comprovada pela diferença máxima entre as paredes interna e externa dos cômodos edificados em torno 8,0 °C. A absorção acústica para o cômodo mais eficiente ficou em torno 31. Demonstrou-se a viabilidade de utilização dos blocos fabricados com o material compósito proposto para a construção civil.

2
  • DUCIANE OLIVEIRA DE FREITAS FURTADO
  • FUNCIONALIZAÇÃO DE TECIDO DE ALGODÃO COM IMPREGNAÇÃO DE TiO2 E REVESTIDO COM FILME DE DLC

  • Orientador : CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • VIVIANE MUNIZ FONSECA
  • IÊDA MARIA GARCIA DOS SANTOS
  • LUCIA VIEIRA SANTOS
  • Data: 10/04/2015

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  • O uso de nanomateriais na indústria têxtil vem demonstrando destaque nas áreas de engenharia de superfície e acabamento de tecidos planos, malhas, fios e fibras. Os produtos têxteis, tratados com estes nanomateriais, adquirem novas propriedades como a autolimpeza. Esta propriedade tem como característica a capacidade de decompor substâncias orgânicas, adsorvidas sobre a superfície do material; isto ocorre por meio da fotodegradação (reação química produzida na presença de um fotocatalizador). O dióxido de titânio (TiO2) está entre os nanomateriais mais utilizados como fotocatalizador na indústria têxtil. Diversos métodos são empregados para a deposição de TiO2. Um exemplo comum deste tipo de processo para aplicação em tecidos têxteis é a pré-ativação da superfície através de plasma, seguida de imersão em solução sol-gel com TiO2. Neste caso, são utilizados elementos químicos que elevam os custos do processo, além de se tornarem tóxicos. Neste âmbito, este trabalho propõe uma técnica alternativa para acabamento têxtil com TiO2. Ela consiste em aspergir sobre o tecido, as nanopartículas (NPs) de TiO2 diluídas em água destilada, utilizando um nebulizador pneumático a jato de ar. A técnica também utiliza um filme de carbono (Diamond-like carbon – DLC) para reduzir a hidrofilicidade do tecido de algodão potencializando, assim, o processo de autolimpeza na superfície do tecido. As amostras, após a aspersão, foram secadas em estufa por 5 minutos a 100ºC e introduzidas em reator de plasma, com fonte de descarga contínua pulsada, para deposição do filme de DLC em atmosfera CH4 (gás metano) em três tempos diferentes de deposição: 10, 20 e 30 minutos. A caracterização do material foi realizada por Microscopia eletrônica de varredura (MEV), Espectroscopia de energia dispersiva (EDS), Espectroscopia Raman, contagem de distribuição de partículas, fotodegradação por radiação de luz Ultra Violeta (UV) e análise de molhabilidade por método wicking de espalhamento e absorção de líquido. Na análise da morfologia da superfície, os resultados mostraram boa distribuição das partículas sobre a amostra. Em relação ao tempo de deposição do DLC, as amostras tratadas em 10 minutos, apresentaram os melhores resultados tanto para a fotodegradação do corante azul metileno sob luz UV, quanto para o espalhamento e absorção de líquidos. Esses resultados mostraram que a utilização do nebulizador para depositar TiO2 sobre um material têxtil é viável e que o filme de DLC, além de funcionar como ancoragem para as NPs, também diminui a hidrofilicidade do tecido de algodão sem interromper a ação de fotodegradação do TiO2. Além disso, a técnica proposta reduz a quantidade de água como veículo de deposição das NPs, o tempo e custo no processo de acabamento têxtil. Todos esses aspectos são relevantes para a produção industrial no momento onde se busca redução dos custos aliada ao menor impacto ambiental.


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  • O uso de nanomateriais na indústria têxtil vem demonstrando destaque nas áreas de engenharia de superfície e acabamento de tecidos planos, malhas, fios e fibras. Os produtos têxteis, tratados com estes nanomateriais, adquirem novas propriedades como a autolimpeza. Esta propriedade tem como característica a capacidade de decompor substâncias orgânicas, adsorvidas sobre a superfície do material; isto ocorre por meio da fotodegradação (reação química produzida na presença de um fotocatalizador). O dióxido de titânio (TiO2) está entre os nanomateriais mais utilizados como fotocatalizador na indústria têxtil. Diversos métodos são empregados para a deposição de TiO2. Um exemplo comum deste tipo de processo para aplicação em tecidos têxteis é a pré-ativação da superfície através de plasma, seguida de imersão em solução sol-gel com TiO2. Neste caso, são utilizados elementos químicos que elevam os custos do processo, além de se tornarem tóxicos. Neste âmbito, este trabalho propõe uma técnica alternativa para acabamento têxtil com TiO2. Ela consiste em aspergir sobre o tecido, as nanopartículas (NPs) de TiO2 diluídas em água destilada, utilizando um nebulizador pneumático a jato de ar. A técnica também utiliza um filme de carbono (Diamond-like carbon – DLC) para reduzir a hidrofilicidade do tecido de algodão potencializando, assim, o processo de autolimpeza na superfície do tecido. As amostras, após a aspersão, foram secadas em estufa por 5 minutos a 100ºC e introduzidas em reator de plasma, com fonte de descarga contínua pulsada, para deposição do filme de DLC em atmosfera CH4 (gás metano) em três tempos diferentes de deposição: 10, 20 e 30 minutos. A caracterização do material foi realizada por Microscopia eletrônica de varredura (MEV), Espectroscopia de energia dispersiva (EDS), Espectroscopia Raman, contagem de distribuição de partículas, fotodegradação por radiação de luz Ultra Violeta (UV) e análise de molhabilidade por método wicking de espalhamento e absorção de líquido. Na análise da morfologia da superfície, os resultados mostraram boa distribuição das partículas sobre a amostra. Em relação ao tempo de deposição do DLC, as amostras tratadas em 10 minutos, apresentaram os melhores resultados tanto para a fotodegradação do corante azul metileno sob luz UV, quanto para o espalhamento e absorção de líquidos. Esses resultados mostraram que a utilização do nebulizador para depositar TiO2 sobre um material têxtil é viável e que o filme de DLC, além de funcionar como ancoragem para as NPs, também diminui a hidrofilicidade do tecido de algodão sem interromper a ação de fotodegradação do TiO2. Além disso, a técnica proposta reduz a quantidade de água como veículo de deposição das NPs, o tempo e custo no processo de acabamento têxtil. Todos esses aspectos são relevantes para a produção industrial no momento onde se busca redução dos custos aliada ao menor impacto ambiental.

3
  • MARCONDES MENDES DE SOUZA
  • EFEITO DA ADIÇÃO DE RESÍDUOS DE QUARTZITOS NA PRODUÇÃO DE GRÉS PORCELANATO

  • Orientador : FRANCINE ALVES DA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCINE ALVES DA COSTA
  • UILAME UMBELINO GOMES
  • ANGELUS GIUSEPPE PEREIRA DA SILVA
  • ELCIO CORREIA DE SOUZA TAVARES
  • GILSON GARCIA DA SILVA
  • Data: 17/04/2015

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  • Nos estados da Paraíba e Rio Grande do Norte, no Brasil, as jazidas mais expressivas na produção de minerais industriais não metálicos são dos pegmatitos, quartzitos e granitos que estão localizadas na região do Seridó. Os municípios de Várzea - PB, Ouro Branco – RN e Parelhas – RN são os principais responsáveis pela extração de argila, quartzo, micas e feldspato. As empresas de mineração que atuam na extração e beneficiamento dos quartzitos geram grandes volumes de resíduos constituindo cerca de 90 % SiO2 na sua composição química proveniente do quartzo, que é um dos constituintes básicos para as formulações das massas cerâmicas para a produção de revestimento cerâmicos. Além disso, pode-se restringir aos produtos resultantes da fusão de óxidos ou seus derivados e misturas, tendo geralmente como constituinte principal a sílica. Deste modo, o presente trabalho tem como objetivo a utilização desses resíduos na fabricação de produtos cerâmicos de alta qualidade como o grés porcelanato em escala industrial. Assim, este trabalho avalia o efeito da adição de resíduos de quartzito na produção do grés porcelanato. Para isso, foi feita a caracterização das matérias-primas por FRX, DRX, AG, ATG e DSC, utilizando cinco formulações contento 57 % de feldspato, 37 % de argila e 6 % de resíduos de quartzitos com colorações diferentes (branco, dourado, rosa, verde e preto) que foram sinterizadas em três temperaturas: 1150 °C, 1200 °C e 1250 °C com isoterma de 1 hora e taxa de aquecimento de 10° C/min. Após a sinterização, os corpos-de-prova foram submetidos a ensaios de caracterização física como: absorção de água, retração linear, porosidade aparente, massa específica aparente, resistência à flexão em três pontos, além do MEV. Os resultados obtidos apresentaram a possibilidade da utilização do resíduo de quartzito em um percentual de 6% de adição na massa cerâmica. A utilização de resíduos de quartzito em massa cerâmica proporcionou um produto final com propriedades tecnológicas que atendem às normas técnicas para a produção de grés porcelanato, sendo a temperatura de 1200 °C que apresentou melhores resultados. De acordo com os resultados obtidos verificou-se um alto teor de óxido de ferro no quartzito preto, sendo descartada a utilização do mesmo em grés porcelanato por questão estética e estrutural, pois o material fundiu a 1250 °C. Todas as formulações dos quartzitos obtiveram baixa absorção de água quando sinterizados a 1200 °C, obtendo AA entre 0,1% a 0,36 % sem terem passado pelo o processo de atomização. Nos ensaios de resistência à flexão todos os quartzitos encontram-se nos limites de aceitação, segunda a norma europeia EN 100, superando 27 MPa na sinterização a 1200 °C. Com isso, o uso de resíduo de quartzito em massas cerâmicas se apresenta como excelente potencial para a produção de grés porcelanato.

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  • Nos estados da Paraíba e Rio Grande do Norte, no Brasil, as jazidas mais expressivas na produção de minerais industriais não metálicos são dos pegmatitos, quartzitos e granitos que estão localizadas na região do Seridó. Os municípios de Várzea - PB, Ouro Branco – RN e Parelhas – RN são os principais responsáveis pela extração de argila, quartzo, micas e feldspato. As empresas de mineração que atuam na extração e beneficiamento dos quartzitos geram grandes volumes de resíduos constituindo cerca de 90 % SiO2 na sua composição química proveniente do quartzo, que é um dos constituintes básicos para as formulações das massas cerâmicas para a produção de revestimento cerâmicos. Além disso, pode-se restringir aos produtos resultantes da fusão de óxidos ou seus derivados e misturas, tendo geralmente como constituinte principal a sílica. Deste modo, o presente trabalho tem como objetivo a utilização desses resíduos na fabricação de produtos cerâmicos de alta qualidade como o grés porcelanato em escala industrial. Assim, este trabalho avalia o efeito da adição de resíduos de quartzito na produção do grés porcelanato. Para isso, foi feita a caracterização das matérias-primas por FRX, DRX, AG, ATG e DSC, utilizando cinco formulações contento 57 % de feldspato, 37 % de argila e 6 % de resíduos de quartzitos com colorações diferentes (branco, dourado, rosa, verde e preto) que foram sinterizadas em três temperaturas: 1150 °C, 1200 °C e 1250 °C com isoterma de 1 hora e taxa de aquecimento de 10° C/min. Após a sinterização, os corpos-de-prova foram submetidos a ensaios de caracterização física como: absorção de água, retração linear, porosidade aparente, massa específica aparente, resistência à flexão em três pontos, além do MEV. Os resultados obtidos apresentaram a possibilidade da utilização do resíduo de quartzito em um percentual de 6% de adição na massa cerâmica. A utilização de resíduos de quartzito em massa cerâmica proporcionou um produto final com propriedades tecnológicas que atendem às normas técnicas para a produção de grés porcelanato, sendo a temperatura de 1200 °C que apresentou melhores resultados. De acordo com os resultados obtidos verificou-se um alto teor de óxido de ferro no quartzito preto, sendo descartada a utilização do mesmo em grés porcelanato por questão estética e estrutural, pois o material fundiu a 1250 °C. Todas as formulações dos quartzitos obtiveram baixa absorção de água quando sinterizados a 1200 °C, obtendo AA entre 0,1% a 0,36 % sem terem passado pelo o processo de atomização. Nos ensaios de resistência à flexão todos os quartzitos encontram-se nos limites de aceitação, segunda a norma europeia EN 100, superando 27 MPa na sinterização a 1200 °C. Com isso, o uso de resíduo de quartzito em massas cerâmicas se apresenta como excelente potencial para a produção de grés porcelanato.

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  • JULIANA RICARDO DE SOUZA
  • DESENVOLVIMENTO DE COMPÓSITOS POLIMÉRICOS TRIBOLOGICAMENTE EFICAZES

  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • AMELIA SEVERINO FERREIRA E SANTOS
  • DANIELLE GUEDES DE LIMA CAVALCANTE
  • EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MOISES VIEIRA DE MELO
  • Data: 05/06/2015

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  • A estocagem de rejeitos de scheelita a “céu aberto” resultante da exploração da mina Brejuí da região de Currais Novos, Rio Grande do Norte, Brasil, tem gerado, no período 1960-2015, um forte passivo ambiental. O polímero politetrafluoretileno (PTFE) majora em sistemas de deslizamento e reduz significativamente custos de manutenção, devido às suas excelentes propriedades mecânicas, tais como baixo coeficiente de atrito (0,01< m <0,10) e limite de escoamento da ordem de 10 MPa. No entanto, apresenta elevadas taxas de desgaste (10-13 m2/N) e por despertar o interesse científico e tecnológico nas indústrias petroquímica e aeroespacial na forma de lubrificantes sólidos, objetivou-se desenvolver compósitos poliméricos com matriz de PTFE utilizando-se o rejeito de scheelita como carga, viabilizando também processos de remediação ambiental. O Rejeito de Scheelita foi caracterizado na condição como adquirido, através de análises de DRX, FRX, MEV, EDS, granulometria por Peneiramento e a Laser, registrando-se traços de tungstênio e metais estratégicos igualmente importantes. O PTFE foi analisado por TGA, DSC, MEV, DRX, FRX. Para o desenvolvimento dos compósitos misturou-se mecanicamente os pós de PTFE e Rejeito de Scheelita, devidamente preparados e pesados. Para moldagem por compressão à quente projetou-se um molde cilíndrico de aço acoplado a uma resistência inseridos numa prensa hidráulica. Avaliaram-se o desempenho tribológico dos compósitos obtidos a partir de Rugosidade, Dureza, Molhabilidade, Absorção ao impacto, Esclerometria, Pino Disco e Analise Morfológica. Os resultados indicam que a variação no teor de rejeito de scheelita influência nos resultados de rugosidade, dureza e absorção ao impacto. Compósitos molhados com água salina e destilada caracterizaram-se como hidrofóbicos, enquanto que os molhados com óleo parafínico e naftênico como oleofílicos. Correlacionando os resultados dos ensaios tribológicos e custos constatou-se que a composição de 20% de Rejeito de Scheelita apresentou a melhor planicidade, baixo consumo de energia de deformação específicica (<0,30 J/mm3), a menor perda mássica (8x10-3g) e afundamento da pista (<0,4 µm/km).


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  • A estocagem de rejeitos de scheelita a “céu aberto” resultante da exploração da mina Brejuí da região de Currais Novos, Rio Grande do Norte, Brasil, tem gerado, no período 1960-2015, um forte passivo ambiental. O polímero politetrafluoretileno (PTFE) majora em sistemas de deslizamento e reduz significativamente custos de manutenção, devido às suas excelentes propriedades mecânicas, tais como baixo coeficiente de atrito (0,01< m <0,10) e limite de escoamento da ordem de 10 MPa. No entanto, apresenta elevadas taxas de desgaste (10-13 m2/N) e por despertar o interesse científico e tecnológico nas indústrias petroquímica e aeroespacial na forma de lubrificantes sólidos, objetivou-se desenvolver compósitos poliméricos com matriz de PTFE utilizando-se o rejeito de scheelita como carga, viabilizando também processos de remediação ambiental. O Rejeito de Scheelita foi caracterizado na condição como adquirido, através de análises de DRX, FRX, MEV, EDS, granulometria por Peneiramento e a Laser, registrando-se traços de tungstênio e metais estratégicos igualmente importantes. O PTFE foi analisado por TGA, DSC, MEV, DRX, FRX. Para o desenvolvimento dos compósitos misturou-se mecanicamente os pós de PTFE e Rejeito de Scheelita, devidamente preparados e pesados. Para moldagem por compressão à quente projetou-se um molde cilíndrico de aço acoplado a uma resistência inseridos numa prensa hidráulica. Avaliaram-se o desempenho tribológico dos compósitos obtidos a partir de Rugosidade, Dureza, Molhabilidade, Absorção ao impacto, Esclerometria, Pino Disco e Analise Morfológica. Os resultados indicam que a variação no teor de rejeito de scheelita influência nos resultados de rugosidade, dureza e absorção ao impacto. Compósitos molhados com água salina e destilada caracterizaram-se como hidrofóbicos, enquanto que os molhados com óleo parafínico e naftênico como oleofílicos. Correlacionando os resultados dos ensaios tribológicos e custos constatou-se que a composição de 20% de Rejeito de Scheelita apresentou a melhor planicidade, baixo consumo de energia de deformação específicica (<0,30 J/mm3), a menor perda mássica (8x10-3g) e afundamento da pista (<0,4 µm/km).

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  • ALINE CRISTINA MENDES DE FARIAS
  • LUBRICIDADE DE BIODIESEL E SUA ASSOCIAÇÃO COM A ENERGIA VIBRACIONAL ELÁSTICA E ACÚSTICA ORIUNDOS DO CONTATO ESFERA-DISCO PLANO DE AÇO AISI 52100 SOB DESLIZAMENTO ALTERNADO

  • Orientador : SALETE MARTINS ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SALETE MARTINS ALVES
  • ULISSES BORGES SOUTO
  • JOSE JOSEMAR DE OLIVEIRA JUNIOR
  • ADELCI MENEZES DE OLIVEIRA
  • GILSON GARCIA DA SILVA
  • Data: 24/07/2015

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  • A lubricidade do biodiesel interfere no funcionamento normal dos sistemas de injeção diesel, principalmente dos bicos injetores, reduzindo o desgaste e elevando o tempo de vida da linha de alimentação do motor. O método HFRR (High Frequency Reciprocating Rig) é um ensaio padrão para avaliação da lubricidade do diesel/biodiesel (ASTM D6079), consistindo principalmente da medição da escara de desgaste impressa na esfera numa sonda de movimento alternado sob alta frequência. Quando o desgaste se desenvolve, algumas características dinâmicas do sistema variam, resultando em desvios significativos nos padrões dos sinais de vibração, acústicos e de atrito. A aquisição e caracterização das assinaturas desses sinais obtidos durante os ensaios tribológicos representam uma importante ferramenta não intrusiva de avaliação da lubricidade desses combustíveis, cuja representação no domínio do tempo nem sempre revelam informações triviais, sendo necessária sua transformação para o domínio da frequência usando a Transformada rápida de Fourier (FFT) do sinal. A presente tese objetivou desenvolver uma forma dinâmica de avaliação de lubricidade de combustíveis (Diesel S50, Éster Metílico de Soja e blendas B10 e B20) em bancada HFRR (contato esfera-disco plano), e melhoria aos referenciais metodológicos da ASTM D6079, aplicando técnicas de análise de sinais (vibração e nível de pressão sonora) e sua associação com parâmetros disponibilizados pela norma ASTM D6079 (diâmetro da escara de desgaste) com duração de 75, 120 e 180 minutos. Os perfis e parâmetros de rugosidade e análise microscópica dos discos foram usados para melhor avaliar a influência do tempo e do combustível na evolução do desgaste do disco. Nesta avaliação, a lubricidade dos combustíveis aumentou com o teor de biodiesel utilizado e diminuiu com o aumento do número de ciclos aplicado. A análise temporal e o espectro de frequência dos sinais demonstraram sensibilidade com a mudança do combustível, o número de ciclos e, consequentemente, com a evolução do desgaste pelo uso prolongado dos combustíveis, estando, assim, correlacionados entre si e com os resultados disponíveis pela ASTM.


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  • A lubricidade do biodiesel interfere no funcionamento normal dos sistemas de injeção diesel, principalmente dos bicos injetores, reduzindo o desgaste e elevando o tempo de vida da linha de alimentação do motor. O método HFRR (High Frequency Reciprocating Rig) é um ensaio padrão para avaliação da lubricidade do diesel/biodiesel (ASTM D6079), consistindo principalmente da medição da escara de desgaste impressa na esfera numa sonda de movimento alternado sob alta frequência. Quando o desgaste se desenvolve, algumas características dinâmicas do sistema variam, resultando em desvios significativos nos padrões dos sinais de vibração, acústicos e de atrito. A aquisição e caracterização das assinaturas desses sinais obtidos durante os ensaios tribológicos representam uma importante ferramenta não intrusiva de avaliação da lubricidade desses combustíveis, cuja representação no domínio do tempo nem sempre revelam informações triviais, sendo necessária sua transformação para o domínio da frequência usando a Transformada rápida de Fourier (FFT) do sinal. A presente tese objetivou desenvolver uma forma dinâmica de avaliação de lubricidade de combustíveis (Diesel S50, Éster Metílico de Soja e blendas B10 e B20) em bancada HFRR (contato esfera-disco plano), e melhoria aos referenciais metodológicos da ASTM D6079, aplicando técnicas de análise de sinais (vibração e nível de pressão sonora) e sua associação com parâmetros disponibilizados pela norma ASTM D6079 (diâmetro da escara de desgaste) com duração de 75, 120 e 180 minutos. Os perfis e parâmetros de rugosidade e análise microscópica dos discos foram usados para melhor avaliar a influência do tempo e do combustível na evolução do desgaste do disco. Nesta avaliação, a lubricidade dos combustíveis aumentou com o teor de biodiesel utilizado e diminuiu com o aumento do número de ciclos aplicado. A análise temporal e o espectro de frequência dos sinais demonstraram sensibilidade com a mudança do combustível, o número de ciclos e, consequentemente, com a evolução do desgaste pelo uso prolongado dos combustíveis, estando, assim, correlacionados entre si e com os resultados disponíveis pela ASTM.

6
  • LUCEMAIDE BATISTA MIRANDA FERREIRA
  • ANÁLISE DE CRITÉRIOS DE FALHAS EM LÂMINAS REFORÇADAS COM TECIDOS UNIDIRECIONAIS DE FIBRA DE CURAUÁ

  • Orientador : RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
  • KILDER CESAR DE ARAUJO RIBEIRO
  • RENATA CARLA TAVARES SANTOS FELIPE
  • SERGIO RENAN LOPES TINO
  • Data: 06/08/2015

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  • O presente trabalho tem como objetivo fazer uma análise das propriedades mecânicas e do comportamento mecânico de duas lâminas reforçadas com tecido unidirecional de fibra de curauá com diferentes frações volumétricas, baseado em critérios de falha definidos em literatura.

     Os compósitos, que apresentam matriz polimérica e reforço com tecido unidirecional de fibra de curauá, foram submetidos a ensaios de tração e cisalhamento em uma série de corpos de provas normatizados cuja orientação das fibras direcionadas em ângulos de 0⁰, 10⁰, 20⁰, 75⁰ e 90⁰ para a lâmina com fração volumétrica de 30% e 0⁰, 30°, 45°, 60°, e 90° para a lâmina com fração volumétrica de 22%,  para ensaios de tração e para ensaio de cisalhamento a orientação do ângulo do reforço foi de 90°. Os ensaios foram executados em uma máquina universal de tração e coletados os dados das propriedades mecânicas dos corpos de prova dos compósitos. Estes dados experimentais foram inseridos nas equações teóricas que definem os critérios de falha, como também, tratados graficamente para análise dos resultados e comparação entre os ângulos de orientação do reforço. Constatou-se uma grande dispersão entre os dados experimentais do módulo de Elasticidade e do Coeficiente de Poisson em relação ao comportamento teórico principalmente para a lâmina com menor fração volumétrica. O compósito com orientação de reforço a 0° apresentou a maior resistência à tração em relação às demais inclinações para as duas lâminas. No entanto, em relação aos critérios de falha as lâminas tiveram comportamentos diferentes. Para a lâmina com fração volumétrica 30%, os quatro critérios estudados nesta Tese apresentaram boa concordância em termos de resistência, mas para a lâmina com fração volumétrica de 22%, apenas o critério de Tsai-Will e Hashin apresentaram boa concordância.

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  • O presente trabalho tem como objetivo fazer uma análise das propriedades mecânicas e do comportamento mecânico de duas lâminas reforçadas com tecido unidirecional de fibra de curauá com diferentes frações volumétricas, baseado em critérios de falha definidos em literatura.

     Os compósitos, que apresentam matriz polimérica e reforço com tecido unidirecional de fibra de curauá, foram submetidos a ensaios de tração e cisalhamento em uma série de corpos de provas normatizados cuja orientação das fibras direcionadas em ângulos de 0⁰, 10⁰, 20⁰, 75⁰ e 90⁰ para a lâmina com fração volumétrica de 30% e 0⁰, 30°, 45°, 60°, e 90° para a lâmina com fração volumétrica de 22%,  para ensaios de tração e para ensaio de cisalhamento a orientação do ângulo do reforço foi de 90°. Os ensaios foram executados em uma máquina universal de tração e coletados os dados das propriedades mecânicas dos corpos de prova dos compósitos. Estes dados experimentais foram inseridos nas equações teóricas que definem os critérios de falha, como também, tratados graficamente para análise dos resultados e comparação entre os ângulos de orientação do reforço. Constatou-se uma grande dispersão entre os dados experimentais do módulo de Elasticidade e do Coeficiente de Poisson em relação ao comportamento teórico principalmente para a lâmina com menor fração volumétrica. O compósito com orientação de reforço a 0° apresentou a maior resistência à tração em relação às demais inclinações para as duas lâminas. No entanto, em relação aos critérios de falha as lâminas tiveram comportamentos diferentes. Para a lâmina com fração volumétrica 30%, os quatro critérios estudados nesta Tese apresentaram boa concordância em termos de resistência, mas para a lâmina com fração volumétrica de 22%, apenas o critério de Tsai-Will e Hashin apresentaram boa concordância.

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  • DORGIVAL ALBERTINO DA SILVA JÚNIOR
  • DESENVOLVIMENTO DA CÉLULA BASE DE MICROESTRUTURAS PERIÓDICAS DE COMPÓSITOS SOB OTIMIZAÇÃO TOPOLÓGICA

  • Orientador : JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO MARQUES DOS SANTOS
  • DANIEL NELSON MACIEL
  • JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
  • KARILANY DANTAS COUTINHO
  • LAURA CAMILA DINIZ DOS SANTOS
  • Data: 07/08/2015

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  • Esta tese desenvolve uma nova técnica para projetos de microestruturas de compósitos pelo processo de Otimização Topológica, com objetivo de maximizar a rigidez, fazendo uso do Método da Energia de Deformação e utilizando um esquema de refino h-adaptativo visando obter uma melhor definição do contorno topológico da microestrutura. Isso é feito ao se distribuir material de forma otimizada em uma região de projeto preestabelecida denominada como Célula
    Base. Neste trabalho, o Método dos Elementos Finitos é utilizado para descrição do domínio e para solução da equação de governo. A malha é refinada de forma iterativa de modo que o refino da malha de elementos finitos é feito em todos os elementos que representem materiais sólidos e todos os elementos vazios que contenham ao menos um nó em uma região de material sólido. O elemento finito escolhido para o modelo de aproximação é o triangular linear de três nós. Já para a resolução do problema de programação não linear com restrições foi utilizado o
    Método Lagrangiano Aumentado e um algoritmo de minimização com base na direção do tipo Quasi-Newton e das condições de Armijo-Wolfe auxiliando no processo de descida. A Célula Base que representa o compósito é encontrada a partir da equivalência entre um material fictício e um material preescrito, distribuído de forma ótima na região de projeto. A utilização do Método da Energia de Deformação se justifica por proporcionar menor custo computacional
    devido a uma formulação mais simplificada do que o tradicional Método de Homogeneização. Os resultados são apresentados com mudança na prescrição de deslocamento, com mudança na restrição de volume e a partir de vários valores iniciais das densidades relativas.


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  • Esta tese desenvolve uma nova técnica para projetos de microestruturas de compósitos pelo processo de Otimização Topológica, com objetivo de maximizar a rigidez, fazendo uso do Método da Energia de Deformação e utilizando um esquema de refino h-adaptativo visando obter uma melhor definição do contorno topológico da microestrutura. Isso é feito ao se distribuir material de forma otimizada em uma região de projeto preestabelecida denominada como Célula
    Base. Neste trabalho, o Método dos Elementos Finitos é utilizado para descrição do domínio e para solução da equação de governo. A malha é refinada de forma iterativa de modo que o refino da malha de elementos finitos é feito em todos os elementos que representem materiais sólidos e todos os elementos vazios que contenham ao menos um nó em uma região de material sólido. O elemento finito escolhido para o modelo de aproximação é o triangular linear de três nós. Já para a resolução do problema de programação não linear com restrições foi utilizado o
    Método Lagrangiano Aumentado e um algoritmo de minimização com base na direção do tipo Quasi-Newton e das condições de Armijo-Wolfe auxiliando no processo de descida. A Célula Base que representa o compósito é encontrada a partir da equivalência entre um material fictício e um material preescrito, distribuído de forma ótima na região de projeto. A utilização do Método da Energia de Deformação se justifica por proporcionar menor custo computacional
    devido a uma formulação mais simplificada do que o tradicional Método de Homogeneização. Os resultados são apresentados com mudança na prescrição de deslocamento, com mudança na restrição de volume e a partir de vários valores iniciais das densidades relativas.

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  • CARLOS ROBERTO ROCHA DA SILVA
  • OBTENÇÃO, CARACTERIZAÇÃO E VIABILIDADE DE UTILIZAÇÃO DE UM COMPÓSITO POLIMÉRICO A PARTIR DOS RESÍDUOS DO MESOCARPO ORIGINADOS DA EXTRAÇÃO DO ÓLEO DE DENDÊ

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALEXANDRE BOLEIRA LOPO
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • MOISES VIEIRA DE MELO
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 20/11/2015

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  • A utilização de materiais de origem vegetal, sejam eles resíduos ou não, como carga ou reforço em compósitos poliméricos tem crescido principalmente devido ao apelo ecológico. Apesar de várias utilizações do resíduo do mesocarpo de origem da prensa do dendê já tenham sido estudadas sua utilização em compósitos poliméricos ainda não atraio interesse de pesquisadores. Na região do baixo sul do litoral da Bahia, indústrias de extração e processamento do óleo de dendê ainda não apresentam políticas de aproveitamento deste resíduo que pode apresentar potencial fonte de renda e lucro. Porém, o maior problema na aplicação desses materiais em compósitos poliméricos é a falta de adesão interfacial entre a matriz e a fibra vegetal principalmente pela existência de óleo residual recobrindo sua superfície. Assim, o objetivo principal deste trabalho é apresentar a viabilidade de processamento e utilização como carga dos resíduos proveniente da prensagem do mesocarpo do dendê em compósitos que utilizam resina poliéster teraftálica (escura) como matriz. Avaliou-se também o efeito da limpeza superficial da fibra (resíduo) utilizando o processo de descontaminação pela lavagem com água corrente e imersão em água fervente durante 1 hora. O processo de fabricação manual foi utilizado devido sua simplicidade e baixo custo podendo repassado facilmente. Resultados da caracterização mecânicas mostram que os compósitos formulados com resíduo tratado apresentaram melhor desempenho mecânico em relação aos compósitos com resíduos não tratados. Estes resultados puderam ser comprovados pela análise microscópica, onde se observou problemas na região de interface em ambos os compósitos e principalmente nos compósitos adicionados com resíduo não tratado. As demais propriedades físicas, químicas e térmicas analisadas, observou-se a diminuição destas conforme se adiciona resíduo, seja ele tratado ou não tratado, ao compósito. Mesmo diante da interferência negativa de ta adição, o compósito é viável e a utilização do resíduo pode contribuir para diminuir o impacto ambiental causa pelo descarte aleatório ou destino inapropriado do resíduo utilizado.


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  • A utilização de materiais de origem vegetal, sejam eles resíduos ou não, como carga ou reforço em compósitos poliméricos tem crescido principalmente devido ao apelo ecológico. Apesar de várias utilizações do resíduo do mesocarpo de origem da prensa do dendê já tenham sido estudadas sua utilização em compósitos poliméricos ainda não atraio interesse de pesquisadores. Na região do baixo sul do litoral da Bahia, indústrias de extração e processamento do óleo de dendê ainda não apresentam políticas de aproveitamento deste resíduo que pode apresentar potencial fonte de renda e lucro. Porém, o maior problema na aplicação desses materiais em compósitos poliméricos é a falta de adesão interfacial entre a matriz e a fibra vegetal principalmente pela existência de óleo residual recobrindo sua superfície. Assim, o objetivo principal deste trabalho é apresentar a viabilidade de processamento e utilização como carga dos resíduos proveniente da prensagem do mesocarpo do dendê em compósitos que utilizam resina poliéster teraftálica (escura) como matriz. Avaliou-se também o efeito da limpeza superficial da fibra (resíduo) utilizando o processo de descontaminação pela lavagem com água corrente e imersão em água fervente durante 1 hora. O processo de fabricação manual foi utilizado devido sua simplicidade e baixo custo podendo repassado facilmente. Resultados da caracterização mecânicas mostram que os compósitos formulados com resíduo tratado apresentaram melhor desempenho mecânico em relação aos compósitos com resíduos não tratados. Estes resultados puderam ser comprovados pela análise microscópica, onde se observou problemas na região de interface em ambos os compósitos e principalmente nos compósitos adicionados com resíduo não tratado. As demais propriedades físicas, químicas e térmicas analisadas, observou-se a diminuição destas conforme se adiciona resíduo, seja ele tratado ou não tratado, ao compósito. Mesmo diante da interferência negativa de ta adição, o compósito é viável e a utilização do resíduo pode contribuir para diminuir o impacto ambiental causa pelo descarte aleatório ou destino inapropriado do resíduo utilizado.

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  • RICARDO PIRES DE SOUZA
  • OTIMIZAÇÃO DE PARÂMETROS MECÂNICOS E MICROESTRUTURAIS DOS MOLDES EM AREIA DE SÍLICA LIGADOS QUIMICAMENTE PELO PROCESSO DE CURA A FRIO EM FUNDIÇÃO DE AÇO

  • Orientador : CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • MAURICIO ROBERTO BOMIO DELMONTE
  • DANIEL ARAÚJO DE MACEDO
  • MARCIO LUIZ VARELA NOGUEIRA DE MORAES
  • Data: 03/12/2015

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  • As indústrias de fundição estão inseridas em um ambiente altamente competitivo, onde em 2013 a China respondia por quase 50% de toda a produção de peças fundidas de aço, enquanto o Brasil por apenas 2,1%. Para que as indústrias nacionais do setor possam ser mais competitivas, há necessidade de redução de custos, sendo obrigatório a diminuição da variabilidade do processo, e uma das principais causas é a reação metal/molde. Neste estudo foi proposto otimizar os níveis das variáveis do processo de moldagem visando minimizar a ocorrência de defeitos superficiais nas peças de aço fundidas em moldes de areia de sílica ligados quimicamente por processo de cura a frio. A metodologia utilizada foi planejamento de experimentos com parcelas subdivididas com dois níveis em uma indústria de fundição situada em Pernambuco. Os fatores considerados no estudo foram: Porcentagem de resina na receita do molde, adição de óxido de ferro, tipo de tinta, método da aplicação de tinta, quantidade de camadas de tinta, utilização de ar quente nos moldes e tempo de espera do molde antes do vazamento. Foram analisados como variáveis respostas os defeitos de erosão, inclusão de areia, penetração, porosidade e acabamento superficial. Os resultados do presente estudo elucidam que para o defeito de erosão, o único fator significativo, com nível de confiança de 95%, foi o tipo de tinta, sendo que a tinta à base de alumina obteve resultados superiores. Para o defeito de inclusão de areia, houve três fatores significativos, sendo os melhores resultados alcançados com a tinta à base de alumina aplicados com spray e a utilização de ar quente no molde antes do vazamento do metal. Para o defeito de penetração, houve quatro fatores significativos, sendo os melhores resultados alcançados com 0,8% de resina e adição de óxido de ferro na receita do molde, com a tinta sendo aplicada com pincel e tempo de espera de 24 horas antes do vazamento. Para o defeito de porosidade, com nível de confiança de 95%, não houve fatores significativos. Para o defeito de acabamento superficial, os melhores resultados foram alcançados com 0,8% da resina na receita e aplicação da tinta com pincel. Visando obter os níveis dos fatores que otimizem todos os defeitos simultaneamente, efetuou-se uma média ponderada dos resultados de cada tipo de defeito, concluindo-se que os melhores níveis dos fatores foram: Porcentagem de resina na receita do molde: 0,8%, Óxido de Ferro: Sim; Tipo de tinta: Alumina; Forma da aplicação de tinta: Pincel/Spray; Quantidade de camada de tinta: 2; Utilização de ar quente no molde antes do vazamento: Sim; Tempo de espera do molde antes do vazamento: 24 horas. Esses níveis dos fatores foram utilizadas em um experimento de confirmação que ratificaram os resultados obtidos, possibilitando a redução dos custos com retrabalhos e auxiliando o setor a se tornar mais competitivo mundialmente.


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  • As indústrias de fundição estão inseridas em um ambiente altamente competitivo, onde em 2013 a China respondia por quase 50% de toda a produção de peças fundidas de aço, enquanto o Brasil por apenas 2,1%. Para que as indústrias nacionais do setor possam ser mais competitivas, há necessidade de redução de custos, sendo obrigatório a diminuição da variabilidade do processo, e uma das principais causas é a reação metal/molde. Neste estudo foi proposto otimizar os níveis das variáveis do processo de moldagem visando minimizar a ocorrência de defeitos superficiais nas peças de aço fundidas em moldes de areia de sílica ligados quimicamente por processo de cura a frio. A metodologia utilizada foi planejamento de experimentos com parcelas subdivididas com dois níveis em uma indústria de fundição situada em Pernambuco. Os fatores considerados no estudo foram: Porcentagem de resina na receita do molde, adição de óxido de ferro, tipo de tinta, método da aplicação de tinta, quantidade de camadas de tinta, utilização de ar quente nos moldes e tempo de espera do molde antes do vazamento. Foram analisados como variáveis respostas os defeitos de erosão, inclusão de areia, penetração, porosidade e acabamento superficial. Os resultados do presente estudo elucidam que para o defeito de erosão, o único fator significativo, com nível de confiança de 95%, foi o tipo de tinta, sendo que a tinta à base de alumina obteve resultados superiores. Para o defeito de inclusão de areia, houve três fatores significativos, sendo os melhores resultados alcançados com a tinta à base de alumina aplicados com spray e a utilização de ar quente no molde antes do vazamento do metal. Para o defeito de penetração, houve quatro fatores significativos, sendo os melhores resultados alcançados com 0,8% de resina e adição de óxido de ferro na receita do molde, com a tinta sendo aplicada com pincel e tempo de espera de 24 horas antes do vazamento. Para o defeito de porosidade, com nível de confiança de 95%, não houve fatores significativos. Para o defeito de acabamento superficial, os melhores resultados foram alcançados com 0,8% da resina na receita e aplicação da tinta com pincel. Visando obter os níveis dos fatores que otimizem todos os defeitos simultaneamente, efetuou-se uma média ponderada dos resultados de cada tipo de defeito, concluindo-se que os melhores níveis dos fatores foram: Porcentagem de resina na receita do molde: 0,8%, Óxido de Ferro: Sim; Tipo de tinta: Alumina; Forma da aplicação de tinta: Pincel/Spray; Quantidade de camada de tinta: 2; Utilização de ar quente no molde antes do vazamento: Sim; Tempo de espera do molde antes do vazamento: 24 horas. Esses níveis dos fatores foram utilizadas em um experimento de confirmação que ratificaram os resultados obtidos, possibilitando a redução dos custos com retrabalhos e auxiliando o setor a se tornar mais competitivo mundialmente.

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  • MOACIR BISPO RAMOS
  • MODIFICAÇÃO DO ELETRODO AWS E-7018 COM ADIÇÃO DE FILMES FINOS EXTERNOS DE PVC E Al, PARA SOLDAGEM DE AÇO C-Mn

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AUGUSTO JOSE DE ALMEIDA BUSCHINELLI
  • CELINA LEAL MENDES DA SILVA
  • MARCELO FERREIRA MOTTA
  • NICOLAU APOENA CASTRO
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • THEOPHILO MOURA MACIEL
  • Data: 07/12/2015

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  • O presente trabalho propõe a modificação do revestimento de eletrodos de baixo hidrogênio, propiciando uma alternativa para execução de soldagem com o AWS E-7018 sem precisar resseca-los, reduzindo por conseguinte os custos financeiros e o tempo de fabricação de soldas estruturais de alta resistência. As soldas deste estudo foram produzidas a partir de eletrodos com revestimento básico (higroscópicos) – processo manual – pintados com tinta spray de alumínio para altas temperaturas ou revestidos com filmes finos de PVC e de papel alumínio (99,9%), comumente utilizados para proteção de alimentos. A premissa básica é, que estabelecendo uma barreira entre a atmosfera e o revestimento do eletrodo, poder-se-á diminuir os efeitos da alta higroscopicidade apresentada pelo revestimento, minimizando assim, a principal fonte de fornecimento de hidrogênio à poça de fusão durante a soldagem, também é esperado, que a adição de novos materiais no revestimento à poça de fusão, provoque alterações metalúrgicas no metal depositado e consequentemente alterações nas propriedades mecânicas. Mensurar o hidrogênio dissolvido no metal depositado após soldado com os eletrodos modificados, avaliar a influencia dessas modificações nas microestruturas produzidas, nas propriedades mecânicas da solda resultante e comparar esses resultados obtidos com procedimentos de soldagem padrão normatizados e com os novos eletrodos impermeáveis recentemente desenvolvidos, balizou o estudo. Os resultados obtidos, na maioria das amostras soldadas com eletrodos modificados, apresentaram aumento significativo da resistência mecânica e de tenacidade, justificados pelo aumento percentual de ferrita acicular no metal depositado, sem, contudo, elevação significativa da dureza, quando comparados com a soldagem com eletrodo AWS E-7018 da forma tradicional. O hidrogênio difusível nos eletrodos modificados manteve-se dentro do estabelecido pelos códigos internacionais.


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  • O presente trabalho propõe a modificação do revestimento de eletrodos de baixo hidrogênio, propiciando uma alternativa para execução de soldagem com o AWS E-7018 sem precisar resseca-los, reduzindo por conseguinte os custos financeiros e o tempo de fabricação de soldas estruturais de alta resistência. As soldas deste estudo foram produzidas a partir de eletrodos com revestimento básico (higroscópicos) – processo manual – pintados com tinta spray de alumínio para altas temperaturas ou revestidos com filmes finos de PVC e de papel alumínio (99,9%), comumente utilizados para proteção de alimentos. A premissa básica é, que estabelecendo uma barreira entre a atmosfera e o revestimento do eletrodo, poder-se-á diminuir os efeitos da alta higroscopicidade apresentada pelo revestimento, minimizando assim, a principal fonte de fornecimento de hidrogênio à poça de fusão durante a soldagem, também é esperado, que a adição de novos materiais no revestimento à poça de fusão, provoque alterações metalúrgicas no metal depositado e consequentemente alterações nas propriedades mecânicas. Mensurar o hidrogênio dissolvido no metal depositado após soldado com os eletrodos modificados, avaliar a influencia dessas modificações nas microestruturas produzidas, nas propriedades mecânicas da solda resultante e comparar esses resultados obtidos com procedimentos de soldagem padrão normatizados e com os novos eletrodos impermeáveis recentemente desenvolvidos, balizou o estudo. Os resultados obtidos, na maioria das amostras soldadas com eletrodos modificados, apresentaram aumento significativo da resistência mecânica e de tenacidade, justificados pelo aumento percentual de ferrita acicular no metal depositado, sem, contudo, elevação significativa da dureza, quando comparados com a soldagem com eletrodo AWS E-7018 da forma tradicional. O hidrogênio difusível nos eletrodos modificados manteve-se dentro do estabelecido pelos códigos internacionais.

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  • FRANCISCO CLAUDIVAN DA SILVA
  • DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE UM ECO-COMPÓSITO DE POLIURETANO DE MAMONA E FIBRA DE LÃ CANINA

  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRISMARK GOES DA ROCHA
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • KESIA KARINA DE OLIVEIRA SOUTO SILVA
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 14/12/2015

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  • A sustentabilidade tem sido cada dia mais um tema em evidência no mundo, atualmente organizações têm buscado estar cada vez mais dentro desta filosofia em seus processos, produtos ou serviços. No presente trabalho foram fabricados eco-compósitos com a fibra animal (lã canina) que atualmente é descartada no meio ambiente sem nenhum aproveitamento. As fases do projeto consistiram em tratamento inicial das fibras em solução alcalina (NaOH) à 0,05 mols para retirada das impurezas presentes, e desenvolver métodos para converter estas fibras (reforço) misturadas com o poliuretano de mamona (matriz) em eco-compósito com distintas proporções (5%, 10%, 15% e  20%). Foram estudadas as propriedades da fibra pela  análise de MEV, DRX e FTIR. Os compósitos foram fabricados em molde por compressão com dimensões 30x30x1cm com um tempo de cura de 24 horas. Para caracterização dos compósitos foram realizados os seguintes ensaios normatizados: mecânicos (tração, compressão, dureza shore A), testes absorção de água, moisture regain e biodegradação. As propriedades térmicas nas fibras e compósitos foram analisadas por TG, DSC, condutividade térmica, resistividade, capacidade calorifica, resistência térmica e dilatometria. Analisando os resultados destes testes, observou-se que o compósito reforçado com 20% apresentou um melhor comportamento térmico e estabilidade dimensional quando comparado aos isolantes térmicos comerciais. Sendo também possível observar um equilíbrio na absorção de umidade dos compósitos sendo evidenciado com o seu maior índice de absorção nesta mesma amostra (20%). As micrografias demonstram as regiões de interação da fibra com o poliuretano com preenchimento dos espaços vazios. Nos testes de dureza e compressão podemos identificar que com o aumento do percentual de fibras o material adquire uma maior rigidez fazendo se necessária uma maior tensão utilizada para deformação.


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  • A sustentabilidade tem sido cada dia mais um tema em evidência no mundo, atualmente organizações têm buscado estar cada vez mais dentro desta filosofia em seus processos, produtos ou serviços. No presente trabalho foram fabricados eco-compósitos com a fibra animal (lã canina) que atualmente é descartada no meio ambiente sem nenhum aproveitamento. As fases do projeto consistiram em tratamento inicial das fibras em solução alcalina (NaOH) à 0,05 mols para retirada das impurezas presentes, e desenvolver métodos para converter estas fibras (reforço) misturadas com o poliuretano de mamona (matriz) em eco-compósito com distintas proporções (5%, 10%, 15% e  20%). Foram estudadas as propriedades da fibra pela  análise de MEV, DRX e FTIR. Os compósitos foram fabricados em molde por compressão com dimensões 30x30x1cm com um tempo de cura de 24 horas. Para caracterização dos compósitos foram realizados os seguintes ensaios normatizados: mecânicos (tração, compressão, dureza shore A), testes absorção de água, moisture regain e biodegradação. As propriedades térmicas nas fibras e compósitos foram analisadas por TG, DSC, condutividade térmica, resistividade, capacidade calorifica, resistência térmica e dilatometria. Analisando os resultados destes testes, observou-se que o compósito reforçado com 20% apresentou um melhor comportamento térmico e estabilidade dimensional quando comparado aos isolantes térmicos comerciais. Sendo também possível observar um equilíbrio na absorção de umidade dos compósitos sendo evidenciado com o seu maior índice de absorção nesta mesma amostra (20%). As micrografias demonstram as regiões de interação da fibra com o poliuretano com preenchimento dos espaços vazios. Nos testes de dureza e compressão podemos identificar que com o aumento do percentual de fibras o material adquire uma maior rigidez fazendo se necessária uma maior tensão utilizada para deformação.

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  • IGOR MARCEL GOMES ALMEIDA
  • ANÁLISE TRIBO-TERMODINÂMICA DA APLICAÇÃO DE NANOPARTÍCULAS DE Al2O3 COMO ADITIVO LUBRIFICANTE EM COMPRESSOR HERMÉTICO DE REFRIGERAÇÃO

  • Orientador : CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • EDUARDO GALVAO RAMALHO
  • ENIO PEDONE BANDARRA FILHO
  • Data: 15/12/2015

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  • A performance termodinâmica de um sistema de refrigeração pode ser melhorada se a redução no trabalho de compressão for obtida por uma determinada técnica, para uma taxa de remoção de calor específica. Este trabalho analisa o efeito da dispersão, em pequena concentração, de nanopartículas de Al2O3 (50 nm de dâmetro) no lubrificante baseado em óleo mineral sobre: a viscosidade, condutividade térmica e características de lubrificação, bem como na performance global (baseada na segunda lei da termodinâmica) do sistema de refrigeração utilizando R134a ou R600a como refrigerantes. O estudo analisou as influências das variáveis: i) carga de refrigerante (100, 110, 120 e 130 g), ii) velocidade de rotação do forçador do condensador (800 e 1100 RPM) e iii) concentração de nanopartículas (0,1 e 0,5 g/L) sobre a performance do sistema utilizando o método Taguchi numa matriz de ensaios L8, tendo como critério ―menor irreversibilidade é melhor‖. Foram realizados ensaios de abaixamento de temperatura e ciclagem conforme normas NBR 12866 e NBR 12869, respectivamente, para avaliar os parâmetros operacionais de: porcentagem de funcionamento, número de ciclos por hora, pressões de sucção e descarga, temperatura do cárter do compressor, temperatura de evaporação, temperatura de condensação, consumo de energia até set-point, consumo total de energia e potência consumida. Para fins de avaliação das características de lubrificação dos nanolubrificantes utilizados no compressor, foram realizados ensaios acelerados em uma bancada de HFRR. Em cada ensaio de 60 minutos, lubrificado por um nanolubrificante com determinada concentração (0; 0,1 e 0,5 g/L), com três repetições, uma esfera (diâmetro 6,00±0,05 mm, Ra 0,05±0,005 μm, aço AISI 52100, E = 210 GPa, HRC 62±4) deslizava sobre um disco plano (ferro fundido cinzento FC200, Ra < 0,5±0,005 μm) em um movimento alternado com amplitude de 1 mm, frequência de 20 Hz e carga normal de 10 N. Os sinais de coeficiente de atrito e formação de filme foram registrados por sensores acoplados ao sistema HFRR. Observou-se uma tendência pouco comentada na literatura: a de redução da viscosidade do nanolubrificante com a presença de baixas concentrações de nanopartículas. Constatou-se a tendência dominante na literatura, aumento da condutividade térmica com o aumento da fração em massa de nanopartículas no fluido base. Outro fato constatado é o crescimento expressivo da condutividade térmica do nanolubrificante com o aumento da temperatura. A velocidade de rotação do ventilador do condensador é o parâmetro de maior influência (46,192 %) na performance termodinâmica do refrigerador, seguido da carga de R600a (38,606 %). A concentração de nanopartículas de Al2O3 no lubrificante desempenha a menor influência na performance do sistema, com 12,44%. Os resultados de consumo de energia indicam que a adição de nanopartículas ao lubrificante (0,5 g/l), juntamente com o R600a, permitem reduzir o consumo do refrigerador em 25,9%, com relação ao R134a e lubrificante POE. Somente a adição de nanopartículas de Al2O3 ao lubrificante resulta em redução de cerca de 5% no consumo.


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  • A performance termodinâmica de um sistema de refrigeração pode ser melhorada se a redução no trabalho de compressão for obtida por uma determinada técnica, para uma taxa de remoção de calor específica. Este trabalho analisa o efeito da dispersão, em pequena concentração, de nanopartículas de Al2O3 (50 nm de dâmetro) no lubrificante baseado em óleo mineral sobre: a viscosidade, condutividade térmica e características de lubrificação, bem como na performance global (baseada na segunda lei da termodinâmica) do sistema de refrigeração utilizando R134a ou R600a como refrigerantes. O estudo analisou as influências das variáveis: i) carga de refrigerante (100, 110, 120 e 130 g), ii) velocidade de rotação do forçador do condensador (800 e 1100 RPM) e iii) concentração de nanopartículas (0,1 e 0,5 g/L) sobre a performance do sistema utilizando o método Taguchi numa matriz de ensaios L8, tendo como critério ―menor irreversibilidade é melhor‖. Foram realizados ensaios de abaixamento de temperatura e ciclagem conforme normas NBR 12866 e NBR 12869, respectivamente, para avaliar os parâmetros operacionais de: porcentagem de funcionamento, número de ciclos por hora, pressões de sucção e descarga, temperatura do cárter do compressor, temperatura de evaporação, temperatura de condensação, consumo de energia até set-point, consumo total de energia e potência consumida. Para fins de avaliação das características de lubrificação dos nanolubrificantes utilizados no compressor, foram realizados ensaios acelerados em uma bancada de HFRR. Em cada ensaio de 60 minutos, lubrificado por um nanolubrificante com determinada concentração (0; 0,1 e 0,5 g/L), com três repetições, uma esfera (diâmetro 6,00±0,05 mm, Ra 0,05±0,005 μm, aço AISI 52100, E = 210 GPa, HRC 62±4) deslizava sobre um disco plano (ferro fundido cinzento FC200, Ra < 0,5±0,005 μm) em um movimento alternado com amplitude de 1 mm, frequência de 20 Hz e carga normal de 10 N. Os sinais de coeficiente de atrito e formação de filme foram registrados por sensores acoplados ao sistema HFRR. Observou-se uma tendência pouco comentada na literatura: a de redução da viscosidade do nanolubrificante com a presença de baixas concentrações de nanopartículas. Constatou-se a tendência dominante na literatura, aumento da condutividade térmica com o aumento da fração em massa de nanopartículas no fluido base. Outro fato constatado é o crescimento expressivo da condutividade térmica do nanolubrificante com o aumento da temperatura. A velocidade de rotação do ventilador do condensador é o parâmetro de maior influência (46,192 %) na performance termodinâmica do refrigerador, seguido da carga de R600a (38,606 %). A concentração de nanopartículas de Al2O3 no lubrificante desempenha a menor influência na performance do sistema, com 12,44%. Os resultados de consumo de energia indicam que a adição de nanopartículas ao lubrificante (0,5 g/l), juntamente com o R600a, permitem reduzir o consumo do refrigerador em 25,9%, com relação ao R134a e lubrificante POE. Somente a adição de nanopartículas de Al2O3 ao lubrificante resulta em redução de cerca de 5% no consumo.

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  • JAILTON WEBER GOMES
  • OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE UM COMPÓSITO DE MATRIZ POLIMÉRICA COM CARGA DE RESÍDUOS GERADOS PELA MANUFATURA DO MDF (MIDIUM DENSITY FIBERBOARD) PARA A FABRICAÇÃO DE UM FORNO SOLAR

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALEXANDRE BOLEIRA LOPO
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 16/12/2015

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  • Nos últimos anos inúmeros trabalhos relacionados à melhoria da eficiência dos processos produtivos, em todos os setores, apresentaram soluções simples visando diminuir custos de produção, reduzindo a matéria prima utilizada na fabricação de bens de consumo. O apelo ecológico é um dos principais motivos que impulsionam o uso de rejeitos industriais, porém, a redução na quantidade de matriz empregada em compósitos e consequentemente a diminuição da despesa de produção é um aspecto importante a ser considerado. Este trabalho propõe a utilização de resíduos de MDF (Miduim Density Fiberboard) em pó coletados em marcenarias, como reforço/carga na fabricação de compósitos poliméricos utilizando como matriz as resinas poliéster ortoftálica e teraftálica. Foram estudados os processos de obtenção dos compósitos e sua caracterização através das propriedades mecânicas, térmicas e físicas em amostras de compósitos com frações mássicas de 0, 10, 15 e 20 % de resíduo adicionado aos dois diferentes tipos de resina poliéster. Para testar o desempenho térmico e mecânico do material proposto fabricou-se um forno solar do tipo caixa com o compósito E20, sobretudo devido a menor utilização de resina, e alimentos foram preparados. O compósito E20 é produzido com resina teraftálica (escura) acrescido com 20% de resíduo. Os compósitos obtidos 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 os compósitos proposto demonstraram mais competitivo quando comparados às matrizes de origem. Como esperado os compósitos apresentaram maiores índices de absorção de água quando comparados às matrizes poliméricas, porém foi observado que os formulados com resina ortoftálica (cristal) mostraram maior susceptibilidade em absorver tanto de água destilada quanto água do mar. A densidade aparente dos compósitos não apresentaram variação significativas em relação às matrizes utilizadas, havendo desvio padrão de 0,015g/cm³. Demonstrou-se, portanto, que os resíduos agregados à resina têm a função de carga, todavia quando se analisa o aumento no módulo de elasticidade para todos os compósitos fabricados verificamos o reforço proporcionado por tal resíduo. O material utilizado para a fabricação do forno solar, o compósito E20, apresentou aceitável desempenho mecânico, pois a estrutura fabricada mostrou-se rígida e com bom desempenho térmico tendo em vista as temperaturas alcançadas durante o ensaio conferindo tempos de cozimento de alimentos compatível com outros já estudados no Brasil e no LMHES da UFRN.


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  • Nos últimos anos inúmeros trabalhos relacionados à melhoria da eficiência dos processos produtivos, em todos os setores, apresentaram soluções simples visando diminuir custos de produção, reduzindo a matéria prima utilizada na fabricação de bens de consumo. O apelo ecológico é um dos principais motivos que impulsionam o uso de rejeitos industriais, porém, a redução na quantidade de matriz empregada em compósitos e consequentemente a diminuição da despesa de produção é um aspecto importante a ser considerado. Este trabalho propõe a utilização de resíduos de MDF (Miduim Density Fiberboard) em pó coletados em marcenarias, como reforço/carga na fabricação de compósitos poliméricos utilizando como matriz as resinas poliéster ortoftálica e teraftálica. Foram estudados os processos de obtenção dos compósitos e sua caracterização através das propriedades mecânicas, térmicas e físicas em amostras de compósitos com frações mássicas de 0, 10, 15 e 20 % de resíduo adicionado aos dois diferentes tipos de resina poliéster. Para testar o desempenho térmico e mecânico do material proposto fabricou-se um forno solar do tipo caixa com o compósito E20, sobretudo devido a menor utilização de resina, e alimentos foram preparados. O compósito E20 é produzido com resina teraftálica (escura) acrescido com 20% de resíduo. Os compósitos obtidos 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 os compósitos proposto demonstraram mais competitivo quando comparados às matrizes de origem. Como esperado os compósitos apresentaram maiores índices de absorção de água quando comparados às matrizes poliméricas, porém foi observado que os formulados com resina ortoftálica (cristal) mostraram maior susceptibilidade em absorver tanto de água destilada quanto água do mar. A densidade aparente dos compósitos não apresentaram variação significativas em relação às matrizes utilizadas, havendo desvio padrão de 0,015g/cm³. Demonstrou-se, portanto, que os resíduos agregados à resina têm a função de carga, todavia quando se analisa o aumento no módulo de elasticidade para todos os compósitos fabricados verificamos o reforço proporcionado por tal resíduo. O material utilizado para a fabricação do forno solar, o compósito E20, apresentou aceitável desempenho mecânico, pois a estrutura fabricada mostrou-se rígida e com bom desempenho térmico tendo em vista as temperaturas alcançadas durante o ensaio conferindo tempos de cozimento de alimentos compatível com outros já estudados no Brasil e no LMHES da UFRN.

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  • JOSE RIBEIRO DE SOUZA FILHO
  • OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE UM ECO-COMPÓSITO A BASE DE LÁTEX E BAINHA DA PALHA DO COQUEIRO PARA ISOLAMENTO TÉRMICO E ACÚSTICO

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • KESIA KARINA DE OLIVEIRA SOUTO SILVA
  • ALINE CRISTINA MENDES DE FARIAS
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • Data: 18/12/2015

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  • Com o surgimento de novas tecnologias, tem crescido a necessidade de utilização de novos materiais, e com isso tem se intensificado pesquisas sobre a obtenção e utilização de materiais provenientes de fontes renováveis, seja para reduzir os custos de produção e/ou impacto ambiental. Nesse contexto, verificou-se que a bainha da palha do coqueiro pode ser aproveitada como matéria-prima para a produção de um compósito que pode ser utilizado como isolante térmico e acústico. Depois de selecionadas as bainhas do coqueiro foram submetidas a tratamento com solução aquosa com 2% de hidróxido de sódio (NaOH). O compósito mencionado foi produzido com bainha do coqueiro e látex natural, com percentuais de bainha nas proporções 15%, 25% e 35% do volume total do composto. As propriedades físico-mecânicas avaliadas foram: Densidade, Absorção de Água, Teor de Umidade, Microscopia Eletrônica, Dureza Shore e Resistência à Tração. Além dos parâmetros já mencionados, foram determinadas a Condutividade Térmica, Difusividade Térmica, Resistividade Térmica, Calor Específico, Inflamabilidade, bem como a Isolação Acústica, proporcionada pelo compósito em estudo. As análises foram fundamentadas em normas ABNT, ASTM e UL. Diante dos resultados obtidos, pode-se concluir que o compósito produzido a partir da bainha do coqueiro pode ser utilizado como isolamento térmico e acústico. Com isso, dá-se um fim mais nobre a este material, que na maioria das vezes é queimado ou descartado inadequadamente no meio ambiente.


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  • Com o surgimento de novas tecnologias, tem crescido a necessidade de utilização de novos materiais, e com isso tem se intensificado pesquisas sobre a obtenção e utilização de materiais provenientes de fontes renováveis, seja para reduzir os custos de produção e/ou impacto ambiental. Nesse contexto, verificou-se que a bainha da palha do coqueiro pode ser aproveitada como matéria-prima para a produção de um compósito que pode ser utilizado como isolante térmico e acústico. Depois de selecionadas as bainhas do coqueiro foram submetidas a tratamento com solução aquosa com 2% de hidróxido de sódio (NaOH). O compósito mencionado foi produzido com bainha do coqueiro e látex natural, com percentuais de bainha nas proporções 15%, 25% e 35% do volume total do composto. As propriedades físico-mecânicas avaliadas foram: Densidade, Absorção de Água, Teor de Umidade, Microscopia Eletrônica, Dureza Shore e Resistência à Tração. Além dos parâmetros já mencionados, foram determinadas a Condutividade Térmica, Difusividade Térmica, Resistividade Térmica, Calor Específico, Inflamabilidade, bem como a Isolação Acústica, proporcionada pelo compósito em estudo. As análises foram fundamentadas em normas ABNT, ASTM e UL. Diante dos resultados obtidos, pode-se concluir que o compósito produzido a partir da bainha do coqueiro pode ser utilizado como isolamento térmico e acústico. Com isso, dá-se um fim mais nobre a este material, que na maioria das vezes é queimado ou descartado inadequadamente no meio ambiente.

2014
Dissertações
1
  • LUCIO MAURO SOUZA BORGES
  • ANÁLISE DE TENSÕES INTEGRADA A SISTEMA DE ENGENHARIA REVERSA PARA PROJETO E CONFECÇÃO DE PRÓTESES

  • Orientador : ANGELO RONCALLI OLIVEIRA GUERRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANGELO RONCALLI OLIVEIRA GUERRA
  • BENEDITO DE JESUS PINHEIRO FERREIRA
  • JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • Data: 24/01/2014

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  • Este trabalho consiste na concepção, desenvolvimento e implementação de um Módulo Computacional CAE contendo algoritmos para a análise de tensões e deformações integrado a um software acadêmico de visualização denominado OrtoCAD.  Os algoritmos de expansão para a interface CAE que são frutos desse trabalho foram desenvolvidos na linguagem FORTRAN objetivando complementar e ampliar as potencialidades de dois trabalhos previamente desenvolvidos no âmbito do PPGEM-UFRN, a saber:  projeto e fabricação de um Leitor Eletro-Mecânico  e o software OrtoCAD. O OrtoCAD é uma interface CAD que, originalmente, inclui a  visualização 3D de cartuchos protéticos a partir de dados gerados por um equipamento (espécie de scanner tridimensional simplificado que utiliza engenharia reversa) dotado de um sistema de Leitura Eletro-Mecânica (LEM). Inicialmente, a geometria de um coto (i.e. parte remanescente de uma perna amputada e onde a prótese se encaixa) é obtida a partir dos dados produzidos pelo equipamento LEM, aplicando-se os conceitos da Engenharia Reversa. O núcleo FEA proposto aplica os conceitos de teoria da casca, onde uma lâmina 2D é gerada a partir de um peça sólida 3D oriunda do OrtoCAD. O programa de análise de casca desenvolvido utiliza o Método dos Elementos Finitos (MEF) para a descrição da geometria assim como a análise de comportamento do material, fazendo a utilização de elementos de base Lagrangeana quadrangular de nove nós e campo de deslocamento de ordem superior para melhor descrição do campo de tensões na espessura. Como resultado o novo módulo FEA oferece ótimas vantagens ao prover o OrtoCAD com novas funcionalidades, a saber: possibilitou a independência dos softwares comerciais de elevado custo; ampliou a biblioteca disponibilizando novas rotinas computacionais que tratam o problema de forma mais realística utilizando critérios de falhas de engenharia voltados para materiais compósitos; melhorou a performance da análise FEA ao utilizar um elemento de malha específico que contempla um maior número de nós e, finalmente, possui a vantagem de ser aberto e customizado oferecendo versatilidade intrínseca e amplas possibilidades de edição, ajuste e/ou otimização que se façam necessárias no futuro.


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  • Este trabalho consiste na concepção, desenvolvimento e implementação de um Módulo Computacional CAE contendo algoritmos para a análise de tensões e deformações integrado a um software acadêmico de visualização denominado OrtoCAD.  Os algoritmos de expansão para a interface CAE que são frutos desse trabalho foram desenvolvidos na linguagem FORTRAN objetivando complementar e ampliar as potencialidades de dois trabalhos previamente desenvolvidos no âmbito do PPGEM-UFRN, a saber:  projeto e fabricação de um Leitor Eletro-Mecânico  e o software OrtoCAD. O OrtoCAD é uma interface CAD que, originalmente, inclui a  visualização 3D de cartuchos protéticos a partir de dados gerados por um equipamento (espécie de scanner tridimensional simplificado que utiliza engenharia reversa) dotado de um sistema de Leitura Eletro-Mecânica (LEM). Inicialmente, a geometria de um coto (i.e. parte remanescente de uma perna amputada e onde a prótese se encaixa) é obtida a partir dos dados produzidos pelo equipamento LEM, aplicando-se os conceitos da Engenharia Reversa. O núcleo FEA proposto aplica os conceitos de teoria da casca, onde uma lâmina 2D é gerada a partir de um peça sólida 3D oriunda do OrtoCAD. O programa de análise de casca desenvolvido utiliza o Método dos Elementos Finitos (MEF) para a descrição da geometria assim como a análise de comportamento do material, fazendo a utilização de elementos de base Lagrangeana quadrangular de nove nós e campo de deslocamento de ordem superior para melhor descrição do campo de tensões na espessura. Como resultado o novo módulo FEA oferece ótimas vantagens ao prover o OrtoCAD com novas funcionalidades, a saber: possibilitou a independência dos softwares comerciais de elevado custo; ampliou a biblioteca disponibilizando novas rotinas computacionais que tratam o problema de forma mais realística utilizando critérios de falhas de engenharia voltados para materiais compósitos; melhorou a performance da análise FEA ao utilizar um elemento de malha específico que contempla um maior número de nós e, finalmente, possui a vantagem de ser aberto e customizado oferecendo versatilidade intrínseca e amplas possibilidades de edição, ajuste e/ou otimização que se façam necessárias no futuro.

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  • GERALDO FRANCISCO DE SOUZA REBOUCAS
  • ESTABILIZAÇÃO DE ÓRBITAS PERIÓDICAS INSTÁVEIS UTILIZANDO CONTROLE POR MODOS DESLIZANTES COM COMPENSAÇÃO ADAPTATIVA

  • Orientador : WALLACE MOREIRA BESSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALDAYR DANTAS DE ARAUJO
  • JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
  • MARCELO AMORIM SAVI
  • WALLACE MOREIRA BESSA
  • Data: 28/01/2014

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  • O comportamento caótico tem sido amplamente observado na natureza, tanto em fenômenos físicos e químicos quanto em sistemas biológicos, aparecendo também em diversas aplicações de engenharia, se manifestando tanto em simples osciladores mecânicos quanto nos mais avançados sistemas de comunicação. No que concerne aos sistemas mecânicos, comumente os efeitos das não-linearidades sobre o comportamento dinâmico do sistema são de caráter indesejável, o que tem motivado o desenvolvimento de estratégias de compensação.
    No entanto, recentemente tem-se verificado a existência de situações nas quais a riqueza da dinâmica não-linear torna-se atraente. Devido a sua grande sensibilidade às condições iniciais, os sistemas caóticos podem sofrer mudanças consideráveis por meio de pequenas variações em seus parâmetros, o que é extremamente favorável quando desejamos dar maior flexibilidade ao sistema controlado.
    Nesse sentido, analisaremos as variações apresentadas pelo oscilador de Duffing, em especial de suas órbitas periódicas instáveis e seção de Poincaré frente a alterações percentuais de $\pm$ 5, $\pm$ 1 e +10 \% no valor nominal do paramêtro que multiplica o termo cúbico. Em seguida, sabendo que o gasto de energia para estabilizar OPIs é mínimo, analisaremos o esforço de controle necessário para controlar e estabilizar tais órbitas, que pertencem a modelos diferentes do oscilador de Duffing nominal.
    Devido a sua robustez a incertezas parâmetricas utilizaremos um controlador por modos deslizantes com função de saturação e compensação adaptativa por série de Fourier.


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  • O comportamento caótico tem sido amplamente observado na natureza, tanto em fenômenos físicos e químicos quanto em sistemas biológicos, aparecendo também em diversas aplicações de engenharia, se manifestando tanto em simples osciladores mecânicos quanto nos mais avançados sistemas de comunicação. No que concerne aos sistemas mecânicos, comumente os efeitos das não-linearidades sobre o comportamento dinâmico do sistema são de caráter indesejável, o que tem motivado o desenvolvimento de estratégias de compensação.
    No entanto, recentemente tem-se verificado a existência de situações nas quais a riqueza da dinâmica não-linear torna-se atraente. Devido a sua grande sensibilidade às condições iniciais, os sistemas caóticos podem sofrer mudanças consideráveis por meio de pequenas variações em seus parâmetros, o que é extremamente favorável quando desejamos dar maior flexibilidade ao sistema controlado.
    Nesse sentido, analisaremos as variações apresentadas pelo oscilador de Duffing, em especial de suas órbitas periódicas instáveis e seção de Poincaré frente a alterações percentuais de $\pm$ 5, $\pm$ 1 e +10 \% no valor nominal do paramêtro que multiplica o termo cúbico. Em seguida, sabendo que o gasto de energia para estabilizar OPIs é mínimo, analisaremos o esforço de controle necessário para controlar e estabilizar tais órbitas, que pertencem a modelos diferentes do oscilador de Duffing nominal.
    Devido a sua robustez a incertezas parâmetricas utilizaremos um controlador por modos deslizantes com função de saturação e compensação adaptativa por série de Fourier.

3
  • RONYCLEI RAIMUNDO DA SILVA
  • EFEITO DA MOAGEM DE ALTA ENERGIA NA DENSIFICAÇÃO E ESTRUTURA DE UM COMPÓSITO Mo-Cu PRODUZIDO PELA MOAGEM, DECOMPOSIÇÃO, REDUÇÃO E SINTERIZAÇÃO DE UM PÓ DE HEPTAMOLIBDATO E COBRE

  • Orientador : FRANCINE ALVES DA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCINE ALVES DA COSTA
  • UILAME UMBELINO GOMES
  • ARIADNE DE SOUZA SILVA
  • GILSON GARCIA DA SILVA
  • Data: 31/01/2014

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  • O sistema Mo-Cu é um compósito usado na indústria elétrica como material para contato elétrico e resistência de eletrodo de solda assim como dissipador de calor e absorvedor de microondas 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 micoreletrônica. 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 ambos 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 um pó compósito HMA-20%Cu assim como o efeito desta preparação na densificação e estrutura do compósito Mo-Cu produzido. Pós de HMA e Cu na proporção de 20% em massa de Cu foram preparados pelas técnicas de mistura mecânica e moagem de alta energia em um moinho planetário. Estes foram moídos por até 50 horas. Para observar a evolução das características das partículas, amostras de pós foram colhidas após 2, 10, 15, 20, 30 e 40 horas de moagem. Amostras cilíndricas com 5 e 8 mm de diâmetro e 3 a 4 mm de espessura foram obtidas por prensagem a 200 MPa tanto para os pós misturados como para os moídos. Tais amostras foram sinterizada a 1200 oC por 60 minutos sob uma atmosfera de H2. Para verificar o efeito da taxa de aquecimento na estrutura do material durante a decomposição e redução do HMA, foram usadas as taxas de 2, 5 e 10 oC/min.. Os pós e as estruturas dos corpos sinterizados foram caracterizados por DRX, MO, MEV e EDS. A densidade dos corpos verdes e sinterizados foi medida usando o método geométrico (massa/volume). Medidas de microdureza vickers com carga de 20 N durante 15 s foram efetuadas nas estruturas sinterizadas. A densidade das estruturas sinterizadas a 10 oC/min. alcançou 99 % da densidade teórica, em quanto a densidade das estruturas sinterizadas a 2 oC/min. atingiu somente 90 % da densidade teórica.


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  • O sistema Mo-Cu é um compósito usado na indústria elétrica como material para contato elétrico e resistência de eletrodo de solda assim como dissipador de calor e absorvedor de microondas 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 micoreletrônica. 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 ambos 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 um pó compósito HMA-20%Cu assim como o efeito desta preparação na densificação e estrutura do compósito Mo-Cu produzido. Pós de HMA e Cu na proporção de 20% em massa de Cu foram preparados pelas técnicas de mistura mecânica e moagem de alta energia em um moinho planetário. Estes foram moídos por até 50 horas. Para observar a evolução das características das partículas, amostras de pós foram colhidas após 2, 10, 15, 20, 30 e 40 horas de moagem. Amostras cilíndricas com 5 e 8 mm de diâmetro e 3 a 4 mm de espessura foram obtidas por prensagem a 200 MPa tanto para os pós misturados como para os moídos. Tais amostras foram sinterizada a 1200 oC por 60 minutos sob uma atmosfera de H2. Para verificar o efeito da taxa de aquecimento na estrutura do material durante a decomposição e redução do HMA, foram usadas as taxas de 2, 5 e 10 oC/min.. Os pós e as estruturas dos corpos sinterizados foram caracterizados por DRX, MO, MEV e EDS. A densidade dos corpos verdes e sinterizados foi medida usando o método geométrico (massa/volume). Medidas de microdureza vickers com carga de 20 N durante 15 s foram efetuadas nas estruturas sinterizadas. A densidade das estruturas sinterizadas a 10 oC/min. alcançou 99 % da densidade teórica, em quanto a densidade das estruturas sinterizadas a 2 oC/min. atingiu somente 90 % da densidade teórica.

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  • SYNARA LUCIEN DE LIMA CAVALCANTI
  • CARACTERIZAÇÃO DO ÓLEO DE CARNAÚBA PARA USO COMO BIOLUBRIFICANTE

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADELCI MENEZES DE OLIVEIRA
  • EDUARDO LINS DE BARROS NETO
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • Data: 03/02/2014

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  • 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 e combustíveis faz-se necessário para suprir futuras demandas e diminuir os possíveis danos ambientais; por este motivo, procuram-se formas alternativas para produção de determinados produtos derivados do petróleo, como o biodiesel, por exemplo. Voltando para a esfera dos lubrificantes, percebe-se também essa necessidade de novas matérias-primas para a sua produção. O óleo vegetal é um recurso renovável e biodegradável, e a sua utilização implica em vantagens nos aspectos ambientais, sociais e econômicos. O desenvolvimento deste projeto tem como objetivo caracterizar o óleo de carnaúba como um lubrificante vegetal, ou biolubrificante. Para analisar o óleo de carnaúba foram desenvolvidos ensaios como verificação de massa específica, ponto de fulgor, ponto de combustão, viscosidade, índice de viscosidade, índice de acidez, pH, corrosão ao cobre e desgaste por abrasão.


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  • 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 e combustíveis faz-se necessário para suprir futuras demandas e diminuir os possíveis danos ambientais; por este motivo, procuram-se formas alternativas para produção de determinados produtos derivados do petróleo, como o biodiesel, por exemplo. Voltando para a esfera dos lubrificantes, percebe-se também essa necessidade de novas matérias-primas para a sua produção. O óleo vegetal é um recurso renovável e biodegradável, e a sua utilização implica em vantagens nos aspectos ambientais, sociais e econômicos. O desenvolvimento deste projeto tem como objetivo caracterizar o óleo de carnaúba como um lubrificante vegetal, ou biolubrificante. Para analisar o óleo de carnaúba foram desenvolvidos ensaios como verificação de massa específica, ponto de fulgor, ponto de combustão, viscosidade, índice de viscosidade, índice de acidez, pH, corrosão ao cobre e desgaste por abrasão.

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  • JAYNA KÁTIA DIONISIO DOS SANTOS
  • INFLUÊNCIA DA CONFIGURAÇÃO DO TECIDO E DO TRATAMENTO SUPERFICIAL DAS FIBRAS NAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DE COMPÓSITOS REFORÇADOS COM FIBRAS NATURAIS

  • Orientador : RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • RAIMUNDO NONATO BARBOSA FELIPE
  • RENATA CARLA TAVARES SANTOS FELIPE
  • Data: 04/02/2014

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  • O uso de materiais compósitos em todos os segmentos da indústria moderna cresce exponencialmente, visto os benefícios que este material consegue proporcionar com suas características que são únicas, já que são projetados e fabricados para atender as necessidades específicas em cada aplicação. No entanto, para um bom desempenho do material, é necessário alguns cuidados como o uso do processo de fabricação adequado, a composição de cada elemento, além da aderência fibra/matriz, sendo este um fator preponderante na resistência mecânica final do produto. Além disso, têm-se tornado imprescindível também pensar o material compósito com capacidade de utilização ecologicamente correta. Diante disto, este trabalho tem como objetivo caracterizar as fibras de curauá, sisal e sisal tratado com hidróxido de sódio (NaOH) à 3%, bem como avaliar as propriedades mecânicas de compósitos de matriz polimérica (Resina Poliéster Ortoftálica) reforçados com tecidos uni e bidirecionais destas fibras, além de, analisar a influência do tratamento químico na superfície da fibra de sisal para o desempenho mecânico do compósito sisal/poliéster. Para tanto se teve como primeira etapa a caracterização dimensional e mecânica das fibras, seguido da confecção dos tecidos, já que estes não se encontram no mercado, e posteriormente, o tratamento dos tecidos de sisal. Os compósitos foram confeccionados de acordo com o processo de laminação manual (Hand lay-up) e avaliados quanto às propriedades de tração uniaxial e cisalhamento do tipo iosipescu. Após a realização dos estudos foi observado que o compósito de curauá, para todos os casos estudados, apresentou maior resistência e módulo à tração e ao iosipescu, e ainda, que o tratamento químico superficial na fibra de sisal produziu uma melhoria do compósito, na medida em que aumentou em até 36% a resistência à tração.


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  • O uso de materiais compósitos em todos os segmentos da indústria moderna cresce exponencialmente, visto os benefícios que este material consegue proporcionar com suas características que são únicas, já que são projetados e fabricados para atender as necessidades específicas em cada aplicação. No entanto, para um bom desempenho do material, é necessário alguns cuidados como o uso do processo de fabricação adequado, a composição de cada elemento, além da aderência fibra/matriz, sendo este um fator preponderante na resistência mecânica final do produto. Além disso, têm-se tornado imprescindível também pensar o material compósito com capacidade de utilização ecologicamente correta. Diante disto, este trabalho tem como objetivo caracterizar as fibras de curauá, sisal e sisal tratado com hidróxido de sódio (NaOH) à 3%, bem como avaliar as propriedades mecânicas de compósitos de matriz polimérica (Resina Poliéster Ortoftálica) reforçados com tecidos uni e bidirecionais destas fibras, além de, analisar a influência do tratamento químico na superfície da fibra de sisal para o desempenho mecânico do compósito sisal/poliéster. Para tanto se teve como primeira etapa a caracterização dimensional e mecânica das fibras, seguido da confecção dos tecidos, já que estes não se encontram no mercado, e posteriormente, o tratamento dos tecidos de sisal. Os compósitos foram confeccionados de acordo com o processo de laminação manual (Hand lay-up) e avaliados quanto às propriedades de tração uniaxial e cisalhamento do tipo iosipescu. Após a realização dos estudos foi observado que o compósito de curauá, para todos os casos estudados, apresentou maior resistência e módulo à tração e ao iosipescu, e ainda, que o tratamento químico superficial na fibra de sisal produziu uma melhoria do compósito, na medida em que aumentou em até 36% a resistência à tração.

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  • ARLINDO BALBINO DO NASCIMENTO NETO
  • DESENHO E CONSTRUÇÃO DE UM PROTÓTIPO GERADOR DE JATO DE PLASMA FRIO À PRESSÃO ATMOSFÉRICA PARA APLICAÇÕES BIOMÉDICAS

  • Orientador : CUSTODIO LEOPOLDINO DE BRITO GUERRA NETO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CUSTODIO LEOPOLDINO DE BRITO GUERRA NETO
  • CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • FERNANDO RIBEIRO OLIVEIRA
  • MUNEMASA MACHIDA
  • Data: 07/02/2014

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  • Plasma frio a baixa pressão vem se destacando pela sua versatilidade e por ser ambientalmente correto, obtendo-se bons resultados na modificação das propriedades físico-químicas dos materiais. Porém, esta técnica necessita de um sistema de vácuo que onera o custo do equipamento além de limitar seu uso para superfícies com alta pressão de vapor. Diante disso e do advento da televisão a plasma novas tecnologias, capazes de gerar o plasma frio a pressão atmosférica, estão em crescente desenvolvimento. Dentre elas se destaca a de descarga por barreira dielétrica (DBD). No presente trabalho foi utilizada esta técnica para construção de um protótipo gerador de jato de plasma, visando modificações de superfície biocompatíveis para aplicação biomédica. Utilizou-se argônio como gás de trabalho e estudou-se a influência de parâmetros como posição entre eletrodos, tensão e frequência elétrica sobre as características das descargas luminescentes. Além disso tratou-se disco de titânio grau II polido e verificaram-se a energia elétrica consumida, comprimento, intensidade e modificações superficiais do titânio. A energia consumida durante as descargas foram verificadas pelo método da figura de Lissajous. Para verificar o comprimento dos jatos foi utilizado o software Image Pro Plus. As modificações na superfície do titânio foram verificadas por microscopia ótica (MO) e de força atômica (MFA). O trabalho mostrou que variações dos parâmetros de tensão, frequência e posição geométrica entre os eletrodos influenciam na formação do jato de plasma. Foi possível concluir que o jato de plasma próximo à temperatura ambiente e a pressão atmosférica foi capaz de provocar modificações superficiais no titânio.


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  • Plasma frio a baixa pressão vem se destacando pela sua versatilidade e por ser ambientalmente correto, obtendo-se bons resultados na modificação das propriedades físico-químicas dos materiais. Porém, esta técnica necessita de um sistema de vácuo que onera o custo do equipamento além de limitar seu uso para superfícies com alta pressão de vapor. Diante disso e do advento da televisão a plasma novas tecnologias, capazes de gerar o plasma frio a pressão atmosférica, estão em crescente desenvolvimento. Dentre elas se destaca a de descarga por barreira dielétrica (DBD). No presente trabalho foi utilizada esta técnica para construção de um protótipo gerador de jato de plasma, visando modificações de superfície biocompatíveis para aplicação biomédica. Utilizou-se argônio como gás de trabalho e estudou-se a influência de parâmetros como posição entre eletrodos, tensão e frequência elétrica sobre as características das descargas luminescentes. Além disso tratou-se disco de titânio grau II polido e verificaram-se a energia elétrica consumida, comprimento, intensidade e modificações superficiais do titânio. A energia consumida durante as descargas foram verificadas pelo método da figura de Lissajous. Para verificar o comprimento dos jatos foi utilizado o software Image Pro Plus. As modificações na superfície do titânio foram verificadas por microscopia ótica (MO) e de força atômica (MFA). O trabalho mostrou que variações dos parâmetros de tensão, frequência e posição geométrica entre os eletrodos influenciam na formação do jato de plasma. Foi possível concluir que o jato de plasma próximo à temperatura ambiente e a pressão atmosférica foi capaz de provocar modificações superficiais no titânio.

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  • RENATA FERREIRA DE SOUSA
  • OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE UM COMPÓSITO A BASE DE REJEITO DO GESSO E CHAMOTE DE TELHA VISANDO A OBTENÇÃO DE FILTROS CERÂMICOS

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GILSON GARCIA DA SILVA
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • Data: 07/02/2014

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  • Devido ao crescimento da construção civil são gerados grandes quantidades de rejeitos de gesso e chamote de telha. Com isso, foi produzido um compósito cerâmico viabilizando a técnica do aproveitamento desses rejeitos como matéria-prima utilizando diferentes proporções de massas com: 50% do rejeito de gesso e 50% do chamote de telha para formulção FA; 90% do rejeito de gesso e 10% do chamote para formulçao FB; 80% do rejeito de gesso e 20% do chamote de telha formulação FC; 70% do rejeito de gesso e 30% do chamote formulação FD e 60% do rejeito de gesso e 40% do chamote de telha para formulçao FE. Essa  matérias-primas foram moidas em moinhos de bolas por 60 minutos e peneirados em malha ABNT 200 mesh. Para caracterização preliminares, contou-se com análises químicas por fluorescência de raios X (FRX), análises mineralógicas por difração de raios X (DRX)  e granulometria de cada rejeito. A análise termogravimétrica (TG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC) da formulação FA. Os corpos-de-prova foram confeccionados por compactação uniaxial com pressão de 25 MPa e em seguida sinterizados nas temperaturas de 900, 1000 e 1100°C, com patamar de sinterização de 60 minutos e taxa de aquecimento de 10°C/ min. Para avaliar os ensaios físico- mecânico, foram realizados ensaios tecnológicos de retração linear, absorção de água, porosidade aparente, massa especifica aparente e resistência à flexão. A superficie de fratura foi caracterizada por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados mostram que a mistura dos rejeitos em diferentes formulações apresentam características físicas e mineralógicas semelhantes as matérias-primas convencionais . Pode-se concluir que é possível aproveitar os rejeitos do chamote de telha e gesso para a produção de filtros cerâmicos, tornando-se uma alternativa viável que trará diversos benefícios, como a redução da quantidade de rejeitos descartado e redução do impacto ambiental, além de aumentar o leque de opções de matérias-primas para indústria cerâmica.


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  • Devido ao crescimento da construção civil são gerados grandes quantidades de rejeitos de gesso e chamote de telha. Com isso, foi produzido um compósito cerâmico viabilizando a técnica do aproveitamento desses rejeitos como matéria-prima utilizando diferentes proporções de massas com: 50% do rejeito de gesso e 50% do chamote de telha para formulção FA; 90% do rejeito de gesso e 10% do chamote para formulçao FB; 80% do rejeito de gesso e 20% do chamote de telha formulação FC; 70% do rejeito de gesso e 30% do chamote formulação FD e 60% do rejeito de gesso e 40% do chamote de telha para formulçao FE. Essa  matérias-primas foram moidas em moinhos de bolas por 60 minutos e peneirados em malha ABNT 200 mesh. Para caracterização preliminares, contou-se com análises químicas por fluorescência de raios X (FRX), análises mineralógicas por difração de raios X (DRX)  e granulometria de cada rejeito. A análise termogravimétrica (TG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC) da formulação FA. Os corpos-de-prova foram confeccionados por compactação uniaxial com pressão de 25 MPa e em seguida sinterizados nas temperaturas de 900, 1000 e 1100°C, com patamar de sinterização de 60 minutos e taxa de aquecimento de 10°C/ min. Para avaliar os ensaios físico- mecânico, foram realizados ensaios tecnológicos de retração linear, absorção de água, porosidade aparente, massa especifica aparente e resistência à flexão. A superficie de fratura foi caracterizada por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados mostram que a mistura dos rejeitos em diferentes formulações apresentam características físicas e mineralógicas semelhantes as matérias-primas convencionais . Pode-se concluir que é possível aproveitar os rejeitos do chamote de telha e gesso para a produção de filtros cerâmicos, tornando-se uma alternativa viável que trará diversos benefícios, como a redução da quantidade de rejeitos descartado e redução do impacto ambiental, além de aumentar o leque de opções de matérias-primas para indústria cerâmica.

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  • WENDELL ALBANO
  • COMPARAÇÃO DE TÉCNICAS DE MODIFICAÇÃO SUPERFICIAL E SUAS INFLUÊNCIAS NA ADESÃO DO REVESTIMENTO EM FERRAMENTAS DE METAL DURO

  • Orientador : SALETE MARTINS ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADILSON JOSÉ DE OLIVEIRA
  • ALESSANDRO ROGER RODRIGUES
  • SALETE MARTINS ALVES
  • Data: 11/02/2014

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  • Os revestimentos propiciam um aumento na vida útil da ferramenta de corte, contudo é importante ressaltar que as características superficiais da ferramenta interferem diretamente na adesão deste revestimento. Técnicas de modificação superficial são frequentemente empregadas e visam modificar a rugosidade nas ferramentas para melhorar a adesão dos revestimentos a serem aplicados. Muitos trabalhos foram publicados nessa área enfatizando que a aderência do revestimento ao substrato depende de interações físicas entre os dois materiais. Entretanto, os ensaios apresentados para a comprovação da aderência, não são condizentes com os processos de usinagem, como por exemplo, o ensaio de indentação que é comumente encontrado em artigos científicos. Portanto, este trabalho tem como objetivo comparar duas técnicas de modificação superficial em ferramentas de metal duro, onde ensaios de usinagem foram realizados para analisar a aderência do revestimento. As técnicas comparadas foram a pulverização catódica (sputtering) e o polimento químico. O sputtering foi realizado em reatores de plasma onde os íons positivos produzidos nessa técnica se chocam com as amostras e arrancam átomos ou moléculas da superfície modificando a rugosidade, já para o polimento químico utilizou-se de soluções ácidas e alcalinas para remover material das superfícies das ferramentas alterando a rugosidade inicial. Após os tratamentos superficiais, as amostras foram revestidas com um filme de TiNAl com uma espessura de 4,4 µm. Em seguida, foram submetidas a ensaios de vida através do processo de torneamento externo de ferro fundido. Para a verificação do fim de vida das ferramentas utilizou-se da técnica de microscopia óptica. De maneira geral observou-se que as ferramentas tratadas por sputtering apresentaram um incremento substancial na vida das ferramentas, provando que a mudança na rugosidade melhora a adesão do revestimento ao substrato.


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  • Os revestimentos propiciam um aumento na vida útil da ferramenta de corte, contudo é importante ressaltar que as características superficiais da ferramenta interferem diretamente na adesão deste revestimento. Técnicas de modificação superficial são frequentemente empregadas e visam modificar a rugosidade nas ferramentas para melhorar a adesão dos revestimentos a serem aplicados. Muitos trabalhos foram publicados nessa área enfatizando que a aderência do revestimento ao substrato depende de interações físicas entre os dois materiais. Entretanto, os ensaios apresentados para a comprovação da aderência, não são condizentes com os processos de usinagem, como por exemplo, o ensaio de indentação que é comumente encontrado em artigos científicos. Portanto, este trabalho tem como objetivo comparar duas técnicas de modificação superficial em ferramentas de metal duro, onde ensaios de usinagem foram realizados para analisar a aderência do revestimento. As técnicas comparadas foram a pulverização catódica (sputtering) e o polimento químico. O sputtering foi realizado em reatores de plasma onde os íons positivos produzidos nessa técnica se chocam com as amostras e arrancam átomos ou moléculas da superfície modificando a rugosidade, já para o polimento químico utilizou-se de soluções ácidas e alcalinas para remover material das superfícies das ferramentas alterando a rugosidade inicial. Após os tratamentos superficiais, as amostras foram revestidas com um filme de TiNAl com uma espessura de 4,4 µm. Em seguida, foram submetidas a ensaios de vida através do processo de torneamento externo de ferro fundido. Para a verificação do fim de vida das ferramentas utilizou-se da técnica de microscopia óptica. De maneira geral observou-se que as ferramentas tratadas por sputtering apresentaram um incremento substancial na vida das ferramentas, provando que a mudança na rugosidade melhora a adesão do revestimento ao substrato.

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  • IGOR LOPES DE ANDRADE
  • OTIMIZAÇÃO DO FRESAMENTO DE ROSCAS INTERNAS COM A TÉCNICA DE INTERPOLAÇÃO HELICOIDAL

  • Orientador : ADILSON JOSÉ DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADILSON JOSÉ DE OLIVEIRA
  • ADRIANO FAGALI DE SOUZA
  • ULISSES BORGES SOUTO
  • Data: 26/02/2014

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  • Na usinagem de roscas internas, ferramentas dedicadas, conhecidas como machos rígidos são necessários para cada tipo de perfil e diâmetro, além de reduzidos valores de velocidade de corte quando comparado aos principais processos de usinagem. Esta restrição na velocidade de corte está associada à dificuldade de sincronização da rotação e velocidade de avanço da ferramenta no processo. O fato restringe a flexibilidade e torna o tempo de usinagem longo diante da manufatura de componentes com roscas. Uma alternativa as restrições impostas pelos machos rígidos na usinagem de roscas é o fresamento com a técnica de interpolação helicoidal. A técnica é a fusão de dois movimentos: rotação e interpolação helicoidal. As ferramentas podem ter diferentes configurações: uma única aresta ou múltiplas arestas (no sentido axial, radial ou em ambos). Contudo, o fresamento de roscas com a técnica de interpolação helicoidal é relativamente novo e restritas pesquisas existem sobre o tema, fato que promove desafios para sua ampla aplicação no ambiente de manufatura. O objetivo desta pesquisa é determinar o desempenho dos diferentes tipos de ferramentas no fresamento de roscas com a técnica de interpolação helicoidal em aço temperado e revenido. Os resultados mostraram que a utilização do corte concordante possibilitou a usinagem de um maior número de roscas, independentemente do tipo de ferramenta. A utilização do corte discordante causou avaria de lascamento nas arestas de corte, enquanto que o corte concordante promoveu desgaste abrasivo. Outro ponto relevante é que o aumento da relação diâmetro do furo e diâmetro da ferramenta possibilitou incremento do tempo de usinagem.


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  • Na usinagem de roscas internas, ferramentas dedicadas, conhecidas como machos rígidos são necessários para cada tipo de perfil e diâmetro, além de reduzidos valores de velocidade de corte quando comparado aos principais processos de usinagem. Esta restrição na velocidade de corte está associada à dificuldade de sincronização da rotação e velocidade de avanço da ferramenta no processo. O fato restringe a flexibilidade e torna o tempo de usinagem longo diante da manufatura de componentes com roscas. Uma alternativa as restrições impostas pelos machos rígidos na usinagem de roscas é o fresamento com a técnica de interpolação helicoidal. A técnica é a fusão de dois movimentos: rotação e interpolação helicoidal. As ferramentas podem ter diferentes configurações: uma única aresta ou múltiplas arestas (no sentido axial, radial ou em ambos). Contudo, o fresamento de roscas com a técnica de interpolação helicoidal é relativamente novo e restritas pesquisas existem sobre o tema, fato que promove desafios para sua ampla aplicação no ambiente de manufatura. O objetivo desta pesquisa é determinar o desempenho dos diferentes tipos de ferramentas no fresamento de roscas com a técnica de interpolação helicoidal em aço temperado e revenido. Os resultados mostraram que a utilização do corte concordante possibilitou a usinagem de um maior número de roscas, independentemente do tipo de ferramenta. A utilização do corte discordante causou avaria de lascamento nas arestas de corte, enquanto que o corte concordante promoveu desgaste abrasivo. Outro ponto relevante é que o aumento da relação diâmetro do furo e diâmetro da ferramenta possibilitou incremento do tempo de usinagem.

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  • ÁLVARO CÉSAR PONTES GALVÃO
  • OBTENÇÃO DE COMPÓSITOS DE ESPUMAS RÍGIDAS POLIURETANO DE MAMONA COM PÓ DE VIDRO E ANÁLISE DE SUAS PROPRIEDADES TÉRMICAS PARA ISOLANTES

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GILSON GARCIA DA SILVA
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • Data: 11/04/2014

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  • O isolamento térmico é empregado na proteção de superfícies aquecidas ou resfriadas através de materiais de baixa condutividade térmica. As espumas rígidas de poliuretano de mamona (PURM) são utilizadas para o isolamento térmico e dependem do tipo e da concentração do agente de expansão. A obtenção da PURM se dá pelo uso de poliol, silicone, catalisadores e agente de expansão, que são pré-misturados, reagindo com o isocianato. O vidro é material isolante térmico reutilizável, retornável e reciclável, cujo tempo de dissipação do calor determina o grau de relaxação da sua estrutura e a viscosidade determina as condições de fusão, temperaturas de trabalho, recozimento, etc. A produção de compósitos de PURM com rejeito de pó de vidro (PV) representa ações econômicas e renováveis de fabricação de materiais isolantes térmicos. Baseado nestes aspectos, o trabalho objetivou a produção e caracterização de compósitos de PURM com PV 5, 10, 20, 30, 40 e 50 % em massa. A PURM foi obtida comercialmente, enquanto que o PV foi reaproveitado do rejeito do processo de lapidação de uma indústria vidreira, passando por processo de refino após adquirido obtendo-se partícula de Ø 33 μm. Os compósitos de PURM + PV foram estudados levando-se em consideração o padrão de referência PURM pura e a influência do percentual de PV desta matriz. Os resultados dos ensaios das caracterizações químicas, físicas e morfológicas foram apresentadas e discutidas levando-se em consideração a diferença na morfologia estrutural dos compósitos do PURM e da PURM pura e os valores obtidos de massa específica, dureza, resistência à compressão, condutividade térmica, calor específico e difusividade térmica. Em geral, a estrutura da PURM pura apresentou poros regulares alongados e grandes, enquanto que os compósitos de PURM + PV apresentaram poros irregulares, pequenos e arredondados com presença células disformes, o pôde ter contribuído na redução de sua resistência mecânica, principalmente para a PURM-PV50. A dureza e a massa específica revelaram ter uma relação proporcional com o teor de PV na matriz de PURM. As propriedades de calor específico, difusividade térmica e condutividade térmica dos compósitos demonstraram estar diretamente interligadas. Assim, com exceção do PURM-PV50, os demais compósitos estudados apresentaram características de isolação térmicas semelhantes à PURM pura, e portanto, garantindo sua atuação em tal finalidade.


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  • O isolamento térmico é empregado na proteção de superfícies aquecidas ou resfriadas através de materiais de baixa condutividade térmica. As espumas rígidas de poliuretano de mamona (PURM) são utilizadas para o isolamento térmico e dependem do tipo e da concentração do agente de expansão. A obtenção da PURM se dá pelo uso de poliol, silicone, catalisadores e agente de expansão, que são pré-misturados, reagindo com o isocianato. O vidro é material isolante térmico reutilizável, retornável e reciclável, cujo tempo de dissipação do calor determina o grau de relaxação da sua estrutura e a viscosidade determina as condições de fusão, temperaturas de trabalho, recozimento, etc. A produção de compósitos de PURM com rejeito de pó de vidro (PV) representa ações econômicas e renováveis de fabricação de materiais isolantes térmicos. Baseado nestes aspectos, o trabalho objetivou a produção e caracterização de compósitos de PURM com PV 5, 10, 20, 30, 40 e 50 % em massa. A PURM foi obtida comercialmente, enquanto que o PV foi reaproveitado do rejeito do processo de lapidação de uma indústria vidreira, passando por processo de refino após adquirido obtendo-se partícula de Ø 33 μm. Os compósitos de PURM + PV foram estudados levando-se em consideração o padrão de referência PURM pura e a influência do percentual de PV desta matriz. Os resultados dos ensaios das caracterizações químicas, físicas e morfológicas foram apresentadas e discutidas levando-se em consideração a diferença na morfologia estrutural dos compósitos do PURM e da PURM pura e os valores obtidos de massa específica, dureza, resistência à compressão, condutividade térmica, calor específico e difusividade térmica. Em geral, a estrutura da PURM pura apresentou poros regulares alongados e grandes, enquanto que os compósitos de PURM + PV apresentaram poros irregulares, pequenos e arredondados com presença células disformes, o pôde ter contribuído na redução de sua resistência mecânica, principalmente para a PURM-PV50. A dureza e a massa específica revelaram ter uma relação proporcional com o teor de PV na matriz de PURM. As propriedades de calor específico, difusividade térmica e condutividade térmica dos compósitos demonstraram estar diretamente interligadas. Assim, com exceção do PURM-PV50, os demais compósitos estudados apresentaram características de isolação térmicas semelhantes à PURM pura, e portanto, garantindo sua atuação em tal finalidade.

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  • ELIONE MOURA CARLOS
  • DESENVOLVIMENTO DE ENGOBES COM ADIÇÃO DE RESÍDUOS DO MÁRMORE PARA REVESTIMENTO CERÂMICO

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • GILSON GARCIA DA SILVA
  • Data: 22/04/2014

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  • Considerando a evolução tecnológica em constante crescimento e as necessidades de técnicas de produção na área de cerâmica que avançam juntas, buscou-se neste trabalho, avaliar formulações de massas cerâmicas com adição de resíduo de mármore em substituição do quartzo para obtenção de engobes cerâmicos. Normalmente o engobe é aplicado na peça antes do vidrado, formando uma subcamada que vai atenuar as diferentes composições entre os dois corpos (substrato e vidrado) que pretendem unir, limitar os riscos de aparecimento de defeitos no vidrado, ocultar a cor do substrato sempre que necessário, impermeabilizar a peça cerâmica antes de esmaltar e permitir a aplicação de camadas de vidrados menos espessas, o que diminui o custo global. Foram preparadas seis formulações de massas cerâmicas variando-se as proporções de matérias-primas argila de queima clara, fosfato, quartzo, caulim, zircônio, feldspato, frita, carboximetilcelulose (CMC) e resíduo de mármore nas massas homogeneizadas. Essas matérias-primas foram peneiradas na malha ABNT 200 mesh, caracterizadas por análise química de fluorescência de raios X (FRX) e análise mineralógica por difração de raios X (DRX). As formulações foram homogeneizadas em moinho de bolas por 60 min. Foram separadas alíquotas das formulações para análises térmicas (TG/DSC) e dilatometria. Os corpos de prova foram preparados em uma prensa uniaxial com pressão de 25 MPa e sinterizados em forno resistivo nas temperaturas de 1000, 1050 e 1100°C, com patamar de 60 minutos e taxa de aquecimento de 10°/min. Para avaliar as propriedades físico-mecânicas, foram realizados ensaios tecnológicos de retração linear, absorção de água, porosidade aparente, densidade aparente e resistência à flexão dos corpos cerâmicos. A superfície de fratura foi caracterizada morfologicamente por microscopia eletrônica de varredura (MEV). As composições estudadas apresentaram resultados dentro dos valores aceitáveis para revestimentos cerâmicos, evidenciando o potencial de substituição do quartzo pelo resíduo de mármore em formulação cerâmica para engobes, dessa forma minimizando o impacto ambiental causado pelo descarte indevido dos resíduos, reduzindo os custos finais e aumentando o leque de matérias-primas para a indústria de revestimentos.


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  • Considerando a evolução tecnológica em constante crescimento e as necessidades de técnicas de produção na área de cerâmica que avançam juntas, buscou-se neste trabalho, avaliar formulações de massas cerâmicas com adição de resíduo de mármore em substituição do quartzo para obtenção de engobes cerâmicos. Normalmente o engobe é aplicado na peça antes do vidrado, formando uma subcamada que vai atenuar as diferentes composições entre os dois corpos (substrato e vidrado) que pretendem unir, limitar os riscos de aparecimento de defeitos no vidrado, ocultar a cor do substrato sempre que necessário, impermeabilizar a peça cerâmica antes de esmaltar e permitir a aplicação de camadas de vidrados menos espessas, o que diminui o custo global. Foram preparadas seis formulações de massas cerâmicas variando-se as proporções de matérias-primas argila de queima clara, fosfato, quartzo, caulim, zircônio, feldspato, frita, carboximetilcelulose (CMC) e resíduo de mármore nas massas homogeneizadas. Essas matérias-primas foram peneiradas na malha ABNT 200 mesh, caracterizadas por análise química de fluorescência de raios X (FRX) e análise mineralógica por difração de raios X (DRX). As formulações foram homogeneizadas em moinho de bolas por 60 min. Foram separadas alíquotas das formulações para análises térmicas (TG/DSC) e dilatometria. Os corpos de prova foram preparados em uma prensa uniaxial com pressão de 25 MPa e sinterizados em forno resistivo nas temperaturas de 1000, 1050 e 1100°C, com patamar de 60 minutos e taxa de aquecimento de 10°/min. Para avaliar as propriedades físico-mecânicas, foram realizados ensaios tecnológicos de retração linear, absorção de água, porosidade aparente, densidade aparente e resistência à flexão dos corpos cerâmicos. A superfície de fratura foi caracterizada morfologicamente por microscopia eletrônica de varredura (MEV). As composições estudadas apresentaram resultados dentro dos valores aceitáveis para revestimentos cerâmicos, evidenciando o potencial de substituição do quartzo pelo resíduo de mármore em formulação cerâmica para engobes, dessa forma minimizando o impacto ambiental causado pelo descarte indevido dos resíduos, reduzindo os custos finais e aumentando o leque de matérias-primas para a indústria de revestimentos.

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  • BRUNO NUNES MELO DA SILVA
  • ANÁLISE HÍBRIDA DA MAGNETOHIDRODINÂMICA EM CANAIS COM EFEITOS HALL E DESLIZAMENTO DE ÍONS

  • Orientador : JOAO ALVES DE LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CRISTIANE KELLY FERREIRA DA SILVA
  • JOAO ALVES DE LIMA
  • KLEIBER LIMA DE BESSA
  • SANDI ITAMAR SCHAFER DE SOUZA
  • Data: 02/05/2014

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  • O propósito de soluções híbridas, através da aplicação da Técnica da Transformada Integral Generalizada (GITT), permite o desenvolvimento para o tratamento do problema de escoamento com transferência de calor transiente para fluidos newtonianos condutores elétricos submetidos a campos magnéticos constantes em um canal de placas planas e paralelas com ou sem rotação do canal, matematicamente esse problema é modelado por sistemas de equações diferencias acopladas. No escoamento, as influências de efeitos Hall, deslizamento de íons e presença de partículas sólidas no escoamento são consideradas.

    O escoamento transiente é mantido por gradiente de pressão constante ou exponencial, em regime permanente é considerado o movimento da placa superior bem como a advecção pelos poros da placa. O campo magnético é aplicado na direção normal ao escoamento. Assume-se que tal campo magnético é constante e não é afetado pelo escoamento, de maneira que apenas a interação de uma via entre o escoamento do fluido condutor elétrico e o campo magnético é estudada. Admite-se, no escoamento, a variação das propriedades físicas transportadas, tais como, viscosidade, condutividade térmica e elétrica com a temperatura. Resultados são obtidos e comparados com outros resultados numéricos para os campos de velocidade e temperatura do fluido e das partículas sólidas em função dos parâmetros governantes, a saber, número de Reynolds, Hartmann, hall, deslizamento de íons, concentração das partículas sólidas e parâmetros físicos. Nas soluções numéricas, obtidas com o uso das bibliotecas do IMSL® e Fortran utiliza-se precisão prescrita e trunca-se, a uma ordem finita, o sistema ordinário transformado o qual é resolvido numericamente com uso das sub-rotinas bem estabelecidas no IMSL®. É realizada análise de convergência para os principais potenciais com o objetivo de ilustrar a consistência da técnica (GITT) e a sua utilização com finalidades de benchmark nessa área da dinâmica dos fluidos e transferência de calor.


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  • O propósito de soluções híbridas, através da aplicação da Técnica da Transformada Integral Generalizada (GITT), permite o desenvolvimento para o tratamento do problema de escoamento com transferência de calor transiente para fluidos newtonianos condutores elétricos submetidos a campos magnéticos constantes em um canal de placas planas e paralelas com ou sem rotação do canal, matematicamente esse problema é modelado por sistemas de equações diferencias acopladas. No escoamento, as influências de efeitos Hall, deslizamento de íons e presença de partículas sólidas no escoamento são consideradas.

    O escoamento transiente é mantido por gradiente de pressão constante ou exponencial, em regime permanente é considerado o movimento da placa superior bem como a advecção pelos poros da placa. O campo magnético é aplicado na direção normal ao escoamento. Assume-se que tal campo magnético é constante e não é afetado pelo escoamento, de maneira que apenas a interação de uma via entre o escoamento do fluido condutor elétrico e o campo magnético é estudada. Admite-se, no escoamento, a variação das propriedades físicas transportadas, tais como, viscosidade, condutividade térmica e elétrica com a temperatura. Resultados são obtidos e comparados com outros resultados numéricos para os campos de velocidade e temperatura do fluido e das partículas sólidas em função dos parâmetros governantes, a saber, número de Reynolds, Hartmann, hall, deslizamento de íons, concentração das partículas sólidas e parâmetros físicos. Nas soluções numéricas, obtidas com o uso das bibliotecas do IMSL® e Fortran utiliza-se precisão prescrita e trunca-se, a uma ordem finita, o sistema ordinário transformado o qual é resolvido numericamente com uso das sub-rotinas bem estabelecidas no IMSL®. É realizada análise de convergência para os principais potenciais com o objetivo de ilustrar a consistência da técnica (GITT) e a sua utilização com finalidades de benchmark nessa área da dinâmica dos fluidos e transferência de calor.

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  • HUGO FERNANDES MEDEIROS DA SILVA
  • PRODUÇÃO DE ESTRUTURA COM GRADIENTE DE POROSIDADE A PARTIR DA SINTERIZAÇÃO POR PLASMA DA MISTURA DE PÓS Ti-Nb-Sn

  • Orientador : CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • ANA PAULA CYSNE BARBOSA
  • GLORIA DULCE DE ALMEIDA SOARES
  • Data: 20/06/2014

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  • Estruturas porosas estão sendo amplamente investigadas para uso em implantes biomédicos, com objetivo de integrar o implante de forma mecânica e funcional no interior do tecido ósseo. Além disso, esta estrutura também é importante para que fármacos possam se armazenados podendo induzir e acelerar o processo de osseointegração. Com o intuito de investigar esse efeito, pós metálicos de Ti, 35Nb e 4Sn foram sinterizados por plasma usando descarga por cátodo oco. As sinterizações foram realizadas em plasma de argônio, pressão fixada em 4 mbar e temperaturas de 500°C, 600°C e 700°C. Também foram sinterizadas amostras em forno à resitência elétrica à 1200°C, afim de comparar a sinterização a plasma com um metódo convencional. Verificou-se que amostras sinterizadas por plasma na configuração de cátodo oco apresentaram gradiente de porosidade, enquanto as amostras sinterizadas em forno resistivo não apresentaram. Além disso, encontrou-se diferenças na micro-estrutura onde obteve-se uma superficíe mais porosa e o núcleo mais denso, em diferentes temperaturas. Assim como perfil de percolação de água destilada, e a comparação da composição química das camadas porosas das amostras tratadas por plasma foram os pricipais resultados obtidos. Diante dos resultados obtidos, pode-se concluir que essa estrutura é particularmente importante para aplicação na área biomédica tais como arcabouços para liberação de fármacos e implantes.

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  • Estruturas porosas estão sendo amplamente investigadas para uso em implantes biomédicos, com objetivo de integrar o implante de forma mecânica e funcional no interior do tecido ósseo. Além disso, esta estrutura também é importante para que fármacos possam se armazenados podendo induzir e acelerar o processo de osseointegração. Com o intuito de investigar esse efeito, pós metálicos de Ti, 35Nb e 4Sn foram sinterizados por plasma usando descarga por cátodo oco. As sinterizações foram realizadas em plasma de argônio, pressão fixada em 4 mbar e temperaturas de 500°C, 600°C e 700°C. Também foram sinterizadas amostras em forno à resitência elétrica à 1200°C, afim de comparar a sinterização a plasma com um metódo convencional. Verificou-se que amostras sinterizadas por plasma na configuração de cátodo oco apresentaram gradiente de porosidade, enquanto as amostras sinterizadas em forno resistivo não apresentaram. Além disso, encontrou-se diferenças na micro-estrutura onde obteve-se uma superficíe mais porosa e o núcleo mais denso, em diferentes temperaturas. Assim como perfil de percolação de água destilada, e a comparação da composição química das camadas porosas das amostras tratadas por plasma foram os pricipais resultados obtidos. Diante dos resultados obtidos, pode-se concluir que essa estrutura é particularmente importante para aplicação na área biomédica tais como arcabouços para liberação de fármacos e implantes.

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  • RICARDO FERNANDES DE SOUZA
  • VIABILIDADE DE USO DE UM FOGÃO SOLAR PARA COCÇÃO DE ALIMENTOS COM PARÁBOLA REFLETORA FABRICADA EM COMPÓSITO QUE UTILIZA FIBRAS DE CARNAÚBA E RESINA ORTOFTÁLICA

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • MOISES VIEIRA DE MELO
  • PRISCYLLA CINTHYA ALVES GONDIM
  • Data: 28/07/2014

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  • Apresenta-se um compósito formado por resina ortoftálica e carga de fibra da palha da carnaúba. As fibras foram inicialmente secadas em exposição direta ao sol e posteriormente trituradas em forrageira para a diminuição do seu tamanho. Várias formulações do compósito foram preliminarmente testadas, escolhendo-se a que apresentava a melhor processabilidade na aplicação ao molde. O compósito produzido é utilizado para a fabricação de uma superfície parabólica, posteriormente revestida com segmentos de espelho plástico, flexível, para a reflexão dos raios solares nela incidentes. A parábola refletora representa o principal elemento do fogão solar que trabalha com a concentração dos raios solares. São apresentados os processos de fabricação e montagem do fogão solar à concentração produzido. São apresentados os resultados de testes para o cozimento e assamento de vários alimentos, dentre eles arroz, macarrão, feijão, bolo, que demonstraram a competitividade do fogão solar estudado com outros fogões já fabricados e testados no Brasil e no mundo. Também foi comprovada a viabilidade do compósito proposto para a fabricação de protótipos solares e outras estruturas que não requerem resistência a grandes esforços.


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  • Apresenta-se um compósito formado por resina ortoftálica e carga de fibra da palha da carnaúba. As fibras foram inicialmente secadas em exposição direta ao sol e posteriormente trituradas em forrageira para a diminuição do seu tamanho. Várias formulações do compósito foram preliminarmente testadas, escolhendo-se a que apresentava a melhor processabilidade na aplicação ao molde. O compósito produzido é utilizado para a fabricação de uma superfície parabólica, posteriormente revestida com segmentos de espelho plástico, flexível, para a reflexão dos raios solares nela incidentes. A parábola refletora representa o principal elemento do fogão solar que trabalha com a concentração dos raios solares. São apresentados os processos de fabricação e montagem do fogão solar à concentração produzido. São apresentados os resultados de testes para o cozimento e assamento de vários alimentos, dentre eles arroz, macarrão, feijão, bolo, que demonstraram a competitividade do fogão solar estudado com outros fogões já fabricados e testados no Brasil e no mundo. Também foi comprovada a viabilidade do compósito proposto para a fabricação de protótipos solares e outras estruturas que não requerem resistência a grandes esforços.

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  • ANA PAULA NASCIMENTO BATISTA VIEIRA
  • COMPÓSITO UTILIZANDO FIBRA DE PNEU NA FABRICAÇÃO DE BLOCOS INTERTRAVADOS PARA PAVIMENTAÇÃO

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • MOISES VIEIRA DE MELO
  • PRISCYLLA CINTHYA ALVES GONDIM
  • Data: 28/07/2014

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  • A utilização de resíduos tem se tornado uma alternativa na construção civil com o intuito de minimizar o impacto ambiental causado pelo grande volume destes descartados no meio ambiente. O resíduo do processo de recauchutagem do pneu é de difícil degradação e sua deposição em aterros sanitários é inviável, além de propiciar à procriação de insetos nocivos a saúde humana. Este trabalho tem como objetivo demonstrar a viabilidade de um compósito cerâmico contendo fibra de pneu na fabricação de blocos para pavimentação. Serão abordados os processos de fabricação e montagem dos blocos produzidos e as várias formulações estudadas com diferentes proporções entre os elementos constituintes: brita, areia, cimento, e fibra de pneu. Foram determinadas as propriedades mecânicas das diferentes formulações. Concluiu-se que a adição da fibra de borracha fragilizou o concreto o que pôde ser verificado na análise microestrutural obtida através do MEV, que revelou a presença de poros e a baixa aderência entre a fibra e a matriz (fibra de pneu/pasta de cimento). O compósito com fibra de pneu mais viável, BCPB1(1/2), pode ser utilizado em locais de solicitações leves como praças, calçadas, ciclo vias entre outros como também na fabricação de meio fio e sarjetas, por apresentar resistência mecânica à compressão em torno de 20 MPa.


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  • A utilização de resíduos tem se tornado uma alternativa na construção civil com o intuito de minimizar o impacto ambiental causado pelo grande volume destes descartados no meio ambiente. O resíduo do processo de recauchutagem do pneu é de difícil degradação e sua deposição em aterros sanitários é inviável, além de propiciar à procriação de insetos nocivos a saúde humana. Este trabalho tem como objetivo demonstrar a viabilidade de um compósito cerâmico contendo fibra de pneu na fabricação de blocos para pavimentação. Serão abordados os processos de fabricação e montagem dos blocos produzidos e as várias formulações estudadas com diferentes proporções entre os elementos constituintes: brita, areia, cimento, e fibra de pneu. Foram determinadas as propriedades mecânicas das diferentes formulações. Concluiu-se que a adição da fibra de borracha fragilizou o concreto o que pôde ser verificado na análise microestrutural obtida através do MEV, que revelou a presença de poros e a baixa aderência entre a fibra e a matriz (fibra de pneu/pasta de cimento). O compósito com fibra de pneu mais viável, BCPB1(1/2), pode ser utilizado em locais de solicitações leves como praças, calçadas, ciclo vias entre outros como também na fabricação de meio fio e sarjetas, por apresentar resistência mecânica à compressão em torno de 20 MPa.

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  • TATIANE POTIGUARA OLIVEIRA
  • ­­­EFEITO DA MOAGEM DE ALTA ENERGIA NA DENSIFICAÇÃO E MICROESTRUTURA DO COMPÓSITO Al2O3-Cu

  • Orientador : FRANCINE ALVES DA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCINE ALVES DA COSTA
  • UILAME UMBELINO GOMES
  • ANGELUS GIUSEPPE PEREIRA DA SILVA
  • ARIADNE DE SOUZA SILVA
  • Data: 01/08/2014

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  • O compósito Al2O3-Cu alia a fase cerâmica da alumina, que é extremamente dura e resistente, porém muito frágil, à fase metálica do cobre de alta ductilidade e elevada tenacidade à fratura. Tais características fazem desse material um forte candidato para aplicação como ferramenta de corte. Pós compósitos Al2O3-Cu nanocristalinos e de alta homogeneidade podem ser produzidos por moagem de alta energia, assim como estruturas densas e de melhores propriedades mecânicas podem ser obtidas por sinterização com fase líquida. Este trabalho investiga o efeito da moagem de alta energia na dispersão das fases Al2O3 e Cu, bem como a influência do teor de Cu na formação das partículas compósitas Al2O3-Cu. Um moinho planetário Pulverisatte 7 de alta energia foi usado para efetuar os experimentos de moagem. Pós de Al2O3 e Cu na proporção de 5, 10 e 15% em massa de Cu foram colocados para moer em um recipiente com bolas de metal duro e álcool etílico. Uma razão em massa pó para bolas de 1:5 foi utilizada. Todos os pós foram moídos por até 100 horas e amostras de pós coletadas após 2, 10, 20, 50 e 70 horas de moagem. Compactos de pós compósitos com forma cilíndricas de 8 mm de diâmetro foram prensados em matriz uniaxial e sinterizados em forno resistivo sob vácuo de 10-3 torr. Os compactados foram sinterizados a 1200, 1300 e 1350 oC sob uma isoterma de 60 minutos. A taxa de aquecimento usada foi de 10 oC/min. Os pós e as estruturas dos corpos sinterizados foram caracterizados por DRX, MEV e EDS. Análises de TG, DSC e granulometria também foram usadas para caracterizar os pós moídos, assim como, a dilatometria foi empregada para observar a contração dos corpos sinterizados. A densidade dos corpos verdes e sinterizados foi medida usando o método geométrico (massa/volume). Medidas de microdureza vickers com carga de 500g durante 10 s foram efetuadas nas estruturas sinterizadas. Os compósitos Al2O3–Cu com 5% de cobre alcançaram densidade de 61% da densidade teórica e uma dureza de 129 HV quando sinterizados a 1300 oC por 1h. Diferentemente, menores densidades (59 e 51% da densidade teórica) e durezas (110 e 105 HV) foram obtidas pelos respectivos compósitos com 10 e 15% em massa de Cu.


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  • O compósito Al2O3-Cu alia a fase cerâmica da alumina, que é extremamente dura e resistente, porém muito frágil, à fase metálica do cobre de alta ductilidade e elevada tenacidade à fratura. Tais características fazem desse material um forte candidato para aplicação como ferramenta de corte. Pós compósitos Al2O3-Cu nanocristalinos e de alta homogeneidade podem ser produzidos por moagem de alta energia, assim como estruturas densas e de melhores propriedades mecânicas podem ser obtidas por sinterização com fase líquida. Este trabalho investiga o efeito da moagem de alta energia na dispersão das fases Al2O3 e Cu, bem como a influência do teor de Cu na formação das partículas compósitas Al2O3-Cu. Um moinho planetário Pulverisatte 7 de alta energia foi usado para efetuar os experimentos de moagem. Pós de Al2O3 e Cu na proporção de 5, 10 e 15% em massa de Cu foram colocados para moer em um recipiente com bolas de metal duro e álcool etílico. Uma razão em massa pó para bolas de 1:5 foi utilizada. Todos os pós foram moídos por até 100 horas e amostras de pós coletadas após 2, 10, 20, 50 e 70 horas de moagem. Compactos de pós compósitos com forma cilíndricas de 8 mm de diâmetro foram prensados em matriz uniaxial e sinterizados em forno resistivo sob vácuo de 10-3 torr. Os compactados foram sinterizados a 1200, 1300 e 1350 oC sob uma isoterma de 60 minutos. A taxa de aquecimento usada foi de 10 oC/min. Os pós e as estruturas dos corpos sinterizados foram caracterizados por DRX, MEV e EDS. Análises de TG, DSC e granulometria também foram usadas para caracterizar os pós moídos, assim como, a dilatometria foi empregada para observar a contração dos corpos sinterizados. A densidade dos corpos verdes e sinterizados foi medida usando o método geométrico (massa/volume). Medidas de microdureza vickers com carga de 500g durante 10 s foram efetuadas nas estruturas sinterizadas. Os compósitos Al2O3–Cu com 5% de cobre alcançaram densidade de 61% da densidade teórica e uma dureza de 129 HV quando sinterizados a 1300 oC por 1h. Diferentemente, menores densidades (59 e 51% da densidade teórica) e durezas (110 e 105 HV) foram obtidas pelos respectivos compósitos com 10 e 15% em massa de Cu.

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  • EDILSON MARINHO DA SILVA JUNIOR
  • ESTUDO E MONITORAÇÃO DE PARÂMETROS TRIBOLÓGICOS E DE DESEMPENHO EM MOTORES DIESEL BICOMBUSTÍVEL

  • Orientador : EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • ADELCI MENEZES DE OLIVEIRA
  • Data: 04/08/2014

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  • A crescente necessidade do mercado competitivo industrial de determinar e prever com maior confiabilidade e segurança, mecanismos de falhas em sistema mecânicos dinâmicos, como, por exemplo, os motores a combustão interna, faz com que as grandes indústrias invistam recursos em medidas preventivas e preditivas, a fim de alcançar uma maior produtividade industrial e diminuir custos no relevante aos critérios de parada das máquinas, aliando ao mesmo tempo com a necessidade de buscar novas formas de combustíveis alternativos, através do uso combinado de fontes fósseis de energias, de modo a preservar o tempo útil do equipamento e buscar uma economia sustentável. Então, cabe à engenharia quantificar e qualificar fenômenos decorrentes de mecanismos de falhas e de deterioração de equipamentos. A presente dissertação consiste, portanto Comparar e descrever os efeitos da utilização, em motores DASH 9 7FDL16 Diesel, da mistura de combustíveis Diesel/GNL em comparação com o combustível Diesel no relativo aos fenômenos tribológicos e de desempenho de seus componentes e tornar apto o uso do bicombustível nos motores em estudo. Para isto, faz-se uso da mensuração de componentes mecânicos, por meio da utilização de análise dimensional de alguns elementos são somados com análise a dos fenômenos físicos, na busca de traçar relações entre os dois métodos, tendo como fim relatar o desempenho do uso do bicombustível, em suas proporções, no âmbito da vida do sistema dinâmico. Observou-se que a utilização do Diesel/GNL se faz apta no tocante aos fenômenos tribológicos e de desempenho nas condições de 1050 horas em testes acelerados.


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  • A crescente necessidade do mercado competitivo industrial de determinar e prever com maior confiabilidade e segurança, mecanismos de falhas em sistema mecânicos dinâmicos, como, por exemplo, os motores a combustão interna, faz com que as grandes indústrias invistam recursos em medidas preventivas e preditivas, a fim de alcançar uma maior produtividade industrial e diminuir custos no relevante aos critérios de parada das máquinas, aliando ao mesmo tempo com a necessidade de buscar novas formas de combustíveis alternativos, através do uso combinado de fontes fósseis de energias, de modo a preservar o tempo útil do equipamento e buscar uma economia sustentável. Então, cabe à engenharia quantificar e qualificar fenômenos decorrentes de mecanismos de falhas e de deterioração de equipamentos. A presente dissertação consiste, portanto Comparar e descrever os efeitos da utilização, em motores DASH 9 7FDL16 Diesel, da mistura de combustíveis Diesel/GNL em comparação com o combustível Diesel no relativo aos fenômenos tribológicos e de desempenho de seus componentes e tornar apto o uso do bicombustível nos motores em estudo. Para isto, faz-se uso da mensuração de componentes mecânicos, por meio da utilização de análise dimensional de alguns elementos são somados com análise a dos fenômenos físicos, na busca de traçar relações entre os dois métodos, tendo como fim relatar o desempenho do uso do bicombustível, em suas proporções, no âmbito da vida do sistema dinâmico. Observou-se que a utilização do Diesel/GNL se faz apta no tocante aos fenômenos tribológicos e de desempenho nas condições de 1050 horas em testes acelerados.

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  • ERINÉIA DA SILVA SANTOS
  • DESENVOLVIMENTO E AVALIAÇÃO TRIBOLÓGICA DE EMULSÃO O/A A PARTIR DE ÓLEO VEGETAL EPOXIDADO PARA APLICAÇÃO EM FLUIDOS DE CORTE

  • Orientador : SALETE MARTINS ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDUARDO LINS DE BARROS NETO
  • MARCIANO HENRIQUE DE LUCENA NETO
  • SALETE MARTINS ALVES
  • Data: 08/08/2014

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  • Os fluidos de corte são lubrificantes usados no processo de usinagem nas indústrias metal- mecânica por apresentarem vários benefícios que variam de acordo com o tipo de operação executada. Estes são largamente utilizados como refrigeradores, como lubrificantes para melhorar o acabamento de superfícies metálicas, reduzir o desgaste de ferramentas e protegê-las contra a corrosão. Considerando as legislações vigentes e a demanda por produtos e processos considerados “verdes”, surge a necessidade de desenvolver fluidos biodegradáveis que não sejam tóxicos, nem agressivos ao meio ambiente e à saúde do operador.Assim os óleos vegetais representam uma solução para esses problemas, pois os óleos vegetais aparecem como uma excelente alternativa para substituição do óleos minerais. Deste modo, este trabalho teve como objetivo obter um fluido de corte emulsionavel a base de óleo vegetal epoxidado, para uma melhor lubrificação e refrigeração no processo de usinagem, que não seja tóxico ao meio ambiente. A metodologia foi dividida em 5 etapas:

    Realizou-se a síntese de biolubrificante (óleo de girassol) por reação de epoxidação. Em seguida, fizeram-se analises físico-químicas do biolubrificante para caracterizar os óleos sintetizados, tais como:

    densidade, acidez, índice de iodo,  índice de oxirano, viscosidade, RMN, TG, DSC. Em seguida, foram desenvolvidas emulsões O/A com diferentes concentrações de biolubrificantes (10%, 20% e 25%) e com diferentes concentrações de tensoativo (1%, 2,5% e 5%), e realizados estudos sobre a sua estabilidade. O desempenho tribológico das emulsões O/A foi avaliado pelo equipamento HFRR (High Frequency Reciprocating Rig), que consiste num ensaio de desgaste do tipo esfera-plano. Os resultados demonstraram que os biolubrificantes podem ser sintetizados por reação de epoxidação, com boa conversão, bem como formam emulsões estáveis, permitindo seu uso como fluido de corte emulsionável.


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  • Os fluidos de corte são lubrificantes usados no processo de usinagem nas indústrias metal- mecânica por apresentarem vários benefícios que variam de acordo com o tipo de operação executada. Estes são largamente utilizados como refrigeradores, como lubrificantes para melhorar o acabamento de superfícies metálicas, reduzir o desgaste de ferramentas e protegê-las contra a corrosão. Considerando as legislações vigentes e a demanda por produtos e processos considerados “verdes”, surge a necessidade de desenvolver fluidos biodegradáveis que não sejam tóxicos, nem agressivos ao meio ambiente e à saúde do operador.Assim os óleos vegetais representam uma solução para esses problemas, pois os óleos vegetais aparecem como uma excelente alternativa para substituição do óleos minerais. Deste modo, este trabalho teve como objetivo obter um fluido de corte emulsionavel a base de óleo vegetal epoxidado, para uma melhor lubrificação e refrigeração no processo de usinagem, que não seja tóxico ao meio ambiente. A metodologia foi dividida em 5 etapas:

    Realizou-se a síntese de biolubrificante (óleo de girassol) por reação de epoxidação. Em seguida, fizeram-se analises físico-químicas do biolubrificante para caracterizar os óleos sintetizados, tais como:

    densidade, acidez, índice de iodo,  índice de oxirano, viscosidade, RMN, TG, DSC. Em seguida, foram desenvolvidas emulsões O/A com diferentes concentrações de biolubrificantes (10%, 20% e 25%) e com diferentes concentrações de tensoativo (1%, 2,5% e 5%), e realizados estudos sobre a sua estabilidade. O desempenho tribológico das emulsões O/A foi avaliado pelo equipamento HFRR (High Frequency Reciprocating Rig), que consiste num ensaio de desgaste do tipo esfera-plano. Os resultados demonstraram que os biolubrificantes podem ser sintetizados por reação de epoxidação, com boa conversão, bem como formam emulsões estáveis, permitindo seu uso como fluido de corte emulsionável.

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  • YURI SHALOM DE FREITAS BEZERRA
  • ANÁLISE DA FORMULAÇÃO EM MONTE CARLO DOS PACOTES DE ENERGIA MULTIESPECTRAIS APLICADA A MEIOS CONSTITUÍDOS POR VAPOR D´ÁGUA

  • Orientador : ANDRE JESUS SOARES MAURENTE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDRE JESUS SOARES MAURENTE
  • GABRIEL IVAN MEDINA TAPIA
  • KLEIBER LIMA DE BESSA
  • FABIANO CASSOL
  • Data: 30/08/2014

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  • O método de Monte Carlo é preciso e, quando comparado com outras técnicas numéricas, é de relativamente fácil implementação para a solução de problemas envolvendo geometrias complexas e espalhamento anisotrópico da radiação. Além disso, diferentemente do que ocorre para a maioria das técnicas numéricas, cujo tempo necessário para a execução de simulações tende a crescer exponencialmente à medida que a complexidade do problema aumenta, no Monte Carlo, o aumento no tempo computacional tende a ser linear. Ainda assim, as soluções em Monte Carlo são computacionalmente pesadas para a solução da maioria dos problemas de interesse. O modelo dos Pacotes de Energia Multiespectrais permite a redução dos tempos computacionais associados às soluções através do método de Monte Carlo. O modelo é aqui analisado para aplicações em meios constituídos por espécies não-participantes e vapor d´água, que é um importante emissor de radiação formado na combustão de hidrocarbonetos. Aspectos relacionados à otimização dos tempos computacionais são investigados e soluções obtidas com o modelo são comparadas com soluções linha-por-linha benchmark.

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  • O método de Monte Carlo é preciso e, quando comparado com outras técnicas numéricas, é de relativamente fácil implementação para a solução de problemas envolvendo geometrias complexas e espalhamento anisotrópico da radiação. Além disso, diferentemente do que ocorre para a maioria das técnicas numéricas, cujo tempo necessário para a execução de simulações tende a crescer exponencialmente à medida que a complexidade do problema aumenta, no Monte Carlo, o aumento no tempo computacional tende a ser linear. Ainda assim, as soluções em Monte Carlo são computacionalmente pesadas para a solução da maioria dos problemas de interesse. O modelo dos Pacotes de Energia Multiespectrais permite a redução dos tempos computacionais associados às soluções através do método de Monte Carlo. O modelo é aqui analisado para aplicações em meios constituídos por espécies não-participantes e vapor d´água, que é um importante emissor de radiação formado na combustão de hidrocarbonetos. Aspectos relacionados à otimização dos tempos computacionais são investigados e soluções obtidas com o modelo são comparadas com soluções linha-por-linha benchmark.
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  • ANTÔNIO ROBERTO AUGUSTO
  • DESGASTE DE UM ROTOR DE FERRO FUNDIDO CINZENTO REVESTIDO COM FILME DE METAL DURO APÓS 1.000 HORAS DE BOMBEAMENTO DE VINHOTO OPERANDO NA CONDIÇÃO DE CAVITAÇÃO

  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 01/09/2014

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  • A liderança mundial brasileira na obtenção de etanol derivado da cana de açúcar pode ser associada à produção do vinhoto, em uma razão de 10 a 18 litros de vinhoto para cada litro de etanol produzido durante o processo de destilação. Nos cultivos da cana-de-açúcar, esse vinhoto tem sido aplicado como adubo orgânico, onde o seu bombeamento é um elemento crítico dessa cadeia produtiva. O objetivo deste trabalho foi investigar os principais mecanismos de desgaste de um rotor e de partes de uma bomba centrífuga após bombear vinhoto tratado em reator (pH 7,3±0.5). Um filme de 300±75 µm de metal duro à base de carboneto de tungstênio-cobalto (WC-Co) foi aplicado ao rotor de ferro fundido cinzento da bomba através da técnica de aspersão térmica HVOF. Considerando-se os trinta anos de experiência do autor no projeto de sistemas de bombeamento, uma bancada para o bombeamento de vinhoto a 27±2oC foi desenvolvida em Laboratório para um serviço de 1.000 horas através de ensaios durante dez horas diárias e contínuas de uma bomba modelo INI 32-125 operando sob condições de cavitação, conforme o cálculo de NPSH. Um sistema de recirculação do vinhoto foi adotado e controlado por uma válvula de descarga empregada comumente em processos industriais. Após os ensaios, tanto o rotor revestido pelo metal duro como algumas partes não revestidas da bomba apresentaram um desgaste severo por cavitação-erosão, enquanto partes do rotor onde os efeitos da cavitação são menores, o revestimento apresentou um desgaste moderado.


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  • A liderança mundial brasileira na obtenção de etanol derivado da cana de açúcar pode ser associada à produção do vinhoto, em uma razão de 10 a 18 litros de vinhoto para cada litro de etanol produzido durante o processo de destilação. Nos cultivos da cana-de-açúcar, esse vinhoto tem sido aplicado como adubo orgânico, onde o seu bombeamento é um elemento crítico dessa cadeia produtiva. O objetivo deste trabalho foi investigar os principais mecanismos de desgaste de um rotor e de partes de uma bomba centrífuga após bombear vinhoto tratado em reator (pH 7,3±0.5). Um filme de 300±75 µm de metal duro à base de carboneto de tungstênio-cobalto (WC-Co) foi aplicado ao rotor de ferro fundido cinzento da bomba através da técnica de aspersão térmica HVOF. Considerando-se os trinta anos de experiência do autor no projeto de sistemas de bombeamento, uma bancada para o bombeamento de vinhoto a 27±2oC foi desenvolvida em Laboratório para um serviço de 1.000 horas através de ensaios durante dez horas diárias e contínuas de uma bomba modelo INI 32-125 operando sob condições de cavitação, conforme o cálculo de NPSH. Um sistema de recirculação do vinhoto foi adotado e controlado por uma válvula de descarga empregada comumente em processos industriais. Após os ensaios, tanto o rotor revestido pelo metal duro como algumas partes não revestidas da bomba apresentaram um desgaste severo por cavitação-erosão, enquanto partes do rotor onde os efeitos da cavitação são menores, o revestimento apresentou um desgaste moderado.

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  • ELTON GIL XAVIER MOURA
  • DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA DE CAPTURA DE BAIXO CUSTO DESTINADO À DETERMINAÇÃO DA CINEMÁTICA HUMANA

  • Orientador : DANILO ALVES PINTO NAGEM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANILO ALVES PINTO NAGEM
  • FABRICIA AZEVEDO DA COSTA CAVALCANTI
  • TÁLITA SAEMI PAYOSSIM SONO
  • WILLIAM FERNANDES DE QUEIROZ
  • Data: 04/09/2014

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  • Este trabalho tem como objetivo desenvolver um sistema de captura de movimentos não-invasivo, que registrará movimentos e posturas. Além disso, tem como objetivo oferecer um equipamento capaz de ajudar fisioterapeutas, ortopedistas, preparadores físicos e outros profissionais cujos trabalhos inclui medidas de postura e movimento, especialmente professores de biomecânica. Este equipamento deve ser: de baixo preço, fácil de transportar, de usar e de encontrar no comércio. Para isso, se usará o gadget Microsoft ® Kinect e bibliotecas de PrimeSense ® OpenNI.


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  • Este trabalho tem como objetivo desenvolver um sistema de captura de movimentos não-invasivo, que registrará movimentos e posturas. Além disso, tem como objetivo oferecer um equipamento capaz de ajudar fisioterapeutas, ortopedistas, preparadores físicos e outros profissionais cujos trabalhos inclui medidas de postura e movimento, especialmente professores de biomecânica. Este equipamento deve ser: de baixo preço, fácil de transportar, de usar e de encontrar no comércio. Para isso, se usará o gadget Microsoft ® Kinect e bibliotecas de PrimeSense ® OpenNI.

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  • FRANCISCO PAULINO DA SILVA
  • ANÁLISE DA EFICÁCIA DE UM REFRIGERADOR DOMÉSTICO COM CONDENSADOR MODIFICADO: REVESTIMENTO COM MEIO POROSO DISSIPATIVO

  • Orientador : FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • LUCIO ANGELO DE OLIVEIRA FONTES
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • CAUBI FERREIRA DE SOUZA JUNIOR
  • Data: 08/09/2014

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  • O desenvolvimento de refrigeradores domésticos de uma maneira geral são compactos e utilizam configurações simplificadas por razões econômicas. O coeficiente termodinâmico de desempenho (COP) está limitado principalmente no projeto do condensador por razões de dimensões e arranjo (lay-out) do projeto (design) e nas características climáticas da região onde vai operar. Vale ressaltar que está última limitação é muito significativa quando se trata de um país de extensão continental como o Brasil com condições climáticas diversas. O COP do ciclo depende fundamentalmente da capacidade de calor dissipada no condensador. Portanto em climas quente como nas regiões nordeste, norte, e centro-oeste a capacidade dissipar é muito atenuada em comparação com as regiões sudeste e sul com clima tropical e subtropical quando comparado com as outras regiões. A dissipação em condensadores compactos para aplicações em refrigeração doméstica tem sido o foco de diversos estudos, isso devido ao seu impacto na redução de custos e de consumo de energia, além de um melhor aproveitamento do espaço ocupado pelos componentes dos sistemas de refrigeração. Este espaço deve ser reduzido ao máximo para permitir um aumento do volume útil de armazenamento do refrigerador sem alterar as dimensões externas do produto. Devido ao seu baixo custo de manufatura, condensadores arame sobre tubo continuam como a opção mais vantajosa para a refrigeração doméstica. Tradicionalmente, tais trocadores de calor são projetados para operar sob convecção natural. Nem sempre, os benefícios da maior compacidade dos condensadores de convecção forçada superam o ônus do bombeamento do ar externo pelo trocador. No presente trabalho é proposta uma melhoria no condensador convectivo original, alterando o mesmo para um mecanismo de transferência combinado, em série, sendo condutivo dos tubos e arame para um meio poroso úmido e convectivo do meio poroso para o ambiente. O meio poroso utilizado no revestimento foi composto de uma argamassa de gesso impregnada sobre uma malha de fibra celulósica natural moldada sobre a estrutura tubular aramada original do condensador, sendo seca e depois calcinada para maior adesão e aumento da porosidade. A configuração proposta foi instalada no sistema de refrigeração doméstica (bebedouro) e testada nas mesmas condições da configuração original. Foi ainda, avaliada na condição seca e umidificada por gotejamento d’água sob convecção natural e forçada com um eletro-ventilador (fancoil). Os ensaios foram realizados para a mesma carga de refrigerante 134-a e sob a mesma carga térmica de resfriamento. O desempenho foi avaliado nas diversas configurações, mostrando uma melhora de cerca de 20% quando comparado a configuração original com a proposta  sob umidificação e convecção natural e de cerca de 25% com a proposta  sob umidificação e convecção forçada.


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  • O desenvolvimento de refrigeradores domésticos de uma maneira geral são compactos e utilizam configurações simplificadas por razões econômicas. O coeficiente termodinâmico de desempenho (COP) está limitado principalmente no projeto do condensador por razões de dimensões e arranjo (lay-out) do projeto (design) e nas características climáticas da região onde vai operar. Vale ressaltar que está última limitação é muito significativa quando se trata de um país de extensão continental como o Brasil com condições climáticas diversas. O COP do ciclo depende fundamentalmente da capacidade de calor dissipada no condensador. Portanto em climas quente como nas regiões nordeste, norte, e centro-oeste a capacidade dissipar é muito atenuada em comparação com as regiões sudeste e sul com clima tropical e subtropical quando comparado com as outras regiões. A dissipação em condensadores compactos para aplicações em refrigeração doméstica tem sido o foco de diversos estudos, isso devido ao seu impacto na redução de custos e de consumo de energia, além de um melhor aproveitamento do espaço ocupado pelos componentes dos sistemas de refrigeração. Este espaço deve ser reduzido ao máximo para permitir um aumento do volume útil de armazenamento do refrigerador sem alterar as dimensões externas do produto. Devido ao seu baixo custo de manufatura, condensadores arame sobre tubo continuam como a opção mais vantajosa para a refrigeração doméstica. Tradicionalmente, tais trocadores de calor são projetados para operar sob convecção natural. Nem sempre, os benefícios da maior compacidade dos condensadores de convecção forçada superam o ônus do bombeamento do ar externo pelo trocador. No presente trabalho é proposta uma melhoria no condensador convectivo original, alterando o mesmo para um mecanismo de transferência combinado, em série, sendo condutivo dos tubos e arame para um meio poroso úmido e convectivo do meio poroso para o ambiente. O meio poroso utilizado no revestimento foi composto de uma argamassa de gesso impregnada sobre uma malha de fibra celulósica natural moldada sobre a estrutura tubular aramada original do condensador, sendo seca e depois calcinada para maior adesão e aumento da porosidade. A configuração proposta foi instalada no sistema de refrigeração doméstica (bebedouro) e testada nas mesmas condições da configuração original. Foi ainda, avaliada na condição seca e umidificada por gotejamento d’água sob convecção natural e forçada com um eletro-ventilador (fancoil). Os ensaios foram realizados para a mesma carga de refrigerante 134-a e sob a mesma carga térmica de resfriamento. O desempenho foi avaliado nas diversas configurações, mostrando uma melhora de cerca de 20% quando comparado a configuração original com a proposta  sob umidificação e convecção natural e de cerca de 25% com a proposta  sob umidificação e convecção forçada.

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  • NAYANE CARLA MÁRCIA CAVALCANTI DE SÁ LEITÃO
  • AVALIAÇÃO DA RESISTÊNCIA AO DESGASTE POR RISCO ESCLEROMÉTRICO DE PTFE COM CARGA DE OXICARBETOS DE METAIS DE TRANSIÇÃO OBTIDOS A PARTIR DA CICLAGEM TÉRMICA DE REJEITOS DE SCHEELITA

  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • FILIPE MARTEL DE MAGALHAES BORGES
  • JOSÉ DE ANCHIETA LIMA
  • Data: 15/09/2014

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  • O polímero PTFE (Politetrafluoretileno) caracteriza-se por coeficientes de atrito de deslizamento de 0,13±0,08 mesmo em ambientes térmica e quimicamente hostis, mas a sua taxa de desgaste é a maior dentre os polímeros. O objetivo deste trabalho é melhorar sua resistência ao desgaste através da adição de carga mineral (C.M.O.) de oxicarbetos mistos de metais de transição, obtida a partir de rejeitos de scheelita disponíveis na mina Brejuí, em Currais Novos-RN. Desenvolveu-se um equipamento de baixo custo para ciclagem térmica dos rejeitos de scheelita, após quarteamento convencional. Os oxicarbetos foram produzidos entre 595ºC e 1000ºC, durante uma hora, com um custo inferior à rota química tradicional, utilizando-se reações no estado sólido envolvendo difusão e transformação de fases. Foram caracterizados por FRX, DRX, MEV e EDS. Em prensagem a frio com carga de 15.000 lbf (66,5 kN), obtiveram-se 36 corpos-de-prova (C.P.) de PTFE, com três concentrações mássicas de carga mineral, 15%, 25% e 35%. Mediu-se, utilizando-se um esclerômetro pendular, a energia de deformação por corte de um setor circular na superfície plana dos C.P. executado por um punção de aço AISI 1045 temperado com ângulo de ponta de 30o. Apresentam-se os resultados da energia de deformação para cada um dos três lotes de doze C.P. relativamente às três concentrações de C.M.O. A resistência ao desgaste por corte dos C.P. de PTFE com carga mineral foi o dobro daqueles sem carga, como obtida por SOUZA et al.,2013, aumentou em 22% com o aumento da concentração de 15% para 25% e se manteve neste patamar na concentração de 35%, sugerindo uma tendência à saturação a uma concentração no entorno de 25%.


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  • The polymer PTFE (polytetrafluoroethylene) is characterized by measurements of the  friction coefficients of 0,13±0,08, evenin thermal and chemicaly hostile environments, but its wear rate is highest among the polymers.The  aim of this study is to improve
    their wear resistance by adding mineral filler of,obtained from tailings of scheelite available at the Mina Brejuí located at CurraisNovos,RN.The oxycarbides were
    produced between 595ºC and 1000ºC during one hour,with alower cost than traditional chemical route,using the reactions involving solid state diffusion and phase transformation. Were characterized by XRF, XRD, SEM, EDS.In cold pressing under
    load15.000 lbf(66,5kN), were obtained 36 specimens of PTFE withth ree mass concentrations,15%,25% and 35%.The deformation energy due to cutting was measured by means of apendulum scratch testing.This scratch show nashape of
    circular sector on the plane surface of each specimen machined by asharptoolo fan
    AISI1045 quenched steel with atip angle of 30º.The deformation energy data setis presented for each specimen and metallic oxycarbides concentrations.The results of the scratch resistance for the PTFE specimens without mineral filler as obtained by SOUZA etal.(2013) were around a half inrelation to those PTFE with15% of mineral filler and this was 22% lower than the scratch resistance for specimen of PTFE with 25% or 35% of filler, suggesting atendency towards  a saturation at this level of mineral filler concentration for the PTFE.

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  • NAILTON TORRES CAMARA
  • AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES DAS FIBRAS DE ALGODÕES COLORIDOS NATURALMENTE E ECOLOGICAMENTE CORRETAS CULTIVADOS NOS ASSENTAMENTOS DO MUNICÍPIO DE GUAMARÉ/RN

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSÉ DE ANCHIETA LIMA
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • MOISES VIEIRA DE MELO
  • NEIL DE OLIVEIRA LIMA FILHO
  • Data: 19/09/2014

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  • Neste trabalho foram avaliadas a produtividade e as características técnicas das fibras dos acessos de algodão colorido existentes no Banco de Germoplasma da EMBRAPA Algodão. Buscou-se, através do programa de melhoramento, elevar a resistência, finura, comprimento e a uniformidade das fibras de algodão, bem como estabilizar a coloração das fibras nas tonalidades BRS Rubi, BRS Topázio, BRS Verde e BRS Marrom e elevar a sua produtividade no campo. Primeiramente, foi feita a seleção individual com teste de progênies das sementes, e, posteriormente, o método de hibridação seguido de seleção genealógica para se obter variações nas tonalidades de cores. As variedades BRS Verde, BRS Rubi, BRS Marrom e BRS Topázio foram produzidas, analisadas e comparadas com os algodões existentes na região. As propriedades das fibras foram dimensionadas nos aparelhos Classifiber, NATI, Pressley, Micronaire. As fibras branca e topázio, foram as que apresentaram maior comprimento 32-34mm e maior resistência 7,94 lb/mg e 7,97 lb/mg respectivamente, além de apresentam finura com menor valor de índice micronaire 3,71μg/pol e 3,73 μg/pol e baixo índice de fibras curtas. Os resultados foram bastantes promissores para utilização dos algodões geneticamente melhorados indústria têxtil.


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  • Neste trabalho foram avaliadas a produtividade e as características técnicas das fibras dos acessos de algodão colorido existentes no Banco de Germoplasma da EMBRAPA Algodão. Buscou-se, através do programa de melhoramento, elevar a resistência, finura, comprimento e a uniformidade das fibras de algodão, bem como estabilizar a coloração das fibras nas tonalidades BRS Rubi, BRS Topázio, BRS Verde e BRS Marrom e elevar a sua produtividade no campo. Primeiramente, foi feita a seleção individual com teste de progênies das sementes, e, posteriormente, o método de hibridação seguido de seleção genealógica para se obter variações nas tonalidades de cores. As variedades BRS Verde, BRS Rubi, BRS Marrom e BRS Topázio foram produzidas, analisadas e comparadas com os algodões existentes na região. As propriedades das fibras foram dimensionadas nos aparelhos Classifiber, NATI, Pressley, Micronaire. As fibras branca e topázio, foram as que apresentaram maior comprimento 32-34mm e maior resistência 7,94 lb/mg e 7,97 lb/mg respectivamente, além de apresentam finura com menor valor de índice micronaire 3,71μg/pol e 3,73 μg/pol e baixo índice de fibras curtas. Os resultados foram bastantes promissores para utilização dos algodões geneticamente melhorados indústria têxtil.

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  • LEONARDO RESENDE
  • ESTUDO DO COMPORTAMENTO DA SINTERIZAÇÃO EM COMPACTOS DE CAVACOS DE UM AÇO SAE 1030 OBTIDOS SOB ALTA PRESSÃO

  • Orientador : FRANCINE ALVES DA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCINE ALVES DA COSTA
  • UILAME UMBELINO GOMES
  • ARIADNE DE SOUZA SILVA
  • SERGIO RENATO DA SILVA SOARES
  • Data: 24/09/2014

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  • Do ponto de vista econômico, a Metalurgia do Pó (MP) é uma técnica bastante usada para a produção de peças de pequeno porte. É possível por seu intermédio a partir de uma prévia cominuição de resíduos sólidos tais como cavacos ferroso, se produzir peças sinterizadas altamente densas e de interesse para a indústria automotiva, eletrônica e aeroespacial. No entanto, sem essa prévia cominuição dos cavacos a produção de corpos bem sinterizados através de técnicas convencionais de sinterização necessitaria do uso de aditivos ou de temperatura significativamente maiores do que 1250ºC. Uma rota alternativa para se produzir amostras sinterizadas altamente densas sem fase líquida de sinterização a partir da compactação de cavacos ferrosos (>850µm) é a técnica de Alta Pressão (A/P). Nesse trabalho, foram usadas diferentes pressões de compactação para a produção de sinterizados de cavacos de aço carbono SAE 1030.  Especificamente objetivou-se investigar nelas, o efeito da alta pressão de compactação no comportamento da densificação das amostras sinterizadas. Para tanto, amostras de cavacos do aço carbono SAE 1030 foram compactadas uniaxialmente a frio em 500 e 2000 MPa, respectivamente. Os corpos verdes obtidos foram sinterizados sob atmosfera carbonetante a 1100 e 1200ºC por 90 minutos. A taxa de aquecimento usada foi de 20ºC/min. Os materiais de partida e os corpos sinterizados foram caracterizados por microscopia óptica, MEV, DRX, medidas de densidade (geométrica: massa/volume, e picnometria) e medidas de microdureza vickers e dureza rockwel. Os resultados obtidos mostraram que os compactos produzidos sob 2000 MPa apresentaram valores de densidade entre 93 e 100 % da densidade teórica e microdureza entre 150 HV e 180 HV, respectivamente. Enquanto aqueles compactados sob 500 MPa apresentaram uma microestrutura bastante heterogênea, valores de densidade obtidos menores do que 88% e condições estruturais nas amostras inadequadas para a realização das medidas de microdureza e dureza. Os resultados obtidos indicam que a alta pressão é uma rota bastante promissora para melhorar as condições de sinterabilidade de materiais, porque, além de promover uma maior compactação do material de partida, uma tensão externa aplicada irá somar-se à tensão superficial como força motriz para o processo de sinterização. Adicionalmente, pressões extremamente elevadas permitem a deformação plástica dos materiais, promovendo um contato íntimo e extenso das partículas e eliminando poros e trincas. Isso tende diminuir o tempo e/ou a temperatura necessária para sinterização, evitando o crescimento excessivo de grãos, sem o uso de aditivos. Além disso, as pressões elevadas provocam fratura nos grãos em materiais frágeis ou dúcteis altamente encruados, o que propicia um pó de partida, para a sinterização, mais fino, sem os riscos de contaminação presentes, quando são usados métodos de cominuição prévia do pó.


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  • Do ponto de vista econômico, a Metalurgia do Pó (MP) é uma técnica bastante usada para a produção de peças de pequeno porte. É possível por seu intermédio a partir de uma prévia cominuição de resíduos sólidos tais como cavacos ferroso, se produzir peças sinterizadas altamente densas e de interesse para a indústria automotiva, eletrônica e aeroespacial. No entanto, sem essa prévia cominuição dos cavacos a produção de corpos bem sinterizados através de técnicas convencionais de sinterização necessitaria do uso de aditivos ou de temperatura significativamente maiores do que 1250ºC. Uma rota alternativa para se produzir amostras sinterizadas altamente densas sem fase líquida de sinterização a partir da compactação de cavacos ferrosos (>850µm) é a técnica de Alta Pressão (A/P). Nesse trabalho, foram usadas diferentes pressões de compactação para a produção de sinterizados de cavacos de aço carbono SAE 1030.  Especificamente objetivou-se investigar nelas, o efeito da alta pressão de compactação no comportamento da densificação das amostras sinterizadas. Para tanto, amostras de cavacos do aço carbono SAE 1030 foram compactadas uniaxialmente a frio em 500 e 2000 MPa, respectivamente. Os corpos verdes obtidos foram sinterizados sob atmosfera carbonetante a 1100 e 1200ºC por 90 minutos. A taxa de aquecimento usada foi de 20ºC/min. Os materiais de partida e os corpos sinterizados foram caracterizados por microscopia óptica, MEV, DRX, medidas de densidade (geométrica: massa/volume, e picnometria) e medidas de microdureza vickers e dureza rockwel. Os resultados obtidos mostraram que os compactos produzidos sob 2000 MPa apresentaram valores de densidade entre 93 e 100 % da densidade teórica e microdureza entre 150 HV e 180 HV, respectivamente. Enquanto aqueles compactados sob 500 MPa apresentaram uma microestrutura bastante heterogênea, valores de densidade obtidos menores do que 88% e condições estruturais nas amostras inadequadas para a realização das medidas de microdureza e dureza. Os resultados obtidos indicam que a alta pressão é uma rota bastante promissora para melhorar as condições de sinterabilidade de materiais, porque, além de promover uma maior compactação do material de partida, uma tensão externa aplicada irá somar-se à tensão superficial como força motriz para o processo de sinterização. Adicionalmente, pressões extremamente elevadas permitem a deformação plástica dos materiais, promovendo um contato íntimo e extenso das partículas e eliminando poros e trincas. Isso tende diminuir o tempo e/ou a temperatura necessária para sinterização, evitando o crescimento excessivo de grãos, sem o uso de aditivos. Além disso, as pressões elevadas provocam fratura nos grãos em materiais frágeis ou dúcteis altamente encruados, o que propicia um pó de partida, para a sinterização, mais fino, sem os riscos de contaminação presentes, quando são usados métodos de cominuição prévia do pó.

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  • VALBER CESAR CAVALCANTI ROZA
  • INTERFACE PARA TECNOLOGIA ASSISTIVA BASEADA EM  ELETROOCULOGRAFIA

  • Orientador : EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • LUIZ MARCOS GARCIA GONCALVES
  • PABLO JAVIER ALSINA
  • WILFREDO BLANCO FIGUEROLA
  • Data: 29/10/2014

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  • A cada dia, as tecnoloqias que tentam suprir a deficiência de pessoas tem se tornano mais comuns. É crescente o aparato de ferramentos disponíveis hoje em dia, para se desenvolver dispositivos e conceitos que envolvem a tecnologia assistiva. Sendo assim, motivou-se por desenvolver um dispositivo eletrooculográfico, que auxiliasse as pessoas com deficiência motora no geral. Pois os benefícios de uma interface que náo requeira o uso das mãos para ser manipulada são inúmeras. Este trabalho  presenta um novo método de organização conceitual das áreas que envolvem a tecnologia assistiva, categorizando-as de forma lógica e simples; também trata da implementação de uma interface baseada em eletrooculografia, capaz de gerar  comandos de alto-nível, legíveis para acionar diversos dispositivos de natureza,  robótica, computacional e eletromecânica. Usando apenas os movimentos dos olhos dos usuários, foi possível gerar os comandos de alto nível como, comando para uma órtese, para diversos pequenos robôs. Os resultados mostraram que foi possível comandar os sistemas citados anteriormente através apenas dos movimentos dos olhos. A interface apresentou-se confiável para a tarefa proposta, podendo ser  aprimorada no quesito análise de sinais a nível digital.


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  • A cada dia, as tecnoloqias que tentam suprir a deficiência de pessoas tem se tornano mais comuns. É crescente o aparato de ferramentos disponíveis hoje em dia, para se desenvolver dispositivos e conceitos que envolvem a tecnologia assistiva. Sendo assim, motivou-se por desenvolver um dispositivo eletrooculográfico, que auxiliasse as pessoas com deficiência motora no geral. Pois os benefícios de uma interface que náo requeira o uso das mãos para ser manipulada são inúmeras. Este trabalho  presenta um novo método de organização conceitual das áreas que envolvem a tecnologia assistiva, categorizando-as de forma lógica e simples; também trata da implementação de uma interface baseada em eletrooculografia, capaz de gerar  comandos de alto-nível, legíveis para acionar diversos dispositivos de natureza,  robótica, computacional e eletromecânica. Usando apenas os movimentos dos olhos dos usuários, foi possível gerar os comandos de alto nível como, comando para uma órtese, para diversos pequenos robôs. Os resultados mostraram que foi possível comandar os sistemas citados anteriormente através apenas dos movimentos dos olhos. A interface apresentou-se confiável para a tarefa proposta, podendo ser  aprimorada no quesito análise de sinais a nível digital.

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  • ROBERTO FRANÇA DE OLIVEIRA
  • ESTUDO DO DESEMPENHO DE FERRAMENTAS DE AÇO-RÁPIDO NA USINAGEM COM RESFRIAMENTO CRIOGÊNICO DIRETO POR SPRAY

  • Orientador : ANDERSON CLAYTON ALVES DE MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDERSON CLAYTON ALVES DE MELO
  • WANDERSON SANTANA DA SILVA
  • FLÁVIO JOSÉ DA SILVA
  • Data: 28/11/2014

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  • O presente trabalho apresenta um estudo do desempenho de ferramentas de aço-rápido no torneamento do aço ABNT 1020 sob condições de resfriamento criogênico com nitrogênio líquido (LN2). A técnica de aplicação usada foi o Resfriamento Criogênico Direto por Spray, em que o LN2 entra em contato direto com a região de corte. O objetivo principal desta técnica é manter a temperatura de corte abaixo da temperatura de amolecimento do aço-rápido (normalmente acima de 650°C) e consequentemente melhorar o desempenho dessas ferramentas em velocidades de corte superiores àquelas normalmente praticadas no corte à seco. Pôde-se verificar que a aplicação de LN2 aumentou a velocidade de corte para o faceamento em 15,44% e no torneamento cilíndrico externo a mais de 170%.


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  • .

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  • REGIVALDO DE OLIVEIRA FALCAO
  • REAPROVEITAMENTO DE CONDENSADO E VAPOR FLASH EM UMA PLANTA TÊXTIL COM ÊNFASE NO SETOR DE ACABAMENTO

  • Orientador : EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 19/12/2014

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  • O presente trabalho teve como objeto de estudo um sistema de geração de vapor, distribuição de vapor e retorno de condensado de uma planta têxtil localizada no Rio Grande do Norte. O trabalho teve como base os seguintes objetivos: o primeira foi mensurar o número de purgadores da planta. O segundo foi mensurar as perdas de água e vapor do sistema de geração, distribuição e retorno de condensado. No terceiro mostra-se a viabilidade da implantação das diversas melhorias que podem ser aplicadas ao sistema. Para isso fez-se uso da apuração dos ganhos financeiros apresentados nas suas respectivas melhorias. Como base de dados para o desenvolvimento do trabalho utilizou-se registros de processos industriais, dados dos sistemas de utilidades, dados de análises de laboratório e de analisadores em linha, abrangendo o período de 2013. Usando-se princípios consagrados das leis de conservação de massa e energia, o tratamento desses dados mostrou que as perdas de água e energia no sistema de vapor são expressivas e que os ganhos ambientais e econômicos que poderão ser obtidos com ações de melhoria são bastante significativas. Tomando como base os dados e resultados obtidos sugiro que os estudos futuros deem continuidade a abordagem sobre sistemas de geração de vapor, distribuição e, principalmente, retorno de condensado.


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  • O presente trabalho teve como objeto de estudo um sistema de geração de vapor, distribuição de vapor e retorno de condensado de uma planta têxtil localizada no Rio Grande do Norte. O trabalho teve como base os seguintes objetivos: o primeira foi mensurar o número de purgadores da planta. O segundo foi mensurar as perdas de água e vapor do sistema de geração, distribuição e retorno de condensado. No terceiro mostra-se a viabilidade da implantação das diversas melhorias que podem ser aplicadas ao sistema. Para isso fez-se uso da apuração dos ganhos financeiros apresentados nas suas respectivas melhorias. Como base de dados para o desenvolvimento do trabalho utilizou-se registros de processos industriais, dados dos sistemas de utilidades, dados de análises de laboratório e de analisadores em linha, abrangendo o período de 2013. Usando-se princípios consagrados das leis de conservação de massa e energia, o tratamento desses dados mostrou que as perdas de água e energia no sistema de vapor são expressivas e que os ganhos ambientais e econômicos que poderão ser obtidos com ações de melhoria são bastante significativas. Tomando como base os dados e resultados obtidos sugiro que os estudos futuros deem continuidade a abordagem sobre sistemas de geração de vapor, distribuição e, principalmente, retorno de condensado.

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  • LENILSON XAVIER FERREIRA DE OLIVEIRA
  • CONTRIBUIÇÃO AO ESTUDO AVANÇADO DAS ARGAMASSAS DE ALTO DESEMPENHO PARA REPAROS ESTRUTURAIS

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • SANDRA MARIA DE LIMA
  • VALTENCIR LUCIO DE LIMA GOMES
  • Data: 29/12/2014

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  • Inúmeras estruturas de concreto no Brasil e no mundo estão atingindo o limite de sua vida útil projetada, completando um ciclo de cinco ou mais décadas de uso e operação. Além das estruturas mais antigas, existem ainda estruturas com reduzido tempo de serviço, e qualidade discutível, que já apresentam patologias em estado tão avançado que chegam a comprometer o seu desempenho. Vindo ao encontro dessas necessidades e no sentido de contribuir para o avanço científico e tecnológico do setor, este trabalho apresenta um método para dosagem, preparo e aplicação de argamassas de alto desempenho para recuperação de estruturas deterioradas, além de sugerir procedimentos para a realização desses reparos, fomentando a cultura das manutenções preventivas e desmistificando a complexidade atribuída a tais operações. Para tanto, foram realizados ensaios mecânicos, microestruturais e relacionados à durabilidade em corpos-de-prova moldados com sílica ativa e látex de estireno-butadieno. Os resultados indicaram que a adoção desses ingredientes, na composição da argamassa de reparo, provocou uma redução significativa da permeabilidade total e descontinuidade de poros, assim como promoveu uma melhor integridade dos constituintes da argamassa, traduzindo-se em uma ampliação, expressiva, das suas capacidades mecânicas. Quando comparada aos produtos industrializados da construção civil, com padrões similares, proporcionou uma economia da ordem de 85%, que permitiria recuperar, com os mesmos custos, quase cinco vezes mais estruturas comprometidas. Este estudo, de viés altamente tecnológico, vem oferecer à construção civil uma argamassa polimérica de alto desempenho, com função reparadora e custo mais acessível, que pode ser adotada em canteiros de obras, implementando ações de natureza sustentável e ainda atendendo às atuais exigências elencadas pela literatura, relacionadas à desempenho, vida útil e durabilidade das estruturas reparadas.


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  • Inúmeras estruturas de concreto no Brasil e no mundo estão atingindo o limite de sua vida útil projetada, completando um ciclo de cinco ou mais décadas de uso e operação. Além das estruturas mais antigas, existem ainda estruturas com reduzido tempo de serviço, e qualidade discutível, que já apresentam patologias em estado tão avançado que chegam a comprometer o seu desempenho. Vindo ao encontro dessas necessidades e no sentido de contribuir para o avanço científico e tecnológico do setor, este trabalho apresenta um método para dosagem, preparo e aplicação de argamassas de alto desempenho para recuperação de estruturas deterioradas, além de sugerir procedimentos para a realização desses reparos, fomentando a cultura das manutenções preventivas e desmistificando a complexidade atribuída a tais operações. Para tanto, foram realizados ensaios mecânicos, microestruturais e relacionados à durabilidade em corpos-de-prova moldados com sílica ativa e látex de estireno-butadieno. Os resultados indicaram que a adoção desses ingredientes, na composição da argamassa de reparo, provocou uma redução significativa da permeabilidade total e descontinuidade de poros, assim como promoveu uma melhor integridade dos constituintes da argamassa, traduzindo-se em uma ampliação, expressiva, das suas capacidades mecânicas. Quando comparada aos produtos industrializados da construção civil, com padrões similares, proporcionou uma economia da ordem de 85%, que permitiria recuperar, com os mesmos custos, quase cinco vezes mais estruturas comprometidas. Este estudo, de viés altamente tecnológico, vem oferecer à construção civil uma argamassa polimérica de alto desempenho, com função reparadora e custo mais acessível, que pode ser adotada em canteiros de obras, implementando ações de natureza sustentável e ainda atendendo às atuais exigências elencadas pela literatura, relacionadas à desempenho, vida útil e durabilidade das estruturas reparadas.

Teses
1
  • SERGIO RENAN LOPES TINO
  • LAMINADOS COMPÓSITOS DE PRFV: EFEITOS DA DESCONTINUIDADE GEOMÉTRICA E DO ENVELHECIMENTO AMBIENTAL ACELERADO

  • Orientador : EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • SELMA HISSAE SHIMURA DA NOBREGA
  • MARCO ANTONIO DOS SANTOS
  • WANDERLEY FERREIRA DE AMORIM JÚNIOR
  • Data: 07/02/2014

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  • A crescente demanda na utilização dos materiais compósitos torna imprescindível uma melhor compreensão do seu comportamento frente às mais diversas condições de carga e serviço, bem como sob as variadas formas de conexões envolvendo mecanismos nos projetos estruturais. Dentro dessas condições de projeto destaque se faz para a presença de descontinuidades geométricas na área de seções transversal e ou longitudinal dos elementos estruturais, assim como, condições ambientais de serviço como a radiação UV, a umidade, o calor, que levam a um decréscimo na resposta mecânica final do material. Neste sentido, a proposta dessa tese tem como objetivo o desenvolvimento de estudos (experimental e modelos semi-empíricos) detalhados dos efeitos causados pela presença de descontinuidade geométrica, mais especificamente um furo concêntrico na seção longitudinal (com redução da seção transversal), assim como, da influência do envelhecimento ambiental acelerado nas propriedades mecânicas e mecanismo de fratura de laminados compósitos de PRFV sob a ação de cargas uniaxiais de tração. Estudos referentes ao comportamento morfológico e de degradação estrutural dos laminados compósitos são realizados, através de análises macroscópicas e microscópicas das superfícies afetadas, além da avaliação mediante a Técnica de Mediação de Variação de Massa (TMVM). As condições de envelhecimento ambiental acelerado serão simuladas através da câmara de envelhecimento. Para avaliação da influência simultânea do envelhecimento/descontinuidade geométrica nas propriedades mecânicas dos laminados compósitos, um modelo semi-empirico é proposto e denominado de Modelo IE/FCPM. Para o caso da presença da concentração de tensão devido ao furo concêntrico, a mesma é avaliada a partir do uso dos critérios de falhas da Tensão Média (Average-Stress Criterion) e da Tensão Pontual (Point-Stress Criterion). Dois laminados compósitos poliméricos, confeccionados industrialmente, serão estudados: o primeiro é unicamente reforçado com mantas de fibras curtas de vidro/E (LM) e o segundo onde o reforço de fibras de vidro/E vem na forma de tecido bidirecional (LT). Na concepção das configurações dos laminados a presença da anisotropia é fundamental para a resposta mecânica final dos mesmos. Por fim, um estudo comparativo entre todos os parâmetros foi realizado para uma melhor compreensão dos resultados. Como estudo conclusivo, as características da fratura final dos laminados sob todas as condições que os mesmos foram submetidos, foram analisadas. Essas análises foram feitas em níveis macroscópico (scanner) microscópico (óptico e eletrônico de varredura). Ao término das análises foi observado que o processo de degradação se dá de forma semelhante para cada compósito pesquisado, no entanto, o compósito LM se mostrou mais susceptível a perda de propriedades mecânicas tanto em relação à presença do furo concêntrico como em relação ao envelhecimento ambiental acelerado.


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  • A crescente demanda na utilização dos materiais compósitos torna imprescindível uma melhor compreensão do seu comportamento frente às mais diversas condições de carga e serviço, bem como sob as variadas formas de conexões envolvendo mecanismos nos projetos estruturais. Dentro dessas condições de projeto destaque se faz para a presença de descontinuidades geométricas na área de seções transversal e ou longitudinal dos elementos estruturais, assim como, condições ambientais de serviço como a radiação UV, a umidade, o calor, que levam a um decréscimo na resposta mecânica final do material. Neste sentido, a proposta dessa tese tem como objetivo o desenvolvimento de estudos (experimental e modelos semi-empíricos) detalhados dos efeitos causados pela presença de descontinuidade geométrica, mais especificamente um furo concêntrico na seção longitudinal (com redução da seção transversal), assim como, da influência do envelhecimento ambiental acelerado nas propriedades mecânicas e mecanismo de fratura de laminados compósitos de PRFV sob a ação de cargas uniaxiais de tração. Estudos referentes ao comportamento morfológico e de degradação estrutural dos laminados compósitos são realizados, através de análises macroscópicas e microscópicas das superfícies afetadas, além da avaliação mediante a Técnica de Mediação de Variação de Massa (TMVM). As condições de envelhecimento ambiental acelerado serão simuladas através da câmara de envelhecimento. Para avaliação da influência simultânea do envelhecimento/descontinuidade geométrica nas propriedades mecânicas dos laminados compósitos, um modelo semi-empirico é proposto e denominado de Modelo IE/FCPM. Para o caso da presença da concentração de tensão devido ao furo concêntrico, a mesma é avaliada a partir do uso dos critérios de falhas da Tensão Média (Average-Stress Criterion) e da Tensão Pontual (Point-Stress Criterion). Dois laminados compósitos poliméricos, confeccionados industrialmente, serão estudados: o primeiro é unicamente reforçado com mantas de fibras curtas de vidro/E (LM) e o segundo onde o reforço de fibras de vidro/E vem na forma de tecido bidirecional (LT). Na concepção das configurações dos laminados a presença da anisotropia é fundamental para a resposta mecânica final dos mesmos. Por fim, um estudo comparativo entre todos os parâmetros foi realizado para uma melhor compreensão dos resultados. Como estudo conclusivo, as características da fratura final dos laminados sob todas as condições que os mesmos foram submetidos, foram analisadas. Essas análises foram feitas em níveis macroscópico (scanner) microscópico (óptico e eletrônico de varredura). Ao término das análises foi observado que o processo de degradação se dá de forma semelhante para cada compósito pesquisado, no entanto, o compósito LM se mostrou mais susceptível a perda de propriedades mecânicas tanto em relação à presença do furo concêntrico como em relação ao envelhecimento ambiental acelerado.

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  • KARILANY DANTAS COUTINHO
  • BIOMECÂNICA E OTIMIZAÇÃO TOPOLÓGICA COM H-ADAPTATIVIDADE EM IMPLANTES DENTÁRIOS NITRETADOS A PLASMA EM CÁTODO OCO

  • Orientador : JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
  • CUSTODIO LEOPOLDINO DE BRITO GUERRA NETO
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • CAROLINE DANTAS VILAR
  • THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • ROMULO RIBEIRO MAGALHAES DE SOUSA
  • WESLEY GÓIS
  • Data: 10/06/2014

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  • Nos últimos anos tem-se observado um grande crescimento em tecnologias para modificação de superfícies de implantes que reduzam o tempo de espera da cicatrização, assim como possibilite seu uso com sucesso em áreas de baixa densidade óssea. Dentre as diferentes técnicas, a nitretação por plasma desponta como forte candidata, uma vez que a mesma já está sendo empregada com excelentes resultados no titânio e suas ligas, aplicados com maior frequência na confecção de implantes de quadril, ombro e tornozelo. Entretanto, seu uso em implantes dentários é bastante limitado devido às altas temperaturas do processo (entre   e  ) resultando em distorções nessas peças que possuem geometria complexa e alto grau de precisão. O objetivo deste trabalho é avaliar a osseointegração e resistência mecânica de amostras de titânio grau II nitretadas, através da configuração de descarga em cátodo oco. Além disto, propor formulações para determinação da topologia ótima estrutural do implante dentário em estudo, com o intuito de aperfeiçoar sua forma, que seja eficiente, competitiva e com alta definição. No processo de nitretação, as amostras foram tratadas em temperatura de   e pressão de  , durante 1 hora de tratamento. Esta condição foi escolhida por apresentar os melhores resultados de molhabilidade em trabalhos anteriores, onde sistematizou-se diferentes condições de pressão, temperatura e tempo. As amostras tratadas foram caracterizadas por difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura, rugosidade, microdureza e molhabilidade. Posteriormente, foram realizados ensaios biomecânicos de fadiga. Finalizando com uma proposta de formulação através do método de otimização topológica tridimensional, combinado a um processo de refino h-adaptativo. Os resultados mostraram que a nitretação a plasma, utilizando a técnica de descarga em cátodo oco, produziu mudanças na textura superficial dos corpos de prova, aumento da rugosidade superficial, da molhabilidade e da microdureza quando comparado a amostra sem tratamento. No ensaio biomecânico de fadiga, o implante tratado não apresentou sinal de falha, após cinco milhões de ciclos, a uma carga máxima de fadiga de  . Os resultados do processo de otimização topológica apresentaram leiautes otimizados bem definidos do implante dentário, com uma nítida distribuição de material e definição do contorno.


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  • Nos últimos anos tem-se observado um grande crescimento em tecnologias para modificação de superfícies de implantes que reduzam o tempo de espera da cicatrização, assim como possibilite seu uso com sucesso em áreas de baixa densidade óssea. Dentre as diferentes técnicas, a nitretação por plasma desponta como forte candidata, uma vez que a mesma já está sendo empregada com excelentes resultados no titânio e suas ligas, aplicados com maior frequência na confecção de implantes de quadril, ombro e tornozelo. Entretanto, seu uso em implantes dentários é bastante limitado devido às altas temperaturas do processo (entre   e  ) resultando em distorções nessas peças que possuem geometria complexa e alto grau de precisão. O objetivo deste trabalho é avaliar a osseointegração e resistência mecânica de amostras de titânio grau II nitretadas, através da configuração de descarga em cátodo oco. Além disto, propor formulações para determinação da topologia ótima estrutural do implante dentário em estudo, com o intuito de aperfeiçoar sua forma, que seja eficiente, competitiva e com alta definição. No processo de nitretação, as amostras foram tratadas em temperatura de   e pressão de  , durante 1 hora de tratamento. Esta condição foi escolhida por apresentar os melhores resultados de molhabilidade em trabalhos anteriores, onde sistematizou-se diferentes condições de pressão, temperatura e tempo. As amostras tratadas foram caracterizadas por difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura, rugosidade, microdureza e molhabilidade. Posteriormente, foram realizados ensaios biomecânicos de fadiga. Finalizando com uma proposta de formulação através do método de otimização topológica tridimensional, combinado a um processo de refino h-adaptativo. Os resultados mostraram que a nitretação a plasma, utilizando a técnica de descarga em cátodo oco, produziu mudanças na textura superficial dos corpos de prova, aumento da rugosidade superficial, da molhabilidade e da microdureza quando comparado a amostra sem tratamento. No ensaio biomecânico de fadiga, o implante tratado não apresentou sinal de falha, após cinco milhões de ciclos, a uma carga máxima de fadiga de  . Os resultados do processo de otimização topológica apresentaram leiautes otimizados bem definidos do implante dentário, com uma nítida distribuição de material e definição do contorno.

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  • BRISMARK GOES DA ROCHA
  • DESENVOLVIMENTO DE BIONANOCOMPÓSITOS: REFORÇO NANOCRISTAIS DE CELULOSE COM PVA E POLI (ÁCIDO LÁCTICO)

  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • DANY GERALDO KRAMER CAVALCANTI E SILVA
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • KESIA KARINA DE OLIVEIRA SOUTO SILVA
  • DEBORA DAMASCENO BELARMINO
  • MÁRCIO ELIEL DE OLIVEIRA ALEXANDRE
  • Data: 30/07/2014

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  • O presente trabalho tem como objetivos extrair a fibra da folha do abacaxizeiro tipo Pérola para obter bastões (“whiskers) de celulose destas fibras tratadas quimicamente, para utilização como reforço na fabricação de filmes de Biocompósito com Poli Álcool Vinílico (PVA) e Poli (ácido lático) (PLA) como matrizes. As amostras foram caracterizadas utilizando análises como TGA, FTIR e DSC. Também foram realizados ensaios das folhas para a identificação de macro e micro nutrientes. As amostras dos filmes de biocompósitos foram usadas para ensaios mecânicos de tração nos filmes e o teste de biodegradação aeróbica, bem como nos filmes de 100% de PVA e PLA. A extração da fibra foi efetuada numa desfibradeira automática, e em seguida as fibras extraídas foram lavadas várias vezes para remover as impurezas e foram tratadas com NaOH (hidróxido de sódio) e NaClO (hipoclorito de sódio), para remover as impurezas inerentes às fibras e a cor natural, respectivamente. Em seguida, as fibras tratadas foram submetidas a um processo de hidrólise com ácido sulfúrico a 13,5%, para obtenção de bastões de celulose. Foram produzidos filmes biocompósitos de PVA e PLA com bastões de celulose nas concentrações de 0%, 1%, 3%, 6%, 9% e 12%. Água destilada a 80ºC ± 5 na diluição de PVA e diclorometano para a diluição do PLA na temperatura ambiente. Na preparação dos filmes foi utilizado o método de “casting”. Posteriormente foram realizados os testes de absorção de água pelos filmes produzidos. Para o ensaio mecânico de tração dos filmes foi utilizada a norma ASTM D638-10 com velocidade de 50 mm/min. O teste estatístico Qui-quadrado foi empregado para a verificação da existência de diferenças significativas em nível de 0,05: comprimentos das folhas do abacaxizeiro e dos bastões, procedimentos utilizados para filtração em filtro utilizando seringa de 0,2 µm e filtragem através de centrifugação. Foi realizado estudo de hidrofilidade dos filmes com base no ângulo de contato. Também foi aplicado o teste Estatístico T–Student com nível de significância (0,05) para comparar as espessuras dos filmes de PVA e PLA e das propriedades mecânicas (tração). Na avaliação da biodegradabilidade dos biocompósitos, bem como os filmes de 100% das matrizes de PVA e PLA, foi utilizado o teste de Sturm norma D5209. Os resultados indicam a presença de bastões de celulose com comprimentos variandos de 7,33 nm a 186,17 nm. As espessuras em média dos filmes de PVA e PLA eram de 0,153 µm e 0,210 µm, respectivamente. Foi observada uma forte correlação linear diretamente proporcional entre a tração dos filmes de PVA e a concentração de bastões de celulose nos filmes (0,7336), da espessura do filme de 0,1404. Juntos, a porcentagem de bastões de celulose e a espessura dos filmes, correlacionaram 0,8740. No caso dos filmes de PLA, a correlação entre o teor dos bastões de celulose e a tração foi fraca, inversamente proporcional (-0,0057) e a espessura em -0,2602, totalizando -0,2659, isto é, os bastões de celulose não aderiram totalmente ao PLA. Na comparação dos resultados da tração das duas matrizes poliméricas, os bastões de celulose contribuíram na melhoria das propriedades mecânicas no caso de PVA, mas há uma diferença com relação a PLA. Nos testes de biodegradabilidade, foi observado a degradação total do filme de PVA após 27 dias, enquanto o filme de PLA degradou em 20 dias, o que comprova que os filmes produzidos são biodegradáveis.


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  • O presente trabalho tem como objetivos extrair a fibra da folha do abacaxizeiro tipo Pérola para obter bastões (“whiskers) de celulose destas fibras tratadas quimicamente, para utilização como reforço na fabricação de filmes de Biocompósito com Poli Álcool Vinílico (PVA) e Poli (ácido lático) (PLA) como matrizes. As amostras foram caracterizadas utilizando análises como TGA, FTIR e DSC. Também foram realizados ensaios das folhas para a identificação de macro e micro nutrientes. As amostras dos filmes de biocompósitos foram usadas para ensaios mecânicos de tração nos filmes e o teste de biodegradação aeróbica, bem como nos filmes de 100% de PVA e PLA. A extração da fibra foi efetuada numa desfibradeira automática, e em seguida as fibras extraídas foram lavadas várias vezes para remover as impurezas e foram tratadas com NaOH (hidróxido de sódio) e NaClO (hipoclorito de sódio), para remover as impurezas inerentes às fibras e a cor natural, respectivamente. Em seguida, as fibras tratadas foram submetidas a um processo de hidrólise com ácido sulfúrico a 13,5%, para obtenção de bastões de celulose. Foram produzidos filmes biocompósitos de PVA e PLA com bastões de celulose nas concentrações de 0%, 1%, 3%, 6%, 9% e 12%. Água destilada a 80ºC ± 5 na diluição de PVA e diclorometano para a diluição do PLA na temperatura ambiente. Na preparação dos filmes foi utilizado o método de “casting”. Posteriormente foram realizados os testes de absorção de água pelos filmes produzidos. Para o ensaio mecânico de tração dos filmes foi utilizada a norma ASTM D638-10 com velocidade de 50 mm/min. O teste estatístico Qui-quadrado foi empregado para a verificação da existência de diferenças significativas em nível de 0,05: comprimentos das folhas do abacaxizeiro e dos bastões, procedimentos utilizados para filtração em filtro utilizando seringa de 0,2 µm e filtragem através de centrifugação. Foi realizado estudo de hidrofilidade dos filmes com base no ângulo de contato. Também foi aplicado o teste Estatístico T–Student com nível de significância (0,05) para comparar as espessuras dos filmes de PVA e PLA e das propriedades mecânicas (tração). Na avaliação da biodegradabilidade dos biocompósitos, bem como os filmes de 100% das matrizes de PVA e PLA, foi utilizado o teste de Sturm norma D5209. Os resultados indicam a presença de bastões de celulose com comprimentos variandos de 7,33 nm a 186,17 nm. As espessuras em média dos filmes de PVA e PLA eram de 0,153 µm e 0,210 µm, respectivamente. Foi observada uma forte correlação linear diretamente proporcional entre a tração dos filmes de PVA e a concentração de bastões de celulose nos filmes (0,7336), da espessura do filme de 0,1404. Juntos, a porcentagem de bastões de celulose e a espessura dos filmes, correlacionaram 0,8740. No caso dos filmes de PLA, a correlação entre o teor dos bastões de celulose e a tração foi fraca, inversamente proporcional (-0,0057) e a espessura em -0,2602, totalizando -0,2659, isto é, os bastões de celulose não aderiram totalmente ao PLA. Na comparação dos resultados da tração das duas matrizes poliméricas, os bastões de celulose contribuíram na melhoria das propriedades mecânicas no caso de PVA, mas há uma diferença com relação a PLA. Nos testes de biodegradabilidade, foi observado a degradação total do filme de PVA após 27 dias, enquanto o filme de PLA degradou em 20 dias, o que comprova que os filmes produzidos são biodegradáveis.

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  • MAXYMME MENDES DE MELO
  • DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA DE SPRAY PIRÓLISE ULTRASSÔNICO PARA A PRODUÇÃO DE PARTÍCULAS DE INDATOS PARA APLICAÇÃO EM FOTOCATÁLISE

  • Orientador : CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • EDUARDO GALVAO RAMALHO
  • FABIANA VILLELA DA MOTTA
  • JOSE NILDO GALDINO
  • MAURICIO ROBERTO BOMIO DELMONTE
  • VINÍCIUS DANTAS DE ARAÚJO
  • Data: 17/10/2014

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  • Dentre as várias possibilidades de uso das partículas de óxidos metálicos, uma nobre aplicação é na área ambiental, seja na prevenção, no controle, ou mesmo na remediação de danos. Agentes de degradação, como fotocatalisadores, são muito eficientes e de baixo custo para remover poluentes da água, devido às suas grandes áreas superficiais e também às suas arquiteturas espaciais únicas. Os indatos CaIn2O4, SrIn2O4, BaIn2O4 são alguns compostos chamados de óxidos ternários metálicos que possuem elevado potencial de aplicação como agentes de degradação. São compostos com poucas referências na literatura e o seu modo de obtenção ainda continua sendo de difícil empregabilidade por se tratar, na maior parte, de reações em estado sólido. A técnica de spray pirólise ultrassônica, por sua vez, é uma técnica de produção contínua de pós, de apenas um passo e de fácil controle dos parâmetros. Contudo, apesar de ser uma técnica já bastante estudada e difundida, não há referências de seu uso para a produção dos compostos acima citados e bem poucas referências de sua aplicação aqui no Brasil. Diante disso, o presente trabalho visa a montagem de um sistema de spray pirólise ultrassônico com o objetivo de preparar partículas submicrométricas de três indatos: de cálcio, de estrôncio e de bário. O trabalho foi dividido em duas etapas. A primeira (1) consistiu na montagem do sistema e realização de testes visando à obtenção de nanopartículas de Al2O3. Nessa etapa, quatro parâmetros da técnica foram avaliados: (i) concentração da solução precursora, que variou de 0,031 a 2,0 mol/L; (ii) temperatura de pirólise, que variou de 500 a 1100 oC; (iii) fluxo do gás de arraste, que variou de 1 a 14 L/min; e (iv) adição de ureia na solução, variando de 0,125 a 4,0 mol/L. Os produtos obtidos foram caracterizados pelas técnicas de FRX, DRX, MEV, ATG, DSC. A segunda (2) consiste na produção dos indatos. Os parâmetros para a realização do experimento está fixado de modo igual para todos os compostos, sendo a concentração da solução de 0,25 mol/L, a temperatura de 1000 oC e o fluxo do gás de 2 L/min. Os produtos obtidos foram caracterizados pelas seguintes técnicas analíticas: FRX, DRX, MEV, ATG, DSC, BET e teste de degradação fotocatalítica de azul de metileno. Os resultados indicam que é possível sintetizar por meio da técnica de spray pirólise ultrassônica os indatos propostos, bem como apresenta grande potencial de aplicação na produção de tantos outros compostos complexos.


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  • Dentre as várias possibilidades de uso das partículas de óxidos metálicos, uma nobre aplicação é na área ambiental, seja na prevenção, no controle, ou mesmo na remediação de danos. Agentes de degradação, como fotocatalisadores, são muito eficientes e de baixo custo para remover poluentes da água, devido às suas grandes áreas superficiais e também às suas arquiteturas espaciais únicas. Os indatos CaIn2O4, SrIn2O4, BaIn2O4 são alguns compostos chamados de óxidos ternários metálicos que possuem elevado potencial de aplicação como agentes de degradação. São compostos com poucas referências na literatura e o seu modo de obtenção ainda continua sendo de difícil empregabilidade por se tratar, na maior parte, de reações em estado sólido. A técnica de spray pirólise ultrassônica, por sua vez, é uma técnica de produção contínua de pós, de apenas um passo e de fácil controle dos parâmetros. Contudo, apesar de ser uma técnica já bastante estudada e difundida, não há referências de seu uso para a produção dos compostos acima citados e bem poucas referências de sua aplicação aqui no Brasil. Diante disso, o presente trabalho visa a montagem de um sistema de spray pirólise ultrassônico com o objetivo de preparar partículas submicrométricas de três indatos: de cálcio, de estrôncio e de bário. O trabalho foi dividido em duas etapas. A primeira (1) consistiu na montagem do sistema e realização de testes visando à obtenção de nanopartículas de Al2O3. Nessa etapa, quatro parâmetros da técnica foram avaliados: (i) concentração da solução precursora, que variou de 0,031 a 2,0 mol/L; (ii) temperatura de pirólise, que variou de 500 a 1100 oC; (iii) fluxo do gás de arraste, que variou de 1 a 14 L/min; e (iv) adição de ureia na solução, variando de 0,125 a 4,0 mol/L. Os produtos obtidos foram caracterizados pelas técnicas de FRX, DRX, MEV, ATG, DSC. A segunda (2) consiste na produção dos indatos. Os parâmetros para a realização do experimento está fixado de modo igual para todos os compostos, sendo a concentração da solução de 0,25 mol/L, a temperatura de 1000 oC e o fluxo do gás de 2 L/min. Os produtos obtidos foram caracterizados pelas seguintes técnicas analíticas: FRX, DRX, MEV, ATG, DSC, BET e teste de degradação fotocatalítica de azul de metileno. Os resultados indicam que é possível sintetizar por meio da técnica de spray pirólise ultrassônica os indatos propostos, bem como apresenta grande potencial de aplicação na produção de tantos outros compostos complexos.

2013
Dissertações
1
  • CHRISTIANO JOSE MENEZES DA COSTA
  • ANÁLISE TOPOLÓGICA EXPERIMENTAL POR PERFILOMETRIA CÍCLICA INDUTIVA DE SUPERFÍCIES DE PAREDES ESTRUTURAIS

  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • NEIL DE OLIVEIRA LIMA FILHO
  • JOÃO BOSCO DE AQUINO SILVA
  • Data: 14/01/2013

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  • Para melhorar as práticas de manutenção, oleodutos e gasodutos são inspecionados internamente por sistemas automatizados denominados PIG (Pipeline Inspection Gauge). Uma inspeção e mapeamento de danos, como ressaltos e rebaixos, na parede interna desses dutos são cada vez mais inseridos em prática para uma política de Integridade Estrutural. A vida residual dessas estruturas deve ser determinada a fim de minimizar as probabilidades de falha. Por esta razão, a investigação no limite de detecção de algumas características topológicas básicas constituídas por picos e vales dispostas ao longo de uma superfície lisa é de grande valia para a determinação da sensibilidade nas medições de defeitos de alguns níveis de combinações circunferencial, axial e radial. Nesta pesquisa, foi analisado um sensor perfilométrico indutivo para inspecionar três órbitas, de raios r1, r2 e r3 numa superfície circular de aço baixo carbono, equipado com oito danos consecutivos simulados por rebaixos e ressaltos, por órbita, uniformemente espaçadas de
     
    pi/4 rad. Uma bancada de ensaio e uma metodologia para teste em laboratório foram desenvolvidos para avaliar a resposta do sensor e identificar suas zonas cegas devido à flutuação dos saltos como uma função das características topológicas e inspeção de velocidades – quatro velocidades distintas. Os resultados são apresentados, analisados e sugestões são feitas na direção de uma nova concepção de topologias de sensores, mais sensíveis para detectar esses tipos de morfologias de danos.
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  • Para melhorar as práticas de manutenção, oleodutos e gasodutos são inspecionados internamente por sistemas automatizados denominados PIG (Pipeline Inspection Gauge). Uma inspeção e mapeamento de danos, como ressaltos e rebaixos, na parede interna desses dutos são cada vez mais inseridos em prática para uma política de Integridade Estrutural. A vida residual dessas estruturas deve ser determinada a fim de minimizar as probabilidades de falha. Por esta razão, a investigação no limite de detecção de algumas características topológicas básicas constituídas por picos e vales dispostas ao longo de uma superfície lisa é de grande valia para a determinação da sensibilidade nas medições de defeitos de alguns níveis de combinações circunferencial, axial e radial. Nesta pesquisa, foi analisado um sensor perfilométrico indutivo para inspecionar três órbitas, de raios r1, r2 e r3 numa superfície circular de aço baixo carbono, equipado com oito danos consecutivos simulados por rebaixos e ressaltos, por órbita, uniformemente espaçadas de
     
    pi/4 rad. Uma bancada de ensaio e uma metodologia para teste em laboratório foram desenvolvidos para avaliar a resposta do sensor e identificar suas zonas cegas devido à flutuação dos saltos como uma função das características topológicas e inspeção de velocidades – quatro velocidades distintas. Os resultados são apresentados, analisados e sugestões são feitas na direção de uma nova concepção de topologias de sensores, mais sensíveis para detectar esses tipos de morfologias de danos.
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2
  • ELISÂNGELA BEZERRA DAS NEVES HOLANDA
  • MORFOLOGIA E PROPRIEDADES MECÂNICAS DA FIBRA DE SISAL UNIDIRECIONAL E EM SOBREPOSIÇÃO DE COMPÓSITO COM RESINA EPÓXI

  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • MARIA GORETE FELIPE
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 14/01/2013

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  • Os compósitos fabricados com fibras longas alinhadas unidirecionalmente e em sobreposição tem demonstrado que possuem um melhor desempenho do que as fibras curtas aleatoriamente distribuídas. Em especial, as fibras lignocelulósicas extraídas do sisal, utilizadas em conjunto com a resina epóxi tem atraído a atenção de muitos pesquisadores devido às propriedades finais do sistema formado. No presente trabalho foram fabricados compósitos a base de resina epóxi reforçado com fibras de sisal. As fibras de sisal foram submetidas a tratamento alcalino com NaOH a 0,06 mol/l, em seguida submetidas ao ensaio de tração na fibra tratada e não tratada. Os compósitos foram fabricados no molde denominado de “Lossy” usinado de acordo com as especificações das amostras a serem produzidas (300x20x4 mm). Os ensaios de tração foram realizados de acordo com as normas ASTM 3039 (Para os compósitos alinhados unidirecionalmente) e ASTM D5573 (Para os compósitos em sobreposição), os ensaios de flexão em três pontos foram realizados de acordo com as normas ASTM D 790. Analisando os resultados dos ensaios de tração e flexão em três pontos, foram observados que os compósitos com a configuração de sobreposição teve melhor módulo de elasticidade em ambos os ensaios. Quanto a resistência máxima a tração o melhor resultado foi do compósito alinhado unidirecionalmente. No ensaio de absorção de água foi observado que os compósitos possuem um nível muito baixo de absorção e o compósito alinhado unidirecionalmente obteve percentual de saturação de 1,97 %. Nas micrografias, se observa as regiões de ruptura/trincas do compósito e seu comportamento (fibra/matriz).


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  • Os compósitos fabricados com fibras longas alinhadas unidirecionalmente e em sobreposição tem demonstrado que possuem um melhor desempenho do que as fibras curtas aleatoriamente distribuídas. Em especial, as fibras lignocelulósicas extraídas do sisal, utilizadas em conjunto com a resina epóxi tem atraído a atenção de muitos pesquisadores devido às propriedades finais do sistema formado. No presente trabalho foram fabricados compósitos a base de resina epóxi reforçado com fibras de sisal. As fibras de sisal foram submetidas a tratamento alcalino com NaOH a 0,06 mol/l, em seguida submetidas ao ensaio de tração na fibra tratada e não tratada. Os compósitos foram fabricados no molde denominado de “Lossy” usinado de acordo com as especificações das amostras a serem produzidas (300x20x4 mm). Os ensaios de tração foram realizados de acordo com as normas ASTM 3039 (Para os compósitos alinhados unidirecionalmente) e ASTM D5573 (Para os compósitos em sobreposição), os ensaios de flexão em três pontos foram realizados de acordo com as normas ASTM D 790. Analisando os resultados dos ensaios de tração e flexão em três pontos, foram observados que os compósitos com a configuração de sobreposição teve melhor módulo de elasticidade em ambos os ensaios. Quanto a resistência máxima a tração o melhor resultado foi do compósito alinhado unidirecionalmente. No ensaio de absorção de água foi observado que os compósitos possuem um nível muito baixo de absorção e o compósito alinhado unidirecionalmente obteve percentual de saturação de 1,97 %. Nas micrografias, se observa as regiões de ruptura/trincas do compósito e seu comportamento (fibra/matriz).

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  • VALDICLEIDE SILVA E MELLO
  • ESTUDO DAS PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DO BIODIESEL E SUAS INFLUÊNCIAS NA DETERIORAÇÃO DOS ELASTÔMEROS EMPREGADOS NO SISTEMA DE INJEÇÃO DOS MOTORES DIESEL

  • Orientador : SALETE MARTINS ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADELCI MENEZES DE OLIVEIRA
  • EDUARDO LINS DE BARROS NETO
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • SALETE MARTINS ALVES
  • Data: 04/02/2013

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  • O uso do biodiesel tem ganhado força por seu caráter renovável e por diminuir o impacto ambiental causado pela queima dos combustíveis fósseis. Estes benefícios valeram a pena se o combustível apresentar bom desempenho, estabilidade química favorável e que não comprometa a integridade do sistema no qual venha a atuar.  A sua aplicação nos motores diesel tem sido indicada por apresentar maior lubricidade, que é desejável para este sistema em razão do funcionamento da bomba. Desse modo, este trabalho teve como objetivo verificar o papel das propriedades físico-químicas do biodiesel e correlaciona-las com os possíveis danos causados com o seu uso aos elastômeros aplicados no sistema de injeção dos motores diesel.  A metodologia foi dividida em três etapas: síntese dos biodieseis por metanólise e caracterização físico-química (viscosidade, estabilidade oxidativa, ponto de fulgor, acidez, umidade e densidade); ensaio pressurizado de compatibilidade dos biodieseis com os elastômeros (NBR e VITON) e por fim, análise da lubricidade dos biodieseis através de ensaio tribológico esfera-plano. Também foi avaliado o efeito da mistura do biodiesel ao diesel em diferentes proporções, que limitam a deterioração dos materiais em contato com este combustível. O Viton apresentou maior compatibilidade com todos os combustíveis em relação ao NBR, no entanto para o contato com o biodiesel de Girassol e suas blendas o grau de inchamento sofreu maiores influências devido a este biodiesel apresentar maior umidade. Para as demais blendas e combustíveis analisados, este elastômero manteve suas propriedades mecânicas praticamente constantes. Em relação aos combustíveis estudados e suas blendas os melhores desempenhos tribológicos foram observados para as maiores concentrações dos biodieseis, com coeficientes de atrito menores para o biodiesel de dendê. Os principais mecanismos de desgaste observados foram abrasivo e oxidativo

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  • O uso do biodiesel tem ganhado força por seu caráter renovável e por diminuir o impacto ambiental causado pela queima dos combustíveis fósseis. Estes benefícios valeram a pena se o combustível apresentar bom desempenho, estabilidade química favorável e que não comprometa a integridade do sistema no qual venha a atuar.  A sua aplicação nos motores diesel tem sido indicada por apresentar maior lubricidade, que é desejável para este sistema em razão do funcionamento da bomba. Desse modo, este trabalho teve como objetivo verificar o papel das propriedades físico-químicas do biodiesel e correlaciona-las com os possíveis danos causados com o seu uso aos elastômeros aplicados no sistema de injeção dos motores diesel.  A metodologia foi dividida em três etapas: síntese dos biodieseis por metanólise e caracterização físico-química (viscosidade, estabilidade oxidativa, ponto de fulgor, acidez, umidade e densidade); ensaio pressurizado de compatibilidade dos biodieseis com os elastômeros (NBR e VITON) e por fim, análise da lubricidade dos biodieseis através de ensaio tribológico esfera-plano. Também foi avaliado o efeito da mistura do biodiesel ao diesel em diferentes proporções, que limitam a deterioração dos materiais em contato com este combustível. O Viton apresentou maior compatibilidade com todos os combustíveis em relação ao NBR, no entanto para o contato com o biodiesel de Girassol e suas blendas o grau de inchamento sofreu maiores influências devido a este biodiesel apresentar maior umidade. Para as demais blendas e combustíveis analisados, este elastômero manteve suas propriedades mecânicas praticamente constantes. Em relação aos combustíveis estudados e suas blendas os melhores desempenhos tribológicos foram observados para as maiores concentrações dos biodieseis, com coeficientes de atrito menores para o biodiesel de dendê. Os principais mecanismos de desgaste observados foram abrasivo e oxidativo

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  • BRUNO DA CUNHA DINIZ
  • DESENVOLVIMENTO DE PERFIS AERODINÂMICOS A PARTIR DE CARACTERÍSTICAS AERODINÂMICAS UTILIZANDO REDES NEURAIS ARTIFICIAIS

  • Orientador : RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • JOAO ALVES DE LIMA
  • SANDI ITAMAR SCHAFER DE SOUZA
  • JHON NERO VAZ GOULART
  • Data: 15/02/2013

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  • Uma das maiores preocupações atuais na Engenharia é o desenvolvimento de aeronaves que possuam baixo consumo e alto desempenho. Para isso são estudados e projetados perfis aerodinâmicos que tenham um valor elevado de coeficiente de sustentação e um valor baixo para o coeficiente de arrasto, gerando um perfil de alta eficiência. O objetivo do presente trabalho é desenvolver perfis aerodinâmicos a partir de características já conhecidas, como os coeficientes de sustentação, de arrasto e de momento e a eficiência máxima, utilizando uma Rede Neural Artificial. Foram treinadas diversas arquiteturas de redes, entre Perceptron, modulares e hierárquicas, utilizando-se o algoritmo de Retropropagação. A rede que possuiu o menor valor de Erro Médio Quadrático foi a que utiliza o modelo com duas hierarquias e uma camada de neurônios ocultos. Os perfis aerodinâmicos desenvolvidos por essa rede foram comparados aos mesmos perfis importados ao software XFoil, onde foram obtidos resultados satisfatórios das características aerodinâmicas.


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  • Uma das maiores preocupações atuais na Engenharia é o desenvolvimento de aeronaves que possuam baixo consumo e alto desempenho. Para isso são estudados e projetados perfis aerodinâmicos que tenham um valor elevado de coeficiente de sustentação e um valor baixo para o coeficiente de arrasto, gerando um perfil de alta eficiência. O objetivo do presente trabalho é desenvolver perfis aerodinâmicos a partir de características já conhecidas, como os coeficientes de sustentação, de arrasto e de momento e a eficiência máxima, utilizando uma Rede Neural Artificial. Foram treinadas diversas arquiteturas de redes, entre Perceptron, modulares e hierárquicas, utilizando-se o algoritmo de Retropropagação. A rede que possuiu o menor valor de Erro Médio Quadrático foi a que utiliza o modelo com duas hierarquias e uma camada de neurônios ocultos. Os perfis aerodinâmicos desenvolvidos por essa rede foram comparados aos mesmos perfis importados ao software XFoil, onde foram obtidos resultados satisfatórios das características aerodinâmicas.

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  • FAISY PAULINO PEREIRA SOARES
  • INFLUÊNCIA DA FORMAÇÃO DE POZOLANAS COM ADIÇÃO DE METACAULIM EM CONCRETO DE ALTA RESISTÊNCIA

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CAUBI FERREIRA DE SOUZA JUNIOR
  • CELINA LEAL MENDES DA SILVA
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 15/03/2013

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  • A necessidade de construir estruturas duráveis e resistentes a ambientes agressivos proporcionou o desenvolvimento do concreto de alta resistência, tais atividades geram um alto consumo de cimento, fator que implica na emissão CO2.  Muitas vezes a resistência desejada não é atingida utilizando apenas o cimento na composição. Este trabalho tem como objetivo avaliar a influência das pozolanas com a adição de metacaulim nas características físico mecânicas do concreto de alta resistência comparando-as com a formulação padrão. Foram realizados ensaios de caracterização dos agregados de acordo com a norma NBR 7211, avaliação do cimento e agregado graúdo através dos ensaios de petrografia (NBR 15577 - 3/08) e reação alcali-agregado (NBR 15577-05/08). Foram confeccionados corpos de prova de acordo com a norma NBR 5738-1/04 com adições de 0%, 4%, 6%, 8% e 10% de metacaulim em substituição ao cimento CP V nas formulações. Para avaliação do concreto no estado fresco e endurecido foram realizados ensaios de espalhamento e resistência à compressão de acordo com as normas NBR 7223/1992 e NBR 5739-8/94 respectivamente. Os resultados da caracterização dos agregados apresentaram boas características quanto à análise granulométrica e petrografia, bem como potencialmente inócuos quanto à reação alcali-agregado. Quanto ao ensaio de resistência à compressão, todas as formulações com adição de metacaulim apresentaram valor superior aos 28 dias de ruptura quando comparadas com a formulação padrão. Estes resultados apresentam uma alternativa de redução da emissão de CO2, além de melhorias na qualidade e durabilidade do concreto, pois a fina granulometria do metacaulim proporciona uma ótima compactação da massa influenciando diretamente na resistência mecânica e reologia da massa.


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  • A necessidade de construir estruturas duráveis e resistentes a ambientes agressivos proporcionou o desenvolvimento do concreto de alta resistência, tais atividades geram um alto consumo de cimento, fator que implica na emissão CO2.  Muitas vezes a resistência desejada não é atingida utilizando apenas o cimento na composição. Este trabalho tem como objetivo avaliar a influência das pozolanas com a adição de metacaulim nas características físico mecânicas do concreto de alta resistência comparando-as com a formulação padrão. Foram realizados ensaios de caracterização dos agregados de acordo com a norma NBR 7211, avaliação do cimento e agregado graúdo através dos ensaios de petrografia (NBR 15577 - 3/08) e reação alcali-agregado (NBR 15577-05/08). Foram confeccionados corpos de prova de acordo com a norma NBR 5738-1/04 com adições de 0%, 4%, 6%, 8% e 10% de metacaulim em substituição ao cimento CP V nas formulações. Para avaliação do concreto no estado fresco e endurecido foram realizados ensaios de espalhamento e resistência à compressão de acordo com as normas NBR 7223/1992 e NBR 5739-8/94 respectivamente. Os resultados da caracterização dos agregados apresentaram boas características quanto à análise granulométrica e petrografia, bem como potencialmente inócuos quanto à reação alcali-agregado. Quanto ao ensaio de resistência à compressão, todas as formulações com adição de metacaulim apresentaram valor superior aos 28 dias de ruptura quando comparadas com a formulação padrão. Estes resultados apresentam uma alternativa de redução da emissão de CO2, além de melhorias na qualidade e durabilidade do concreto, pois a fina granulometria do metacaulim proporciona uma ótima compactação da massa influenciando diretamente na resistência mecânica e reologia da massa.

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  • RAPHAEL SIQUEIRA FONTES
  • COMPÓSITO POLIMÉRICO HÍBRIDO: COMPORTAMENTO MECÂNICO, DESCONTINUIDADE GEOMÉTRICA E RESISTÊNCIA RESIDUAL

  • Orientador : EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • LUIZ CLAUDIO FERREIRA DA SILVA
  • RAIMUNDO NONATO BARBOSA FELIPE
  • Data: 12/04/2013

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  • A crescente demanda na utilização dos materiais compósitos híbridos torna imprescindível uma melhor compreensão do seu comportamento frente às mais diversas condições de projeto, como a presença de descontinuidades geométricas nos elementos estruturais. Nesse sentido, a proposta desta dissertação é um estudo envolvendo a resposta mecânica (resistência e rigidez), os modos (características) da fratura e Resistência Residual de um laminado compósito híbrido de matriz polimérica com e sem presença de descontinuidade geométrica em sua seção longitudinal (com redução da seção transversal), sob a ação de tração uniaxial. Essa descontinuidade geométrica é caracterizada por furos centrais de diferentes diâmetros. O laminado compósito híbrido foi confeccionado na forma de placa e composto por matriz poliéster orto-tereftálica reforçada por 04 camadas externas de tecidos bidirecionais de fibras de juta e 01 camada central de tecidos bidirecionais de fibras de vidro-E. O laminado foi fabricado industrialmente (Tecniplas Nordeste Indústria e Comércio Ltda.), obtido através do processo de laminação manual (hand-lay-up). Inicialmente, foi feito um estudo da densidade volumétrica do laminado, de modo a comprovar sua aplicação em estruturas leves. Foram realizados estudos comparativos entre as propriedades mecânicas nas condições dos corpos de prova sem o furo e com os diferentes diâmetros do furo. Para a avaliação de possível influência da presença dos furos centrais na estabilidade estrutural do laminado, a Resistência Residual foi determinada para cada caso de variação do diâmetro do furo.Como estudo complementar, análises macroscópicas da característica de fratura final dos laminados foram desenvolvidas. A presença do furo central, independente do diâmetro, influiu de forma danosa,principalmente na resistência última à tração, apresentando uma tendência de aumento da influência com o aumento do diâmetro do furo. Quanto ao módulo de elasticidade, por outro lado, a diferença encontrada entre os corpos de prova apresentou-se dentro da faixa da dispersão dos ensaios, mostrando estabilidade com relação à rigidez do laminado.

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  • A crescente demanda na utilização dos materiais compósitos híbridos torna imprescindível uma melhor compreensão do seu comportamento frente às mais diversas condições de projeto, como a presença de descontinuidades geométricas nos elementos estruturais. Nesse sentido, a proposta desta dissertação é um estudo envolvendo a resposta mecânica (resistência e rigidez), os modos (características) da fratura e Resistência Residual de um laminado compósito híbrido de matriz polimérica com e sem presença de descontinuidade geométrica em sua seção longitudinal (com redução da seção transversal), sob a ação de tração uniaxial. Essa descontinuidade geométrica é caracterizada por furos centrais de diferentes diâmetros. O laminado compósito híbrido foi confeccionado na forma de placa e composto por matriz poliéster orto-tereftálica reforçada por 04 camadas externas de tecidos bidirecionais de fibras de juta e 01 camada central de tecidos bidirecionais de fibras de vidro-E. O laminado foi fabricado industrialmente (Tecniplas Nordeste Indústria e Comércio Ltda.), obtido através do processo de laminação manual (hand-lay-up). Inicialmente, foi feito um estudo da densidade volumétrica do laminado, de modo a comprovar sua aplicação em estruturas leves. Foram realizados estudos comparativos entre as propriedades mecânicas nas condições dos corpos de prova sem o furo e com os diferentes diâmetros do furo. Para a avaliação de possível influência da presença dos furos centrais na estabilidade estrutural do laminado, a Resistência Residual foi determinada para cada caso de variação do diâmetro do furo.Como estudo complementar, análises macroscópicas da característica de fratura final dos laminados foram desenvolvidas. A presença do furo central, independente do diâmetro, influiu de forma danosa,principalmente na resistência última à tração, apresentando uma tendência de aumento da influência com o aumento do diâmetro do furo. Quanto ao módulo de elasticidade, por outro lado, a diferença encontrada entre os corpos de prova apresentou-se dentro da faixa da dispersão dos ensaios, mostrando estabilidade com relação à rigidez do laminado.
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  • JOÃO ALFREDO DE ALMEIDA BARROS
  • ESTUDO DO APROVEITAMENTO DO REJEITO DA MINERAÇÃO DE ESMERALDAS NA PRODUÇÃO DE REFRATÁRIOS CONFORMADOS ISOLANTES

  • Orientador : FRANCINE ALVES DA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ELCIO CORREIA DE SOUZA TAVARES
  • FRANCINE ALVES DA COSTA
  • GILSON GARCIA DA SILVA
  • UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 16/05/2013

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  • A mineração de esmeraldas é uma importante área da atividade econômica do Brasil, país que ocupa o segundo lugar entre as nações exportadores dessa gema. Em virtude do processo de extração, uma grande quantidade de rejeito é gerada. Como não há uma destinação apropriada, o rejeito é abandonado ao redor das mineradoras, contribuindo, assim, para a degradação do meio ambiente. Atualmente, alguns dos pontos de maior relevância para a indústria em geral são: conservação de energia, redução de custos, melhoria de qualidade e produtividade. A produção de refratários conformados isolantes ganha a dimensão de sustentabilidade quando a proteção ao meio ambiente é incorporada a tal processo. Este trabalho investiga o uso de rejeitos da mineração de esmeraldas na massa cerâmica de materiais refratários, com intuito de obter um produto com características compatíveis aos produtos comerciais e, ao mesmo tempo, viabilizar a utilização de tais rejeitos para solucionar o problema ambiental gerado por seu descarte na natureza. Análises de fluorescência de raios x mostram que o rejeito de esmeraldas obtido após a flotação para retirada de molibdênio e mica possui 70% de sílica e alumina (SiO2+Al2O3) e 21% de uma mistura de óxidos básicos de metais alcalinos e alcalinos terrosos (Na2O, K2O, CaO e MgO). Em função dos significativos teores de sílica e de alumina presentes no rejeito, quatro massas cerâmicas refratárias foram preparadas. Corpos de prova com forma retangular e dimensões 100x50x10 mm foram prensados em uma matriz de aço a 27,5 MPa e sinterizados a 1200ºC por 40 min. sob atmosfera ambiente em forno resistivo. Os corpos de prova sinterizados foram caracterizados com relação à composição química (FRX), composição mineralógica (DRX), microestrutura (MEV) e propriedades físicas e mecânicas. A massa cerâmica com 45% de rejeito, 45% de alumina e 10% de caulim exibiu uma refratariedade de 1420oC, variação linear inferior a 2,00%, massa específica aparente de 1,54 g/cm3 e porosidade de 48,06%, o que demonstra o potencial de aplicação do rejeito como matéria-prima para a indústria de materiais refratários conformados isolantes.


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  • A mineração de esmeraldas é uma importante área da atividade econômica do Brasil, país que ocupa o segundo lugar entre as nações exportadores dessa gema. Em virtude do processo de extração, uma grande quantidade de rejeito é gerada. Como não há uma destinação apropriada, o rejeito é abandonado ao redor das mineradoras, contribuindo, assim, para a degradação do meio ambiente. Atualmente, alguns dos pontos de maior relevância para a indústria em geral são: conservação de energia, redução de custos, melhoria de qualidade e produtividade. A produção de refratários conformados isolantes ganha a dimensão de sustentabilidade quando a proteção ao meio ambiente é incorporada a tal processo. Este trabalho investiga o uso de rejeitos da mineração de esmeraldas na massa cerâmica de materiais refratários, com intuito de obter um produto com características compatíveis aos produtos comerciais e, ao mesmo tempo, viabilizar a utilização de tais rejeitos para solucionar o problema ambiental gerado por seu descarte na natureza. Análises de fluorescência de raios x mostram que o rejeito de esmeraldas obtido após a flotação para retirada de molibdênio e mica possui 70% de sílica e alumina (SiO2+Al2O3) e 21% de uma mistura de óxidos básicos de metais alcalinos e alcalinos terrosos (Na2O, K2O, CaO e MgO). Em função dos significativos teores de sílica e de alumina presentes no rejeito, quatro massas cerâmicas refratárias foram preparadas. Corpos de prova com forma retangular e dimensões 100x50x10 mm foram prensados em uma matriz de aço a 27,5 MPa e sinterizados a 1200ºC por 40 min. sob atmosfera ambiente em forno resistivo. Os corpos de prova sinterizados foram caracterizados com relação à composição química (FRX), composição mineralógica (DRX), microestrutura (MEV) e propriedades físicas e mecânicas. A massa cerâmica com 45% de rejeito, 45% de alumina e 10% de caulim exibiu uma refratariedade de 1420oC, variação linear inferior a 2,00%, massa específica aparente de 1,54 g/cm3 e porosidade de 48,06%, o que demonstra o potencial de aplicação do rejeito como matéria-prima para a indústria de materiais refratários conformados isolantes.

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  • IVAN ALVES DE SOUZA
  • DESCARGA EM BARREIRA DIELÉTRICA: CONSTRUÇÃO DE UM REATOR DBD E CARACTERIZAÇÃO MEDIANTE ANALISES ÓPTICAS E ELÉTRICAS DO PLASMA PRODUZIDO

  • Orientador : CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • ELIDIANE CIPRIANO RANGEL
  • Data: 21/06/2013

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  • 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, principalmente na agricultura e medicina. No presente trabalho foi desenvolvido um equipamento DBD e as características elétricas e óticas analisadas. Para este fim foram utilizadas duas técnicas de caracterização bem distintas entre si. A primeira foi o método das figuras de Lissajous, para determinação dos valores da capacitância, energia total consumida e potência dissipada.  A segunda técnica usada foi espectroscopia de emissão óptica (EEO), para diagnóstico das espécies do plasma. Confrontando os dados obtidos pelas duas técnicas foi possível identificar as condições maior desempenho do equipamento visando aplicações futuras.


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  • 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, principalmente na agricultura e medicina. No presente trabalho foi desenvolvido um equipamento DBD e as características elétricas e óticas analisadas. Para este fim foram utilizadas duas técnicas de caracterização bem distintas entre si. A primeira foi o método das figuras de Lissajous, para determinação dos valores da capacitância, energia total consumida e potência dissipada.  A segunda técnica usada foi espectroscopia de emissão óptica (EEO), para diagnóstico das espécies do plasma. Confrontando os dados obtidos pelas duas técnicas foi possível identificar as condições maior desempenho do equipamento visando aplicações futuras.

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  • BRUNO FELIPE COSTA DA SILVA
  • DIAGNÓSTICO DE PLASMA DE CÁTODO OCO: ANÁLISE DA AÇÃO DE PLASMAS DE ARGÔNIO E AR-H2 PARA A DEPOSIÇÃO DE FILMES FINOS EM PÓS-DESCARGA

  • Orientador : CUSTODIO LEOPOLDINO DE BRITO GUERRA NETO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CUSTODIO LEOPOLDINO DE BRITO GUERRA NETO
  • CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • EDALMY OLIVEIRA DE ALMEIDA
  • FRANCISCO ODOLBERTO DE ARAÚJO
  • Data: 05/07/2013

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  • Plasma DC cátodo oco tem sido utilizado para a deposição de filmes finos por sputtering com liberação de átomos neutros do cátodo. O Plasma DC de cátodo oco Ar-H2 atualmente utilizado pela indústria tem provado ser eficaz na  e de deposição de filmes finos e limpeza de superfícies quando comparada com plasma de argônio. Para evitar os efeitos de bombardeamento de especies ativas  sobre o  substrato, utiliza-se a região de pós-descarga. Geraram-se descargas por plasma de argônio e hidrogênio em catodo oco para deposição de filmes finos de titânio em substrato de vidro. A espectroscopia de emissão ótica foi empregada para o diagnóstico na pós-descarga. Os filmes formados foram analisados através da técnica de perfilometria mecânica. Observou-se que no espectro das linhas de argônio ocorreu excitação de espécies. Verificaram-se variações para a taxa de deposição do titânio sobre o substrato de vidro para diferentes parâmetros do processo como: tempo de deposição, distância da descarga e gases de trabalho. Contatou-se um aumento da intensidade das linhas de argônio quando comparadas com as linhas de titânio. Para deposição com Argônio e hidrogênio em amostra de vidro observou uma maior taxa deposição de titânio quanto mais próxima a amostra se encontrava da descarga.


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  • Plasma DC cátodo oco tem sido utilizado para a deposição de filmes finos por sputtering com liberação de átomos neutros do cátodo. O Plasma DC de cátodo oco Ar-H2 atualmente utilizado pela indústria tem provado ser eficaz na  e de deposição de filmes finos e limpeza de superfícies quando comparada com plasma de argônio. Para evitar os efeitos de bombardeamento de especies ativas  sobre o  substrato, utiliza-se a região de pós-descarga. Geraram-se descargas por plasma de argônio e hidrogênio em catodo oco para deposição de filmes finos de titânio em substrato de vidro. A espectroscopia de emissão ótica foi empregada para o diagnóstico na pós-descarga. Os filmes formados foram analisados através da técnica de perfilometria mecânica. Observou-se que no espectro das linhas de argônio ocorreu excitação de espécies. Verificaram-se variações para a taxa de deposição do titânio sobre o substrato de vidro para diferentes parâmetros do processo como: tempo de deposição, distância da descarga e gases de trabalho. Contatou-se um aumento da intensidade das linhas de argônio quando comparadas com as linhas de titânio. Para deposição com Argônio e hidrogênio em amostra de vidro observou uma maior taxa deposição de titânio quanto mais próxima a amostra se encontrava da descarga.

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  • EDSON JOSÉ DA COSTA SANTOS
  • DIAGNÓSTICO DE DESCARGA DE CÁTODO OCO DE Ar E PÓS-DESCARGA EM MISTURA Ar – N2 POR ESPECTROSCOPIA DE EMISSÃO ÓPTICA E ESPECTROMETRIA DE MASSA

  • Orientador : CUSTODIO LEOPOLDINO DE BRITO GUERRA NETO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CUSTODIO LEOPOLDINO DE BRITO GUERRA NETO
  • CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO COSTA
  • EDALMY OLIVEIRA DE ALMEIDA
  • JULIO CESAR PEREIRA BARBOSA
  • Data: 05/07/2013

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  • Muitas aplicações de plasma exigem que a descarga seja produzida distante da superfície a ser processada, evitando assim danos causados pelo bombardeamento e/ou radiação do plasma. Nesse regime de pós-descarga várias aplicações em materiais termicamente sensíveis podem ser utilizadas. Dessa forma, o conhecimento das características da descarga elétrica (espécies opticamente ativas e composição química do plasma) é essencial para eficiência e controle do tratamento. Neste trabalho espécies ativas produzidas por descarga e pós-descarga de catodo oco foram diagnosticadas por espectroscopia de emissão óptica e espectrometria de massa. A descarga foi produzida com os gases Ar e mistura Ar - N2 em pressão de 0,05 Pa, fluxo de gás variando de 1 a 6 cm3/min e corrente elétrica entre 150 a 600 mA. Os resultados mostraram que a densidade de íons no interior do cátodo oco, com 2 mm de diâmetro, variou entre 7,71 e 14,1 x 1015 cm-3. Observou-se que o fluxo de gás e a corrente elétrica alteram a intensidade de emissão das espécies de Ar e N2. As principais espécies iônicas detectadas por espectrometria de massa quadrupolar foram de Ar+ e N2+. A razão das intensidades de emissão ótica de N2 (1 +)/Ar(811 nm) foi relacionada com a pressão parcial de N2 na pós-descarga de cátodo oco em baixa pressão.


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  • Muitas aplicações de plasma exigem que a descarga seja produzida distante da superfície a ser processada, evitando assim danos causados pelo bombardeamento e/ou radiação do plasma. Nesse regime de pós-descarga várias aplicações em materiais termicamente sensíveis podem ser utilizadas. Dessa forma, o conhecimento das características da descarga elétrica (espécies opticamente ativas e composição química do plasma) é essencial para eficiência e controle do tratamento. Neste trabalho espécies ativas produzidas por descarga e pós-descarga de catodo oco foram diagnosticadas por espectroscopia de emissão óptica e espectrometria de massa. A descarga foi produzida com os gases Ar e mistura Ar - N2 em pressão de 0,05 Pa, fluxo de gás variando de 1 a 6 cm3/min e corrente elétrica entre 150 a 600 mA. Os resultados mostraram que a densidade de íons no interior do cátodo oco, com 2 mm de diâmetro, variou entre 7,71 e 14,1 x 1015 cm-3. Observou-se que o fluxo de gás e a corrente elétrica alteram a intensidade de emissão das espécies de Ar e N2. As principais espécies iônicas detectadas por espectrometria de massa quadrupolar foram de Ar+ e N2+. A razão das intensidades de emissão ótica de N2 (1 +)/Ar(811 nm) foi relacionada com a pressão parcial de N2 na pós-descarga de cátodo oco em baixa pressão.

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  • ALAN JONES LIRA DE MELO
  • AVALIAÇÃO DA ESTRUTURA DE TECIDOS TECNICOS COMO ELEMENTO REFORÇANTE EM COMPÓSITOS POLIMÉRICOS SISTEMA RESINA ISOFTÁLICO

  • Orientador : DANILO ALVES PINTO NAGEM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANILO ALVES PINTO NAGEM
  • MARIA CAROLINA BURGOS COSTA DO NASCIMENTO
  • VIVIANE MUNIZ FONSECA
  • CAUBI FERREIRA DE SOUZA JUNIOR
  • Data: 23/07/2013

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  • Os materiais denominados de tecidos técnicos podem ser definidos como estruturas projetadas e desenvolvidas com a função de atender a requisitos funcionais específicos de diversos setores da indústria, caso da indústria automotiva e aeroespacial, ou outras aplicações específicas. Nesse sentido, a proposta desta dissertação consiste no desenvolvimento e fabricação de compósito polimérico com resina poliéster isoftálico reforçado, a partir de uma estrutura de tecido têxtil técnico confeccionado com fibras de alto desempenho de aramida (Kevlar 49) e fibra de vidro E, fabricados pelo mesmo método, cuja estrutura contribui para a melhoria das propriedades do material compósito polimérico resultante. Para tanto, foram desenvolvidas em escala laboratorial estruturas de tecidos têxteis técnicos de baixa gramatura e composição diferenciada de aramida (100%), híbrido 1 fibra de aramida/vidro (65/35%) e híbrido 2 fibra de aramida/vidro (85/15%) para utilização como elemento reforçante em compósitos com  matriz de poliéster insaturada isoftálico. Os compósitos poliméricos produzidos foram ensaiados em tração uniaxial e sua superfície de fratura avaliada por MEV.  O trabalho busca caracterizar o desempenho dos compósitos poliméricos elaborados, identificando as alterações e baseando-se na resistência ao ensaio de tração correspondente a comportamento mecânico. Os objetivos são verificar a potencialidade da utilização desta estrutura de reforço, juntamente com a utilização das fibras de alto desempenho e a resina, em termos de trabalhabilidade e resistência mecânica; verificar a aderência da fibra à matriz e os mecanismos de dano provocado pelo esforço de tração uniaxial aplicado nas amostras através de microscopia eletrônica de varredura e determinação de resistência à tração de ruptura por ensaio de tração. Os resultados mostraram que, em um estudo comparativo para a resposta dos ensaios mecânicos de tração uniaxial há resistência à ruptura dos compósitos e a eficiência da baixa porcentagem do elemento de reforço, sendo uma estrutura de tecido aberto têxtil técnico que apresenta característica de leveza e baixa gramatura adicionada nos compósitos poliméricos.


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  • Os materiais denominados de tecidos técnicos podem ser definidos como estruturas projetadas e desenvolvidas com a função de atender a requisitos funcionais específicos de diversos setores da indústria, caso da indústria automotiva e aeroespacial, ou outras aplicações específicas. Nesse sentido, a proposta desta dissertação consiste no desenvolvimento e fabricação de compósito polimérico com resina poliéster isoftálico reforçado, a partir de uma estrutura de tecido têxtil técnico confeccionado com fibras de alto desempenho de aramida (Kevlar 49) e fibra de vidro E, fabricados pelo mesmo método, cuja estrutura contribui para a melhoria das propriedades do material compósito polimérico resultante. Para tanto, foram desenvolvidas em escala laboratorial estruturas de tecidos têxteis técnicos de baixa gramatura e composição diferenciada de aramida (100%), híbrido 1 fibra de aramida/vidro (65/35%) e híbrido 2 fibra de aramida/vidro (85/15%) para utilização como elemento reforçante em compósitos com  matriz de poliéster insaturada isoftálico. Os compósitos poliméricos produzidos foram ensaiados em tração uniaxial e sua superfície de fratura avaliada por MEV.  O trabalho busca caracterizar o desempenho dos compósitos poliméricos elaborados, identificando as alterações e baseando-se na resistência ao ensaio de tração correspondente a comportamento mecânico. Os objetivos são verificar a potencialidade da utilização desta estrutura de reforço, juntamente com a utilização das fibras de alto desempenho e a resina, em termos de trabalhabilidade e resistência mecânica; verificar a aderência da fibra à matriz e os mecanismos de dano provocado pelo esforço de tração uniaxial aplicado nas amostras através de microscopia eletrônica de varredura e determinação de resistência à tração de ruptura por ensaio de tração. Os resultados mostraram que, em um estudo comparativo para a resposta dos ensaios mecânicos de tração uniaxial há resistência à ruptura dos compósitos e a eficiência da baixa porcentagem do elemento de reforço, sendo uma estrutura de tecido aberto têxtil técnico que apresenta característica de leveza e baixa gramatura adicionada nos compósitos poliméricos.

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  • LUANDA KIVIA DE OLIVEIRA RODRIGUES
  • UTILIZAÇÃO DO ÉSTER DE SOJA TRANSESTERIFICADO COMO BIOLUBRIFICANTE

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADELCI MENEZES DE OLIVEIRA
  • EDUARDO LINS DE BARROS NETO
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • Data: 24/07/2013

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  • Os lubrificantes encontrados no mercado são de origem mineral ou sintético e agridem ao homem e ao meio ambiente, principalmente, devido ao seu descarte inadequado. Por isso as indústrias estão buscando desenvolver produtos que causem um menor impacto ambiental, por isso, para diminuir a agressão ao operador, principalmente, os Fluidos de Corte passaram a formar uma emulsão óleo/água ou água/óleo. No entanto a emulsão não foi tida como a solução mais adequada para a questão ambiental, portanto a busca por lubrificantes biodegradáveis e que não sejam tóxicos continua e assim os óleos vegetais estão sendo visto, novamente, como base para a produção de lubrificantes. O maior problema desses óleos é sua instabilidade oxidativa que é intensificada ao trabalhar em altas temperaturas. O processo de transesterificação diminui a oxidação, no entanto altera algumas propriedades físico-químicas. Portanto o Óleo de Soja após o processo de transesterificação foi submetidos aos ensaios de densidade, viscosidade dinâmica; cuja viscosidade cinemática foi calculada a partir dos dois parâmetros citados; ponto de fulgor e acidez.  Além dos ensaios físico-químicos o éster de soja foi submetido a um ensaio dinâmico em um tribômetro adaptado de um torno de bancada cujo desgaste induzido foi o adesivo e por último foi usado como fluido de corte em um processo de torneamento em dois materiais distintos, Aço1045 e Ferro Fundido. Esse último ensaio apresentou resultados inferiores ao fluido de corte mineral o qual foi comparado em todos os ensaios, já nos outros ensaios alguns o resultado era satisfatório em outros não de modo que aditivos químicos podem ser adicionados ao óleo analisado para tentar equacionar todos os parâmetros e assim formular um biolubrificante não toxico para aplicar nos processos de usinagem da indústria metal-mecânica.


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  • Os lubrificantes encontrados no mercado são de origem mineral ou sintético e agridem ao homem e ao meio ambiente, principalmente, devido ao seu descarte inadequado. Por isso as indústrias estão buscando desenvolver produtos que causem um menor impacto ambiental, por isso, para diminuir a agressão ao operador, principalmente, os Fluidos de Corte passaram a formar uma emulsão óleo/água ou água/óleo. No entanto a emulsão não foi tida como a solução mais adequada para a questão ambiental, portanto a busca por lubrificantes biodegradáveis e que não sejam tóxicos continua e assim os óleos vegetais estão sendo visto, novamente, como base para a produção de lubrificantes. O maior problema desses óleos é sua instabilidade oxidativa que é intensificada ao trabalhar em altas temperaturas. O processo de transesterificação diminui a oxidação, no entanto altera algumas propriedades físico-químicas. Portanto o Óleo de Soja após o processo de transesterificação foi submetidos aos ensaios de densidade, viscosidade dinâmica; cuja viscosidade cinemática foi calculada a partir dos dois parâmetros citados; ponto de fulgor e acidez.  Além dos ensaios físico-químicos o éster de soja foi submetido a um ensaio dinâmico em um tribômetro adaptado de um torno de bancada cujo desgaste induzido foi o adesivo e por último foi usado como fluido de corte em um processo de torneamento em dois materiais distintos, Aço1045 e Ferro Fundido. Esse último ensaio apresentou resultados inferiores ao fluido de corte mineral o qual foi comparado em todos os ensaios, já nos outros ensaios alguns o resultado era satisfatório em outros não de modo que aditivos químicos podem ser adicionados ao óleo analisado para tentar equacionar todos os parâmetros e assim formular um biolubrificante não toxico para aplicar nos processos de usinagem da indústria metal-mecânica.

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  • ANA CLAUDIA DE MELO CALDAS BATISTA
  • ENVELHECIMENTO AMBIENTAL EM COMPÓSITOS POLIMÉRICOS À BASE DE TECIDOS DE REFORÇO HÍBRIDOS


  • Orientador : EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • KILDER CESAR DE ARAUJO RIBEIRO
  • LUIZ CLAUDIO FERREIRA DA SILVA
  • RENATA CARLA TAVARES SANTOS FELIPE
  • Data: 25/07/2013

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  • O interesse na utilização dos plásticos reforçados por fibras sintéticas é cada vez mais crescente e esse grande interesse na utilização dos mesmos faz com que seja necessário o conhecimento do comportamento mecânico desses materiais sob as mais variadas condições de aplicação estrutural. Dentre estas pode ser destacada a aplicação desses materiais em situações em o elemento encontra-se exposto à intempérie, e nesse caso os estudos das propriedades mecânicas (resistência, rigidez) além do mecanismo fratura frente ao envelhecimento ambiental são de extrema necessidade. Para tanto, submeter o material à períodos cíclicos de exposição ao vapor aquecido e à de radiação ultravioleta, por tempo definido em norma, se faz necessário. A presente proposta de trabalho de investigação consiste no estudo do envelhecimento ambiental acelerado em dois laminados compósitos poliméricos reforçados por tecidos híbridos à base de fibras sintéticas. As configurações dos laminados compósitos são definidas como: um laminado reforçado com tecido híbrido de fibras de vidro/E e de fibras kevlar/49 (LHVK) e outro laminado reforçado com tecido híbrido de fibras de vidro/E e de fibras de carbono AS4 (LHVC). Os tecidos são dos tipos planos e bidirecionais. Ambos os laminados são impregnados a base de resina termofixa Derakane 470-300 Epóxi Vinil-Ester e constituídos com quatro camadas no total. Os laminados têm fabricação industrial e foram obtidos através do processo de laminação manual (Hand-lay-up). Foram realizados estudos comparativos entre as propriedades mecânicas sob a ação dos carregamentos de tração uniaxial e flexão em três pontos, nas condições dos corpos de prova sem o efeito do envelhecimento ambiental (estado original) e sob o efeito desse envelhecimento (estado envelhecido). O envelhecimento ambiental foi acelerado através do uso da câmara de envelhecimento.


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  • O interesse na utilização dos plásticos reforçados por fibras sintéticas é cada vez mais crescente e esse grande interesse na utilização dos mesmos faz com que seja necessário o conhecimento do comportamento mecânico desses materiais sob as mais variadas condições de aplicação estrutural. Dentre estas pode ser destacada a aplicação desses materiais em situações em o elemento encontra-se exposto à intempérie, e nesse caso os estudos das propriedades mecânicas (resistência, rigidez) além do mecanismo fratura frente ao envelhecimento ambiental são de extrema necessidade. Para tanto, submeter o material à períodos cíclicos de exposição ao vapor aquecido e à de radiação ultravioleta, por tempo definido em norma, se faz necessário. A presente proposta de trabalho de investigação consiste no estudo do envelhecimento ambiental acelerado em dois laminados compósitos poliméricos reforçados por tecidos híbridos à base de fibras sintéticas. As configurações dos laminados compósitos são definidas como: um laminado reforçado com tecido híbrido de fibras de vidro/E e de fibras kevlar/49 (LHVK) e outro laminado reforçado com tecido híbrido de fibras de vidro/E e de fibras de carbono AS4 (LHVC). Os tecidos são dos tipos planos e bidirecionais. Ambos os laminados são impregnados a base de resina termofixa Derakane 470-300 Epóxi Vinil-Ester e constituídos com quatro camadas no total. Os laminados têm fabricação industrial e foram obtidos através do processo de laminação manual (Hand-lay-up). Foram realizados estudos comparativos entre as propriedades mecânicas sob a ação dos carregamentos de tração uniaxial e flexão em três pontos, nas condições dos corpos de prova sem o efeito do envelhecimento ambiental (estado original) e sob o efeito desse envelhecimento (estado envelhecido). O envelhecimento ambiental foi acelerado através do uso da câmara de envelhecimento.

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  • TIAGO SOARES DA SILVA
  • ESTUDO DE UM SECADOR SOLAR FABRICADO APARTIR DE SUCATA DE TAMBOR DE POLIETILENO

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 26/07/2013

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  • A escassez de áreas de cultivo, redução da oferta de água para irrigação e falta de tecnologias para conservação, faz o mundo globalizado enfrentar graves dificuldades na produção de alimentos para sua população. A saída mais viável para tal dilema é a disseminação de tecnologias, economicamente viáveis e disponíveis a toda população, para desidratação dos alimentos perecíveis produzidos. Este trabalho apresenta um secador solar de exposição direta para a produção de frutas secas, fabricado a partir de um tambor de polietileno reciclado, de 200 litros, usado para armazenamento de água ou lixo. O tambor foi seccionado ao meio, em seu eixo longitudinal, e teve suas metades unidas formando uma estrutura tipo calha. Serão descritos os processos da construção e montagem do secador solar proposto, que tem como principal característica seu baixo custo, e foi idealizado para uso de pessoas com baixa renda, para o processamento de frutas amplamente disponíveis em nossa região (manga, banana, goiaba, caju, abacaxi, tomate e outros) em frutas secas e farinhas, contribuindo significativamente para aumentar a vida útil desses alimentos. As nozes e farinhas podem ser utilizadas para consumo próprio e para trabalhos de marketing e geração de renda. Foram realizados testes para diagnosticar a viabilidade do uso de secador solar para os diversos tipos de frutas tropicais. Foram também comparados parâmetros como tempos de secagem e eficiência térmica, obtidos no protótipo com os encontrados na literatura especializada em desidratação de alimentos. Os tempos de secagem obtidos no secador foram competitivos com os obtidos em outros modelos de secadores desenvolvidos no LMHES.


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  • A escassez de áreas de cultivo, redução da oferta de água para irrigação e falta de tecnologias para conservação, faz o mundo globalizado enfrentar graves dificuldades na produção de alimentos para sua população. A saída mais viável para tal dilema é a disseminação de tecnologias, economicamente viáveis e disponíveis a toda população, para desidratação dos alimentos perecíveis produzidos. Este trabalho apresenta um secador solar de exposição direta para a produção de frutas secas, fabricado a partir de um tambor de polietileno reciclado, de 200 litros, usado para armazenamento de água ou lixo. O tambor foi seccionado ao meio, em seu eixo longitudinal, e teve suas metades unidas formando uma estrutura tipo calha. Serão descritos os processos da construção e montagem do secador solar proposto, que tem como principal característica seu baixo custo, e foi idealizado para uso de pessoas com baixa renda, para o processamento de frutas amplamente disponíveis em nossa região (manga, banana, goiaba, caju, abacaxi, tomate e outros) em frutas secas e farinhas, contribuindo significativamente para aumentar a vida útil desses alimentos. As nozes e farinhas podem ser utilizadas para consumo próprio e para trabalhos de marketing e geração de renda. Foram realizados testes para diagnosticar a viabilidade do uso de secador solar para os diversos tipos de frutas tropicais. Foram também comparados parâmetros como tempos de secagem e eficiência térmica, obtidos no protótipo com os encontrados na literatura especializada em desidratação de alimentos. Os tempos de secagem obtidos no secador foram competitivos com os obtidos em outros modelos de secadores desenvolvidos no LMHES.

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  • PEDRO HENRIQUE DE ALMEIDA VARELA
  • VIABILIDADE TÉRMICA DE UM FORNO SOLAR FABRICADO COM SUCATAS DE PNEUS

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 26/07/2013

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  • O projeto proposto apresenta um forno solar alternativo, tipo caixa, de baixo custo para ser utilizado na operação de cocção, composto por três sucatas de pneus, para fazer a reciclagem dos mesmos. Os pneus foram acoplados entre se, formando um recinto, onde se colocou em sua parte inferior uma parábola coberta por múltiplos espelhos confeccionada a partir de uma urupema (peneira indígena) e nas laterais internas do forno chapas de alumínio pintadas da cor preta, obtidas de latas de cerveja, sendo feito assim para a obtenção do aumento na concentração da radiação solar incidente no interior do protótipo estudado. Dois pneus foram unidos, ficando uma camada de ar entre eles, com a função de isolante térmico. O terceiro pneu teve a finalidade de suporte para os outros dois e isolar termicamente o fundo do forno. Externamente foi colocada uma estrutura metálica com espelhos planos para refletir os raios incidentes para o interior do forno, possuindo uma mobilidade para a correção do movimento aparente do sol. O seu aspecto primordial é a viabilização de energia limpa e renovável para a sociedade, combatendo os danos ecológicos causados pela utilização em larga escala de lenha para a cocção de alimentos. Os ensaios mostram que o forno chegou à temperatura máxima de 123,8°C, assando vários alimentos como pizza, bolo, lasanha entre outros em um tempo médio de 50 minutos. Comprova-se a viabilidade da utilização do forno. Apresentando ainda condições de melhorar seu desempenho com adição de novos materiais, equipamentos e técnicas.


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  • O projeto proposto apresenta um forno solar alternativo, tipo caixa, de baixo custo para ser utilizado na operação de cocção, composto por três sucatas de pneus, para fazer a reciclagem dos mesmos. Os pneus foram acoplados entre se, formando um recinto, onde se colocou em sua parte inferior uma parábola coberta por múltiplos espelhos confeccionada a partir de uma urupema (peneira indígena) e nas laterais internas do forno chapas de alumínio pintadas da cor preta, obtidas de latas de cerveja, sendo feito assim para a obtenção do aumento na concentração da radiação solar incidente no interior do protótipo estudado. Dois pneus foram unidos, ficando uma camada de ar entre eles, com a função de isolante térmico. O terceiro pneu teve a finalidade de suporte para os outros dois e isolar termicamente o fundo do forno. Externamente foi colocada uma estrutura metálica com espelhos planos para refletir os raios incidentes para o interior do forno, possuindo uma mobilidade para a correção do movimento aparente do sol. O seu aspecto primordial é a viabilização de energia limpa e renovável para a sociedade, combatendo os danos ecológicos causados pela utilização em larga escala de lenha para a cocção de alimentos. Os ensaios mostram que o forno chegou à temperatura máxima de 123,8°C, assando vários alimentos como pizza, bolo, lasanha entre outros em um tempo médio de 50 minutos. Comprova-se a viabilidade da utilização do forno. Apresentando ainda condições de melhorar seu desempenho com adição de novos materiais, equipamentos e técnicas.

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  • MARINALVA FERREIRA TRAJANO
  • ESTUDO TRIBOLÓGICO DE BIOLUBRIFICANTES COM ADIÇÃO DE NANOPARTÍCULAS DE ÓXIDOS (ZINCO E COBRE)

  • Orientador : SALETE MARTINS ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SALETE MARTINS ALVES
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • ADELCI MENEZES DE OLIVEIRA
  • Data: 02/08/2013

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  • Atualmente, os óleos vegetais tem sido base de estudo para biolubrificantes que se adeque as novas normas ambientais. Visto que, em um mundo cheio de recursos naturais finitos, os óleos minerais, provenientes do petróleo, trazem consequências ao meio ambiente devido sua baixa biodegradabilidade e toxicidade. Também deve-se considerar,  os óleos sintéticos possuem um alto custo. Assim, o objetivo deste trabalho é obter um biolubrificante aditivado com nanopartículas de óxido (ZnO e CuO) para uma melhor resistência ao atrito e desgaste, que seja não tóxico ao meio ambiente e possua melhor aderência em regime de lubrificação limite.

    A metodologia consistiu na síntese dos biolubrificantes (soja e girassol) por reação de epoxidação. Em seguida fez-se análises físico-químicas no biolubrificante para caracterizar os óleos sintetizados, tais como; densidade, acidez, índice de iodo, viscosidade, índice de viscosidade.

    Posteriormente os mesmos foram aditivados com as nanopartículas. O desempenho tribológico foi avaliado pelo equipamento HFRR (High Frequency Reciprocating Rig), que consiste num ensaio de desgaste do tipo esfera-plano. A caracterização do desgaste foi realizada através de análises de MEV/EDS. Os resultados mostraram que os biolubrificantes podem ser sintetizados por reação de epoxidação, com boa conversão. Do ponto de vista tribológico, os óleos epoxidados puros são mais eficazes que os aditivados com nanopartículas de óxido, apresentam menores coeficientes de atritos e melhor percentual de formação de filme. Porém, por serem ambientalmente corretos, os biolubrificantes ganham importância relevante no meio tribológico.


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  • Atualmente, os óleos vegetais tem sido base de estudo para biolubrificantes que se adeque as novas normas ambientais. Visto que, em um mundo cheio de recursos naturais finitos, os óleos minerais, provenientes do petróleo, trazem consequências ao meio ambiente devido sua baixa biodegradabilidade e toxicidade. Também deve-se considerar,  os óleos sintéticos possuem um alto custo. Assim, o objetivo deste trabalho é obter um biolubrificante aditivado com nanopartículas de óxido (ZnO e CuO) para uma melhor resistência ao atrito e desgaste, que seja não tóxico ao meio ambiente e possua melhor aderência em regime de lubrificação limite.

    A metodologia consistiu na síntese dos biolubrificantes (soja e girassol) por reação de epoxidação. Em seguida fez-se análises físico-químicas no biolubrificante para caracterizar os óleos sintetizados, tais como; densidade, acidez, índice de iodo, viscosidade, índice de viscosidade.

    Posteriormente os mesmos foram aditivados com as nanopartículas. O desempenho tribológico foi avaliado pelo equipamento HFRR (High Frequency Reciprocating Rig), que consiste num ensaio de desgaste do tipo esfera-plano. A caracterização do desgaste foi realizada através de análises de MEV/EDS. Os resultados mostraram que os biolubrificantes podem ser sintetizados por reação de epoxidação, com boa conversão. Do ponto de vista tribológico, os óleos epoxidados puros são mais eficazes que os aditivados com nanopartículas de óxido, apresentam menores coeficientes de atritos e melhor percentual de formação de filme. Porém, por serem ambientalmente corretos, os biolubrificantes ganham importância relevante no meio tribológico.

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  • JARBAS SANTOS MEDEIROS
  • MEDIÇÃO E MODELAGEM DA RESPOSTA DE UM SENSOR DE PIG PERFILOMÉTRICO SOB DIFERENTES SOLICITAÇÕES DINÂMICAS

  • Orientador : EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • JOAO BOSCO DA SILVA
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • WALLACE MOREIRA BESSA
  • WASHINGTON LUIZ DA SILVA MARTINS
  • Data: 05/08/2013

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  • Garantir a integridade da rede de dutos de transporte e distribuição é um fator de extrema importância na indústria do petróleo e gás (P&G). Para tal, são utilizadas sofisticadas ferramentas robotizadas de inspeção in-line (durante operação) conhecidas como pigs. Os fatores relevantes que dificultam a inspeção, especialmente em dutos offshore, são os multi-diâmetros, raios de curvatura acentuados, equipamentos instalados ao longo do duto, alta espessura de parede do duto, escoamento multifásico, etc. Dentro deste contexto, surgi um novo pig instrumentado, chamado de Pig Palito, para detecção e dimensionamento de perda de espessura em dutos com danos interno. Esta ferramenta foi desenvolvida para superar diversas limitações que outros pigs instrumentados convencionais têm durante a inspeção. Vários fatores influenciam nos erros de medição do pig afetando a confiabilidade dos resultados obtidos. O presente trabalho aponta diferentes condições de operação e apresenta uma bancada para ensaiar sensores perfilometricos de um pig de inspeção sob varias solicitações dinâmicas. Os respectivos resultados das medições de danos do tipo ressaltos e rebaixos em uma superfície plana cíclica são avaliados, assim como um modelo matemático da resposta do sensor e seus erros experimentais.


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  • Garantir a integridade da rede de dutos de transporte e distribuição é um fator de extrema importância na indústria do petróleo e gás (P&G). Para tal, são utilizadas sofisticadas ferramentas robotizadas de inspeção in-line (durante operação) conhecidas como pigs. Os fatores relevantes que dificultam a inspeção, especialmente em dutos offshore, são os multi-diâmetros, raios de curvatura acentuados, equipamentos instalados ao longo do duto, alta espessura de parede do duto, escoamento multifásico, etc. Dentro deste contexto, surgi um novo pig instrumentado, chamado de Pig Palito, para detecção e dimensionamento de perda de espessura em dutos com danos interno. Esta ferramenta foi desenvolvida para superar diversas limitações que outros pigs instrumentados convencionais têm durante a inspeção. Vários fatores influenciam nos erros de medição do pig afetando a confiabilidade dos resultados obtidos. O presente trabalho aponta diferentes condições de operação e apresenta uma bancada para ensaiar sensores perfilometricos de um pig de inspeção sob varias solicitações dinâmicas. Os respectivos resultados das medições de danos do tipo ressaltos e rebaixos em uma superfície plana cíclica são avaliados, assim como um modelo matemático da resposta do sensor e seus erros experimentais.

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  • LUCIANI PAOLA ROCHA CRUZ BARROS
  • MODIFICAÇÃO SUPERFICIAL DE MALHA DE ÁCIDO POLILÁTICO POR TRATAMENTO A PLASMA

  • Orientador : CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • MICHELLE CEQUEIRA FEITOR
  • LAURA HECKER DE CARVALHO
  • Data: 08/08/2013

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  • Alguns materiais fibrosos, por apresentarem propriedades como biocompatibilidade, resistência e flexibilidade, são de grande interesse para aplicações médicas e farmacêuticas. Dentre estes materiais, o tecido produzido com ácido poli-láctico (PLA) tem recebido atenção especial por, além de apresentar estas características, é derivado de fonte biológica, antimicrobiano e bioabsorvível. Uma das limitações do PLA é sua baixa molhabilidade e capilaridade. Devido a isto, torna-se necessário realizar modificação superficial do tecido de malha, aumentando sua hidrofilicidade. O presente trabalho tem como objetivo realizar o tratamento a plasma a baixa pressão com a finalidade de aumentar a energia superficial da malha. O trabalho foi divido em três etapas: i) Influência da razão de gás (oxigênio e nitrogênio) na modificação superficial do tecido de PLA após tratamento a plasma;  ii) caracterização física e físico-química da superfície do tecido; iii) Avaliação do efeito da corrente e razão de gás na ascensão capilar de tecidos e iv) Estudo da capilaridade em fios e tecidos. Os resultados mostraram que as melhores razões de gases foram em atmosfera 100% oxigênio, 100% nitrogênio e 50% oxigênio e 50% nitrogênio. A caracterização superficial mostrou mudanças na topografia e introdução de grupos polares o que aumentou a molhabilidade do tecido de malha. Em outra etapa desse estudo, constatou-se que a utilização atmosfera gasosa contendo apenas nitrogênio foi a que apresentou a maior ascensão capilar para uma corrente de 0,15 A. Os resultados de capilaridade em fios e tecidos mostraram que o fio atingiu o equilíbrio em um tempo bem menor que o tecido para uma atmosfera de 100% nitrogênio e corrente de 0,15 A. A tecnologia de plasma mostrou-se eficaz para aumentar a hidrofilicidade do tecido de malha de PLA, proporcionando características superficiais favoráveis para futura aplicação na área biomédica.


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  • Alguns materiais fibrosos, por apresentarem propriedades como biocompatibilidade, resistência e flexibilidade, são de grande interesse para aplicações médicas e farmacêuticas. Dentre estes materiais, o tecido produzido com ácido poli-láctico (PLA) tem recebido atenção especial por, além de apresentar estas características, é derivado de fonte biológica, antimicrobiano e bioabsorvível. Uma das limitações do PLA é sua baixa molhabilidade e capilaridade. Devido a isto, torna-se necessário realizar modificação superficial do tecido de malha, aumentando sua hidrofilicidade. O presente trabalho tem como objetivo realizar o tratamento a plasma a baixa pressão com a finalidade de aumentar a energia superficial da malha. O trabalho foi divido em três etapas: i) Influência da razão de gás (oxigênio e nitrogênio) na modificação superficial do tecido de PLA após tratamento a plasma;  ii) caracterização física e físico-química da superfície do tecido; iii) Avaliação do efeito da corrente e razão de gás na ascensão capilar de tecidos e iv) Estudo da capilaridade em fios e tecidos. Os resultados mostraram que as melhores razões de gases foram em atmosfera 100% oxigênio, 100% nitrogênio e 50% oxigênio e 50% nitrogênio. A caracterização superficial mostrou mudanças na topografia e introdução de grupos polares o que aumentou a molhabilidade do tecido de malha. Em outra etapa desse estudo, constatou-se que a utilização atmosfera gasosa contendo apenas nitrogênio foi a que apresentou a maior ascensão capilar para uma corrente de 0,15 A. Os resultados de capilaridade em fios e tecidos mostraram que o fio atingiu o equilíbrio em um tempo bem menor que o tecido para uma atmosfera de 100% nitrogênio e corrente de 0,15 A. A tecnologia de plasma mostrou-se eficaz para aumentar a hidrofilicidade do tecido de malha de PLA, proporcionando características superficiais favoráveis para futura aplicação na área biomédica.

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  • FABÍOLA FERNANDES DA SILVEIRA
  • EXTRAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE QUITOSANA DO EXOESQUELETO DA LAGOSTA - Palinurus elephas

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 09/08/2013

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  • Devido a alta incidencia de lesões cutaneas sejam elas cronicas, por trauma ou queimadura, faz-se necessário o constante desenvolvimento de biomateriais para otimizar a dinamica de cicatrização epitelial. Com a finalidade de desenvolver esses biomateriais vários tipos de materiais sinteticos e biogenos são testados, dentre eles encontram-se os polimeros que posssuem alta biocompatibilidade com o tecido epitelial. Assim, um polímero natural, mais especificamente a quitosana, tem demonstrado ser uma alternativa que vêm despertando grande interesse de cientistas e tecnólogos como materiais poliméricos funcionais. Estudos comprovam suas propriedades na aceleração da cicatrização de feridas, na proteção contra o ataque microbiano e na passagem do vapor de água, do ar e tem alto poder anti-séptico. A quitosana é extraída a partir da desacetilação da quitina, biopolimero mais encontrado na natureza depois da celulose, está presente na parede celular dos fungos, dos crustáceos (camarão, siri, lagosta). Baseado nisso, esta pesquisa tem como objetivo sintetizar a quitosana a partir do exoesqueleto da lagosta - Palinurus elephas- e caracterizá-la averiguando sua capacidade para tal fim. A quitosana foi caracterizada por DRX, MEV e FTIR. Após os ensaios conclui-se que a quitosana sintetizada é um material em potencial para aceleração do processo de cicatrização epitelial.


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  • LINO ARAÚJO FILHO
  • PROJETO, CONSTRUÇÃO E TESTE DO PROTÓTIPO DE UM REATOR DE PLASMA PARA NITRETAÇÃO EM LOTE DE PEQUENAS PEÇAS

  • Orientador : CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • FRANCISCO ODOLBERTO DE ARAÚJO
  • Data: 09/08/2013

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  • A técnica de nitretação iônica, apesar de estar plenamente consolidada na indústria, possui grande limitação quando aplicada ao tratamento de peças pequenas. Isso acontece porque efeitos que ocorrem devido a não uniformidade do campo elétrico, geram aquecimentos localizados nas peças, prejudicando a uniformidade da camada nitretada. Além disso, pelo fato das amostras serem tratadas de maneira estática, partes das mesmas ficam sem tratamento. Para ampliar o uso da nitretação a plasma, o este trabalho apresenta o desenvolvimento, montagem e teste do protótipo de um reator de plasma com Gaiola Catódica Rotatória [patente requerida], capaz de atender a essas necessidades, conferindo ao material um tratamento uniforme e abrindo portas à produção em escala industrial. As amostras submetidas ao teste são porcas sextavadas de 6,0 mm de diâmetro, fabricadas em aço inoxidável AISI 304, nitretadas numa pressão de 1 mbar em atmosfera de 20%H2 + 80%N2, durante 1 h. Após o tratamento, ensaios de inspeções visuais, microscopia ótica e microdureza foram realizadas a fim de conferir a eficácia do processo quanto à uniformidade e dureza das peças. Todas as amostras apresentaram cor uniforme, amarronzada e fosca, ao contrário das amostras sem tratamento, de cor prata e brilhosas. A dureza da superfície (topo e lateral) mostrou-se uniforme e 65% superior à dureza original. A camada nitretada apresentou grande uniformidade na microestrutura e espessura. Conclui-se, portanto, que o equipamento construído mostrou eficácia para os fins a que foi designado.


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  • A técnica de nitretação iônica, apesar de estar plenamente consolidada na indústria, possui grande limitação quando aplicada ao tratamento de peças pequenas. Isso acontece porque efeitos que ocorrem devido a não uniformidade do campo elétrico, geram aquecimentos localizados nas peças, prejudicando a uniformidade da camada nitretada. Além disso, pelo fato das amostras serem tratadas de maneira estática, partes das mesmas ficam sem tratamento. Para ampliar o uso da nitretação a plasma, o este trabalho apresenta o desenvolvimento, montagem e teste do protótipo de um reator de plasma com Gaiola Catódica Rotatória [patente requerida], capaz de atender a essas necessidades, conferindo ao material um tratamento uniforme e abrindo portas à produção em escala industrial. As amostras submetidas ao teste são porcas sextavadas de 6,0 mm de diâmetro, fabricadas em aço inoxidável AISI 304, nitretadas numa pressão de 1 mbar em atmosfera de 20%H2 + 80%N2, durante 1 h. Após o tratamento, ensaios de inspeções visuais, microscopia ótica e microdureza foram realizadas a fim de conferir a eficácia do processo quanto à uniformidade e dureza das peças. Todas as amostras apresentaram cor uniforme, amarronzada e fosca, ao contrário das amostras sem tratamento, de cor prata e brilhosas. A dureza da superfície (topo e lateral) mostrou-se uniforme e 65% superior à dureza original. A camada nitretada apresentou grande uniformidade na microestrutura e espessura. Conclui-se, portanto, que o equipamento construído mostrou eficácia para os fins a que foi designado.

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  • ERISSON APARECIDO DE DEUS LEAL
  • MEDIDA INDIRETA DE TEMPERATURA DE CORPOS IMERSOS EM PLASMA

  • Orientador : SANDI ITAMAR SCHAFER DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SANDI ITAMAR SCHAFER DE SOUZA
  • CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • GABRIEL IVAN MEDINA TAPIA
  • FLÁVIO KIECKOW
  • Data: 09/08/2013

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  • Quando um sólido é imerso em plasma, a transferência de calor ocorre por radiação e colisões das partículas sobre a superfície do material. Dependendo da taxa de colisões das particulas e da condutividade térmica do sólido haverá gradientes térmicos no interior das amostras, devido a ocorrência de picos térmicos (aquecimento pontual nas regiões de colisões). A fim de estudar esse efeito, amostras de aço rápido AISI M35 cujos valores de dureza são fortemente sensíveis à temperatura de revenimento, foram utilizadas como micro sensores térmicos. Amostras foram temperadas em forno resistivo e, em seguida, parte das mesma foi revenida em forno resistivo e outra parte revenida em plasma. A partir do gráfico da dureza (Hv) em função da temperatura (T) das amostras revenidas em forno resistivo foi possível obter uma função Hv(T) para determinação indireta do perfil térmico das amostras tratadas em plasma.  As amostras foram revenidas em plasma utilizando temperatura de referência igual a 550 oC.  Em seguida foi obtido o perfil de dureza dessas amostras ao longo da seção transversal. Verificou-se que amostras tratadas em plasma, ao contrário daquelas tratadas em forno resistivo, apresentaram gradiente de dureza da superfície para o núcleo.  Além disso, verificou-se que as amostras tratadas em configuração planar apresentaram gradientes inferiores àquelas tratadas em configuração cátodo oco.


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  • Quando um sólido é imerso em plasma, a transferência de calor ocorre por radiação e colisões das partículas sobre a superfície do material. Dependendo da taxa de colisões das particulas e da condutividade térmica do sólido haverá gradientes térmicos no interior das amostras, devido a ocorrência de picos térmicos (aquecimento pontual nas regiões de colisões). A fim de estudar esse efeito, amostras de aço rápido AISI M35 cujos valores de dureza são fortemente sensíveis à temperatura de revenimento, foram utilizadas como micro sensores térmicos. Amostras foram temperadas em forno resistivo e, em seguida, parte das mesma foi revenida em forno resistivo e outra parte revenida em plasma. A partir do gráfico da dureza (Hv) em função da temperatura (T) das amostras revenidas em forno resistivo foi possível obter uma função Hv(T) para determinação indireta do perfil térmico das amostras tratadas em plasma.  As amostras foram revenidas em plasma utilizando temperatura de referência igual a 550 oC.  Em seguida foi obtido o perfil de dureza dessas amostras ao longo da seção transversal. Verificou-se que amostras tratadas em plasma, ao contrário daquelas tratadas em forno resistivo, apresentaram gradiente de dureza da superfície para o núcleo.  Além disso, verificou-se que as amostras tratadas em configuração planar apresentaram gradientes inferiores àquelas tratadas em configuração cátodo oco.

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  • RUBENS CAPISTRANO DE ARAUJO
  • COMPETITIVIDADE DE DIFERENTES ATMOSFERAS DE PLASMA SOBRE AS PROPRIEDADES HIDROFÍLICAS EM TECIDOS DE ÁCIDO POLILÁTICO (PLA)

  • Orientador : CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • ERYVALDO SOCRATES TABOSA DO EGITO
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • SÔNIA MARIA MALMONGE
  • Data: 09/08/2013

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  • Os polímeros biodegradáveis, como o poliácido láctico (PLA) apesar de consolidado nos campos farmacêuticos, médico e biomédico como biomateriais úteis para aplicações variadas, porém, depende da necessidade de funcionalizar a sua superfície estudando suas propriedades tais como hidrofilidade e hidrofobicidade favorecendo a interação do polímero com os materiais de aplicação farmacêutica, médica e biomédica. Este trabalho tem como objetivo produzir um material com características diferentes em cada um de seus lados, sendo um lado hidrofílico e o outro hidrofóbico. O substrato têxtil utilizado neste estudo foi um tecido de malha de composição 100% PLA que é biodegradável e biocompatível, o que possibilita sua aplicação na área biomédica. Para modificação superficial foi utilizado o tratamento a plasma de baixa pressão. A técnica de modificação de superfície por plasma foi escolhida por ser uma tecnologia limpa, anticorrosiva e não tóxica ao contrario de muitos processos químicos convencionais utilizados na indústria têxtil, além disso, não afeta as propriedades de massa do substrato. Neste estudo, um lado da superfície do substrato foi tratado com plasma oxigênio, argônio e nitrogênio, para o trabalho de melhoria da hidrofilidade da superfície e metano para a hidrofobicidade da amostra. A espectroscopia de emissão ótica (OEE) foi utilizada para fazer o diagnóstico das espécies do plasma durante o tratamento. Após o tratamento a plasma as amostras foram caracterizadas por medidas de ângulo de contato, microscopia eletrônica de varredura (MEV), Espectroscopia de fotoelétrons de raios-X (XPS), Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) de reflexão total atenuada (ATR), medidas da área de espalhamento do líquido e arraste vertical. Onde foi caracterizado o aumento e diminuição da molhabilidade das amostras tratadas por plasma bem como as variáveis que contribuíram para tal efeito. O tratamento das amostras de PLA com O2 + CH4 apresenta comportamento hidrofílico no lado tratado com O2, apresentando aumento de rugosidade e grupos funcionais e no lado tratado com CH4, apresentando a formação de um filme polimérico formado sobre a superfície da amostra. O tratamento com N2 + CH4 apresenta comportamento hidrofóbico, porém com variações no fluxo do CH4 tem-se um controle da molhabilidade na superfície das amostras, podendo ir de hidrofóbico a hidrofílico, neste tratamento as amostras apresentaram pequenas diferenças de molhabilidade entre os lados tratados com plasma de N2 e com plasma de CH4.


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  • Os polímeros biodegradáveis, como o poliácido láctico (PLA) apesar de consolidado nos campos farmacêuticos, médico e biomédico como biomateriais úteis para aplicações variadas, porém, depende da necessidade de funcionalizar a sua superfície estudando suas propriedades tais como hidrofilidade e hidrofobicidade favorecendo a interação do polímero com os materiais de aplicação farmacêutica, médica e biomédica. Este trabalho tem como objetivo produzir um material com características diferentes em cada um de seus lados, sendo um lado hidrofílico e o outro hidrofóbico. O substrato têxtil utilizado neste estudo foi um tecido de malha de composição 100% PLA que é biodegradável e biocompatível, o que possibilita sua aplicação na área biomédica. Para modificação superficial foi utilizado o tratamento a plasma de baixa pressão. A técnica de modificação de superfície por plasma foi escolhida por ser uma tecnologia limpa, anticorrosiva e não tóxica ao contrario de muitos processos químicos convencionais utilizados na indústria têxtil, além disso, não afeta as propriedades de massa do substrato. Neste estudo, um lado da superfície do substrato foi tratado com plasma oxigênio, argônio e nitrogênio, para o trabalho de melhoria da hidrofilidade da superfície e metano para a hidrofobicidade da amostra. A espectroscopia de emissão ótica (OEE) foi utilizada para fazer o diagnóstico das espécies do plasma durante o tratamento. Após o tratamento a plasma as amostras foram caracterizadas por medidas de ângulo de contato, microscopia eletrônica de varredura (MEV), Espectroscopia de fotoelétrons de raios-X (XPS), Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) de reflexão total atenuada (ATR), medidas da área de espalhamento do líquido e arraste vertical. Onde foi caracterizado o aumento e diminuição da molhabilidade das amostras tratadas por plasma bem como as variáveis que contribuíram para tal efeito. O tratamento das amostras de PLA com O2 + CH4 apresenta comportamento hidrofílico no lado tratado com O2, apresentando aumento de rugosidade e grupos funcionais e no lado tratado com CH4, apresentando a formação de um filme polimérico formado sobre a superfície da amostra. O tratamento com N2 + CH4 apresenta comportamento hidrofóbico, porém com variações no fluxo do CH4 tem-se um controle da molhabilidade na superfície das amostras, podendo ir de hidrofóbico a hidrofílico, neste tratamento as amostras apresentaram pequenas diferenças de molhabilidade entre os lados tratados com plasma de N2 e com plasma de CH4.

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  • JOAO DEODATO BATISTA DOS SANTOS
  • CONTROLE POR MODOS DESLIZANTES COM COMPENSAÇÃO DIFUSA APLICADO A SISTEMAS COM DESCONTINUIDADE

  • Orientador : WALLACE MOREIRA BESSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • WALLACE MOREIRA BESSA
  • Data: 13/11/2013

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  • O desenvolvimento de controladores não-lineares ganharam espaço nos âmbitos teórico e de aplicações práticas no momento que o surgimento de computadores digitais possibilitou a implementação destas metodologias. Em comparação aos controladores lineares mais utilizados, os controladores não-lineares apresentam a vantagem de não necessitarem da linearização do sistema para determinar os parâmetros de controle, o que permite um controle mais eficiente principalmente quando o sistema apresenta elevado grau de não linearidades. Outra vantagem adicional é a redução dos custos, uma vez que para obter o controle eficiente através dos controladores lineares é necessário a utilização de sensores e atuadores mais refinados do que quando se utiliza um controlador não-linear. Dentre as teorias de controle não-linear o método de controle por modos deslizantes se destaca por ser um método que apresenta maior robustez, frente às incertezas. Já é comprovado que a adoção de técnicas de compensação na região do erro residual, permite melhorar ainda mais o desempenho desses controladores. Assim, neste trabalho é descrito o desenvolvimento de um controlador não linear que busca a associação da estratégia de controle por modos deslizantes, com a técnica de compensação fuzzy. Mediante a implementação de algumas estratégias de compensação fuzzy, buscou-se aquela que proporcionasse maior eficiência frente a um sistema com elevada grau de não-linearidades e incertezas. O atuador eletro-hidráulico foi utilizado como exemplo de estudo, e os resultados apontam para duas configurações de compensação que permitem uma maior redução do erro residual.


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  • O desenvolvimento de controladores não-lineares ganharam espaço nos âmbitos teórico e de aplicações práticas no momento que o surgimento de computadores digitais possibilitou a implementação destas metodologias. Em comparação aos controladores lineares mais utilizados, os controladores não-lineares apresentam a vantagem de não necessitarem da linearização do sistema para determinar os parâmetros de controle, o que permite um controle mais eficiente principalmente quando o sistema apresenta elevado grau de não linearidades. Outra vantagem adicional é a redução dos custos, uma vez que para obter o controle eficiente através dos controladores lineares é necessário a utilização de sensores e atuadores mais refinados do que quando se utiliza um controlador não-linear. Dentre as teorias de controle não-linear o método de controle por modos deslizantes se destaca por ser um método que apresenta maior robustez, frente às incertezas. Já é comprovado que a adoção de técnicas de compensação na região do erro residual, permite melhorar ainda mais o desempenho desses controladores. Assim, neste trabalho é descrito o desenvolvimento de um controlador não linear que busca a associação da estratégia de controle por modos deslizantes, com a técnica de compensação fuzzy. Mediante a implementação de algumas estratégias de compensação fuzzy, buscou-se aquela que proporcionasse maior eficiência frente a um sistema com elevada grau de não-linearidades e incertezas. O atuador eletro-hidráulico foi utilizado como exemplo de estudo, e os resultados apontam para duas configurações de compensação que permitem uma maior redução do erro residual.

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  • ALESSANDRO MARINHO DE ALBUQUERQUE
  • DESENVOLVIMENTO DE SISTEMA PARA APOIO A TRIAGEM DE DISLEXIA

  • Orientador : DANILO ALVES PINTO NAGEM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CAROLINE COSTA GOMES ALENCAR
  • DANILO ALVES PINTO NAGEM
  • RICARDO ALEXSANDRO DE MEDEIROS VALENTIM
  • SHEILA ANDREOLI BALEN
  • Data: 16/12/2013

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  • Na área da saúde, a análise de movimentos pode ser utilizada para auxiliar o diagnóstico e a investigação de doenças. Nas últimas décadas, a tecnologia de rastreamento de objetos foi utilizada com diferentes propósitos tais como a detecção do movimento de um indivíduo, a detecção de faces juntamente com o intuito de definir emoções e a detecção de olhos, conhecida como eye-tracking, entre outros. Trabalhos recentes apontam que sistemas de rastreamento ocular, podem ser úteis para o apoio do diagnóstico de várias patologias, como por exemplo, a dislexia. O processo de diagnóstico da dislexia é complexo, caro e demanda tempo, devido a participação de uma equipe multidisciplinar, formada por neurologistas, psicólogos, fonoaudiólogos, oftalmologistas, entre outros. Cada profissional realiza exames específicos, podendo estar associado a diversas causas, uma interconexão dos resultados desses exames é utilizado para estabelecer o diagnóstico. Os sistemas existentes para o diagnóstico são caros e carecem de mobilidade, dificultando a acessibilidade. O presente trabalho tem como objetivo estudar e estabelecer os parâmetros de uso e especificações de software e hardware para a implementação de um sistema, doravante denominado DysTracker. O sistema é proposto para apresentar baixo custo e alta mobilidade, sendo capaz de detectar o movimento dos olhos. Como ferramenta de saúde, o sistema é capaz de gerar relatórios e gravação de vídeo, que juntamente com os critérios de definição de ambiente de captura, especificação e posição dos sensores e emissores infravermelhos, vão servir como parâmetros para a construção de um sistema de apoio a triagem de dislexia baseada como uma das causas a deficiência no movimento ocular, como também outras patologias da mesma natureza.


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  • Na área da saúde, a análise de movimentos pode ser utilizada para auxiliar o diagnóstico e a investigação de doenças. Nas últimas décadas, a tecnologia de rastreamento de objetos foi utilizada com diferentes propósitos tais como a detecção do movimento de um indivíduo, a detecção de faces juntamente com o intuito de definir emoções e a detecção de olhos, conhecida como eye-tracking, entre outros. Trabalhos recentes apontam que sistemas de rastreamento ocular, podem ser úteis para o apoio do diagnóstico de várias patologias, como por exemplo, a dislexia. O processo de diagnóstico da dislexia é complexo, caro e demanda tempo, devido a participação de uma equipe multidisciplinar, formada por neurologistas, psicólogos, fonoaudiólogos, oftalmologistas, entre outros. Cada profissional realiza exames específicos, podendo estar associado a diversas causas, uma interconexão dos resultados desses exames é utilizado para estabelecer o diagnóstico. Os sistemas existentes para o diagnóstico são caros e carecem de mobilidade, dificultando a acessibilidade. O presente trabalho tem como objetivo estudar e estabelecer os parâmetros de uso e especificações de software e hardware para a implementação de um sistema, doravante denominado DysTracker. O sistema é proposto para apresentar baixo custo e alta mobilidade, sendo capaz de detectar o movimento dos olhos. Como ferramenta de saúde, o sistema é capaz de gerar relatórios e gravação de vídeo, que juntamente com os critérios de definição de ambiente de captura, especificação e posição dos sensores e emissores infravermelhos, vão servir como parâmetros para a construção de um sistema de apoio a triagem de dislexia baseada como uma das causas a deficiência no movimento ocular, como também outras patologias da mesma natureza.

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  • SALOMÃO SÁVIO BATISTA
  • ANÁLISE DO DESEMPENHO TÉRMICO DE UM FORNO SOLAR PARA ASSAMENTO DE ALIMENTOS FABRICADO A PARTIR DE TAMBOR DE POLIETILENO

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • PRISCYLLA CINTHYA ALVES GONDIM
  • Data: 27/12/2013

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  • Com o crescimento da população e a necessidade do aumento do consumo energético no Brasil e no mundo, é notória a importância do uso de energias tidas como renováveis para suprir essa demanda. Pensando nisso, o estudo de fontes renováveis, como a energia solar, é uma opção para resolver tal problemática. O projeto exposto vem como uma das alternativas de suprir essa problemática com o foco uso da energia para a cocção de alimentos e diminuir o uso de fontes que poluem o meio ambiente com geração de gás carbônico tendo como outro foco a diminuição do desmatamento e da desertificação, ambos originários do uso da lenha e de combustíveis fósseis como fonte de energia. Foram confeccionados dois protótipos feitos com tambores de polietileno caracterizando como uma atividade de reuso ou reciclagem já que iriam ser depositados no meio ambiente. Os fornos foram testados para produzirem o assamento de alguns alimentos convencionalmente preparados em fornos convencionais a gás. No mais eficiente dos protótipos a temperatura do absorvedor alcançou 120,8ºC. Os tempos de assamento para tais alimentos foram superiores aos obtidos com o forno convencional a gás, porém competitivos com outros fornos solares mostrados pela literatura solar para assamento de alimentos.


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  • Com o crescimento da população e a necessidade do aumento do consumo energético no Brasil e no mundo, é notória a importância do uso de energias tidas como renováveis para suprir essa demanda. Pensando nisso, o estudo de fontes renováveis, como a energia solar, é uma opção para resolver tal problemática. O projeto exposto vem como uma das alternativas de suprir essa problemática com o foco uso da energia para a cocção de alimentos e diminuir o uso de fontes que poluem o meio ambiente com geração de gás carbônico tendo como outro foco a diminuição do desmatamento e da desertificação, ambos originários do uso da lenha e de combustíveis fósseis como fonte de energia. Foram confeccionados dois protótipos feitos com tambores de polietileno caracterizando como uma atividade de reuso ou reciclagem já que iriam ser depositados no meio ambiente. Os fornos foram testados para produzirem o assamento de alguns alimentos convencionalmente preparados em fornos convencionais a gás. No mais eficiente dos protótipos a temperatura do absorvedor alcançou 120,8ºC. Os tempos de assamento para tais alimentos foram superiores aos obtidos com o forno convencional a gás, porém competitivos com outros fornos solares mostrados pela literatura solar para assamento de alimentos.

Teses
1
  • DANY GERALDO KRAMER CAVALCANTI E SILVA
  • DESENVOLVIMENTO DE NANOCOMPÓSITO (HIDROXIAPATITA/POLIURETANO) PELA GELAÇÃO (GELLING) DE POLI (ÁLCOOL VINÍLICO) (PVA) PARA REMOÇÃO DE METAIS PESADOS

  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ERICA NATASCHE DE MEDEIROS GURGEL PINTO
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • KESIA KARINA DE OLIVEIRA SOUTO SILVA
  • LICÍNIO MANUEL GANDO DE AZEVEDO FERREIRA
  • LUIZ PEREIRA DE BRITO
  • MARGARIDA MARIA JOÃO DE QUINA
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • Data: 18/10/2013

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  • A remoção de microcontaminantes de efluentes é um desafio na atualidade, em decorrência de seu custo e eficiência, em especial no tratamento de efluentes contendo metais pesados. Uma alternativa que vem surgindo é a aplicação de nanocompósitos biodegradáveis, na qual apresentam eficiência de remoção e recuperação deste microcontaminante além de seu baixo custo. Com esse intuito, o presente estudo objetivou desenvolver e caracterizar um nanocompósito a base de hidroxiapatita (HAP), poliuretano (PU) e álcool povinilíco (PVA) para remoção de metais pesados. Para tanto, a pesquisa foi desenvolvida em várias etapas: 1 - Caracterização físico-química e microbiológica de efluentes hospitalares (dois hospitais, um público e um privado); 2 – Produção de hidroxiapatita através da técnica de precipitação aquosa, e respectiva caracterização por MEV, FTIR e DRX; 3 – Produção do nanocompósito na qual a hidroxiapatita foi adicionada aos pré-polímeros de poliuretano e submetidos a alta agitação seguida de maturação desta fase, em seguida, a película de álcool polivínilico e hidroxiapatita foi produzida, sob agitação  e aquecimento por duas horas, sendo a base HAP/PU mergulhadas por 30 segundos para devida aderência da película, seguida de resfriamento e secagem. 4 – Caracterização do compósito pelas técnicas de DRX, FTIR e MEV/EDS; 5 – Teste mecânico de compressão do compósito;  6 – Teste de adsorção de Metais Pesados (Níquel e Cádmio) pelo referido compósito com respectivas análises adsortivas. Em processo de autorização, há uma proposta de trabalho na Universidade de Coimbra que seriam: Adsorção física de N2, Posimetria de Hg, Determinação de potenciais Zeta, Análise Termogravimétricas e FTIR; Além de testes de regeneração do compósito e testes de Isotermas na Adsorção de metais pesados. Até o presente momento foi possível caracterizar a estrutura do compósito verificando-se que o mesmo apresenta estrutura compatível para utilização nos testes de adsorção de metais pesados.


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  • A remoção de microcontaminantes de efluentes é um desafio na atualidade, em decorrência de seu custo e eficiência, em especial no tratamento de efluentes contendo metais pesados. Uma alternativa que vem surgindo é a aplicação de nanocompósitos biodegradáveis, na qual apresentam eficiência de remoção e recuperação deste microcontaminante além de seu baixo custo. Com esse intuito, o presente estudo objetivou desenvolver e caracterizar um nanocompósito a base de hidroxiapatita (HAP), poliuretano (PU) e álcool povinilíco (PVA) para remoção de metais pesados. Para tanto, a pesquisa foi desenvolvida em várias etapas: 1 - Caracterização físico-química e microbiológica de efluentes hospitalares (dois hospitais, um público e um privado); 2 – Produção de hidroxiapatita através da técnica de precipitação aquosa, e respectiva caracterização por MEV, FTIR e DRX; 3 – Produção do nanocompósito na qual a hidroxiapatita foi adicionada aos pré-polímeros de poliuretano e submetidos a alta agitação seguida de maturação desta fase, em seguida, a película de álcool polivínilico e hidroxiapatita foi produzida, sob agitação  e aquecimento por duas horas, sendo a base HAP/PU mergulhadas por 30 segundos para devida aderência da película, seguida de resfriamento e secagem. 4 – Caracterização do compósito pelas técnicas de DRX, FTIR e MEV/EDS; 5 – Teste mecânico de compressão do compósito;  6 – Teste de adsorção de Metais Pesados (Níquel e Cádmio) pelo referido compósito com respectivas análises adsortivas. Em processo de autorização, há uma proposta de trabalho na Universidade de Coimbra que seriam: Adsorção física de N2, Posimetria de Hg, Determinação de potenciais Zeta, Análise Termogravimétricas e FTIR; Além de testes de regeneração do compósito e testes de Isotermas na Adsorção de metais pesados. Até o presente momento foi possível caracterizar a estrutura do compósito verificando-se que o mesmo apresenta estrutura compatível para utilização nos testes de adsorção de metais pesados.

2
  • DEBORA DAMASCENO BELARMINO
  • OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE MICROTUBOS E NANOPARTÍCULAS DE CARBONO DA BIOFIBRA PROTEICA DE PENAS DE FRANGO

  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARIA GORETE FELIPE
  • LOILDE DAMASCENO BELARMINO
  • MÁRCIO ELIEL DE OLIVEIRA ALEXANDRE
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 29/10/2013

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  • As penas das aves possuem aproximadamente 90% de queratina, importantes para diversas aplicações, entre elas, como reforço em materiais compósitos e a obtenção de material carbonoso, desejavelmente os grafitosos e seus variantes (nanolâmina de grafenos e os nanotubos de carbono). O trabalho proposto tem como objetivo principal, buscar um melhor ciclo de carbonização e escolher a melhor forma de utilizar as penas de frango, biofibra de queratina, como precursor de materiais carbonosos. Esse estudo também trata como um dos focos, a confirmação das alterações nas características das penas de frango, na forma in natura (Fibra de queratina, inteiras – KF e as suas barbas - KFB) e após modificações (tratadas com Hidróxido de sódio KFNaOH, semicarbonizadas – SCFC e SCFD e carbonizadas por pirólise - CF e CFB), pelas técnicas de TGA/DTG, MEV, EDS, FTIR, DRX, Picnometria e Moisture Regain % (percentual da recuperação da umidade). A partir das análises das cinco primeiras amostras, a KF e KFB foram pirolisadas a 220°C (24h) e a 450ºC (1h), originando a CF e CFB, e em seguida foram comparadas quanto às alterações ocorridas após carbonizações. A CF preservou a estrutura do seu precursor, KF, com a presença de microporos e microtubos abertos. Isto reflete sua baixa densidade - 0,2 g/cm3 - e melhor estabilidade térmica, visualizada pelos resultados de TGA/DTG, em comparação com todas as outras amostras. A CF e CFB apesentaram estruturas fechadas (microtubos fechados e sobrepostos), melhor visualizadas pela CFB (o que reflete menor Moisture Regain % - 0,7% - e possivelmente maior resistência mecânica). A CFB também apresentou estruturas em forma de lâminas, preservação de alguns ganchos do seu precursor, KFB, e melhor teor de grafitização (indicação de formação de grafites) em relação a CF. As estruturas químicas das amostras possuem grupos de amidas e enxofre em suas composições, porém, principalmente na CF e CFB, a quantidade de enxofre foi bastante reduzida. Todas as amostras apresentaram estruturas semicristalinas e a CFB apresentou nanopartículas de menor dimensão, em torno de 25 nm, entre as suas micropartículas. Concluiu-se, com base nesse estudo, que micro e nanopartículas; porosas ou não, em formas de lâminas e tubos; podem ser eficientemente obtidas das penas de frango e possivelmente oferecerão melhor isolamento térmico (CF) ou resistência mecânica (CFB), se utilizadas para esses fins, podendo levar melhorias, aos materiais que necessitam dessas propriedades.


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  • As penas das aves possuem aproximadamente 90% de queratina, importantes para diversas aplicações, entre elas, como reforço em materiais compósitos e a obtenção de material carbonoso, desejavelmente os grafitosos e seus variantes (nanolâmina de grafenos e os nanotubos de carbono). O trabalho proposto tem como objetivo principal, buscar um melhor ciclo de carbonização e escolher a melhor forma de utilizar as penas de frango, biofibra de queratina, como precursor de materiais carbonosos. Esse estudo também trata como um dos focos, a confirmação das alterações nas características das penas de frango, na forma in natura (Fibra de queratina, inteiras – KF e as suas barbas - KFB) e após modificações (tratadas com Hidróxido de sódio KFNaOH, semicarbonizadas – SCFC e SCFD e carbonizadas por pirólise - CF e CFB), pelas técnicas de TGA/DTG, MEV, EDS, FTIR, DRX, Picnometria e Moisture Regain % (percentual da recuperação da umidade). A partir das análises das cinco primeiras amostras, a KF e KFB foram pirolisadas a 220°C (24h) e a 450ºC (1h), originando a CF e CFB, e em seguida foram comparadas quanto às alterações ocorridas após carbonizações. A CF preservou a estrutura do seu precursor, KF, com a presença de microporos e microtubos abertos. Isto reflete sua baixa densidade - 0,2 g/cm3 - e melhor estabilidade térmica, visualizada pelos resultados de TGA/DTG, em comparação com todas as outras amostras. A CF e CFB apesentaram estruturas fechadas (microtubos fechados e sobrepostos), melhor visualizadas pela CFB (o que reflete menor Moisture Regain % - 0,7% - e possivelmente maior resistência mecânica). A CFB também apresentou estruturas em forma de lâminas, preservação de alguns ganchos do seu precursor, KFB, e melhor teor de grafitização (indicação de formação de grafites) em relação a CF. As estruturas químicas das amostras possuem grupos de amidas e enxofre em suas composições, porém, principalmente na CF e CFB, a quantidade de enxofre foi bastante reduzida. Todas as amostras apresentaram estruturas semicristalinas e a CFB apresentou nanopartículas de menor dimensão, em torno de 25 nm, entre as suas micropartículas. Concluiu-se, com base nesse estudo, que micro e nanopartículas; porosas ou não, em formas de lâminas e tubos; podem ser eficientemente obtidas das penas de frango e possivelmente oferecerão melhor isolamento térmico (CF) ou resistência mecânica (CFB), se utilizadas para esses fins, podendo levar melhorias, aos materiais que necessitam dessas propriedades.

3
  • VALTENCIR LUCIO DE LIMA GOMES
  • EFEITO DA ADIÇÃO DE DIATOMITA NO COMPORTAMENTO REOLÓGICO E MECÂNICO DE ARGAMASSAS COLANTES

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA CECILIA VIEIRA DA NOBREGA
  • ANDREZA KELLY COSTA NOBREGA
  • ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 27/12/2013

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  • Argamassas são amplamente utilizadas em obras de construção civil, estando presente principalmente nos diversos tipos de revestimento e assentamento de alvenarias. Aditivos à base de celulose são componentes das argamassas colantes que visam melhorar a trabalhabilidade e o tempo em aberto das mesmas, ajustando a quantidade de água utilizada em sua composição. A diatomita, material de origem mineral, possui alta capacidade de retenção de água e, portanto, pode ser usada com a mesma finalidade. Este trabalho tem o objetivo de avaliar as propriedades reológicas e mecânicas de argamassas colantes com a dição de diatomita, visando composições que atendam as especificações normativas de aplicação de argamassas. Foram propostas formulações contendo diatomita em substituição aos aditivos à base de celulose em diferentes concentrações. Foram realizados ensaios normatizados de Determinação de Resistência de Aderência (NBR 140840), Determinação do Tempo em Aberto (NBR 14083) e Determinação do Deslizamento (NBR 14085). Para melhor embasamento foram realizados, ainda, ensaios de squeeze flow que atestaram o melhor desempenho das argamassas colantes tipo AC1 com adição de 30% de diatomita.


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  • Argamassas são amplamente utilizadas em obras de construção civil, estando presente principalmente nos diversos tipos de revestimento e assentamento de alvenarias. Aditivos à base de celulose são componentes das argamassas colantes que visam melhorar a trabalhabilidade e o tempo em aberto das mesmas, ajustando a quantidade de água utilizada em sua composição. A diatomita, material de origem mineral, possui alta capacidade de retenção de água e, portanto, pode ser usada com a mesma finalidade. Este trabalho tem o objetivo de avaliar as propriedades reológicas e mecânicas de argamassas colantes com a dição de diatomita, visando composições que atendam as especificações normativas de aplicação de argamassas. Foram propostas formulações contendo diatomita em substituição aos aditivos à base de celulose em diferentes concentrações. Foram realizados ensaios normatizados de Determinação de Resistência de Aderência (NBR 140840), Determinação do Tempo em Aberto (NBR 14083) e Determinação do Deslizamento (NBR 14085). Para melhor embasamento foram realizados, ainda, ensaios de squeeze flow que atestaram o melhor desempenho das argamassas colantes tipo AC1 com adição de 30% de diatomita.

4
  • WALNEY GOMES DA SILVA
  • FORMULAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO FÍSICA E MECÂNICA DE ARGAMASSA COLANTE ECOLÓGICA CONTENDO RESÍDUO DA BRITAGEM DA ROCHA CALCÁRIA E CINZA DA INDÚSTRIA SUCROALCOOLEIRA

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • MAURICIO ROBERTO BOMIO DELMONTE
  • ANDREZA KELLY COSTA NOBREGA
  • CARINA GABRIELA DE MELO E MELO BARBOSA
  • Data: 30/12/2013

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  • O Brasil como o segundo maior consumidor de revestimento cerâmico do mundo, faz com que as argamassas colantes sejam bastante utilizadas na construção civil, asargamassas colantes são basicamente a mistura de cimento, areia, e aditivada com polímeros que retêm água de amassamento e promove a aderência, sendo utilizadas na fixação da cerâmica sobre diversos substratos, as argamassas colantes são produzidas com areias provenientes dos leitos dos rios, e com a restrição cada vez maior da extração destas areias por órgãos ambientais, e muitas vezes tendo que ser transportada a grandes distâncias para o centro consumidor, onde o maior custo para obtenção desta areia é devido ao seu transporte.Em 2012 o con sumo de cerâmica no Brasil atingiu cerca de 803,3 milhões de metros quadrados e para suprir este consumo é necessária à utilização de argamassa colante, e para este ano a produção de argamassa colante foi de aproximadamente 4.016.500 toneladas só para atender ao consumo de cerâmica.Este trabalho tem o objetivo de formulação e caracterização física e mecânica de argamassa colante ecológica com a substituição total da areia natural por areia proveniente de britagem de rocha calcária, bem como a adição mineral de cinza de biomassa de cana-de-açúcar em substituição parcial do cimento utilizado na produção das argamassas colantes, visando composições que atendam as especificações normativas de utilização de argamassa colante. Foram realizados ensaios normatizados de determinação daresistência de aderência à tração (NBR 14.081-4), determinação do tempo em aberto (NBR 14.081-3) e determinação do deslizamento (NBR 14.081-5). Foram realiz ados, ainda, ensaios de squeeze flownas diferentes formulações que confirmam o melhor desempenho da argamassa colante com adição de 15% de cinza de biomassa de cana-de-açúcar em substituição ao cimento, bem com a substituição total da areia natural por areia de britagem de rocha calcária.


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  • O Brasil como o segundo maior consumidor de revestimento cerâmico do mundo, faz com que as argamassas colantes sejam bastante utilizadas na construção civil, asargamassas colantes são basicamente a mistura de cimento, areia, e aditivada com polímeros que retêm água de amassamento e promove a aderência, sendo utilizadas na fixação da cerâmica sobre diversos substratos, as argamassas colantes são produzidas com areias provenientes dos leitos dos rios, e com a restrição cada vez maior da extração destas areias por órgãos ambientais, e muitas vezes tendo que ser transportada a grandes distâncias para o centro consumidor, onde o maior custo para obtenção desta areia é devido ao seu transporte.Em 2012 o con sumo de cerâmica no Brasil atingiu cerca de 803,3 milhões de metros quadrados e para suprir este consumo é necessária à utilização de argamassa colante, e para este ano a produção de argamassa colante foi de aproximadamente 4.016.500 toneladas só para atender ao consumo de cerâmica.Este trabalho tem o objetivo de formulação e caracterização física e mecânica de argamassa colante ecológica com a substituição total da areia natural por areia proveniente de britagem de rocha calcária, bem como a adição mineral de cinza de biomassa de cana-de-açúcar em substituição parcial do cimento utilizado na produção das argamassas colantes, visando composições que atendam as especificações normativas de utilização de argamassa colante. Foram realizados ensaios normatizados de determinação daresistência de aderência à tração (NBR 14.081-4), determinação do tempo em aberto (NBR 14.081-3) e determinação do deslizamento (NBR 14.081-5). Foram realiz ados, ainda, ensaios de squeeze flownas diferentes formulações que confirmam o melhor desempenho da argamassa colante com adição de 15% de cinza de biomassa de cana-de-açúcar em substituição ao cimento, bem com a substituição total da areia natural por areia de britagem de rocha calcária.

2012
Dissertações
1
  • JOSIANE MARIA DE MACEDO FERNANDES
  • CONTROLE INTELIGENTE DE SISTEMAS ELETROIDRÁULICOS UTILIZANDO REDES NEURAIS ARTIFICIAIS

  • Orientador : WALLACE MOREIRA BESSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • WALLACE MOREIRA BESSA
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • ADRIAO DUARTE DORIA NETO
  • ALESSANDRO ROSA LOPES ZACHI
  • Data: 07/02/2012

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  • Atuadores eletroidráulicos são amplamente utilizados em aplicações industriais como, por exemplo, em manipuladores robóticos e em veículos automotivos e aeroespaciais. Eles apresentam algumas vantagens sobre os motores elétricos, pelo fato de não apresentarem superaquecimento quando submetidos a cargas elevadas e pela rápida resposta no tempo. No entanto, por apresentar um comportamento dinâmico altamente não-linear, o controle eficiente de dispositivos eletro-hidráulicos não pode ser facilmente obtido mediante a utilização de técnicas convencionais de controle linear. Neste contexto, os sistemas de controle não-lineares vêm gradualmente ocupando um espaço cada vez maior, tanto no âmbito teórico quanto no que diz respeito às  aplicações. Seu desenvolvimento deve-se, principalmente, à necessidade de superar algumas limitações inerentes aos sistemas de controle lineares. A maioria das válvulas de controle de fluxo, além de possuir as não linearidades comuns geradas pela compressibilidade do fluido, também podem apresentar algumas não linearidades, como a zona morta devido à sobreposição do carretel da válvula no orifício de passagem do fluido, impedindo o escoamento para um pequeno deslocamento do carretel, degradando a performance do controlador e gerando instabilidade no sistema em malha fechada. Este trabalho descreve o desenvolvimento de um controlador não linear, baseado no método de linearização por realimentação com a inclusão de uma estratégia de compensação neural implementada matematicamente na dinâmica do modelo de um sistema acionado eletroidraulicamente com banda morta desconhecida. Resultados numéricos são apresentados para demonstrar o desempenho do sistema de controle.


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  • Atuadores eletroidráulicos são amplamente utilizados em aplicações industriais como, por exemplo, em manipuladores robóticos e em veículos automotivos e aeroespaciais. Eles apresentam algumas vantagens sobre os motores elétricos, pelo fato de não apresentarem superaquecimento quando submetidos a cargas elevadas e pela rápida resposta no tempo. No entanto, por apresentar um comportamento dinâmico altamente não-linear, o controle eficiente de dispositivos eletro-hidráulicos não pode ser facilmente obtido mediante a utilização de técnicas convencionais de controle linear. Neste contexto, os sistemas de controle não-lineares vêm gradualmente ocupando um espaço cada vez maior, tanto no âmbito teórico quanto no que diz respeito às  aplicações. Seu desenvolvimento deve-se, principalmente, à necessidade de superar algumas limitações inerentes aos sistemas de controle lineares. A maioria das válvulas de controle de fluxo, além de possuir as não linearidades comuns geradas pela compressibilidade do fluido, também podem apresentar algumas não linearidades, como a zona morta devido à sobreposição do carretel da válvula no orifício de passagem do fluido, impedindo o escoamento para um pequeno deslocamento do carretel, degradando a performance do controlador e gerando instabilidade no sistema em malha fechada. Este trabalho descreve o desenvolvimento de um controlador não linear, baseado no método de linearização por realimentação com a inclusão de uma estratégia de compensação neural implementada matematicamente na dinâmica do modelo de um sistema acionado eletroidraulicamente com banda morta desconhecida. Resultados numéricos são apresentados para demonstrar o desempenho do sistema de controle.

2
  • MARIA KALIONARA DE FREITAS MOTA
  • VIABILIDADE DE UTILIZAÇÃO DE UM COMPÓSITO DE MATRIZ CERÂMICA COM CARGAS RECICLÁVEIS NA FABRICAÇÃO DE EQUIPAMENTOS SOLARES

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 08/02/2012

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  • Foi concebido e estudado um compósito de matriz cerâmica composto por gesso, cimento, EPS, pneu, PET e água para construir protótipos solares competitivos em eficiência com outros equipamentos de materiais convencionais já construídos e estudados e de menor custo de fabricação. Foram construídos um forno/fogão solares tipo caixa, uma caixa térmica para ser refrigerada por energia solar e um secador solar . Foram determinadas as proporções dos materiais constituintes do compósito em função das especificidades de desempenho de cada protótipo projetado e de resultados alcançados por protótipos anteriormente estudados. Foram abordados os processos de construção e montagem de tais equipamentos e determinadas propriedades térmicas e mecânicas. Avaliou-se também o desempenho de cada protótipo construído. Esse compósito mostrou-se viável para fabricação de tais equipamentos, com baixo custo e fáceis processos de fabricação e montagem.


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  • Foi concebido e estudado um compósito de matriz cerâmica composto por gesso, cimento, EPS, pneu, PET e água para construir protótipos solares competitivos em eficiência com outros equipamentos de materiais convencionais já construídos e estudados e de menor custo de fabricação. Foram construídos um forno/fogão solares tipo caixa, uma caixa térmica para ser refrigerada por energia solar e um secador solar . Foram determinadas as proporções dos materiais constituintes do compósito em função das especificidades de desempenho de cada protótipo projetado e de resultados alcançados por protótipos anteriormente estudados. Foram abordados os processos de construção e montagem de tais equipamentos e determinadas propriedades térmicas e mecânicas. Avaliou-se também o desempenho de cada protótipo construído. Esse compósito mostrou-se viável para fabricação de tais equipamentos, com baixo custo e fáceis processos de fabricação e montagem.

3
  • LEONARDO AUGUSTO MOREIRA DOURADO
  • AVALIAÇÃO FUNCIONAL DE CONTATOS SECOS E LUBRIFICADOS EM UM SISTEMA TRIBOLÓGICO

  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • JOSÉ DE ANCHIETA LIMA
  • Data: 11/02/2012

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  • Desenvolveu-se uma bancada para ensaios de rolamento axial, em laboratório, por variação do par “PV”, pressão de contato e velocidade relativa atuante em um sistema tribológico. Viabilizou-se um método para avaliação de danos por desgaste nos corpos de aço AISI 52100 em contato seco e lubrificado. As energias geradas e dissipadas no sistema foram medidas ao longo da vida do contato, através do monitoramento da potência elétrica fornecida ao motor da bancada, do aquecimento próximo ao contato, Tc-Ta [°C], da energia elástica vibracional, avaliada indiretamente pela velocidade global de vibração, VGV[RMS (mm/s)], da energia acústica dada pelo Nível de Pressão Sonora, NPS [dB]. Foi estabelecida uma hipótese investigativa e baseada nela foram desenvolvidos ensaios a seco, lubrificados com óleos contaminados e não contaminados com limalha de óxido de ferro, e lubrificados com graxa de uso geral da NSK, grafitada e aditivada com bissulfeto de molibidênio (MoS2). Após os ensaios, os dados coletados foram tratados e analisados com a utilização das seguintes técnicas de análises: microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura (MEV), as quais permitiram avaliar o desgaste das superfícies em contato relativo. A bancada se mostrou eficaz no que diz respeito à sua aplicação e geração de dados significativos do desgaste dos materiais em contato de rolamento axial e respectiva avaliação dos óleos lubrificantes utilizados durante o processo.


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  • Desenvolveu-se uma bancada para ensaios de rolamento axial, em laboratório, por variação do par “PV”, pressão de contato e velocidade relativa atuante em um sistema tribológico. Viabilizou-se um método para avaliação de danos por desgaste nos corpos de aço AISI 52100 em contato seco e lubrificado. As energias geradas e dissipadas no sistema foram medidas ao longo da vida do contato, através do monitoramento da potência elétrica fornecida ao motor da bancada, do aquecimento próximo ao contato, Tc-Ta [°C], da energia elástica vibracional, avaliada indiretamente pela velocidade global de vibração, VGV[RMS (mm/s)], da energia acústica dada pelo Nível de Pressão Sonora, NPS [dB]. Foi estabelecida uma hipótese investigativa e baseada nela foram desenvolvidos ensaios a seco, lubrificados com óleos contaminados e não contaminados com limalha de óxido de ferro, e lubrificados com graxa de uso geral da NSK, grafitada e aditivada com bissulfeto de molibidênio (MoS2). Após os ensaios, os dados coletados foram tratados e analisados com a utilização das seguintes técnicas de análises: microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura (MEV), as quais permitiram avaliar o desgaste das superfícies em contato relativo. A bancada se mostrou eficaz no que diz respeito à sua aplicação e geração de dados significativos do desgaste dos materiais em contato de rolamento axial e respectiva avaliação dos óleos lubrificantes utilizados durante o processo.

4
  • LUZINARIO GOMES DA SILVA
  • DESENVOLVIMENTO DE UM NÚCLEO VERSÁTIL E INTEGRADO DE FERRAMENTAS CAD/CAE PARA A MODELAGEM E SIMULAÇÃO DE PEÇAS MECÂNICAS

  • Orientador : ANGELO RONCALLI OLIVEIRA GUERRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADILSON JOSÉ DE OLIVEIRA
  • ANGELO RONCALLI OLIVEIRA GUERRA
  • BENEDITO DE JESUS PINHEIRO FERREIRA
  • WILLIAM FERNANDES DE QUEIROZ
  • Data: 05/03/2012

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  • Com o crescimento das exigências do controle de qualidade na fabricação de peças mecânicas, surgiu à atividade de inspeção de produtos finais que vai desde a análise dimensional à composição química. Essa tarefa geralmente é feita através de diversos métodos de ensaios não destrutivos e destrutivos que garantem a integridade das peças. Os resultados produzidos por essas modernas ferramentas utilizadas para inspeção não são capazes de definir geometricamente um dano e, portanto, não são muito adequados para a visualização na tela de um computador. Na verdade, técnicas de visualização de objetos virtuais em 3D são capazes de identificar certos danos que dificilmente seriam detectados por outros métodos tradicionais. Existem alguns softwares comerciais que buscam contemplar as etapas de um projeto e simulação de peças mecânicas no intuito de prever possíveis danos para tentar mitigar possíveis eventos indesejáveis. Entretanto, o desafio do desenvolvimento de softwares capazes de integrar as várias atividades de projeto, inspeção de produtos, resultados de ensaios não-destrutivos e simulações de danos ainda precisam da atenção de pesquisadores. Dessa forma, fez-se um estudo metodológico para a elaboração de um “kernel” (núcleo computacional) piloto do tipo CAD/CAE de grande versatilidade capaz de auxiliar programadores no desenvolvimento de softwares aplicados às atividades de projeto e simulação de casos em que peças mecânicas são submetidas a solicitações diversas. Nessa dissertação apresentam-se resultados interessantes em que o “kernel” desenvolvido foi aplicado com sucesso a estudos de casos de peças com geometrias específicas, a saber: próteses mecânicas, trocadores de calor e tubulações de petróleo e gás. Finalmente, as conclusões referentes à experiência da hibridização das teorias CAD e CAE para o desenvolvimento do “kernel”, de forma a resultar numa ferramenta adaptável  as mais diversas aplicações da indústria metal-mecânica, são apresentadas.


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  • Com o crescimento das exigências do controle de qualidade na fabricação de peças mecânicas, surgiu à atividade de inspeção de produtos finais que vai desde a análise dimensional à composição química. Essa tarefa geralmente é feita através de diversos métodos de ensaios não destrutivos e destrutivos que garantem a integridade das peças. Os resultados produzidos por essas modernas ferramentas utilizadas para inspeção não são capazes de definir geometricamente um dano e, portanto, não são muito adequados para a visualização na tela de um computador. Na verdade, técnicas de visualização de objetos virtuais em 3D são capazes de identificar certos danos que dificilmente seriam detectados por outros métodos tradicionais. Existem alguns softwares comerciais que buscam contemplar as etapas de um projeto e simulação de peças mecânicas no intuito de prever possíveis danos para tentar mitigar possíveis eventos indesejáveis. Entretanto, o desafio do desenvolvimento de softwares capazes de integrar as várias atividades de projeto, inspeção de produtos, resultados de ensaios não-destrutivos e simulações de danos ainda precisam da atenção de pesquisadores. Dessa forma, fez-se um estudo metodológico para a elaboração de um “kernel” (núcleo computacional) piloto do tipo CAD/CAE de grande versatilidade capaz de auxiliar programadores no desenvolvimento de softwares aplicados às atividades de projeto e simulação de casos em que peças mecânicas são submetidas a solicitações diversas. Nessa dissertação apresentam-se resultados interessantes em que o “kernel” desenvolvido foi aplicado com sucesso a estudos de casos de peças com geometrias específicas, a saber: próteses mecânicas, trocadores de calor e tubulações de petróleo e gás. Finalmente, as conclusões referentes à experiência da hibridização das teorias CAD e CAE para o desenvolvimento do “kernel”, de forma a resultar numa ferramenta adaptável  as mais diversas aplicações da indústria metal-mecânica, são apresentadas.

5
  • JOAO PAULO MELO DA SILVA
  • ESTUDO COMPARATIVO DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS EM COMPÓSITOS DA FIBRA MODAL E POLIÉSTER

  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • JOSÉ DE ANCHIETA LIMA
  • Data: 14/03/2012

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  • Tecnologias modernas exigem materiais com combinações incomuns de propriedades que não podem ser atendidas pelos materiais convencionais, os compósitos tem esta finalidade tornando-o a classe de materiais mais utilizada e pesquisada nas ultimas décadas. Na presente pesquisa foram utilizados dois tipos de reforços, a fibra  modal e a fibra de poliéster, para o desenvolvimento de três compósitos distintos (modal/poliéster; poliéster/poliéster; poliéster+modal/poliéster) utilizando a resina de poliéster não-saturado como matriz. O modal é uma fibra de celulose regenerada normalmente fabricada pelo processo viscose, que possuem elevada tenacidade e alto módulo de elasticidade à úmido. A fibra de poliéster é obtida de processos químicos, derivada do petróleo. É caracterizada por ter uma ótima resistência, baixo encolhimento, secagem rápida, resistente ao amarrotamento e abrasão. As mantas de fibras foram preparadas num preparador de manta por imersão desenvolvido no Laboratório de Engenharia Têxtil da UFRN. Foram fabricados três compósitos, como mencionado, usando o processo de molde fechado por compressão, utilizando a resina de poliéster ortoftálica e 1% de peróxido MEK (peróxido de metil etil cetona) como iniciador. As amostras com as dimensões 150x25x3 mm foram cortadas a laser na placa do compósito para os ensaios mecânicos. Os ensaios de tração e flexão em três pontos foram realizados no Laboratório de Metais e Ensaios Mecânicos - UFRN. Todas as análises estavam de acordo com as normas da ASTM. As amostras resultantes dos ensaios mecânicas foram avaliadas no MEV. Com base nas observações dos resultados nos ensaios mecânicos, observou-se que os compósitos reforçados com as fibras de poliéster+modal apresentaram um melhor comportamento quando foram expostos a carregamentos tanto de tração quanto de flexão. O ensaio de absorção evidenciou valores de absorção de água diferente do composito reforçado só com o modal e do compósito só com o poliéster, observando um equilibribio na absorção de umidade, devido a união das duas fibras. Nas imagens do MEV foi possível ver as regiões de ruptura do compósito e a adesão fibra/matriz.


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  • Tecnologias modernas exigem materiais com combinações incomuns de propriedades que não podem ser atendidas pelos materiais convencionais, os compósitos tem esta finalidade tornando-o a classe de materiais mais utilizada e pesquisada nas ultimas décadas. Na presente pesquisa foram utilizados dois tipos de reforços, a fibra  modal e a fibra de poliéster, para o desenvolvimento de três compósitos distintos (modal/poliéster; poliéster/poliéster; poliéster+modal/poliéster) utilizando a resina de poliéster não-saturado como matriz. O modal é uma fibra de celulose regenerada normalmente fabricada pelo processo viscose, que possuem elevada tenacidade e alto módulo de elasticidade à úmido. A fibra de poliéster é obtida de processos químicos, derivada do petróleo. É caracterizada por ter uma ótima resistência, baixo encolhimento, secagem rápida, resistente ao amarrotamento e abrasão. As mantas de fibras foram preparadas num preparador de manta por imersão desenvolvido no Laboratório de Engenharia Têxtil da UFRN. Foram fabricados três compósitos, como mencionado, usando o processo de molde fechado por compressão, utilizando a resina de poliéster ortoftálica e 1% de peróxido MEK (peróxido de metil etil cetona) como iniciador. As amostras com as dimensões 150x25x3 mm foram cortadas a laser na placa do compósito para os ensaios mecânicos. Os ensaios de tração e flexão em três pontos foram realizados no Laboratório de Metais e Ensaios Mecânicos - UFRN. Todas as análises estavam de acordo com as normas da ASTM. As amostras resultantes dos ensaios mecânicas foram avaliadas no MEV. Com base nas observações dos resultados nos ensaios mecânicos, observou-se que os compósitos reforçados com as fibras de poliéster+modal apresentaram um melhor comportamento quando foram expostos a carregamentos tanto de tração quanto de flexão. O ensaio de absorção evidenciou valores de absorção de água diferente do composito reforçado só com o modal e do compósito só com o poliéster, observando um equilibribio na absorção de umidade, devido a união das duas fibras. Nas imagens do MEV foi possível ver as regiões de ruptura do compósito e a adesão fibra/matriz.

6
  • JOSE CORREIA TORRES NETO
  • ESTUDO QUALITATIVO DO POTENCIAL POLUIDOR DA ATIVIDADE DE REVENDA DE COMBUSTÍVEIS LÍQUIDOS NA CIDADE DE NATAL (RN): JUSTIFICATIVAS PARA A IMPLANTAÇÃO DA ROTULAGEM AMBIENTAL (SELO VERDE)

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • ANGELO RONCALLI OLIVEIRA GUERRA
  • JOSE NILDO GALDINO
  • Data: 16/03/2012

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  • Este trabalho apresenta a análise dos dados colhidos e pelos peritos da Universidade Federal do Rio Grande do Norte e o Ministério Público Estadual referentes a situação dos postos de revenda de combustíveis líquidos, suas formas de armazenamento e o seu aparato técnico para o exercício das funções principal (abastecimento de veículos) e secundária (lavagem de veículos, armazenamento de óleo usado, troca de óleo etc.).  Os dados apresentados foram analisados sob a configuração da Cidade de Natal (RN) e levando em consideração suas características e fragilidades. Daí por diante, discutiu-se qualitativamente sobre o potencial poluidor da atividade de revenda de combustíveis líquidos na cidade e as disposições legais direcionadas para implantação do Selo Verde. A discussão apresentada envolve principalmente três agentes: o ambiental, o legal e o técnico, direcionada aos 110 postos de revenda de combustíveis analisados.


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  • Este trabalho apresenta a análise dos dados colhidos e pelos peritos da Universidade Federal do Rio Grande do Norte e o Ministério Público Estadual referentes a situação dos postos de revenda de combustíveis líquidos, suas formas de armazenamento e o seu aparato técnico para o exercício das funções principal (abastecimento de veículos) e secundária (lavagem de veículos, armazenamento de óleo usado, troca de óleo etc.).  Os dados apresentados foram analisados sob a configuração da Cidade de Natal (RN) e levando em consideração suas características e fragilidades. Daí por diante, discutiu-se qualitativamente sobre o potencial poluidor da atividade de revenda de combustíveis líquidos na cidade e as disposições legais direcionadas para implantação do Selo Verde. A discussão apresentada envolve principalmente três agentes: o ambiental, o legal e o técnico, direcionada aos 110 postos de revenda de combustíveis analisados.

7
  • WALKYSO DOS SANTOS JUNIOR
  • DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA PARA APLICAÇÃO DOS CONCEITOS DA TECNOLOGIA CAD3D-BIM NA INDÚSTRIA MOVELEIRA

  • Orientador : CARLOS MAGNO DE LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS MAGNO DE LIMA
  • ANGELO RONCALLI OLIVEIRA GUERRA
  • KOJE DANIEL VASCONCELOS MISHINA
  • Data: 23/03/2012

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  • No desenvolvimento deste  trabalho  foi desenvolvido um sistema que permite a aplicação de conceitos da tecnologia CAD3D-BIM em projetos da indústria moveleira. Para desenvolver o sistema  foi  concebida uma  arquitetura  composta por dois módulos:  uma  interface web para gerenciamento  dos metadados  dos  componentes  existentes  em  uma  biblioteca  de móveis  e uma  ferramenta  CAD  tridimensional  que  utiliza  um  plugin  específico  para  acessar  as informações referentes a cada um destes componentes.
    Na  construção  do  sistema  também  foi  utilizado  um  SGBD  projetado  para  armazenar  as informações  dos  componentes  de  uma  forma  hierárquica,  baseada  nos  conceitos  da Tecnologia de Grupo. A concentração de  informações em um único banco de dados permite que  qualquer  mudança  realizada  seja  disponibilizada  automaticamente  para  todos  os participantes  envolvidos  no  projeto. Os  dois módulos  que  compõem  o  sistema  possui  uma conexão com esta base de dados.
    Finalmente,  foi  desenvolvido  o  protótipo  de  um  ambiente  virtual  3D  com  o  objetivo  de auxiliar a criação de projetos de Realidade Virtual na web. Para embasar o desenvolvimento, foi  feito  um  estudo  sobre  as  tecnologias  disponíveis  para  criação  de  aplicações  3D  web executadas diretamente em navegadores.
    Com a  interligação de  todos os componentes  foi criada uma arquitetura de  sistema para dar suporte  à  construção  e  exibição  de  projetos  da  indústria  moveleira,  de  acordo  com  os conceitos propostos pela tecnologia BIM (Building Information Modeling), tendo como objeto de estudo a indústria moveleira do estado do Rio Grande do Norte.


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  • No desenvolvimento deste  trabalho  foi desenvolvido um sistema que permite a aplicação de conceitos da tecnologia CAD3D-BIM em projetos da indústria moveleira. Para desenvolver o sistema  foi  concebida uma  arquitetura  composta por dois módulos:  uma  interface web para gerenciamento  dos metadados  dos  componentes  existentes  em  uma  biblioteca  de móveis  e uma  ferramenta  CAD  tridimensional  que  utiliza  um  plugin  específico  para  acessar  as informações referentes a cada um destes componentes.
    Na  construção  do  sistema  também  foi  utilizado  um  SGBD  projetado  para  armazenar  as informações  dos  componentes  de  uma  forma  hierárquica,  baseada  nos  conceitos  da Tecnologia de Grupo. A concentração de  informações em um único banco de dados permite que  qualquer  mudança  realizada  seja  disponibilizada  automaticamente  para  todos  os participantes  envolvidos  no  projeto. Os  dois módulos  que  compõem  o  sistema  possui  uma conexão com esta base de dados.
    Finalmente,  foi  desenvolvido  o  protótipo  de  um  ambiente  virtual  3D  com  o  objetivo  de auxiliar a criação de projetos de Realidade Virtual na web. Para embasar o desenvolvimento, foi  feito  um  estudo  sobre  as  tecnologias  disponíveis  para  criação  de  aplicações  3D  web executadas diretamente em navegadores.
    Com a  interligação de  todos os componentes  foi criada uma arquitetura de  sistema para dar suporte  à  construção  e  exibição  de  projetos  da  indústria  moveleira,  de  acordo  com  os conceitos propostos pela tecnologia BIM (Building Information Modeling), tendo como objeto de estudo a indústria moveleira do estado do Rio Grande do Norte.

8
  • JOSE ORLANDO DE OLIVEIRA
  • FABRICAÇÃO DE COMPÓSITO REFORÇADO COM SISAL PARA APLICAÇÃO NO VESTUÁRIO

  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MARIA GORETE FELIPE
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 30/03/2012

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  • A busca por novas tecnologias ecologicamente corretas tem se tornado uma grande preocupação nas últimas décadas.Estudos comprovam que compósitos poliméricos reforçados por fibras naturais são adequadas a um grande número de aplicações e seu uso é vantajoso em termos econômicos e ecológicos. O objetivo desta pesquisa é a fabricação de um compósito reforçado com fibra de sisal tingida e matriz de poliéster para aplicação na moda: vestuário, têxteis lar, acessórios de moda etc. Para o seu beneficiamento, as fibras de sisal foram submetidas aos diversos processos: tratamento químico com hidróxido de sódio (NaOH) na retirada das impurezas; alvejamento para remoção da cor amarelada natural da fibra e tingimento com corantes diretos para conferir as cores azul, verde e alaranjado. As fibras tingidas foram cortadas com comprimento de 30 mm e utilizadas na confecção das mantas. Para isso utilizou-se um preparador de manta por imersão, desenvolvido no Laboratório de Químico Têxtil da UFRN.Os compósitos medindo 300x300x3 mm foram moldados por compressão,com poliéster insaturado ortoftálico como matriz, e as amostras nos tamanhos 150x25x3 mm foram cortadas com auxílio de uma máquina à laser, para serem submetidas à análise mecânica de tração e flexão.As propriedades mecânicas de tração e flexão em três pontos foram realizadas no Laboratório de Metais e Ensaios Mecânicos de Engenharia de Materiais da UFRN.As amostras resultantes das propriedades mecânicas foram avaliadas no Microscopio Eletronico de Varredura (MEV) no CTGás RN. Com base nas análises dos resultados dos ensaios mecânicos, observou-se que os compositos tiveram bom comportamento mecânico, tanto na tração como na flexão.Também observou-se que no ensaio de absorção de água, as amostras tiveram um percentual diferente entre si, isso ocorreu devido à variação da densidade encontrada nas mantas. As imagens do MEV mostraram as falhas provenientes do processo de fabricação e a adesão fibra/matriz. Quando foram preparadas as amostras com as fibras tingidas para serem aplicadas na moda, os resultados foram positivos e pode-se concluir que o objetivo principal do presente trabalho foi atingido.


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  • A busca por novas tecnologias ecologicamente corretas tem se tornado uma grande preocupação nas últimas décadas.Estudos comprovam que compósitos poliméricos reforçados por fibras naturais são adequadas a um grande número de aplicações e seu uso é vantajoso em termos econômicos e ecológicos. O objetivo desta pesquisa é a fabricação de um compósito reforçado com fibra de sisal tingida e matriz de poliéster para aplicação na moda: vestuário, têxteis lar, acessórios de moda etc. Para o seu beneficiamento, as fibras de sisal foram submetidas aos diversos processos: tratamento químico com hidróxido de sódio (NaOH) na retirada das impurezas; alvejamento para remoção da cor amarelada natural da fibra e tingimento com corantes diretos para conferir as cores azul, verde e alaranjado. As fibras tingidas foram cortadas com comprimento de 30 mm e utilizadas na confecção das mantas. Para isso utilizou-se um preparador de manta por imersão, desenvolvido no Laboratório de Químico Têxtil da UFRN.Os compósitos medindo 300x300x3 mm foram moldados por compressão,com poliéster insaturado ortoftálico como matriz, e as amostras nos tamanhos 150x25x3 mm foram cortadas com auxílio de uma máquina à laser, para serem submetidas à análise mecânica de tração e flexão.As propriedades mecânicas de tração e flexão em três pontos foram realizadas no Laboratório de Metais e Ensaios Mecânicos de Engenharia de Materiais da UFRN.As amostras resultantes das propriedades mecânicas foram avaliadas no Microscopio Eletronico de Varredura (MEV) no CTGás RN. Com base nas análises dos resultados dos ensaios mecânicos, observou-se que os compositos tiveram bom comportamento mecânico, tanto na tração como na flexão.Também observou-se que no ensaio de absorção de água, as amostras tiveram um percentual diferente entre si, isso ocorreu devido à variação da densidade encontrada nas mantas. As imagens do MEV mostraram as falhas provenientes do processo de fabricação e a adesão fibra/matriz. Quando foram preparadas as amostras com as fibras tingidas para serem aplicadas na moda, os resultados foram positivos e pode-se concluir que o objetivo principal do presente trabalho foi atingido.

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  • FELIPE PINHEIRO MOTA ASSMANN
  • MODELAGEM DINÂMICA DO ESCOAMENTO EM UM SISTEMA DE ELEVAÇÃO POR PLUNGER LIFT

  • Orientador : EMILIO ERNESTO PALADINO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EMILIO ERNESTO PALADINO
  • JOAO ALVES DE LIMA
  • SANDI ITAMAR SCHAFER DE SOUZA
  • FRANCISCO MARCONDES
  • Data: 18/04/2012

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  • Um problema critico em poços maduros de gás é a carga liquida. Quando a pressão do reservatório diminui, a velocidade superficial diminui e o arrasto exercido na fase liquida pode se tornar insuficiente para trazer todo o liquido para a superfície. O liquido começa a drenar para baixo, afogando o poço e aumentando a contrapressão que diminui a velocidade superficial, assim indo. Um método popular para remediar esse problema é o plunger lift. Esse método consiste em derrubar um plunger no fundo da coluna de produção com a válvula principal fechada. Quando o plunger alcança o fundo do poço a válvula de produção é aberta e o plunger carrega o liquido para a superfície. No entanto, os modelos presentes na literatura para prever o comportamento do plunger são simplista, em muitos casos estaticos (não considera efeitos transientes). Esse trabalho apresenta e valida um algorítimo numérico para resolver escoamentos em poços usando Método dos Volumes Finitos e PRIME. Esse modelo será usado para desenvolver modelos dinâmicos para plunger lift que incluem efeitos transientes e compressíveis escoando em poços.


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  • Um problema critico em poços maduros de gás é a carga liquida. Quando a pressão do reservatório diminui, a velocidade superficial diminui e o arrasto exercido na fase liquida pode se tornar insuficiente para trazer todo o liquido para a superfície. O liquido começa a drenar para baixo, afogando o poço e aumentando a contrapressão que diminui a velocidade superficial, assim indo. Um método popular para remediar esse problema é o plunger lift. Esse método consiste em derrubar um plunger no fundo da coluna de produção com a válvula principal fechada. Quando o plunger alcança o fundo do poço a válvula de produção é aberta e o plunger carrega o liquido para a superfície. No entanto, os modelos presentes na literatura para prever o comportamento do plunger são simplista, em muitos casos estaticos (não considera efeitos transientes). Esse trabalho apresenta e valida um algorítimo numérico para resolver escoamentos em poços usando Método dos Volumes Finitos e PRIME. Esse modelo será usado para desenvolver modelos dinâmicos para plunger lift que incluem efeitos transientes e compressíveis escoando em poços.

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  • FLÁVIO ANSELMO SILVA DE LIMA
  • ANALISE TÉRMICA E MECÂNICA DE UM COMPÓSITO DE MATRIZ CERÂMICA COM CARGA DE EPS E RASPA DE PNEU PARA CONSTRUÇÃO DE CASAS POPULARES
  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 27/04/2012

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  • Foi construído o Espaço Ciência utilizando um compósito constituído de gesso, EPS, pneu triturado, cimento e água. Foram realizados estudos de resistências térmica e mecânica. No interior do molde foram colocadas placas de EPS com o intuito de se obter uma maior resistência térmica nas paredes construídas, como também dar-lhe um fim ecologicamente correto, tendo em vista que tanto o pneu quanto o EPS ocupam grande espaço em aterros sanitários e necessitam de anos para serem degradados quando lançados ao meio ambiente. Foram realizados ensaios de compressão segundo as normas da ABNT para blocos de vedação, medições da variação de temperatura nas paredes externas e internas utilizando um termômetro a laser e verificação da temperatura do ambiente interno utilizando um termopar acoplado a um termômetro digital. Os experimentos térmicos demonstraram os valores proporcionados pelo compósito a partir da diferença de temperatura entre as superfícies internas e externas nas paredes, alcançando níveis de 12,4°C e temperatura ambiente no interior do espaço ciência, de 33,3 ºC ficando dentro da zona de conforto térmico para países de clima quente. Demonstrou-se também apropriada  resistência mecânica de tal compósito para paredes de vedação. A utilização do compósito proposto pode contribuir para a diminuição do extremo déficit habitacional do nosso país, produzindo residências populares a baixo custo e com pequeno tempo de obra.

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  • Foi construído o Espaço Ciência utilizando um compósito constituído de gesso, EPS, pneu triturado, cimento e água. Foram realizados estudos de resistências térmica e mecânica. No interior do molde foram colocadas placas de EPS com o intuito de se obter uma maior resistência térmica nas paredes construídas, como também dar-lhe um fim ecologicamente correto, tendo em vista que tanto o pneu quanto o EPS ocupam grande espaço em aterros sanitários e necessitam de anos para serem degradados quando lançados ao meio ambiente. Foram realizados ensaios de compressão segundo as normas da ABNT para blocos de vedação, medições da variação de temperatura nas paredes externas e internas utilizando um termômetro a laser e verificação da temperatura do ambiente interno utilizando um termopar acoplado a um termômetro digital. Os experimentos térmicos demonstraram os valores proporcionados pelo compósito a partir da diferença de temperatura entre as superfícies internas e externas nas paredes, alcançando níveis de 12,4°C e temperatura ambiente no interior do espaço ciência, de 33,3 ºC ficando dentro da zona de conforto térmico para países de clima quente. Demonstrou-se também apropriada  resistência mecânica de tal compósito para paredes de vedação. A utilização do compósito proposto pode contribuir para a diminuição do extremo déficit habitacional do nosso país, produzindo residências populares a baixo custo e com pequeno tempo de obra.
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  • MAYARA SUELLY CANDIDO FERREIRA
  • RESPOSTA TÉRMICA DE COMPÓSITO PEEK+PTFE+FIBRA DE CARBONO+GRAFITE

  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • LUIZ CLAUDIO FERREIRA DA SILVA
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 30/04/2012

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  • Compósitos baseados em matrizes poliméricas de PEEK e PTFE, reforçadas com fibra de carbono e grafite (G_CFRP) apresentam crescente aplicação e desafios à Engenharia nas indústrias Aeroespacial, Aeronáutica, de Petróleo, Biomédica, Mecânica e Eletrônica. Um compósito G_CFRP foi aquecido em três níveis de energia térmica para identificar os principais mecanismos de dano e algumas evidências em suas transições de mecanismos. Uma bancada experimental foi desenvolvida para sistematizar o fluxo térmico com base no Efeito Joule. Foi construída usando-se um recipiente isotérmico, uma fonte quente interna e um sistema de medidas em tempo real para ensaiar um corpo-de-prova (CP) de cada vez. Uma ponta cônica-cilíndrica foi inserida em um ferro de soldar, comercialmente disponível e identificado por três diferentes níveis de potência elétrica, 40W (fabricante A), 40W (fabricante B), 100W e 150W, selecionados após ensaios piloto: estes níveis de potência para a fonte quente, após uma hora de aquecimento e uma hora de resfriamento in situ, promoveu três zonas diferentes de degradação na superfície do compósito. A bancada foi instrumentada com onze termopares, um wattímetro e uma câmera de vídeo. Os doze C.P. ensaiados apresentaram diferentes mecanismos de degradação, analisados pelas técnicas de calorimetria exploratória diferencial (DSC) e termogravimetria (TG) e análises por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e por Energia Dispersiva de Raios-X (EDS). Antes e após cada ensaio, foram feitos ensaios de dureza Rockwell M (HRM). Excelentes correlações (R2=1) foram obtidas nas curvas da área evaporada após uma hora de aquecimento e uma hora de resfriamento in situ versus (1) a respectiva potência da fonte quente e (2) a temperatura central do C.P. entretanto, como resultado da degradação diferencial do G_CFRP e da sua anisotropia, confirmadas por suas propriedades térmicas variáveis, propriedades viscoelásticas e viscoplásticas, houve comportamentos linear e não-linear entre o campo de temperatura e a HRM medidos nas direções radial e circunferencial dos C.P. Algumas peculiaridades morfológicas das zonas de dano são apresentadas e discutidas, como, por exemplo, os mecanismos de dano por “crazing”e esqueletização do G_CFRP.


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  • Compósitos baseados em matrizes poliméricas de PEEK e PTFE, reforçadas com fibra de carbono e grafite (G_CFRP) apresentam crescente aplicação e desafios à Engenharia nas indústrias Aeroespacial, Aeronáutica, de Petróleo, Biomédica, Mecânica e Eletrônica. Um compósito G_CFRP foi aquecido em três níveis de energia térmica para identificar os principais mecanismos de dano e algumas evidências em suas transições de mecanismos. Uma bancada experimental foi desenvolvida para sistematizar o fluxo térmico com base no Efeito Joule. Foi construída usando-se um recipiente isotérmico, uma fonte quente interna e um sistema de medidas em tempo real para ensaiar um corpo-de-prova (CP) de cada vez. Uma ponta cônica-cilíndrica foi inserida em um ferro de soldar, comercialmente disponível e identificado por três diferentes níveis de potência elétrica, 40W (fabricante A), 40W (fabricante B), 100W e 150W, selecionados após ensaios piloto: estes níveis de potência para a fonte quente, após uma hora de aquecimento e uma hora de resfriamento in situ, promoveu três zonas diferentes de degradação na superfície do compósito. A bancada foi instrumentada com onze termopares, um wattímetro e uma câmera de vídeo. Os doze C.P. ensaiados apresentaram diferentes mecanismos de degradação, analisados pelas técnicas de calorimetria exploratória diferencial (DSC) e termogravimetria (TG) e análises por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e por Energia Dispersiva de Raios-X (EDS). Antes e após cada ensaio, foram feitos ensaios de dureza Rockwell M (HRM). Excelentes correlações (R2=1) foram obtidas nas curvas da área evaporada após uma hora de aquecimento e uma hora de resfriamento in situ versus (1) a respectiva potência da fonte quente e (2) a temperatura central do C.P. entretanto, como resultado da degradação diferencial do G_CFRP e da sua anisotropia, confirmadas por suas propriedades térmicas variáveis, propriedades viscoelásticas e viscoplásticas, houve comportamentos linear e não-linear entre o campo de temperatura e a HRM medidos nas direções radial e circunferencial dos C.P. Algumas peculiaridades morfológicas das zonas de dano são apresentadas e discutidas, como, por exemplo, os mecanismos de dano por “crazing”e esqueletização do G_CFRP.

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  • JOSE HENRIQUE BATISTA LIMA
  • DESENVOLVIMENTO DE TÊXTEIS TÉCNICOS PARA REFORÇO DE COMPÓSITOS POLIMÉRICOS

  • Orientador : GEORGE SANTOS MARINHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GEORGE SANTOS MARINHO
  • DANILO ALVES PINTO NAGEM
  • VIVIANE MUNIZ FONSECA
  • FREDERICO GUILHERME DE CARVALHO CUNHA
  • Data: 02/05/2012

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  • Os materiais denominados têxteis técnicos podem ser definidos como estruturas projetadas e desenvolvidas com a função de atender a requisitos funcionais específicos de diversos setores da indústria, caso da indústria automotiva e aeroespacial. Nesse aspecto, distinguem-se dos materiais têxteis convencionais, nos quais as necessidades estéticas e de conforto têm importância primordial. Com base nessas considerações, o tema dessa dissertação foi estabelecido tendo como enfoque principal o estudo do desenvolvimento de estruturas têxteis a partir de fibras de aramida e de vidro, atuando no sentido de elaborar a fabricação de materiais compósitos que combinem propriedades de duas estruturas diferentes, fabricadas em uma mesma operação, onde cada estrutura contribui para melhoria das propriedades do material compósito resultante. Para tanto foram desenvolvidas em escala laboratorial estruturas têxteis de baixa gramatura e composição diferenciada de aramida (100%), vidro (100%) e aramida/vidro (65/35%) para utilização como elemento reforçante em compósitos com matriz de poliéster. Os compósitos produzidos foram ensaiados em tração e sua superfície de fratura avaliada por MEV. Com base nas analises das propriedades mecânicas dos compósitos desenvolvidos, observou-se a eficiência das estruturas ou elaboradas como elemento reforçante tendo em vista que os valores de resistência dos compósitos foram muito superiores à matriz de poliéster. Também foi observado que a hibridização na estrutura dos tecidos foi eficiente, uma vez que os melhores resultados obtidos foram para os compósitos híbridos, onde a resistência na ruptura foi semelhante à do aço 1020, atingindo valores na ordem de 340 MPa.


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  • Os materiais denominados têxteis técnicos podem ser definidos como estruturas projetadas e desenvolvidas com a função de atender a requisitos funcionais específicos de diversos setores da indústria, caso da indústria automotiva e aeroespacial. Nesse aspecto, distinguem-se dos materiais têxteis convencionais, nos quais as necessidades estéticas e de conforto têm importância primordial. Com base nessas considerações, o tema dessa dissertação foi estabelecido tendo como enfoque principal o estudo do desenvolvimento de estruturas têxteis a partir de fibras de aramida e de vidro, atuando no sentido de elaborar a fabricação de materiais compósitos que combinem propriedades de duas estruturas diferentes, fabricadas em uma mesma operação, onde cada estrutura contribui para melhoria das propriedades do material compósito resultante. Para tanto foram desenvolvidas em escala laboratorial estruturas têxteis de baixa gramatura e composição diferenciada de aramida (100%), vidro (100%) e aramida/vidro (65/35%) para utilização como elemento reforçante em compósitos com matriz de poliéster. Os compósitos produzidos foram ensaiados em tração e sua superfície de fratura avaliada por MEV. Com base nas analises das propriedades mecânicas dos compósitos desenvolvidos, observou-se a eficiência das estruturas ou elaboradas como elemento reforçante tendo em vista que os valores de resistência dos compósitos foram muito superiores à matriz de poliéster. Também foi observado que a hibridização na estrutura dos tecidos foi eficiente, uma vez que os melhores resultados obtidos foram para os compósitos híbridos, onde a resistência na ruptura foi semelhante à do aço 1020, atingindo valores na ordem de 340 MPa.

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  • LAURENIA MARTINS PEREIRA GARCIA
  • SÍNTESE CITRATO-HIDROTERMAL E CARACTERIZAÇÃO ELETROQUÍMICA DE LSCF PARA APLICAÇÃO COMO CATODO EM CÉLULA A COMBUSTÍVEL DE TEMPERATURA INTERMEDIÁRIA

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • FABIANA VILLELA DA MOTTA
  • ADRIANO ALVES RABELO
  • Data: 08/05/2012

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  • A cobaltita de lantânio dopada com estrôncio e ferro (La1-xSrxCo1-yFeyO3 LSCF)é comumente o material mais utilizado para aplicação como catodo em célula a combustível de óxido sólido, principalmente devido a sua elevada condutividade mista iônica e eletrônica entre 600 e 800ºC. Neste trabalho, pós de LSCF de diferentes composições foram sintetizados via uma combinação entre os métodos citrato e hidrotermal. Os pós como obtidos foram calcinados entre 700 e 900 ºC e caracterizados por fluorescência de raios-X, difratometria de raios-X, análises térmicas, distribuição de tamanho de partícula, adsorção gasosa (BET) e microscopia eletrônica de varredura. Filmes de composição La0,6Sr0,4Co0,2Fe0,8O3 (LSCF6428) foram obtidos por serigrafia de pós calcinados a 900°C. Os filmes foram depositados sobre substratos de céria dopada com gadolínia (CGO) e então sinterizados entre 1150 e 1200°C. Os efeitos do patamar de sinterização na microestrutura e no desempenho eletroquímico dos eletrodos foram avaliados por microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de impedância. A resistência específica por área apresentou forte relação com a microestrutura dos eletrodos. O melhor desempenho eletroquímico (0,18 ohm.cm2 a 800°C) foi obtido para o catodo sinterizado a 1200°C por 2 horas. A atividade eletroquímica pode ainda ser melhorada mediante ativação superficial por impregnação com PrOx, neste caso a resistência específica por área do eletrodo diminui para valores tão baixos como 0,12 ohm.cm2 (800°C), 0,17 ohm.cm2 (750°C) e 0,31 ohm.cm2 (700°C). Os resultados obtidos indicam que o método citrato-hidrotermal é adequado para a preparação de particulados de LSCF com potencial aplicação como catodo em células a combustível de óxido sólido de temperatura intermediária (600-800°C).


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  • A cobaltita de lantânio dopada com estrôncio e ferro (La1-xSrxCo1-yFeyO3 LSCF)é comumente o material mais utilizado para aplicação como catodo em célula a combustível de óxido sólido, principalmente devido a sua elevada condutividade mista iônica e eletrônica entre 600 e 800ºC. Neste trabalho, pós de LSCF de diferentes composições foram sintetizados via uma combinação entre os métodos citrato e hidrotermal. Os pós como obtidos foram calcinados entre 700 e 900 ºC e caracterizados por fluorescência de raios-X, difratometria de raios-X, análises térmicas, distribuição de tamanho de partícula, adsorção gasosa (BET) e microscopia eletrônica de varredura. Filmes de composição La0,6Sr0,4Co0,2Fe0,8O3 (LSCF6428) foram obtidos por serigrafia de pós calcinados a 900°C. Os filmes foram depositados sobre substratos de céria dopada com gadolínia (CGO) e então sinterizados entre 1150 e 1200°C. Os efeitos do patamar de sinterização na microestrutura e no desempenho eletroquímico dos eletrodos foram avaliados por microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de impedância. A resistência específica por área apresentou forte relação com a microestrutura dos eletrodos. O melhor desempenho eletroquímico (0,18 ohm.cm2 a 800°C) foi obtido para o catodo sinterizado a 1200°C por 2 horas. A atividade eletroquímica pode ainda ser melhorada mediante ativação superficial por impregnação com PrOx, neste caso a resistência específica por área do eletrodo diminui para valores tão baixos como 0,12 ohm.cm2 (800°C), 0,17 ohm.cm2 (750°C) e 0,31 ohm.cm2 (700°C). Os resultados obtidos indicam que o método citrato-hidrotermal é adequado para a preparação de particulados de LSCF com potencial aplicação como catodo em células a combustível de óxido sólido de temperatura intermediária (600-800°C).

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  • SAYONARA MONTENEGRO RODRIGUES
  • ESTUDO DE UM COMPÓSITO DE MATRIZ CERÂMICA COM CARGAS DE RECICLÁVEIS PARA O USO NA CONSTRUÇÃO CIVIL

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 09/05/2012

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  • Apresenta-se um bloco fabricado em compósito à base de cimento, gesso, isopor triturado, raspa de pneu e água, tendo seu interior preenchido com doze garrafas pet de 500 ml, destinados à construção de um quiosque. Foi confeccionada uma forma em madeira que permitiu a fabricação de cinco blocos por vez com as dimensões: L = 800 mm, H = 260 mm e B = 100 mm. No interior dos blocos podem ser colocados vários tipos de materiais, dentre eles: garrafas pet, latas de cerveja e/ou refrigerante, placas de isopor, etc. O compósito também pode ser formulado para várias proporções de mistura e pode ser utilizado para a construção de alvenarias para casas populares, quiosques, divisórias e até para móveis fixos planejados. Foram realizados testes de resistência à compressão para várias formulações do compósito que atendeu à norma específica para blocos utilizados na construção civil. Foi também avaliada a condutividade térmica do compósito para posterior estudo de conforto térmico gerado em uma alvenaria construída com o compósito proposto. Os testes de conforto térmico foram realizados num espaço construído na Escola Estadual Raimundo Soares, transformado em Espaço Ciência dessa escola. Foi também construído um quiosque modulado que contempla economia, estética e respeito ao meio ambiente.


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  • Apresenta-se um bloco fabricado em compósito à base de cimento, gesso, isopor triturado, raspa de pneu e água, tendo seu interior preenchido com doze garrafas pet de 500 ml, destinados à construção de um quiosque. Foi confeccionada uma forma em madeira que permitiu a fabricação de cinco blocos por vez com as dimensões: L = 800 mm, H = 260 mm e B = 100 mm. No interior dos blocos podem ser colocados vários tipos de materiais, dentre eles: garrafas pet, latas de cerveja e/ou refrigerante, placas de isopor, etc. O compósito também pode ser formulado para várias proporções de mistura e pode ser utilizado para a construção de alvenarias para casas populares, quiosques, divisórias e até para móveis fixos planejados. Foram realizados testes de resistência à compressão para várias formulações do compósito que atendeu à norma específica para blocos utilizados na construção civil. Foi também avaliada a condutividade térmica do compósito para posterior estudo de conforto térmico gerado em uma alvenaria construída com o compósito proposto. Os testes de conforto térmico foram realizados num espaço construído na Escola Estadual Raimundo Soares, transformado em Espaço Ciência dessa escola. Foi também construído um quiosque modulado que contempla economia, estética e respeito ao meio ambiente.

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  • JOSE MENEZES DA SILVA
  • AVALIAÇÃO DO USO DE SECADORES SOLAR DE CONVECÇÃO NATURAL E CONVECÇÃO FORÇADA PARA SECAGEM DO COCO LICURI

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJANE SANTIAGO DE JESUS
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • Data: 23/05/2012

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  • O objetivo do presente trabalho concentrou-se na avaliação da utilização da energia solar através do uso de secadores solar e forçada para secagem do coco licuri o deste estudo foi avaliar o para a secagem do coco licuri Syagrus coronata, bem como comparar com a secagem ao ar livre. Para tanto foi construído dois secadores solares constituídos basicamente de estruturas de madeiras, com cobertura de lamina de vidro transparente, camara de secagem e ,  A avaliação da eficiência do secador solar com convecção natural e por convecção forçada foi comparada a secagem ao ar livre nos seguintes aspectos: tempo e taxa de secagem, variação das condições ambientais e qualidade do coco licuri resultante da secagem. As amostras do coco licuri utilizadas nesse experimento foram obtidas em povoado de Ouricuri no município de Caldeirão Grande, Bahia. A mesma carga de licuri de 4,0 Kg foi submetida foi submetida, aos dois métodos de secagem. Os resultados obtidos indicaram que a estufa solar foi mais eficiente quanto ao tempo e a taxa de secagem. Os tempos de secagem nos secadores solares foram em torno de 3 a 5 vezes menores que a secagem ao ar livre. Mesmo quando as condições não eram propicias a secagem ao ar livre, a secagem com secador solar apresentou maiores temperaturas. O licuri seco em secador por convecção natural apresentou boa qualidade, mas foi observada uma mudança no sabor, o modelo com convecção forçada resolveu este problema, mas apresentou custo superior ao de  convecção natural. Esse secador foi construído com o propósito de solucionar uma das uma das dificuldades tecnológicas de produção mais eficiente e qualificada do coco licurí, levando a agregação de  a cultura extrativista e permitindo a completa utilização dessa oleaginosa, possibilitando melhor aproveitamento pelas comunidades carentes do município de Caldeirão Grande, o qual está localizado a cerca de 365 km de Salvador, capital da Bahia.


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  • O objetivo do presente trabalho concentrou-se na avaliação da utilização da energia solar através do uso de secadores solar e forçada para secagem do coco licuri o deste estudo foi avaliar o para a secagem do coco licuri Syagrus coronata, bem como comparar com a secagem ao ar livre. Para tanto foi construído dois secadores solares constituídos basicamente de estruturas de madeiras, com cobertura de lamina de vidro transparente, camara de secagem e ,  A avaliação da eficiência do secador solar com convecção natural e por convecção forçada foi comparada a secagem ao ar livre nos seguintes aspectos: tempo e taxa de secagem, variação das condições ambientais e qualidade do coco licuri resultante da secagem. As amostras do coco licuri utilizadas nesse experimento foram obtidas em povoado de Ouricuri no município de Caldeirão Grande, Bahia. A mesma carga de licuri de 4,0 Kg foi submetida foi submetida, aos dois métodos de secagem. Os resultados obtidos indicaram que a estufa solar foi mais eficiente quanto ao tempo e a taxa de secagem. Os tempos de secagem nos secadores solares foram em torno de 3 a 5 vezes menores que a secagem ao ar livre. Mesmo quando as condições não eram propicias a secagem ao ar livre, a secagem com secador solar apresentou maiores temperaturas. O licuri seco em secador por convecção natural apresentou boa qualidade, mas foi observada uma mudança no sabor, o modelo com convecção forçada resolveu este problema, mas apresentou custo superior ao de  convecção natural. Esse secador foi construído com o propósito de solucionar uma das uma das dificuldades tecnológicas de produção mais eficiente e qualificada do coco licurí, levando a agregação de  a cultura extrativista e permitindo a completa utilização dessa oleaginosa, possibilitando melhor aproveitamento pelas comunidades carentes do município de Caldeirão Grande, o qual está localizado a cerca de 365 km de Salvador, capital da Bahia.

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  • FRANCISCO CLAUDIVAN DA SILVA
  • FABRICAÇÃO DE ECO-COMPOSITO COM A FIBRA DE LÃ CANINA

  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • MARIA GORETE FELIPE
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 16/07/2012

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  • A sustentabilidade tem sido cada dia mais um tema em evidência no mundo, atualmente organizações têm buscado estar cada vez mais dentro deste conceito, seja em seus processos, produtos ou serviços. No presente trabalho foram fabricados ecocompósitos com a fibra animal (lã canina) que atualmente é descartada no ambiente sem nenhum aproveitamento. As fibras foram caracterizadas em seguida confeccionado as mantas na forma de não-tecidos. As fases do projeto consistiram em desenvolver métodos para converter estas fibras (reforço) misturadas com resina de poliéster (matriz) em diferentes proporções (10%, 20% e 30%) em compósitos. Foram estudadas as características da fibra, propriedades mecânicas, absorção de água, e microscopia eletrônica de varredura. Inicialmente as fibras foram tratadas com uma solução de 0,05 mol de hidróxido de sódio (NaOH), em seguida levadas a um preparador de mantas no Laboratório de Engenharia Têxtil da UFRN. Os compósitos foram fabricados em molde por compressão, utilizando a resina de poliéster ortofitálico e 1% de peróxido MEK (peróxido de metil etil cetona) como iniciador (catalizador). Para avaliação dos ensaios mecânicos (tração e flexão) e absorção d’agua, foram confeccionados doze corpos de prova com as dimensões 150x25x3 mm. De acordo com as normas, os ensaios de tração (ASTM 3039) e flexão em três pontos (ASTM D790) foram realizados no Laboratório de Metais e Ensaios Mecânicos da UFRN. Analisando os resultados destes ensaios, observou-se que o compósito reforçado com 30% apresentou um melhor comportamento quando expostos a carregamentos de tração, enquanto que no teste de flexão observou-se que o compósito reforçado com 10% apresentou um melhor comportamento. No ensaio de absorção d’agua foi possível observar um equilíbrio na absorção de umidade dos compósitos sendo seu maior percentual de absorção no compósito de 30%. Nas micrografias, foi possível ver as regiões de ruptura do compósito e seu comportamento (fibra/matriz).

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  • A sustentabilidade tem sido cada dia mais um tema em evidência no mundo, atualmente organizações têm buscado estar cada vez mais dentro deste conceito, seja em seus processos, produtos ou serviços. No presente trabalho foram fabricados ecocompósitos com a fibra animal (lã canina) que atualmente é descartada no ambiente sem nenhum aproveitamento. As fibras foram caracterizadas em seguida confeccionado as mantas na forma de não-tecidos. As fases do projeto consistiram em desenvolver métodos para converter estas fibras (reforço) misturadas com resina de poliéster (matriz) em diferentes proporções (10%, 20% e 30%) em compósitos. Foram estudadas as características da fibra, propriedades mecânicas, absorção de água, e microscopia eletrônica de varredura. Inicialmente as fibras foram tratadas com uma solução de 0,05 mol de hidróxido de sódio (NaOH), em seguida levadas a um preparador de mantas no Laboratório de Engenharia Têxtil da UFRN. Os compósitos foram fabricados em molde por compressão, utilizando a resina de poliéster ortofitálico e 1% de peróxido MEK (peróxido de metil etil cetona) como iniciador (catalizador). Para avaliação dos ensaios mecânicos (tração e flexão) e absorção d’agua, foram confeccionados doze corpos de prova com as dimensões 150x25x3 mm. De acordo com as normas, os ensaios de tração (ASTM 3039) e flexão em três pontos (ASTM D790) foram realizados no Laboratório de Metais e Ensaios Mecânicos da UFRN. Analisando os resultados destes ensaios, observou-se que o compósito reforçado com 30% apresentou um melhor comportamento quando expostos a carregamentos de tração, enquanto que no teste de flexão observou-se que o compósito reforçado com 10% apresentou um melhor comportamento. No ensaio de absorção d’agua foi possível observar um equilíbrio na absorção de umidade dos compósitos sendo seu maior percentual de absorção no compósito de 30%. Nas micrografias, foi possível ver as regiões de ruptura do compósito e seu comportamento (fibra/matriz).
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  • CAMILA CRUZ DA SILVA
  • INFLUÊNCIA  DA UMIDADE NAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS COMPÓSITOS POLIMÉRICOS HÍBRIDOS (SISAL/ VIDRO)

  • Orientador : RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ CLAUDIO FERREIRA DA SILVA
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • WANDERLEY FERREIRA DE AMORIM JÚNIOR
  • Data: 10/08/2012

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  • A procura de novos materiais que não poluam o meio ambiente é alvo de pesquisas por todo o mundo. Dentro destas pesquisas encontram-se os materiais compósitos reforçados com fibras naturais. Esse tipo de reforço quando comparado ao reforço sintético apresenta baixo custo, baixa densidade, boas propriedades térmicas, uso reduzido de instrumentos para seu processamento, são matérias provenientes de fontes renováveis, ecologicamente corretos, além de desenvolverem as regiões onde são produzidos.  Sendo que um dos grandes problemas ao se utilizar este tipo de reforço é a sua baixa resistência mecânica quando comparado com os reforços sintéticos, como por exemplo, a fibra de vidro.  Diante deste problema surgue dentro dos materiais compósitos os compósitos híbridos que são materiais que possuem dois ou mais tipos de reforços em sua estrutura podendo estes serem ambos sintéticos, naturais ou uma “mistura” dos dois. Diante do contexto acima este trabalho tem como objetivo avaliar as propriedades mecânicas de compósitos de matriz polimérica reforçados com tecidos bidirecionais de sisal (Agave Sisalana,) e fibras de vidro E, contendo estes a seguinte configuração: um compósito híbrido de matriz polimérica (Resina Poliéster Ortoftálica) reforçado com 3 (três) camadas de fibras de vidro e intercalando–as 2 (duas)  camadas de tecido bidirecional de sisal, e por fim um compósito de matriz polimérica reforçado com 5 (cinco) camadas de manta de fibras de vidro do tipo E. Para tanto teve–se como primeira etapa a confecção dos tecidos de sisal, já que estes não se encontram no mercado. Os compósitos foram confeccionados de acordo com o processo de laminação manual (Hand lay-up) e avaliadas as propriedades de tração uniaxial e flexão em três pontos do material tanto em estado seco, como para o material imerso em água destilada e imerso em petróleo e as características macroscópicas e microscópicas dos materiais após a realização dos ensaios mecânicos. Após a realização dos estudos foi comprovado que a fibra de sisal diminui a rigidez do material à tração acima de 50 % para ambas as situações estudadas, a resistência à tração do material diminui em aproximadamente 40% para os casos citados, sendo que quando comparado a resistência e rigidez especificas esses valores caem para 14,6% e 29,02 % respectivamente só para o estado seco. Quando observados as constantes para flexão esses valores passam a serem de aproximadamente 50 % para a resistência e 25% para a rigidez do material para os casos secos, úmido e imerso em petróleo. Em tração a influencia dos fluidos não interferem na rigidez do material parta os laminados o mesmo não ocorre com a resistência, sendo que esses valores são modificados só na rigidez e resistência à flexão.


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  • A procura de novos materiais que não poluam o meio ambiente é alvo de pesquisas por todo o mundo. Dentro destas pesquisas encontram-se os materiais compósitos reforçados com fibras naturais. Esse tipo de reforço quando comparado ao reforço sintético apresenta baixo custo, baixa densidade, boas propriedades térmicas, uso reduzido de instrumentos para seu processamento, são matérias provenientes de fontes renováveis, ecologicamente corretos, além de desenvolverem as regiões onde são produzidos.  Sendo que um dos grandes problemas ao se utilizar este tipo de reforço é a sua baixa resistência mecânica quando comparado com os reforços sintéticos, como por exemplo, a fibra de vidro.  Diante deste problema surgue dentro dos materiais compósitos os compósitos híbridos que são materiais que possuem dois ou mais tipos de reforços em sua estrutura podendo estes serem ambos sintéticos, naturais ou uma “mistura” dos dois. Diante do contexto acima este trabalho tem como objetivo avaliar as propriedades mecânicas de compósitos de matriz polimérica reforçados com tecidos bidirecionais de sisal (Agave Sisalana,) e fibras de vidro E, contendo estes a seguinte configuração: um compósito híbrido de matriz polimérica (Resina Poliéster Ortoftálica) reforçado com 3 (três) camadas de fibras de vidro e intercalando–as 2 (duas)  camadas de tecido bidirecional de sisal, e por fim um compósito de matriz polimérica reforçado com 5 (cinco) camadas de manta de fibras de vidro do tipo E. Para tanto teve–se como primeira etapa a confecção dos tecidos de sisal, já que estes não se encontram no mercado. Os compósitos foram confeccionados de acordo com o processo de laminação manual (Hand lay-up) e avaliadas as propriedades de tração uniaxial e flexão em três pontos do material tanto em estado seco, como para o material imerso em água destilada e imerso em petróleo e as características macroscópicas e microscópicas dos materiais após a realização dos ensaios mecânicos. Após a realização dos estudos foi comprovado que a fibra de sisal diminui a rigidez do material à tração acima de 50 % para ambas as situações estudadas, a resistência à tração do material diminui em aproximadamente 40% para os casos citados, sendo que quando comparado a resistência e rigidez especificas esses valores caem para 14,6% e 29,02 % respectivamente só para o estado seco. Quando observados as constantes para flexão esses valores passam a serem de aproximadamente 50 % para a resistência e 25% para a rigidez do material para os casos secos, úmido e imerso em petróleo. Em tração a influencia dos fluidos não interferem na rigidez do material parta os laminados o mesmo não ocorre com a resistência, sendo que esses valores são modificados só na rigidez e resistência à flexão.

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  • FERNANDO NUNES DA SILVA
  • DESGASTE CORROSIVO-CAVITATIVO-EROSIVO DE UM AÇO-CARBONO EM MEIO AQUOSO COM FRAÇÕES DE SAL (NACL), CO2 E PARTICULADOS SÓLIDOS (SIO2)

  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MARCELLO FILGUEIRA
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 27/08/2012

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  • Um lote de quarenta e dois corpos-de-prova (CP) de aço baixo carbono foram investigados em laboratório sob solicitações corrosivas, cavitativo-corrosivas (CO2) e erosivo-corrosivas (SiO2+CO2)  em meio aquoso e a duas temperaturas. Ensaios de microdureza Vickers a três níveis de subsuperfície (HV0,05,  HV0,10,  HV0,20), rugosidade e ondulação superficial, nas condições “como recebidas, após usinagem” e “após desgastadas”, bem como medições gravimétricas e eletroquímicas, através das técnicas de variação mássica e resistência de polarização linear (RPL) foram realizadas para cada CP. Os resultados da microdureza e da textura superficial foram submetidos à comparação estatística, utilizando-se o software Statgraphics® Centurion XVI e, com 95% de certeza estatística, constatou-se diferença significativa em duas geratrizes opostas dos CP, a montante (0°) e a jusante (180°) do fluxo agitado contra o CP, em todas as condições de ensaio, sem e com agitação mecânica e borbulhamento de gás, sem e com contaminação do fluido por partículas sólidas de SiO2 , nas duas temperaturas estudadas. As medidas das taxas de desgaste corrosivo por RPL e por variação mássica demonstraram ser sensíveis à presença de bolhas e às flutuações hidrodinâmicas no interior da célula, consideradas a temperatura e a contaminação do fluido corrosivo por partículas sólidas. Apresentam-se, também, os principais resultados da inspeção visual em que se evidenciam algumas topologias do dano superficial nas geratrizes a 0° e a 180° e as flutuações nas taxas de desgaste do aço em estudo sob as diferentes solicitações.


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  • Um lote de quarenta e dois corpos-de-prova (CP) de aço baixo carbono foram investigados em laboratório sob solicitações corrosivas, cavitativo-corrosivas (CO2) e erosivo-corrosivas (SiO2+CO2)  em meio aquoso e a duas temperaturas. Ensaios de microdureza Vickers a três níveis de subsuperfície (HV0,05,  HV0,10,  HV0,20), rugosidade e ondulação superficial, nas condições “como recebidas, após usinagem” e “após desgastadas”, bem como medições gravimétricas e eletroquímicas, através das técnicas de variação mássica e resistência de polarização linear (RPL) foram realizadas para cada CP. Os resultados da microdureza e da textura superficial foram submetidos à comparação estatística, utilizando-se o software Statgraphics® Centurion XVI e, com 95% de certeza estatística, constatou-se diferença significativa em duas geratrizes opostas dos CP, a montante (0°) e a jusante (180°) do fluxo agitado contra o CP, em todas as condições de ensaio, sem e com agitação mecânica e borbulhamento de gás, sem e com contaminação do fluido por partículas sólidas de SiO2 , nas duas temperaturas estudadas. As medidas das taxas de desgaste corrosivo por RPL e por variação mássica demonstraram ser sensíveis à presença de bolhas e às flutuações hidrodinâmicas no interior da célula, consideradas a temperatura e a contaminação do fluido corrosivo por partículas sólidas. Apresentam-se, também, os principais resultados da inspeção visual em que se evidenciam algumas topologias do dano superficial nas geratrizes a 0° e a 180° e as flutuações nas taxas de desgaste do aço em estudo sob as diferentes solicitações.

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  • RUDSON DE SOUZA LIMA
  • SISTEMA DE DESTILAÇÃO SOLAR COM PRÉ-AQUECIMENTO EM CONCENTRADOR CILINDRO PARABÓLICO

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 14/09/2012

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  • Devido à crescente necessidade de promover o uso de recursos que favoreçam o  ambiente  e  a  indústria  limpa,  a  ciência  tem  desenvolvido-se  na  área  da  utilização  de recursos naturais visando uma melhor utilização de fontes de energias renováveis. Tendo em vista  também  a  grande  necessidade  de  água  potável  e  a  grande  disponibilidade  de  água salgada  ou  salobra,  agregado  ao  grande  potencial  energético  solar  da  região  nordeste  do Brasil,  foi desenvolvido um destilador solar cuja principal diferença é o seu sistema de pré-aquecimento também solar. A partir de adaptações experimentais, o sistema foi desenvolvido através  da  utilização  de  um  concentrador  solar  cilíndrico,  já  utilizado  por  outros pesquisadores,  acoplado  a  um  destilador  convencional  para  promover  troca  de  calor considerável  e  acúmulo  de  energia.  O  sistema  foi  desenvolvido  de  tal  maneira  que  tente favorecer o processo de termo sifão para garante o movimento constante da massa de fluido, e assim permitir  temperaturas mais elevadas para o  sistema e, consequentemente,  buscar uma maior quantidade de destilado  recolhido. Em uma das  fases do  experimento buscou-se uma circulação forçada para tentar aumentar mais a quantidade de troca de energia do sistema.


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  • Devido à crescente necessidade de promover o uso de recursos que favoreçam o  ambiente  e  a  indústria  limpa,  a  ciência  tem  desenvolvido-se  na  área  da  utilização  de recursos naturais visando uma melhor utilização de fontes de energias renováveis. Tendo em vista  também  a  grande  necessidade  de  água  potável  e  a  grande  disponibilidade  de  água salgada  ou  salobra,  agregado  ao  grande  potencial  energético  solar  da  região  nordeste  do Brasil,  foi desenvolvido um destilador solar cuja principal diferença é o seu sistema de pré-aquecimento também solar. A partir de adaptações experimentais, o sistema foi desenvolvido através  da  utilização  de  um  concentrador  solar  cilíndrico,  já  utilizado  por  outros pesquisadores,  acoplado  a  um  destilador  convencional  para  promover  troca  de  calor considerável  e  acúmulo  de  energia.  O  sistema  foi  desenvolvido  de  tal  maneira  que  tente favorecer o processo de termo sifão para garante o movimento constante da massa de fluido, e assim permitir  temperaturas mais elevadas para o  sistema e, consequentemente,  buscar uma maior quantidade de destilado  recolhido. Em uma das  fases do  experimento buscou-se uma circulação forçada para tentar aumentar mais a quantidade de troca de energia do sistema.

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  • AUGUSTO FERNANDES CORDEIRO DE ANDRADE
  • ESTUDOS SOBRE A INFLUÊNCIA DOS PARÂMETROS DE PULSO (Ip e Tp) E DIÂMETRO DE GOTA NA ESTABILIDADE DO PROCESSO MIG PULSADO

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CELINA LEAL MENDES DA SILVA
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • RÉGIS HENRIQUE GONCALVES E SILVA
  • SERGIO RODRIGUES BARRA
  • Data: 17/09/2012

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  • Entre os processos de soldagem em alumínio, o MIG Pulsado (MIG-P) automatizado tem sido reconhecido como uma alternativa eficiente para minimizar os defeitos. Mas, existem fatores negativos como: a quantidade de parâmetros a serem ajustados e a problemática da soldagem em alumínio é devido a suas propriedades físicas (boa condutividade térmica e pouca resistência elétrica) no qual tem uma implicação direta sobre a estabilidade do comprimento do arco em sistemas comandados por corrente. E para obter uma boa estabilidade no processo e uma boa qualidade no cordão de solda é necessário um bom ajuste nos parâmetros: corrente e tempo de base e corrente e tempo de pulso, pois estes influenciam no modo de transferência metálica (principalmente a corrente e o tempo de pulso) e sobre a qualidade da solda no processo de MIG-P, às vezes, sendo necessário um auxílio às fontes com os modos sinérgicos com controle externo para obter esta estabilidade. Este trabalho tem como objetivo analisar e comparar os efeitos dos parâmetros de pulso e o diâmetro de gota na estabilidade do arco voltaico no processo MIG-P. Para este estudo foi analisado quatro pacotes de parâmetros de pulso: Ip=160 A, Tp=5,7 ms; Ip=300 A e Tp=2 ms; Ip=350 A, Tp=1,2 ms; e Ip=350 A, Tp=0,8 ms. Sendo cada um analisado com três diferentes diâmetros de gota: gota com o mesmo diâmetro do arame-eletrodo; gota com diâmetro de gota maior e menor. Para fins de comparação foi determinada a mesma relação entre a corrente média e a velocidade de soldagem gerando uma constante (Im/Vs=K) para todos os parâmetros. Realizando a soldagem em chapa plana por simples deposição para o processo MIG-P com uma distância bico contato peça (DBCP) constante; e posteriormente, efetuando a soldagem por simples deposição com uma inclinação de 10º para variar o DBCP, gerando uma situação adversa, podendo avaliar como o MIG-P se comportaria em tal situação, além de avaliar o MIG-P com controle adaptativo, no qual este tem o objetivo de manter constante a estabilidade do arco voltaico.   Executando a filmagem de alta velocidade concomitantemente a aquisição da corrente x tensão (oscilograma) foi melhor interpretado o mecanismo de transferência e melhor avaliado no que se refere so estudo da estabilidade do processo.


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  • Entre os processos de soldagem em alumínio, o MIG Pulsado (MIG-P) automatizado tem sido reconhecido como uma alternativa eficiente para minimizar os defeitos. Mas, existem fatores negativos como: a quantidade de parâmetros a serem ajustados e a problemática da soldagem em alumínio é devido a suas propriedades físicas (boa condutividade térmica e pouca resistência elétrica) no qual tem uma implicação direta sobre a estabilidade do comprimento do arco em sistemas comandados por corrente. E para obter uma boa estabilidade no processo e uma boa qualidade no cordão de solda é necessário um bom ajuste nos parâmetros: corrente e tempo de base e corrente e tempo de pulso, pois estes influenciam no modo de transferência metálica (principalmente a corrente e o tempo de pulso) e sobre a qualidade da solda no processo de MIG-P, às vezes, sendo necessário um auxílio às fontes com os modos sinérgicos com controle externo para obter esta estabilidade. Este trabalho tem como objetivo analisar e comparar os efeitos dos parâmetros de pulso e o diâmetro de gota na estabilidade do arco voltaico no processo MIG-P. Para este estudo foi analisado quatro pacotes de parâmetros de pulso: Ip=160 A, Tp=5,7 ms; Ip=300 A e Tp=2 ms; Ip=350 A, Tp=1,2 ms; e Ip=350 A, Tp=0,8 ms. Sendo cada um analisado com três diferentes diâmetros de gota: gota com o mesmo diâmetro do arame-eletrodo; gota com diâmetro de gota maior e menor. Para fins de comparação foi determinada a mesma relação entre a corrente média e a velocidade de soldagem gerando uma constante (Im/Vs=K) para todos os parâmetros. Realizando a soldagem em chapa plana por simples deposição para o processo MIG-P com uma distância bico contato peça (DBCP) constante; e posteriormente, efetuando a soldagem por simples deposição com uma inclinação de 10º para variar o DBCP, gerando uma situação adversa, podendo avaliar como o MIG-P se comportaria em tal situação, além de avaliar o MIG-P com controle adaptativo, no qual este tem o objetivo de manter constante a estabilidade do arco voltaico.   Executando a filmagem de alta velocidade concomitantemente a aquisição da corrente x tensão (oscilograma) foi melhor interpretado o mecanismo de transferência e melhor avaliado no que se refere so estudo da estabilidade do processo.

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  • JULIANA RANGEL DE MORAIS PIMENTEL
  • CARACTERIZAÇÃO E ANÁLISE DAS PROPRIEDADES DA FIBRA DE MACAMBIRA (BROMELIA LACINIOSA)

  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MARIA GORETE FELIPE
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 27/09/2012

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  • A preocupação com o meio ambiente e com o aproveitamento de recursos naturais tem motivado o desenvolvimento de pesquisas na área de materiais lignocelulósicos, principalmente de fibras vegetais.Os grandes atrativos desses materiais incluem o fato das fibras serem biodegradáveis, serem um recurso natural renovável, terem geralmente baixo custo e produzirem menor desgaste nos equipamentos de fabricação quando comparadas com as fibras sintéticas. Suas aplicações estão voltadas para a área tecnológica, incluindo indústrias automotiva, aeroespacial, naval, civil entre outras, devido ao uso vantajoso em termos econômicos e ecológicos. Portanto, o presente trabalho tem como objetivo caracterizar e analisar as propriedades da fibra vegetal macambira(bromelialaciniosa), cuja foram obtidas no município de Ielmo Marinho, no estado do Rio Grande do Norte, situado na região do Agreste Potiguar. A caracterização da fibra se deu pelas análises de MEV, ensaio de tração, TG, FTIR, análise química, além da obtenção de seu título e densidade. Os resultados mostraram que na extração das fibras, apenas 0,5% do material é convertido em fibras. Os resultados para título e densidade foram satisfatórios quando comparados com outras fibras de mesma natureza. Sua estrutura é constituída por microfibrilas e sua superfície é rugosa. A seção transversal não apresenta uma geometria uniforme, portanto, entende-se que seu diâmetro é variável ao longo de toda fibra. Os valores para resistência a tração foram inferiores aos das fibras de sisal e curauá. A temperatura de degradação permaneceu equivalente às temperaturas de degradação das demais fibras vegetais. Na análise de FTIR, mostrou-se que o tratamento térmico pode ser uma alternativa para tornar a fibra hidrofóbica, uma vez que, a alta temperatura consegue remover a camada de hemicelulose, responsável pela absorção de umidade. Sua constituição química é dotada de elementos de natureza polar, portanto, sua umidade está em torno de 8,5% que é equivalente aos percentuais de umidades das fibras hidrofílicas. Pode-se concluir que a fibra de macambira destaca-se como mais uma alternativa dentre os materiais de fontes renováveis e dependendo da sua real aplicação e finalidade, a mesma pode alcançar resultados satisfatórios.


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  • A preocupação com o meio ambiente e com o aproveitamento de recursos naturais tem motivado o desenvolvimento de pesquisas na área de materiais lignocelulósicos, principalmente de fibras vegetais.Os grandes atrativos desses materiais incluem o fato das fibras serem biodegradáveis, serem um recurso natural renovável, terem geralmente baixo custo e produzirem menor desgaste nos equipamentos de fabricação quando comparadas com as fibras sintéticas. Suas aplicações estão voltadas para a área tecnológica, incluindo indústrias automotiva, aeroespacial, naval, civil entre outras, devido ao uso vantajoso em termos econômicos e ecológicos. Portanto, o presente trabalho tem como objetivo caracterizar e analisar as propriedades da fibra vegetal macambira(bromelialaciniosa), cuja foram obtidas no município de Ielmo Marinho, no estado do Rio Grande do Norte, situado na região do Agreste Potiguar. A caracterização da fibra se deu pelas análises de MEV, ensaio de tração, TG, FTIR, análise química, além da obtenção de seu título e densidade. Os resultados mostraram que na extração das fibras, apenas 0,5% do material é convertido em fibras. Os resultados para título e densidade foram satisfatórios quando comparados com outras fibras de mesma natureza. Sua estrutura é constituída por microfibrilas e sua superfície é rugosa. A seção transversal não apresenta uma geometria uniforme, portanto, entende-se que seu diâmetro é variável ao longo de toda fibra. Os valores para resistência a tração foram inferiores aos das fibras de sisal e curauá. A temperatura de degradação permaneceu equivalente às temperaturas de degradação das demais fibras vegetais. Na análise de FTIR, mostrou-se que o tratamento térmico pode ser uma alternativa para tornar a fibra hidrofóbica, uma vez que, a alta temperatura consegue remover a camada de hemicelulose, responsável pela absorção de umidade. Sua constituição química é dotada de elementos de natureza polar, portanto, sua umidade está em torno de 8,5% que é equivalente aos percentuais de umidades das fibras hidrofílicas. Pode-se concluir que a fibra de macambira destaca-se como mais uma alternativa dentre os materiais de fontes renováveis e dependendo da sua real aplicação e finalidade, a mesma pode alcançar resultados satisfatórios.

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  • FLANELSON MACIEL MONTEIRO
  • ESTUDO DAS PROPRIEDADES MINERALÓGICAS E TECNOLÓGICAS DE ARGILAS DA REGIÃO DO AGRESTE POTIGUAR PARA PRODUÇÃO DE CERÂMICA ESTRUTURAL

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • ARIADNE DE SOUZA SILVA
  • GILSON GARCIA DA SILVA
  • Data: 01/10/2012

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  • Nas últimas décadas os produtos cerâmicos se tornaram indispensáveis para o desenvolvimento tecnológico da humanidade, ocupando posições importantes na produção científica e consequentemente na produção industrial. Uma das áreas da economia que continua absorvendo grandes quantidades dos produtos desse setor é a Construção Civil. Entre os ramos do setor ceramista, destacam-se as indústrias de cerâmica vermelha que é tradicionalmente a base desse segmento econômico. Entre os motivos pelo quais as indústrias de cerâmicas vermelhas se popularizaram no país e especificamente no Rio Grande do Norte é a abundância de matéria prima, encontrada com facilidade por todo território nacional. Entretanto, constata-se que a indústria de cerâmica vermelha possui deficiências em tecnologia e mão de obra qualificada, resultando na produção de peças cerâmicas com baixo valor agregado. Entre os fatores que determinam a qualidade dos produtos da cerâmica vermelha, tem-se a formulação adequada da massa cerâmica, a conformação e a temperatura de queima.  Sendo assim, o objetivo geral desse trabalho é estudar a viabilidade técnica da utilização de duas argilas provenientes da região do Agreste Potiguar para a indústria ceramista. Para tanto, as matérias primas foram caracterizadas através das análises de difratometria de Raios-X (DRX), análise de fluorescência de Raios-X (FRX), análise granulométrica (AG), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia óptica (MO), índice de plasticidade (IP) análise termogravimétrica (ATg) e análise térmica diferencial (DTA).  As propriedades tecnológicas do material foram analisadas pelos ensaios de absorção de água (AA%), porosidade aparente (PA%), retração linear (RT%), massa específica aparente (MEA), perda ao fogo (PF%) e resistência a flexão em três pontos (TRF).


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  • Nas últimas décadas os produtos cerâmicos se tornaram indispensáveis para o desenvolvimento tecnológico da humanidade, ocupando posições importantes na produção científica e consequentemente na produção industrial. Uma das áreas da economia que continua absorvendo grandes quantidades dos produtos desse setor é a Construção Civil. Entre os ramos do setor ceramista, destacam-se as indústrias de cerâmica vermelha que é tradicionalmente a base desse segmento econômico. Entre os motivos pelo quais as indústrias de cerâmicas vermelhas se popularizaram no país e especificamente no Rio Grande do Norte é a abundância de matéria prima, encontrada com facilidade por todo território nacional. Entretanto, constata-se que a indústria de cerâmica vermelha possui deficiências em tecnologia e mão de obra qualificada, resultando na produção de peças cerâmicas com baixo valor agregado. Entre os fatores que determinam a qualidade dos produtos da cerâmica vermelha, tem-se a formulação adequada da massa cerâmica, a conformação e a temperatura de queima.  Sendo assim, o objetivo geral desse trabalho é estudar a viabilidade técnica da utilização de duas argilas provenientes da região do Agreste Potiguar para a indústria ceramista. Para tanto, as matérias primas foram caracterizadas através das análises de difratometria de Raios-X (DRX), análise de fluorescência de Raios-X (FRX), análise granulométrica (AG), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia óptica (MO), índice de plasticidade (IP) análise termogravimétrica (ATg) e análise térmica diferencial (DTA).  As propriedades tecnológicas do material foram analisadas pelos ensaios de absorção de água (AA%), porosidade aparente (PA%), retração linear (RT%), massa específica aparente (MEA), perda ao fogo (PF%) e resistência a flexão em três pontos (TRF).

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  • VICTOR WAGNER FREIRE DE AZEVEDO
  • SIMULAÇÃO DO ESCOAMENTO MULTIFÁSICO NO INTERIOR DE BOMBAS DE CAVIDADES PROGRESSIVAS METÁLICAS

  • Orientador : JOAO ALVES DE LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BENNO WALDEMAR ASSMANN
  • JOAO ALVES DE LIMA
  • KLEIBER LIMA DE BESSA
  • Data: 05/11/2012

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  • O bombeio por cavidades progressivas (BCP) é um dos mais utilizados atualmente devido a capacidade de bomba em atuar em reservatórios de óleos pesados e com elevada fração de gás. A modelagem computacional da BCP surge como uma ferramenta para auxiliar os experimentos com a bomba e assim obter com precisão as suas variáveis de operação, o que contribui para a otimização do proejto e da operação da bomba na situação a qual se encontra. Um modelo computacional do escoamento multifásico no interior de uma BCP que considera o movimento relativo entre o rotor e o estator foi desenvolvido. No presente modelo o escoamento gás-líquido foi considerado, o que é uma situação muito comum na prática, sendo analisados os efeitos das diferentes frações de gás na eficiência da bomba e na distribuição de pressão. A validação do modelo se deu a partir de experimentos previamente realizados com a BCP. Os resultados mostraram em quais condições a bomba possui máxima eficiência.


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  • O bombeio por cavidades progressivas (BCP) é um dos mais utilizados atualmente devido a capacidade de bomba em atuar em reservatórios de óleos pesados e com elevada fração de gás. A modelagem computacional da BCP surge como uma ferramenta para auxiliar os experimentos com a bomba e assim obter com precisão as suas variáveis de operação, o que contribui para a otimização do proejto e da operação da bomba na situação a qual se encontra. Um modelo computacional do escoamento multifásico no interior de uma BCP que considera o movimento relativo entre o rotor e o estator foi desenvolvido. No presente modelo o escoamento gás-líquido foi considerado, o que é uma situação muito comum na prática, sendo analisados os efeitos das diferentes frações de gás na eficiência da bomba e na distribuição de pressão. A validação do modelo se deu a partir de experimentos previamente realizados com a BCP. Os resultados mostraram em quais condições a bomba possui máxima eficiência.

24
  • HUGO SERGIO MEDEIROS DE OLIVEIRA
  • ANÁLISE DA INDUÇÃO DE FLUXO DE AR POR CONVECÇÃO LIVRE EM CHAMINÉ SOLAR

  • Orientador : GEORGE SANTOS MARINHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GEORGE SANTOS MARINHO
  • ALDOMAR PEDRINI
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 30/11/2012

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  • Estudou-se o efeito do acabamento da superfície de um canal vertical aquecido por uma fonte de radiação térmica na indução de fluxo de ar por convecção livre. Dois canais (protótipos de chaminé solar) foram construídos com placas de vidro, compondo uma estrutura de geometria tronco-piramidal. Consideraram-se dois acabamentos de superfície: transparente e opaco. Cada chaminé foi montada sobre uma base absorvedora de energia térmica, com uma abertura central para passagem de ar, e submetida a aquecimento por meio de uma fonte radiante composta por um banco de lâmpadas incandescentes. Termopares foram fixados nas bases absorvedoras e nas paredes das chaminés e, em seguida, conectados a um sistema de aquisição de dados por computador. O fluxo de ar no interior da chaminé, sua velocidade e temperatura foram medidos utilizando-se um anemômetro de fio quente. Realizaram-se cinco ensaios para cada chaminé, nos quais foram registrados fluxos convectivos com valores variando entre 17 m³/h e 22 m³/h e velocidades de escoamento de ar variando entre 0,38 m/s e 0,56 m/s. Os dados dos ensaios foram comparados àqueles obtidos por meio de equações semi-empíricas, válidas para escoamento de ar induzido em canais. Constatou-se que a chaminé com paredes transparentes induziu fluxos convectivos mais intensos que a chaminé com acabamento opaco. Com base nos resultados obtidos pode-se propor a aplicação do protótipo para exaustão de fumos, névoas, gases, vapores, poeiras e neblinas em ambientes industriais, para auxiliar na promoção de ventilação e renovação de ar em ambientes construídos e para secagem de materiais, frutas e sementes.


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  • Estudou-se o efeito do acabamento da superfície de um canal vertical aquecido por uma fonte de radiação térmica na indução de fluxo de ar por convecção livre. Dois canais (protótipos de chaminé solar) foram construídos com placas de vidro, compondo uma estrutura de geometria tronco-piramidal. Consideraram-se dois acabamentos de superfície: transparente e opaco. Cada chaminé foi montada sobre uma base absorvedora de energia térmica, com uma abertura central para passagem de ar, e submetida a aquecimento por meio de uma fonte radiante composta por um banco de lâmpadas incandescentes. Termopares foram fixados nas bases absorvedoras e nas paredes das chaminés e, em seguida, conectados a um sistema de aquisição de dados por computador. O fluxo de ar no interior da chaminé, sua velocidade e temperatura foram medidos utilizando-se um anemômetro de fio quente. Realizaram-se cinco ensaios para cada chaminé, nos quais foram registrados fluxos convectivos com valores variando entre 17 m³/h e 22 m³/h e velocidades de escoamento de ar variando entre 0,38 m/s e 0,56 m/s. Os dados dos ensaios foram comparados àqueles obtidos por meio de equações semi-empíricas, válidas para escoamento de ar induzido em canais. Constatou-se que a chaminé com paredes transparentes induziu fluxos convectivos mais intensos que a chaminé com acabamento opaco. Com base nos resultados obtidos pode-se propor a aplicação do protótipo para exaustão de fumos, névoas, gases, vapores, poeiras e neblinas em ambientes industriais, para auxiliar na promoção de ventilação e renovação de ar em ambientes construídos e para secagem de materiais, frutas e sementes.

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  • EDUARDO CÉSAR BEZERRA CÂMARA
  • PREVISÃO DO MÓDULO DE ELASTICIDADE TRANSVERSAL DE COMPÓSITOS UNIDIRECIONAIS ATRAVÉS DE REDES NEURAIS MISTAS

  • Orientador : RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • WALLACE MOREIRA BESSA
  • WANDERLEY FERREIRA DE AMORIM JÚNIOR
  • Data: 14/12/2012

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  • Este trabalho tem como principal objetivo a criação de uma arquitetura de rede neural artificial (RNA) capaz de modelar o módulo de elasticidade transversal (E2) de compósitos unidirecionais. Para tanto, se fez necessário o uso de um conjunto de dados que foi dividido em duas partes com o intuito de um conjunto servir para treinamento e o outro para teste das RNA. Para este trabalho se desenvolveu três tipos de arquiteturas de rede diferentes uma delas possuindo somente duas entradas, a outra três entradas e a última foi uma arquitetura mista que combina uma RNA com um modelo desenvolvido por Halpin-Tsai. Após o treinamento dos algoritmos, os resultados demonstram que o uso de RNAs se mostra bastante promissor, já que quando esses resultados foram comparados com o modelo matemático de Halpin-Tsai, apresentaram maiores valores de coeficiente de correlação e menores valores de erro médio quadrático.


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  • Este trabalho tem como principal objetivo a criação de uma arquitetura de rede neural artificial (RNA) capaz de modelar o módulo de elasticidade transversal (E2) de compósitos unidirecionais. Para tanto, se fez necessário o uso de um conjunto de dados que foi dividido em duas partes com o intuito de um conjunto servir para treinamento e o outro para teste das RNA. Para este trabalho se desenvolveu três tipos de arquiteturas de rede diferentes uma delas possuindo somente duas entradas, a outra três entradas e a última foi uma arquitetura mista que combina uma RNA com um modelo desenvolvido por Halpin-Tsai. Após o treinamento dos algoritmos, os resultados demonstram que o uso de RNAs se mostra bastante promissor, já que quando esses resultados foram comparados com o modelo matemático de Halpin-Tsai, apresentaram maiores valores de coeficiente de correlação e menores valores de erro médio quadrático.

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  • PEDRO SAMUEL GOMES MEDEIROS
  • DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE SOLUÇÕES TERNÁRIAS DE ÁGUA-GLICEROL-PROPILENOGLICOL COMO FLUIDO REFRIGERANTE SECUNDÁRIO

  • Orientador : CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • ENIO PEDONE BANDARRA FILHO
  • FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • KLEIBER LIMA DE BESSA
  • Data: 17/12/2012

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  • Atualmente o mundo está passando por transformações em sua matriz energética, onde há um destaque para o uso da agricultura para produção de combustíveis verdes, como bioetanol e biodiesel. A produção do biodiesel gera um co-produto, a glicerina, em que os produtores não tem ideia de o que fazer com o seu excedente. Várias pesquisas estão sendo desenvolvidas para nortear diferentes usos do glicerol (glicerina pura). O glicerol possui total solubilidade com a água e pode ser usado como aditivo anticongelante, reduzindo o ponto de fusão da água para ser aplicado como fluido térmico refrigerante em sistemas de refrigeração indireta e com termoacumulação. Também, o glicerol é uma matéria-prima alternativa na produção de propilenoglicol, um álcool de grande aplicabilidade industrial inclusive como anticongelante. Porém, o melhor álcool anticongelante é o etilenoglicol, um álcool tóxico derivado do petróleo. As soluções água-glicerol (AG) e água-propilenoglicol (AP) possuem propriedades termofísicas de qualidade inferior se comparadas às soluções água-etilenoglicol (AE). Esta pesquisa teve como propósito o desenvolvimento e caracterização de soluções ternárias água-glicerol-propilenoglicol (AGP) para aplicação como fluidos secundários com propriedades termofísicas desejáveis e competitivas com as soluções de água-etilenoglicol (AE). Modelos e equações preditivas foram usadas para prever o comportamento das soluções AGP e foram validadas a partir dos dados das soluções AG e AP. As seguintes propriedades termofísicas foram avaliadas teoricamente: ponto de fusão, massa específica, calor específico e condutividade térmica. As concentrações para definir o ponto de fusão das soluções AGP foram definidas a partir da Lei de Raoult das propriedades coligativas, por meio do processo de abaixamento crioscópico. A análise matemática inicial mostrou que as soluções AGP possuem qualidades mais satisfatórias que as soluções AG e AP e competitiva o suficiente com a solução AE. A comprovação experimental foi feita a partir de ensaios para verificar as propriedades (massa específica, condutividade térmica e viscosidade dinâmica), comparando as soluções AG e AP em relação às soluções AGP. Os resultados experimentais comprovaram a viabilidade técnica do novo fluido secundário AGP, visto que suas propriedades termofísicas são pouco inferiores comparadas às soluções AE, e ainda são atóxicas e derivam de fontes renováveis.


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  • Atualmente o mundo está passando por transformações em sua matriz energética, onde há um destaque para o uso da agricultura para produção de combustíveis verdes, como bioetanol e biodiesel. A produção do biodiesel gera um co-produto, a glicerina, em que os produtores não tem ideia de o que fazer com o seu excedente. Várias pesquisas estão sendo desenvolvidas para nortear diferentes usos do glicerol (glicerina pura). O glicerol possui total solubilidade com a água e pode ser usado como aditivo anticongelante, reduzindo o ponto de fusão da água para ser aplicado como fluido térmico refrigerante em sistemas de refrigeração indireta e com termoacumulação. Também, o glicerol é uma matéria-prima alternativa na produção de propilenoglicol, um álcool de grande aplicabilidade industrial inclusive como anticongelante. Porém, o melhor álcool anticongelante é o etilenoglicol, um álcool tóxico derivado do petróleo. As soluções água-glicerol (AG) e água-propilenoglicol (AP) possuem propriedades termofísicas de qualidade inferior se comparadas às soluções água-etilenoglicol (AE). Esta pesquisa teve como propósito o desenvolvimento e caracterização de soluções ternárias água-glicerol-propilenoglicol (AGP) para aplicação como fluidos secundários com propriedades termofísicas desejáveis e competitivas com as soluções de água-etilenoglicol (AE). Modelos e equações preditivas foram usadas para prever o comportamento das soluções AGP e foram validadas a partir dos dados das soluções AG e AP. As seguintes propriedades termofísicas foram avaliadas teoricamente: ponto de fusão, massa específica, calor específico e condutividade térmica. As concentrações para definir o ponto de fusão das soluções AGP foram definidas a partir da Lei de Raoult das propriedades coligativas, por meio do processo de abaixamento crioscópico. A análise matemática inicial mostrou que as soluções AGP possuem qualidades mais satisfatórias que as soluções AG e AP e competitiva o suficiente com a solução AE. A comprovação experimental foi feita a partir de ensaios para verificar as propriedades (massa específica, condutividade térmica e viscosidade dinâmica), comparando as soluções AG e AP em relação às soluções AGP. Os resultados experimentais comprovaram a viabilidade técnica do novo fluido secundário AGP, visto que suas propriedades termofísicas são pouco inferiores comparadas às soluções AE, e ainda são atóxicas e derivam de fontes renováveis.

Teses
1
  • MARCOS SILVA DE AQUINO
  • ANÁLISE TRIBOLOGICA DAS MALHAS MULTIFUNCIONAIS OBTIDAS POR MULTICAMADAS

  • Orientador : CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • JORGE REINALDO OLIVEIRA NEVES
  • JOSÉ DE ANCHIETA LIMA
  • MARIA MANUELA DA SILVA TORRES MATOS NEVES
  • NEIL DE OLIVEIRA LIMA FILHO
  • Data: 30/01/2012

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  • O presente trabalho consiste nas análises das propriedades tribológicas de tecidos de malhas básicas e de malhas híbridas. Esse conhecimento é de fundamental importância para a indústria têxtil uma vez que ele pode quantificar, de forma objetiva, o conforto do tecido. Os tecidos utilizados foram caracterizados através de ensaios mecânicos e de atrito, para determinação da região viscoelástica, resistência ao desgaste e coeficiente de atrito dos tecidos utilizados. A curva tensão-deformação foi obtida pelo método Kawabata, KES-FB1. Ensaios de desgaste foram realizados com auxilio do equipamento Martindale. Para a medida do coeficiente de atrito, dois métodos foram utilizados e analisados comparativamente. O primeiro foi um método já consolidado mundialmente, denominado KES-FB4 e o segundo foi um método inovador, denominado FRICTORQ, desenvolvido pela Universidade do Minho. Esses dois métodos foram comparados levando em consideração que os movimentos relativos entre os pares tribológicos são diferentes cada método. Enquanto no primeiro o movimento é translacional, no segundo é rotacional. Verificou-se que as malhas multifuncionais apresentaram um desempenho tribológicos superior as malhas básicas, determinadas pela maior região viscoelástica, destacando a estrutura multifuncional, maior resistência ao desgaste principalmente no lado avesso das malhas e menor coeficiente de atrito. Analisando comparativamente os dois métodos utilizados para medição do coeficiente de atrito, verificou-se que os dois métodos foram consistentes em termos de resultados. Em termos operacionais, o FRICTORQ foi o que apresentou maior facilidade de operação e maior reprodutibilidade dos resultados.


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  • O presente trabalho consiste nas análises das propriedades tribológicas de tecidos de malhas básicas e de malhas híbridas. Esse conhecimento é de fundamental importância para a indústria têxtil uma vez que ele pode quantificar, de forma objetiva, o conforto do tecido. Os tecidos utilizados foram caracterizados através de ensaios mecânicos e de atrito, para determinação da região viscoelástica, resistência ao desgaste e coeficiente de atrito dos tecidos utilizados. A curva tensão-deformação foi obtida pelo método Kawabata, KES-FB1. Ensaios de desgaste foram realizados com auxilio do equipamento Martindale. Para a medida do coeficiente de atrito, dois métodos foram utilizados e analisados comparativamente. O primeiro foi um método já consolidado mundialmente, denominado KES-FB4 e o segundo foi um método inovador, denominado FRICTORQ, desenvolvido pela Universidade do Minho. Esses dois métodos foram comparados levando em consideração que os movimentos relativos entre os pares tribológicos são diferentes cada método. Enquanto no primeiro o movimento é translacional, no segundo é rotacional. Verificou-se que as malhas multifuncionais apresentaram um desempenho tribológicos superior as malhas básicas, determinadas pela maior região viscoelástica, destacando a estrutura multifuncional, maior resistência ao desgaste principalmente no lado avesso das malhas e menor coeficiente de atrito. Analisando comparativamente os dois métodos utilizados para medição do coeficiente de atrito, verificou-se que os dois métodos foram consistentes em termos de resultados. Em termos operacionais, o FRICTORQ foi o que apresentou maior facilidade de operação e maior reprodutibilidade dos resultados.

2
  • MANOEL LEONEL DE OLIVEIRA NETO
  • ESTUDO DO APROVEITAMENTO DE RESÍDUO DE GESSO COMO CARGA PARA COMPÓSITO COM MATRIZ DE RESINA EXPANSIVA DE MAMONA

  • Orientador : GEORGE SANTOS MARINHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GEORGE SANTOS MARINHO
  • MARCO AURELIO DOS SANTOS RAHN
  • OTONIEL MARCELINO DE MEDEIROS
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 16/02/2012

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  • Durante a execução de obras na construção civil, seja por desperdício durante o revestimento de paredes ou na demolição de paredes de gesso acartonado, a geração do resíduo implica em preocupações ambientais decorrentes da alta demanda dessa matéria prima no setor e da dificuldade de destinação adequada ao subproduto gerado. Procurando uma alternativa que atenue o problema, muitas pesquisas têm sido realizadas com ênfase na utilização do resíduo de gesso como carga em compósitos com o intuito de melhorar os desempenhos acústico, térmico e mecânico. Por outro lado, através de ensaios empíricos, observou-se que a água de cristalização contida no resíduo (CaSO4.2H2O) pode atuar como agente primário no processo de expansão de espumas de poliuretano. Sabendo-se que os poliuretanos derivados de óleos vegetais são polímeros sintéticos biodegradáveis e que, reconhecidamente, representam uma alternativa aos poliuretanos sintéticos petroquímicos, a presente pesquisa consiste de uma análise do comportamento térmico de um compósito desenvolvido com matriz de resina PUR-NOP derivada do óleo de mamona,  com cargas de 4%, 8%, 12% e 16% de resíduo de gesso em substituição à mistura poliol + pré-polímero. Contribuíram para esta análise: caracterização da matéria prima através de análise de espectroscopia de absorção na região do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), análise química por FRX e mineral por DRX e análise termogravimétrica (TGA e DTA). Afim de avaliar as propriedades termofísicas e o comportamento térmico dos compósitos produzidos em molde fechado por expansão contida, também foram realizados ensaios para determinação do percentual de poros abertos, por meio de picnômetro a gás, morfologia dos compósitos (MEV), além de ensaios de inflamabilidade e de resistência ao contato com superfícies aquecidas. Mediante a análise dos resultados obtidos, constatou-se a possibilidade de produção de um novo material para isolação térmica, apresentando poucas alterações em suas propriedades Termofísicas, assim como em seu desempenho térmico, promovendo alterações significativas e atraentes ao meio ambiente.


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  • Durante a execução de obras na construção civil, seja por desperdício durante o revestimento de paredes ou na demolição de paredes de gesso acartonado, a geração do resíduo implica em preocupações ambientais decorrentes da alta demanda dessa matéria prima no setor e da dificuldade de destinação adequada ao subproduto gerado. Procurando uma alternativa que atenue o problema, muitas pesquisas têm sido realizadas com ênfase na utilização do resíduo de gesso como carga em compósitos com o intuito de melhorar os desempenhos acústico, térmico e mecânico. Por outro lado, através de ensaios empíricos, observou-se que a água de cristalização contida no resíduo (CaSO4.2H2O) pode atuar como agente primário no processo de expansão de espumas de poliuretano. Sabendo-se que os poliuretanos derivados de óleos vegetais são polímeros sintéticos biodegradáveis e que, reconhecidamente, representam uma alternativa aos poliuretanos sintéticos petroquímicos, a presente pesquisa consiste de uma análise do comportamento térmico de um compósito desenvolvido com matriz de resina PUR-NOP derivada do óleo de mamona,  com cargas de 4%, 8%, 12% e 16% de resíduo de gesso em substituição à mistura poliol + pré-polímero. Contribuíram para esta análise: caracterização da matéria prima através de análise de espectroscopia de absorção na região do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), análise química por FRX e mineral por DRX e análise termogravimétrica (TGA e DTA). Afim de avaliar as propriedades termofísicas e o comportamento térmico dos compósitos produzidos em molde fechado por expansão contida, também foram realizados ensaios para determinação do percentual de poros abertos, por meio de picnômetro a gás, morfologia dos compósitos (MEV), além de ensaios de inflamabilidade e de resistência ao contato com superfícies aquecidas. Mediante a análise dos resultados obtidos, constatou-se a possibilidade de produção de um novo material para isolação térmica, apresentando poucas alterações em suas propriedades Termofísicas, assim como em seu desempenho térmico, promovendo alterações significativas e atraentes ao meio ambiente.

3
  • DANIEL JATOBA DE HOLANDA CAVALCANTI
  • ESTUDO DO EFEITO DO ÓXIDO DE BÁRIO NO COMPORTAMENTO DE MASSAS PARA PORCELANATO

  • Orientador : CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • MARCIO LUIZ VARELA NOGUEIRA DE MORAES
  • RICARDO PEIXOTO SUASSUNA DUTRA
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 23/02/2012

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  • Neste trabalho, propõe-se o estudo do efeito do óxido de bário no comportamento de massas para porcelanato a partir da utilização de matérias-primas encontradas nas jazidas existentes no estado do Rio Grande do Norte que dispõe de um grande potencial natural para industrialização do produto.

    O porcelanato é um produto sofisticado com excelentes propriedades finais, tais como: AA 0,5%, elevada resistência mecânica, ao risco e ao manchamento e excelentes características estéticas, sendo aplicado como revestimento cerâmico em grandes empreendimentos de alto luxo na construção civil.

    As matérias-primas selecionadas para o desenvolvimento do estudo foram: dois tipos de argilas, feldspato potássico, albita, dolomita, talco, resíduo de caulim e carbonato de bário, sendo caracterizadas por análises de fluorescência de raios-X, difração de raios-X, análise granulométrica, análise dilatométrica e análise térmicas.

    Assim sendo, pretende-se definir seis formulações utilizando as matérias-primas citadas que serão processadas, conformadas e sintetizadas nas temperaturas de 1150°C, 1175°C, 1200°C, 1225°C, 1250°C. A partir das caracterizações físicas, químicas e morfológicas das formulações obtidas, determina-se o efeito do óxido de bário nas propriedades físicas e mecânicas do sistema estudado realizando ensaios de absorção de água, retração linear, porosidade aparente, massa específica aparente, curva de compactação, resistência à flexão em 3 pontos, DRX e MEV.

    Após a análise dos resultados encontrados, pretende-se contribuir para uma melhor compreensão do efeito do óxido de bário como agente fluxante em sistemas cerâmicos utilizados na indústria de fabricação de porcelanato, objetivando uma redução na temperatura de queima e nos tempos de processo, o que implica em uma economia de energia desprendida para a produção e aumento de produtividade.


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  • Neste trabalho, propõe-se o estudo do efeito do óxido de bário no comportamento de massas para porcelanato a partir da utilização de matérias-primas encontradas nas jazidas existentes no estado do Rio Grande do Norte que dispõe de um grande potencial natural para industrialização do produto.

    O porcelanato é um produto sofisticado com excelentes propriedades finais, tais como: AA 0,5%, elevada resistência mecânica, ao risco e ao manchamento e excelentes características estéticas, sendo aplicado como revestimento cerâmico em grandes empreendimentos de alto luxo na construção civil.

    As matérias-primas selecionadas para o desenvolvimento do estudo foram: dois tipos de argilas, feldspato potássico, albita, dolomita, talco, resíduo de caulim e carbonato de bário, sendo caracterizadas por análises de fluorescência de raios-X, difração de raios-X, análise granulométrica, análise dilatométrica e análise térmicas.

    Assim sendo, pretende-se definir seis formulações utilizando as matérias-primas citadas que serão processadas, conformadas e sintetizadas nas temperaturas de 1150°C, 1175°C, 1200°C, 1225°C, 1250°C. A partir das caracterizações físicas, químicas e morfológicas das formulações obtidas, determina-se o efeito do óxido de bário nas propriedades físicas e mecânicas do sistema estudado realizando ensaios de absorção de água, retração linear, porosidade aparente, massa específica aparente, curva de compactação, resistência à flexão em 3 pontos, DRX e MEV.

    Após a análise dos resultados encontrados, pretende-se contribuir para uma melhor compreensão do efeito do óxido de bário como agente fluxante em sistemas cerâmicos utilizados na indústria de fabricação de porcelanato, objetivando uma redução na temperatura de queima e nos tempos de processo, o que implica em uma economia de energia desprendida para a produção e aumento de produtividade.

4
  • SÂNIA MARIA BELÍSIO DE ANDRADE
  • ELETROFIAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE MEMBRANAS BIOPOLIMÉRICAS A BASE DE QUITOSANA EXTRAÍDAS DOS EXOESQUELETOS DE CRUSTÁCEOS

  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MARIA GORETE FELIPE
  • JOSÉ DE ANCHIETA LIMA
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 13/04/2012

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  • Quitina e a quitosana são polímeros atóxicos, biodegradáveis, biocompatíveis e produzidos por fonte naturais renováveis com aplicações em diversas áreas como: agricultura, têxtil, farmacêutica, cosméticos e biomateriais, tais como géis, filmes, membranas poliméricas entre outros. Ambas vêm despertando grande interesse de cientistas e pesquisadores como materiais poliméricos funcionais. Nesse contexto, o objetivo do presente trabalho foi aproveitar os resíduos de camarões (Litopenaeus vannamei e Aristeus antennatus) e de caranguejos (Ucides cordatus) proveniente de feiras, barracas de praia e restaurantes em Natal/RN para extração de quitina, quitosana e produção de membranas pelo processo de eletrofiação. A extração se deu a partir das etapas de desmineralização, desproteinização, desodorização e desacetilação. Análises morfológicas (MEV e DRX), análises das propriedades térmicas (TG e DTG), análise por espectroscopia de infravermelho (FTIR), análise de calorimetria exploratória diferencial (DSC) e ensaios mecânicos por tração foram realizados. Na análise de DRX pode-se verificar a estrutura semicristalina da quitosana enquanto a quitina teve alta cristalinidade. As análises térmicas demonstraram um processo de desidratação seguido da decomposição com comportamento similar de material carbonizado. A quitosana apresentou temperaturas de máxima degradação mais baixas do que a quitina. Na análise de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), a estabilidade térmica das membranas de quitosana foi diminuída com aumento do Grau de Desacetilação (GD). Os resultados obtidos com (GD) para quitosana extraída de camarões Litopenaeus vannamei e Aristeus antennatus foram (80,365 e 71,000 %) e caranguejos Ucides cordatus foi 74,653 %. Pode-se perceber que, com soluções 70:30 (v/v) (TFA/DCM), 60  e 90% CH3COOH, ocorreu melhor facilitação na formação das membranas, enquanto em 100:00 (v/v) (TFA/DCM) houve formação de aglomerados. Verificou-se que o módulo de Young diminui com o aumento da concentração da quitosana nas membranas. 90% CH3COOH contribuiu para o aumento da deformação, sendo um material mais flexível. As membranas com 5% quitosana 70:30 (v/v) (TFA/DCM) apresentaram maior valor de tensão na ruptura.


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  • Quitina e a quitosana são polímeros atóxicos, biodegradáveis, biocompatíveis e produzidos por fonte naturais renováveis com aplicações em diversas áreas como: agricultura, têxtil, farmacêutica, cosméticos e biomateriais, tais como géis, filmes, membranas poliméricas entre outros. Ambas vêm despertando grande interesse de cientistas e pesquisadores como materiais poliméricos funcionais. Nesse contexto, o objetivo do presente trabalho foi aproveitar os resíduos de camarões (Litopenaeus vannamei e Aristeus antennatus) e de caranguejos (Ucides cordatus) proveniente de feiras, barracas de praia e restaurantes em Natal/RN para extração de quitina, quitosana e produção de membranas pelo processo de eletrofiação. A extração se deu a partir das etapas de desmineralização, desproteinização, desodorização e desacetilação. Análises morfológicas (MEV e DRX), análises das propriedades térmicas (TG e DTG), análise por espectroscopia de infravermelho (FTIR), análise de calorimetria exploratória diferencial (DSC) e ensaios mecânicos por tração foram realizados. Na análise de DRX pode-se verificar a estrutura semicristalina da quitosana enquanto a quitina teve alta cristalinidade. As análises térmicas demonstraram um processo de desidratação seguido da decomposição com comportamento similar de material carbonizado. A quitosana apresentou temperaturas de máxima degradação mais baixas do que a quitina. Na análise de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), a estabilidade térmica das membranas de quitosana foi diminuída com aumento do Grau de Desacetilação (GD). Os resultados obtidos com (GD) para quitosana extraída de camarões Litopenaeus vannamei e Aristeus antennatus foram (80,365 e 71,000 %) e caranguejos Ucides cordatus foi 74,653 %. Pode-se perceber que, com soluções 70:30 (v/v) (TFA/DCM), 60  e 90% CH3COOH, ocorreu melhor facilitação na formação das membranas, enquanto em 100:00 (v/v) (TFA/DCM) houve formação de aglomerados. Verificou-se que o módulo de Young diminui com o aumento da concentração da quitosana nas membranas. 90% CH3COOH contribuiu para o aumento da deformação, sendo um material mais flexível. As membranas com 5% quitosana 70:30 (v/v) (TFA/DCM) apresentaram maior valor de tensão na ruptura.

5
  • MOISES VIEIRA DE MELO
  • RESPOSTA DA PILOSIDADE DE FIOS DE ALGODÃO AO DESGASTE DO VIAJANTE DE AÇO NITRETADO POR PLASMA NUM SISTEMA TÊXTIL ANEL/VIAJANTE

  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • NEIL DE OLIVEIRA LIMA FILHO
  • JOSÉ DE ANCHIETA LIMA
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 09/07/2012

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  • Este trabalho experimental mapeou a qualidade de fios de algodão produzidos em duas indústrias têxteis distintas, de acordo com as referências USTER® para avaliação da qualidade de um fio. Os resultados das médias de pilosidade H de amostras de fios representativas de cada produção diária foram testados usando ANOVA por meio da ferramenta estatística Statgraphics® Centurion XVI. Um mapa de pilosidade H foi projetado e construído sistematicamente para avaliar a qualidade de fios de algodão NE 30/1 cardados malharia produzidos durante toda a vida de viajantes, deslizando continuamente a 28 m/s e 42 m/s em dois filatórios, com 528 e 1.480 fusos, constituindo dois sistemas, A e B, respectivamente. Ensaios tribológicos de abrasão foram projetados e executados em Laboratório a 3,5 m/s, exercendo sete níveis de pressão de contato de Hertz para simular a zona de contato do sistema anel-viajante nitretado e analisá-la por Microscopia Eletrônica de Varredura para identificar mecanismos de desgaste desenvolvidos nos corpos-de-prova. Foram nitretados por duas condições distintas de processamento, C e D, lotes de 100 viajantes nitretados, para o sistema de fiação A e 740 viajantes nitretados (esquemas C e D) para o sistema B, os quais foram ensaiados experimentalmente, para comparar aos resultados da qualidade dos fios de algodão obtidos pelos viajantes convencionais. Parâmetros periódicos da Rugosidade Superficial, Rsm, e não-peródicos, Ra, Rq e Rz, da borda dos viajantes nitretados, ou não, na zona de contato com o fio produzido, foram medidos por AFM, Microscopia de Força Atômica, em duas condições, Novos e Desgatados após a sua vida em serviço. O Mapa de Pilosidade H desenvolvido nesta Tese mostrou ser uma ferramenta útil para uma ampla visualização da funcionalidade do viajante, da relevância da nitretação a plasma e da evolução da rugosidade superficial durante a sua vida em serviço. Os viajantes nitretados a plasma demonstraram vidas mais longas e produziram fios de algodão NE 30/1 cardados malharia com menores pilosidades H que aqueles obtidos pelos viajantes convencionais.


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  • RENATA CARLA TAVARES SANTOS FELIPE
  • ENVELHECIMENTO AMBIENTAL ACELERADO EM PRF A BASE DE TECIDOS HÍBRIDOS KEVLAR/VIDRO: PROPRIEDADES E INSTABILIDADE ESTRUTURAL

  • Orientador : EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • LUIZ CLAUDIO FERREIRA DA SILVA
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • ROSANA VILARIM DA SILVA
  • WANDERLEY FERREIRA DE AMORIM JÚNIOR
  • Data: 14/09/2012

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  • São vários os mecanismos de danos que os diversos materiais podem sofrer em serviço. No entanto, ao se trabalhar com os materiais compósitos poliméricos isso é algo que necessita de análises principalmente quando expostos a condições ambientais adversas. Logo, a respectiva tese objetiva o estudo da influência direta do envelhecimento ambiental e da forma de hibridização dos tecidos de reforço na estabilidade estrutural, degradação superficial e processo de fratura de laminados compósitos poliméricos. Para tanto se fez necessário o desenvolvimento de dois laminados compósitos poliméricos, onde um deles é reforçado com um tecido bidirecional com mecha híbrida de fibras de kevlar-49/vidro-E e o outro com um tecido também bidirecional, porém com trama e urdume formadas com mechas alternadas de fibras kevlar-49 e fibras de vidro-E. Os tecidos de reforço são de fabricação industrial. Ambos os laminados utilizam como matriz a resina de poliéster, sendo constituídos de quatro camadas cada. Todos os laminados foram confeccionados industrialmente pelo método de fabricação hand lay-up. Para tanto foram fabricados corpos de provas (CP’s) dos respectivos laminados e submetidos ao envelhecimento ambiental acelerado através da câmara de envelhecimento. Os mesmos foram expostos aos ciclos alternados de radiação UV e umidade (vapor aquecido) por um período definido em norma. Ao término do período de exposição os CP’s foram submetidos aos ensaios mecânicos de tração uniaxial e flexão em três pontos e às caracterizações da fratura e da degradação superficial. Além disso, foram submetidos à avaliação da estabilidade estrutural mediante a técnica de mediação de variação de massa (TMVM) e a técnica de medição de variação de espessura (TMVE), sendo essa última desenvolvida nesta tese. Ao término das análises foi observado que a forma de hibridização dos tecidos de reforço e o processo de envelhecimento influenciam diretamente no comportamento mecânico do compósito, no mecanismo de degradação bem como na estabilidade estrutural dos laminados compósitos desenvolvidos.


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  • São vários os mecanismos de danos que os diversos materiais podem sofrer em serviço. No entanto, ao se trabalhar com os materiais compósitos poliméricos isso é algo que necessita de análises principalmente quando expostos a condições ambientais adversas. Logo, a respectiva tese objetiva o estudo da influência direta do envelhecimento ambiental e da forma de hibridização dos tecidos de reforço na estabilidade estrutural, degradação superficial e processo de fratura de laminados compósitos poliméricos. Para tanto se fez necessário o desenvolvimento de dois laminados compósitos poliméricos, onde um deles é reforçado com um tecido bidirecional com mecha híbrida de fibras de kevlar-49/vidro-E e o outro com um tecido também bidirecional, porém com trama e urdume formadas com mechas alternadas de fibras kevlar-49 e fibras de vidro-E. Os tecidos de reforço são de fabricação industrial. Ambos os laminados utilizam como matriz a resina de poliéster, sendo constituídos de quatro camadas cada. Todos os laminados foram confeccionados industrialmente pelo método de fabricação hand lay-up. Para tanto foram fabricados corpos de provas (CP’s) dos respectivos laminados e submetidos ao envelhecimento ambiental acelerado através da câmara de envelhecimento. Os mesmos foram expostos aos ciclos alternados de radiação UV e umidade (vapor aquecido) por um período definido em norma. Ao término do período de exposição os CP’s foram submetidos aos ensaios mecânicos de tração uniaxial e flexão em três pontos e às caracterizações da fratura e da degradação superficial. Além disso, foram submetidos à avaliação da estabilidade estrutural mediante a técnica de mediação de variação de massa (TMVM) e a técnica de medição de variação de espessura (TMVE), sendo essa última desenvolvida nesta tese. Ao término das análises foi observado que a forma de hibridização dos tecidos de reforço e o processo de envelhecimento influenciam diretamente no comportamento mecânico do compósito, no mecanismo de degradação bem como na estabilidade estrutural dos laminados compósitos desenvolvidos.

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  • RAIMUNDO NONATO BARBOSA FELIPE
  • EFEITOS DA RADIAÇÃO UV, TEMPERATURA E VAPOR AQUECIDO NOS COMPÓSITOS POLIMÉRICOS: MONITORAMENTO, INSTABILIDADE ESTRUTURAL E FRATURA

  • Orientador : EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • GILSON GARCIA DA SILVA
  • MARCO ANTONIO DOS SANTOS
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • Data: 28/09/2012

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  • A aplicação dos materiais compósitos e em particular os plásticos reforçados por fibras (PRF) tem conquistado espaço, gradativamente, dos materiais ditos convencionais, porém desafios têm sido colocados quando sua aplicação ocorre em equipamentos e estruturas mecânicas que ficarão expostos a condições ambientais adversas, principalmente quando se tem a influência da degradação ambiental do tipo temperatura, radiação UV e umidade, no desempenho mecânico dessas estruturas, ocasionando danos estruturais irreversíveis tais como: perda de estabilidade dimensional, degradação interfacial, perda de massa, perda das propriedades estruturais e alterações no mecanismo de dano. Neste contexto a presente tese tem como objetivo o desenvolvimento de um processo de monitoramento e modelagem da degradação estrutural, e o estudo das propriedades físicas e mecânicas, em PRF quando em presença de condições ambientais adversas (envelhecimento). O mecanismo de envelhecimento é caracterizado por condições ambientais controladas de vapor aquecido e de radiação ultravioleta. Para a pesquisa foi desenvolvido três compósitos poliméricos, o primeiro uma lâmina de resina poliéster reforçado com manta de fibras curtas de vidro-E (representando a camada exposta ao envelhecimento) e dois laminados, ambos de sete camadas de reforço, sendo um constituído só com manta de fibras curtas de vidro-E, e o outro do tipo híbrido reforçado com fibras de vidro-E/fibras de curauá. Ressalta-se que os dois laminados têm a lâmina de fibras curtas de vidro-E como camada de incidência do processo de envelhecimento. Os corpos de provas (CP’s) foram retirados dos compósitos citados e submetidos ao envelhecimento ambiental acelerado através da câmara de envelhecimento. Para o estudo do monitoramento e modelagem da degradação, os ciclos de envelhecimento a que foram expostos à lâmina foram: ciclos alternados de radiação UV e vapor aquecido, ciclo somente de radiação UV e o ciclo somente de vapor aquecido, por um período definido em norma. Já os laminados foram submetidos a apenas ao ciclo alternado de UV e vapor aquecido. Ao término do período de exposição os CP’s foram submetidos à avaliação da estabilidade estrutural mediante a técnica desenvolvida de medição de variação de espessura (TMVE) e a técnica de mediação de variação de massa (TMVM). Em seguida os mesmos foram submetidos aos ensaios mecânicos de tração uniaxial para a lâmina e todos os laminados, além do ensaio de flexão em três pontos para os laminados. Esse estudo foi seguido da caracterização da fratura e da degradação superficial. Por fim, foi desenvolvido um modelo para os compósitos denominado de Diagrama da Zona de Envelhecimento (DZE) para o monitoramento e predição da resistência mecânica à tração após os processos de envelhecimento. Ao término das análises foi observado que o processo de degradação se dá de forma diferente para cada compósito pesquisado, no entanto todos foram afetados, o processo de envelhecimento mais agressivo foi o de radiação UV, e que o compósito que foi mais afetado em suas propriedades mecânicas foi o laminado híbrido de fibras de vidro-E/curauá.


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  • A aplicação dos materiais compósitos e em particular os plásticos reforçados por fibras (PRF) tem conquistado espaço, gradativamente, dos materiais ditos convencionais, porém desafios têm sido colocados quando sua aplicação ocorre em equipamentos e estruturas mecânicas que ficarão expostos a condições ambientais adversas, principalmente quando se tem a influência da degradação ambiental do tipo temperatura, radiação UV e umidade, no desempenho mecânico dessas estruturas, ocasionando danos estruturais irreversíveis tais como: perda de estabilidade dimensional, degradação interfacial, perda de massa, perda das propriedades estruturais e alterações no mecanismo de dano. Neste contexto a presente tese tem como objetivo o desenvolvimento de um processo de monitoramento e modelagem da degradação estrutural, e o estudo das propriedades físicas e mecânicas, em PRF quando em presença de condições ambientais adversas (envelhecimento). O mecanismo de envelhecimento é caracterizado por condições ambientais controladas de vapor aquecido e de radiação ultravioleta. Para a pesquisa foi desenvolvido três compósitos poliméricos, o primeiro uma lâmina de resina poliéster reforçado com manta de fibras curtas de vidro-E (representando a camada exposta ao envelhecimento) e dois laminados, ambos de sete camadas de reforço, sendo um constituído só com manta de fibras curtas de vidro-E, e o outro do tipo híbrido reforçado com fibras de vidro-E/fibras de curauá. Ressalta-se que os dois laminados têm a lâmina de fibras curtas de vidro-E como camada de incidência do processo de envelhecimento. Os corpos de provas (CP’s) foram retirados dos compósitos citados e submetidos ao envelhecimento ambiental acelerado através da câmara de envelhecimento. Para o estudo do monitoramento e modelagem da degradação, os ciclos de envelhecimento a que foram expostos à lâmina foram: ciclos alternados de radiação UV e vapor aquecido, ciclo somente de radiação UV e o ciclo somente de vapor aquecido, por um período definido em norma. Já os laminados foram submetidos a apenas ao ciclo alternado de UV e vapor aquecido. Ao término do período de exposição os CP’s foram submetidos à avaliação da estabilidade estrutural mediante a técnica desenvolvida de medição de variação de espessura (TMVE) e a técnica de mediação de variação de massa (TMVM). Em seguida os mesmos foram submetidos aos ensaios mecânicos de tração uniaxial para a lâmina e todos os laminados, além do ensaio de flexão em três pontos para os laminados. Esse estudo foi seguido da caracterização da fratura e da degradação superficial. Por fim, foi desenvolvido um modelo para os compósitos denominado de Diagrama da Zona de Envelhecimento (DZE) para o monitoramento e predição da resistência mecânica à tração após os processos de envelhecimento. Ao término das análises foi observado que o processo de degradação se dá de forma diferente para cada compósito pesquisado, no entanto todos foram afetados, o processo de envelhecimento mais agressivo foi o de radiação UV, e que o compósito que foi mais afetado em suas propriedades mecânicas foi o laminado híbrido de fibras de vidro-E/curauá.

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  • CELSO LUIS EVANGELISTA DE OLIVEIRA
  • OBTENÇÃO DE REVESTIMENTO CERÂMICO A PARTIR DA MISTURA DE ARGILA PLÁSTICA COM RESÍDUOS DO CAULIM, DA ESMERALDA, CHAMOTE DE TELHA E CINZA VEGETAL

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • GILSON GARCIA DA SILVA
  • JAQUELIGIA BRITO DA SILVA
  • LUIZ RENATO DE ARAÚJO PONTES
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 11/10/2012

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  • O modo de vida das sociedades atuais tem favorecido a falta de sustentabilidade no planeta. O advento da microeletrônica, informática, automação industrial e o desenvolvimento de novos materiais tem aumentado a oferta de novos produtos com ciclo de vida útil cada vez menor, acarretando, o descarte e a geração de grandes volumes de resíduos sólidos urbanos e industriais, que têm composição cada vez mais complexa, dificultando a ação de reciclagem natural dos ciclos biogeoquímicos da terra, com graves reflexos ao meio ambiente.

                            A exploração e o beneficiamento mineral e a atividade cerâmica interferem diretamente na natureza, pois causam alterações nas características naturais do meio ambiente, modificando o relevo, a composição do solo, a qualidade do ar e da água, ocasionando o comprometimento da qualidade de vida das populações que habitam seu entorno. A extração mineral gera montanhas de resíduos, que são descartados nas proximidades das jazidas sem nenhuma preocupação ambiental. Da mesma forma, a produção de cerâmica vermelha é desenvolvida sem nenhuma preocupação com a saúde do trabalhador e do meio ambiente. Nesta atividade é comum o emprego de lenha sem certificação ambiental que contribui para a desertificação do semiárido e das regiões de caatinga. A cinza gerada após a queima da lenha é, normalmente, lançada nas proximidades das olarias, causando contaminação do solo, do ar e da água e problemas respiratórios à população circunvizinha. O baixo grau de tecnologia empregado na produção de tijolos, telhas e blocos cerâmicos, proporciona grande volume de descarte de produtos queimados, com perdas econômicas significativas para os empresários. Com o objetivo de minimizar os efeitos nocivos ao meio ambiente, agregar valor comercial e tecnológico a materiais descartados pelas indústrias da mineração do caulim, da esmeralda e pelas olariasforam desenvolvidos produtos para revestimento cerâmico a partir de quatro formulações constituídas pelos resíduos do beneficiamento do caulim e da esmeralda, chamote de telha, cinza vegetal e argila ilítica para proporcionar plasticidade às massas. As matérias-primas foram caracterizadas por fluorescência de raios X, difração de raios X, análises térmicas (termomecânica, termogravimétrica, termoderivativa e termodiferencial), análise granulométrica e plasticidade. As formulações foram desenvolvidas levando-se em consideração a composição química de cada matéria-prima e concentrações adequadas de argilominerais, quartzo e fundentes. Foram confeccionados 48 (quarenta e oito) corpos de prova por formulação com umidade de 8%, massa individual de 13 g, empregando prensagem uniaxial e 45 MPa. Os corpos de prova foram secos em estufa elétrica a 110 °C por 24 h, sinterizados nas temperaturas de 1000, 1025, 1050, 1100, 1125 e 1150 °C com taxa de aquecimento de 5 °C/min, e submetidos a ensaios tecnológicos de retração linear de queima, absorção de água, porosidade aparente, massa específica aparente e tensão de ruptura à flexão, sendo analisada sua microestrutura por MEV. Segundo a norma NBR 13818:1997 (Placas cerâmicas para revestimento – Especificação e métodos de ensaio) e a partir dos resultados das propriedades tecnológicas, verificou-se que todas as formulações estudadas produziram produtos destinados a revestimento cerâmico para piso e parede, sendo classificados como porcelanato, grês, semi-grês, semi-poroso e poroso.


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  • O modo de vida das sociedades atuais tem favorecido a falta de sustentabilidade no planeta. O advento da microeletrônica, informática, automação industrial e o desenvolvimento de novos materiais tem aumentado a oferta de novos produtos com ciclo de vida útil cada vez menor, acarretando, o descarte e a geração de grandes volumes de resíduos sólidos urbanos e industriais, que têm composição cada vez mais complexa, dificultando a ação de reciclagem natural dos ciclos biogeoquímicos da terra, com graves reflexos ao meio ambiente.

                            A exploração e o beneficiamento mineral e a atividade cerâmica interferem diretamente na natureza, pois causam alterações nas características naturais do meio ambiente, modificando o relevo, a composição do solo, a qualidade do ar e da água, ocasionando o comprometimento da qualidade de vida das populações que habitam seu entorno. A extração mineral gera montanhas de resíduos, que são descartados nas proximidades das jazidas sem nenhuma preocupação ambiental. Da mesma forma, a produção de cerâmica vermelha é desenvolvida sem nenhuma preocupação com a saúde do trabalhador e do meio ambiente. Nesta atividade é comum o emprego de lenha sem certificação ambiental que contribui para a desertificação do semiárido e das regiões de caatinga. A cinza gerada após a queima da lenha é, normalmente, lançada nas proximidades das olarias, causando contaminação do solo, do ar e da água e problemas respiratórios à população circunvizinha. O baixo grau de tecnologia empregado na produção de tijolos, telhas e blocos cerâmicos, proporciona grande volume de descarte de produtos queimados, com perdas econômicas significativas para os empresários. Com o objetivo de minimizar os efeitos nocivos ao meio ambiente, agregar valor comercial e tecnológico a materiais descartados pelas indústrias da mineração do caulim, da esmeralda e pelas olariasforam desenvolvidos produtos para revestimento cerâmico a partir de quatro formulações constituídas pelos resíduos do beneficiamento do caulim e da esmeralda, chamote de telha, cinza vegetal e argila ilítica para proporcionar plasticidade às massas. As matérias-primas foram caracterizadas por fluorescência de raios X, difração de raios X, análises térmicas (termomecânica, termogravimétrica, termoderivativa e termodiferencial), análise granulométrica e plasticidade. As formulações foram desenvolvidas levando-se em consideração a composição química de cada matéria-prima e concentrações adequadas de argilominerais, quartzo e fundentes. Foram confeccionados 48 (quarenta e oito) corpos de prova por formulação com umidade de 8%, massa individual de 13 g, empregando prensagem uniaxial e 45 MPa. Os corpos de prova foram secos em estufa elétrica a 110 °C por 24 h, sinterizados nas temperaturas de 1000, 1025, 1050, 1100, 1125 e 1150 °C com taxa de aquecimento de 5 °C/min, e submetidos a ensaios tecnológicos de retração linear de queima, absorção de água, porosidade aparente, massa específica aparente e tensão de ruptura à flexão, sendo analisada sua microestrutura por MEV. Segundo a norma NBR 13818:1997 (Placas cerâmicas para revestimento – Especificação e métodos de ensaio) e a partir dos resultados das propriedades tecnológicas, verificou-se que todas as formulações estudadas produziram produtos destinados a revestimento cerâmico para piso e parede, sendo classificados como porcelanato, grês, semi-grês, semi-poroso e poroso.

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  • ADRIANO SILVA BELISIO
  • ANÁLISE ESTATÍSTICA E DO COMPORTAMENTO À FADIGA DE MATERIAIS COMPÓSITOS ATRAVÉS DE RNAS

  • Orientador : RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • WALLACE MOREIRA BESSA
  • MARCO ANTONIO DOS SANTOS
  • WANDERLEY FERREIRA DE AMORIM JÚNIOR
  • Data: 30/11/2012

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  • Os materiais produzidos em indústrias são submetidos a vários ensaios de materiais, para garantir segurança e qualidade aos equipamentos, para determinar as propriedades mecânicas de um material é necessário realizar alguns ensaios para determinar a resistência do material a esforços. A partir desses ensaios obtêm-se as curvas S-N que são utilizados para construir os diagramas de fadiga de vida constante. Porém, estes diagramas, quando construídos com pequenas quantidades de curvas S-N, subestimam ou sobrestimam o comportamento real do compósito, verificando a necessidade sempre crescente de se fazer mais ensaios para a obtenção de maior precisão nos resultado aumentando também os custos da pesquisa. Assim, este trabalho foi dividido em duas partes. A primeira consiste no estudo comparativo dos resultados obtidos usando o modelo piecewise nonlinear model (PNL) com os resultados de uma arquitetura rede modular (MN) no modelamento à fadiga. Na segunda parte consistiu em como associar a equação de probabilidade de Weibull às equações comumente utilizadas no modelamento da curva S-N de materiais compósitos, quais sejam, a equação exponencial e a lei de potencia e suas respectivas generalizações. Para a primeira parte do estudo desta tese utilizou-se de uma base de dados com dez materiais compósitos conhecidos pelas siglas: C10, C12, DD16, HTA-913, IM7-977, MAT(0)2, T800-5245, T800H-3631, QQ1 e QQ1T. Já na segunda parte os materiais DD16, IM7-977 e T800-5245. Os resultados obtidos com os modelos MN e PNL foram satisfatórios para o comportamento de compósitos com materiais fibra de vidro, mas com os de fibra de carbono somente a MN mostrou resultados satisfatórios. Já Os resultados da segunda parte, apontam que as curvas S-N de probabilidade baseadas na lei de potência generalizada reproduz melhor o fenômeno físico.


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  • Os materiais produzidos em indústrias são submetidos a vários ensaios de materiais, para garantir segurança e qualidade aos equipamentos, para determinar as propriedades mecânicas de um material é necessário realizar alguns ensaios para determinar a resistência do material a esforços. A partir desses ensaios obtêm-se as curvas S-N que são utilizados para construir os diagramas de fadiga de vida constante. Porém, estes diagramas, quando construídos com pequenas quantidades de curvas S-N, subestimam ou sobrestimam o comportamento real do compósito, verificando a necessidade sempre crescente de se fazer mais ensaios para a obtenção de maior precisão nos resultado aumentando também os custos da pesquisa. Assim, este trabalho foi dividido em duas partes. A primeira consiste no estudo comparativo dos resultados obtidos usando o modelo piecewise nonlinear model (PNL) com os resultados de uma arquitetura rede modular (MN) no modelamento à fadiga. Na segunda parte consistiu em como associar a equação de probabilidade de Weibull às equações comumente utilizadas no modelamento da curva S-N de materiais compósitos, quais sejam, a equação exponencial e a lei de potencia e suas respectivas generalizações. Para a primeira parte do estudo desta tese utilizou-se de uma base de dados com dez materiais compósitos conhecidos pelas siglas: C10, C12, DD16, HTA-913, IM7-977, MAT(0)2, T800-5245, T800H-3631, QQ1 e QQ1T. Já na segunda parte os materiais DD16, IM7-977 e T800-5245. Os resultados obtidos com os modelos MN e PNL foram satisfatórios para o comportamento de compósitos com materiais fibra de vidro, mas com os de fibra de carbono somente a MN mostrou resultados satisfatórios. Já Os resultados da segunda parte, apontam que as curvas S-N de probabilidade baseadas na lei de potência generalizada reproduz melhor o fenômeno físico.

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  • KILDER CESAR DE ARAUJO RIBEIRO
  • BIOCOMPÓSITOS POLIMÉRICOS: ENVELHECIMENTO AMBIENTAL, INTEGRIDADE ESTRUTURAL E PROCESSO DE RECICLAGEM

  • Orientador : EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • GEORGE SANTOS MARINHO
  • MARCO ANTONIO DOS SANTOS
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • WANDERLEY FERREIRA DE AMORIM JÚNIOR
  • Data: 14/12/2012

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  • Os biocompósitos necessitam atender às condições gerais de serviço com mínimas mudanças de propriedades ao longo de seu ciclo de vida, para servir satisfatoriamente aos interesses produtivos industriais. Assim esta tese objetiva desenvolver novos materiais biocompósitos de matriz polimérica, obtidos a base de resina poliéster com Neopentil Glicol (NPG), denominada de resina náutica. Os biocompósitos têm por reforços resíduos de madeira e tecidos bidirecionais de fibras de juta. Inicialmente duas configurações foram confeccionadas industrialmente por laminação manual. O laminado BJ, na forma de quatro camadas de tecido de juta e o painel BMJ no formato sanduiche, com quatro camadas de tecido de juta e uma camada intermediária (núcleo) com resíduos de madeiras embebidas em resina náutica foram submetidas ao processo de envelhecimento ambiental acelerado com ciclos de radiação UV e de umidade por vapor aquecido, através de câmara construída em projeto da DCR/CNPq seguindo norma ASTM G 53 - 96. Após o envelhecimento os corpos de prova do painel BMJ e do laminado BJ foram processados e reciclados dando origem a uma terceira configuração, o painel BMJ-R (reciclado) contendo quatro camadas de tecido de juta e um núcleo híbrido com resíduos de madeira e fibras trituradas de juta e embebidas em resina náutica. As configurações em estado original e reciclada passaram por ensaios mecânicos de tração, flexão e compressão e ensaios físicos de densidade volumétrica. O painel BMJ também passou pelo ensaio de absorção de umidade em dois ambientes: água destilada e água do mar. Os biocompósitos envelhecidos e corpos de prova de resina náutica não reforçada RN+NPG passaram por ensaios mecânicos de tração e flexão em três pontos e pela avaliação da deterioração por perda de massa após o envelhecimento para observar de que modo à configuração e a presença de um núcleo influenciam tais materiais e em quais aspectos. As amostras de resina náutica funcionaram como parâmetro comparativo da contribuição da mesma no desempenho dos biocompósitos produzidos, frente às intempéries estudadas. Análises comparativas das características da fratura, dos desempenhos mecânicos antes e após o envelhecimento, do processo de reciclagem e da integridade estrutural foram realizadas para se formar uma compreensão global da influência das diversas configurações e fatores, no comportamento mecânico dos biocompósitos poliméricos.


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  • Os biocompósitos necessitam atender às condições gerais de serviço com mínimas mudanças de propriedades ao longo de seu ciclo de vida, para servir satisfatoriamente aos interesses produtivos industriais. Assim esta tese objetiva desenvolver novos materiais biocompósitos de matriz polimérica, obtidos a base de resina poliéster com Neopentil Glicol (NPG), denominada de resina náutica. Os biocompósitos têm por reforços resíduos de madeira e tecidos bidirecionais de fibras de juta. Inicialmente duas configurações foram confeccionadas industrialmente por laminação manual. O laminado BJ, na forma de quatro camadas de tecido de juta e o painel BMJ no formato sanduiche, com quatro camadas de tecido de juta e uma camada intermediária (núcleo) com resíduos de madeiras embebidas em resina náutica foram submetidas ao processo de envelhecimento ambiental acelerado com ciclos de radiação UV e de umidade por vapor aquecido, através de câmara construída em projeto da DCR/CNPq seguindo norma ASTM G 53 - 96. Após o envelhecimento os corpos de prova do painel BMJ e do laminado BJ foram processados e reciclados dando origem a uma terceira configuração, o painel BMJ-R (reciclado) contendo quatro camadas de tecido de juta e um núcleo híbrido com resíduos de madeira e fibras trituradas de juta e embebidas em resina náutica. As configurações em estado original e reciclada passaram por ensaios mecânicos de tração, flexão e compressão e ensaios físicos de densidade volumétrica. O painel BMJ também passou pelo ensaio de absorção de umidade em dois ambientes: água destilada e água do mar. Os biocompósitos envelhecidos e corpos de prova de resina náutica não reforçada RN+NPG passaram por ensaios mecânicos de tração e flexão em três pontos e pela avaliação da deterioração por perda de massa após o envelhecimento para observar de que modo à configuração e a presença de um núcleo influenciam tais materiais e em quais aspectos. As amostras de resina náutica funcionaram como parâmetro comparativo da contribuição da mesma no desempenho dos biocompósitos produzidos, frente às intempéries estudadas. Análises comparativas das características da fratura, dos desempenhos mecânicos antes e após o envelhecimento, do processo de reciclagem e da integridade estrutural foram realizadas para se formar uma compreensão global da influência das diversas configurações e fatores, no comportamento mecânico dos biocompósitos poliméricos.

2011
Dissertações
1
  • JULIANA RICARDO DE SOUZA
  • AVALIAÇÃO DO COMPORTAMENTO TRIBOLÓGICO DE COMPÓSITOS POLIÉSTER/FIBRA DE VIDRO UTILIZANDO RESÍDUOS DE POLIÉSTER/FIBRA DE VIDRO E CARBONATO DE CÁLCIO COMO CARGA

  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • RUTHILENE CATARINA LIMA DA SILVA
  • Data: 20/01/2011

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  • Com a sofisticação das aplicações, fica mais difícil para um único material satisfazer a todas as expectativas, obrigando a conjugação de diferentes materiais, através de suas propriedades individuais, para alcançar as características finais desejadas. Entretanto ao conjugar diferentes materiais é de extrema importância não apenas alcançar boas propriedades mecânicas como também tribológicas, já que cada vez mais esses materiais são utilizados em substituição aos materiais ditos convencionais, no qual requerem boas características tribológicas. A utilização de materiais compósitos e alternativos vem sendo incrementada a cada dia, na medida em que se torna mais generalizada a conscientização de que o uso de recursos renováveis e não agressivos ao meio ambiente faz parte de um novo modelo ecologicamente correto, uma vez que seus resíduos (principalmente Fibra de vidro) não podem ser facilmente reciclados pela dificuldade ainda existente neste processo, já que apresentam duas fases misturadas, sendo uma a matriz polimérica termofixa de difícil reciclagem por ser infusível e a fase de reforços de fibras. Compósitos do tipo matriz termofixa de Poliéster + Fibra de vidro representam uma ameaça devido ao excesso de descarte. Visando minimizar este problema, objetivou-se reutilizar o compósito Poliéster + Fibra de vidro, através de resíduos obtidos pela moagem de facas e bolas. Estes resíduos foram incorporados a novos compósitos de Poliéster/Fibra de vidro pela moldagem por compressão a quente e comparados tribologicamente a compósitos com CaCO3, utilizada geralmente como carga de enchimento, visando uma substituição total ou parcial do CaCO3 por esses resíduos. Os compósitos foram caracterizados por meio térmico (TGA, DSC e DMA), da integridade superficial (determinação da rugosidade, ângulo de contato e energia de superfície), de propriedades mecânicas (dureza) e de ensaios tribológicos (coeficiente de atrito dinâmico e desgaste), a fim de avaliar o efeito das cargas e caracterizar tais materiais para as aplicações a que podem assumir, do ponto de vista tribológico, já que resíduos de Poliéster + Fibra de vidro tem grande potencial de substituição ao CaCO3.


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  • Com a sofisticação das aplicações, fica mais difícil para um único material satisfazer a todas as expectativas, obrigando a conjugação de diferentes materiais, através de suas propriedades individuais, para alcançar as características finais desejadas. Entretanto ao conjugar diferentes materiais é de extrema importância não apenas alcançar boas propriedades mecânicas como também tribológicas, já que cada vez mais esses materiais são utilizados em substituição aos materiais ditos convencionais, no qual requerem boas características tribológicas. A utilização de materiais compósitos e alternativos vem sendo incrementada a cada dia, na medida em que se torna mais generalizada a conscientização de que o uso de recursos renováveis e não agressivos ao meio ambiente faz parte de um novo modelo ecologicamente correto, uma vez que seus resíduos (principalmente Fibra de vidro) não podem ser facilmente reciclados pela dificuldade ainda existente neste processo, já que apresentam duas fases misturadas, sendo uma a matriz polimérica termofixa de difícil reciclagem por ser infusível e a fase de reforços de fibras. Compósitos do tipo matriz termofixa de Poliéster + Fibra de vidro representam uma ameaça devido ao excesso de descarte. Visando minimizar este problema, objetivou-se reutilizar o compósito Poliéster + Fibra de vidro, através de resíduos obtidos pela moagem de facas e bolas. Estes resíduos foram incorporados a novos compósitos de Poliéster/Fibra de vidro pela moldagem por compressão a quente e comparados tribologicamente a compósitos com CaCO3, utilizada geralmente como carga de enchimento, visando uma substituição total ou parcial do CaCO3 por esses resíduos. Os compósitos foram caracterizados por meio térmico (TGA, DSC e DMA), da integridade superficial (determinação da rugosidade, ângulo de contato e energia de superfície), de propriedades mecânicas (dureza) e de ensaios tribológicos (coeficiente de atrito dinâmico e desgaste), a fim de avaliar o efeito das cargas e caracterizar tais materiais para as aplicações a que podem assumir, do ponto de vista tribológico, já que resíduos de Poliéster + Fibra de vidro tem grande potencial de substituição ao CaCO3.

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  • MANOEL FERNANDES DE OLIVEIRA FILHO
  • ANÁLISE DA SENSIBILIDADE DO COMBUSTÍVEL EM FROTAS DE TRANSPORTE COLETIVO COM MOTORIZAÇÃO DIESEL E USO DO B5

    Análise da sensibilidade do combustível em frotas de transporte coletivo com motorização diesel e uso do B5
  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • MARCELO BEZERRA GRILO
  • Data: 31/01/2011

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  • Existem motivações de ordem ambiental e energética para que combustíveis renováveis sejam cada vez mais utilizados. O biodiesel é uma das alternativas renováveis à utilização de óleo diesel de origem fóssil, e sua utilização tem crescido no mundo. O Brasil é historicamente, um dos grandes contribuintes para redução do uso de combustíveis fósseis no mundo. Como o Brasil tem uma propensão muito positiva para o cultivo de oleaginosas, o biodiesel aparece como proposta de solução ambiental e energética. O presente trabalho teve por objetivo comparar desempenho, o desgaste dos componentes do motor na região da câmara de combustão, consumo e emissão de gases do motor originalmente concebido para funcionar com óleo diesel de origem mineral, utilizando-se misturas de biodiesel de soja B5. O trabalho foi realizado nas frotas das empresas de transporte coletivo Transporte Cidade do Natal Ltda., de uso urbano, e Auto de Viação Jardinense Ltda., de transporte interurbano. Foi também acompanhado o trabalho de pesquisa executado no laboratório de engenharia química Nupeg II, da UFRN, sobre a emissão dos gases da combustão, em um motor diesel estacionário de marca Branco, no qual foi utilizado combustível de composições diferentes. Não foram observadas diferenças significativas no desempenho dos motores da frota de ônibus urbano funcionando com misturas de biodiesel comparativamente ao diesel padrão, como também nos órgãos do motor que tiveram contato direto com o combustível.


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  • Existem motivações de ordem ambiental e energética para que combustíveis renováveis sejam cada vez mais utilizados. O biodiesel é uma das alternativas renováveis à utilização de óleo diesel de origem fóssil, e sua utilização tem crescido no mundo. O Brasil é historicamente, um dos grandes contribuintes para redução do uso de combustíveis fósseis no mundo. Como o Brasil tem uma propensão muito positiva para o cultivo de oleaginosas, o biodiesel aparece como proposta de solução ambiental e energética. O presente trabalho teve por objetivo comparar desempenho, o desgaste dos componentes do motor na região da câmara de combustão, consumo e emissão de gases do motor originalmente concebido para funcionar com óleo diesel de origem mineral, utilizando-se misturas de biodiesel de soja B5. O trabalho foi realizado nas frotas das empresas de transporte coletivo Transporte Cidade do Natal Ltda., de uso urbano, e Auto de Viação Jardinense Ltda., de transporte interurbano. Foi também acompanhado o trabalho de pesquisa executado no laboratório de engenharia química Nupeg II, da UFRN, sobre a emissão dos gases da combustão, em um motor diesel estacionário de marca Branco, no qual foi utilizado combustível de composições diferentes. Não foram observadas diferenças significativas no desempenho dos motores da frota de ônibus urbano funcionando com misturas de biodiesel comparativamente ao diesel padrão, como também nos órgãos do motor que tiveram contato direto com o combustível.

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  • EVERLÂNIA MARIA DA SILVA
  • SÍNTESE DE PIGMENTOS CERÂMICOS INORGÂNICOS NANOMÉTRICOS PELA ROTA DOS PRECURSORES POLIMÉRICOS

  • Orientador : CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • FABIANA VILLELA DA MOTTA
  • MARCIO LUIZ VARELA NOGUEIRA DE MORAES
  • Data: 08/02/2011

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  • Considerando a evolução tecnológica em constante crescimento e a necessidade de técnicas de produção na área de cerâmica que avancem em conjunto, buscou-se neste estudo, a pesquisa e desenvolvimento do método dos precursores poliméricos para obtenção de pigmentos cerâmicos inorgânicos. Método que proporciona qualidade à obtenção dos pós precursores dos óxidos pigmentantes e ao mesmo tempo, oferece vantagens de tempo e custo, como: reprodutibilidade, pureza, baixas temperaturas de tratamento térmico, controle de estequiometria. Neste trabalho foram utilizados nitrato de cromo e nitrato de ferro, como precursores. A síntese foi baseada na dissolução do ácido cítrico, como agente complexante; adição dos óxidos metálicos, como íons cromóforos; polimerização com etileno glicol e dopagem com óxido de titânio. Passando por pré-calcinação, desagregação, tratamentos térmicos em diferentes temperaturas de calcinação (700 a 1100°C ), resultando em pigmentos: verde para o óxido de cromo depositado sobre TiO2 (CrTiO3) e laranja para o óxido de ferro depositado sobre TiO2 (FeTiO3). Percebendo-se aumento de sua opacidade com o aumento da temperatura. Foram feitas análises térmicas (TG e DTA), a fim de avaliar sua termodecomposição. Os pós foram caracterizados também por técnicas como DRX, revelando-se a formação de fases cristalinas como Titanato de ferro (FeTiO3) e titanato de Cromo (CrTiO3); MEV, evidenciando-se formação de partículas arredondadas para ambos os óxidos e Análise de Colorimetria, verificando a variação e o potencial de cromaticidade dos pigmentos. Desta forma, os óxidos sintetizados apresentaram-se dentro dos requisitos necessários para serem aplicados como pigmentos e mostra-se possível propor sua utilização em materiais cerâmicos.


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  • Considerando a evolução tecnológica em constante crescimento e a necessidade de técnicas de produção na área de cerâmica que avancem em conjunto, buscou-se neste estudo, a pesquisa e desenvolvimento do método dos precursores poliméricos para obtenção de pigmentos cerâmicos inorgânicos. Método que proporciona qualidade à obtenção dos pós precursores dos óxidos pigmentantes e ao mesmo tempo, oferece vantagens de tempo e custo, como: reprodutibilidade, pureza, baixas temperaturas de tratamento térmico, controle de estequiometria. Neste trabalho foram utilizados nitrato de cromo e nitrato de ferro, como precursores. A síntese foi baseada na dissolução do ácido cítrico, como agente complexante; adição dos óxidos metálicos, como íons cromóforos; polimerização com etileno glicol e dopagem com óxido de titânio. Passando por pré-calcinação, desagregação, tratamentos térmicos em diferentes temperaturas de calcinação (700 a 1100°C ), resultando em pigmentos: verde para o óxido de cromo depositado sobre TiO2 (CrTiO3) e laranja para o óxido de ferro depositado sobre TiO2 (FeTiO3). Percebendo-se aumento de sua opacidade com o aumento da temperatura. Foram feitas análises térmicas (TG e DTA), a fim de avaliar sua termodecomposição. Os pós foram caracterizados também por técnicas como DRX, revelando-se a formação de fases cristalinas como Titanato de ferro (FeTiO3) e titanato de Cromo (CrTiO3); MEV, evidenciando-se formação de partículas arredondadas para ambos os óxidos e Análise de Colorimetria, verificando a variação e o potencial de cromaticidade dos pigmentos. Desta forma, os óxidos sintetizados apresentaram-se dentro dos requisitos necessários para serem aplicados como pigmentos e mostra-se possível propor sua utilização em materiais cerâmicos.

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  • ALINE CRISTINA MENDES DE FARIAS
  • ANÁLISE DA LUBRICIDADE DE MISTURAS DE DIESEL B0, B5, B20, B100 COM ESTER ETÍLICO DE SOJA OU GIRASSOL

  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • RUTHILENE CATARINA LIMA DA SILVA
  • Data: 09/02/2011

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  • No Brasil tem intensificado-se os incentivos sociais, econômicos e tecnológicos para produção de biodiesel através das diversas culturas de oleaginosas. Os motores do ciclo Diesel exigem que o combustível ofereça lubrificação das peças em movimento relativo do sistema de injeção. O Biodiesel é, além de menos poluente, uma alternativa renovável e restauradora da propriedade lubricidade do combustível diesel mineral com teores reduzidos de enxofre; sendo este último responsável pela lubrificação dos combustíveis, mas que tem efeito deletério ao sistema de injeção Diesel ao provocar corrosão metálica. Na definição ASTM D6079, a lubricidade é um termo qualitativo descrito pela habilidade de um fluido afetar o atrito e o desgaste nas superfícies, sendo avaliada pela escara do desgaste produzida e que assegura a eficácia ao filme lubrificante interfacial em sua ação de separação das superfícies sob movimento relativo. Portanto, considerada importante para garantir um bom "running-in" do motor Diesel nos primeiros abastecimentos de combustível, sendo aceitáveis valores de diâmetro de escara de desgaste de < 400 μm e, nos subseqüentes, de < 460 μm (ISO 12156-1). O Regulamento Técnico N° 2/2006 da ANP especifica a norma ASTM D 6079-04 (60 °C) e o método HFRR (High Frequency Reciprocating Test Rig) para designar a lubricidade do Biodiesel. Este trabalho constitui-se da avaliação da lubricidade de combustíveis através de ensaios acelerados em uma bancada HFRR, na qual uma esfera, com movimento alternado e em alta frequência, desliza sobre um disco plano, ambos de aço AISI 52100 e lubrificados por combustível biodiesel: B5, B20 e B100, obtidos por transesterificação etílica de óleo de soja e girassol. Tal método torna possível observar a formação de filme lubrificante na região de lubrificação limítrofe, avaliar o desgaste adesivo e fretting também a baixa velocidade de deslizamento. As respostas termoacústicas de temperatura do contato (T) e nível de pressão sonora (NPS [dB]) foram obtidas por acoplamento de decibelímetro portátil e de sensores térmicos junto à placa de aquisição de dados ao sistema HFRR. Todos os fluidos analisados apresentaram valores de escara de desgaste, de, abaixo de 400 µm, sendo os menores valores calculados para as misturas B100 e B5 de girassol e B20 e B5 de soja (de < 200 µm), portanto, adequados do ponto de vista da integridade estrutural do seu sistema de injeção.


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  • No Brasil tem intensificado-se os incentivos sociais, econômicos e tecnológicos para produção de biodiesel através das diversas culturas de oleaginosas. Os motores do ciclo Diesel exigem que o combustível ofereça lubrificação das peças em movimento relativo do sistema de injeção. O Biodiesel é, além de menos poluente, uma alternativa renovável e restauradora da propriedade lubricidade do combustível diesel mineral com teores reduzidos de enxofre; sendo este último responsável pela lubrificação dos combustíveis, mas que tem efeito deletério ao sistema de injeção Diesel ao provocar corrosão metálica. Na definição ASTM D6079, a lubricidade é um termo qualitativo descrito pela habilidade de um fluido afetar o atrito e o desgaste nas superfícies, sendo avaliada pela escara do desgaste produzida e que assegura a eficácia ao filme lubrificante interfacial em sua ação de separação das superfícies sob movimento relativo. Portanto, considerada importante para garantir um bom "running-in" do motor Diesel nos primeiros abastecimentos de combustível, sendo aceitáveis valores de diâmetro de escara de desgaste de < 400 μm e, nos subseqüentes, de < 460 μm (ISO 12156-1). O Regulamento Técnico N° 2/2006 da ANP especifica a norma ASTM D 6079-04 (60 °C) e o método HFRR (High Frequency Reciprocating Test Rig) para designar a lubricidade do Biodiesel. Este trabalho constitui-se da avaliação da lubricidade de combustíveis através de ensaios acelerados em uma bancada HFRR, na qual uma esfera, com movimento alternado e em alta frequência, desliza sobre um disco plano, ambos de aço AISI 52100 e lubrificados por combustível biodiesel: B5, B20 e B100, obtidos por transesterificação etílica de óleo de soja e girassol. Tal método torna possível observar a formação de filme lubrificante na região de lubrificação limítrofe, avaliar o desgaste adesivo e fretting também a baixa velocidade de deslizamento. As respostas termoacústicas de temperatura do contato (T) e nível de pressão sonora (NPS [dB]) foram obtidas por acoplamento de decibelímetro portátil e de sensores térmicos junto à placa de aquisição de dados ao sistema HFRR. Todos os fluidos analisados apresentaram valores de escara de desgaste, de, abaixo de 400 µm, sendo os menores valores calculados para as misturas B100 e B5 de girassol e B20 e B5 de soja (de < 200 µm), portanto, adequados do ponto de vista da integridade estrutural do seu sistema de injeção.

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  • FEDERICO FERNANDEZ LUBNICKI
  • ESTUDO NUMÉRICO DE ESCOAMENTO TURBULENTO EM PADRÃO ANULAR GÁS-LÍQUIDO EM DUTOS VERTICAIS

  • Orientador : EMILIO ERNESTO PALADINO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EMILIO ERNESTO PALADINO
  • JOAO ALVES DE LIMA
  • ADRIANO DOS SANTOS
  • JADER RISO BARBOSA JUNIOR
  • Data: 17/02/2011

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  • Em escoamentos de mais de uma fase em dutos, estas podem adquirir diferentes morfologias, dependendo das vazões das mesmas e das propriedades dos fluidos escoando. Dentre estes padrões de escoamento, um dos mais comumente encontrados em aplicações industriais é o padrão anular. Para sistemas de gás – líquido este padrão consiste em um filme de líquido escoando pelas paredes e um núcleo de gás com gotas de líquido escoando na região central. Neste trabalho se apresenta um estudo numérico deste padrão de escoamento em dutos verticais, especificamente em sistemas gás – líquido. Para tanto, foi desenvolvido um algoritmo de solução para a resolução numérica do sistema de equações de transporte que governam o fenômeno. As equações de conservação da massa e quantidade de movimento são resolvidas de forma simultânea desde o centro à parede do duto, através do Método de Volumes Finitos. Na interface gás – líquido a conservação do fluxo de quantidade de movimento é garantida através da utilização de uma difusividade equivalente, o que também possibilita a solução do campo de velocidades através de um único sistema de equações. Desta forma, os perfis de velocidades no núcleo de gás e no filme líquido são obtidos iterativamente, juntamente com o gradiente de pressão global e a espessura do filme líquido, utilizando a condição de que os balanços globais de massa no núcleo de gás e no filme líquido sejam satisfeitos. Este algoritmo é utilizado para avaliar diferentes modelos de turbulência desenvolvidos ou adaptados para o escoamento em padrão anular. Para isto, são apresentadas duas propostas para o cálculo da distribuição radial da viscosidade turbulenta, tanto no núcleo de gás quanto dentro do filme. Uma proposta combina um modelo k-L a uma equação para calcular a viscosidade turbulenta dentro do filme líquido e um modelo k-ε de baixos Reynolds no núcleo. A segunda proposta utiliza um modelo k-ε de baixos Reynolds para calcular a viscosidade turbulenta desde o centro à parede. Em ambos os casos, se propõem valores de k e ε na interface adequados para escoamento gás – líquido em padrão anular, baseando-se em conceitos utilizados em escoamento gás – líquido estratificado. Os modelos propostos são comparados com modelos algébricos simples apresentados na literatura, especificamente desenvolvidos para escoamento anular gás – líquido, ao mesmo tempo validando o código implementado com resultados experimentais da literatura.


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  • Em escoamentos de mais de uma fase em dutos, estas podem adquirir diferentes morfologias, dependendo das vazões das mesmas e das propriedades dos fluidos escoando. Dentre estes padrões de escoamento, um dos mais comumente encontrados em aplicações industriais é o padrão anular. Para sistemas de gás – líquido este padrão consiste em um filme de líquido escoando pelas paredes e um núcleo de gás com gotas de líquido escoando na região central. Neste trabalho se apresenta um estudo numérico deste padrão de escoamento em dutos verticais, especificamente em sistemas gás – líquido. Para tanto, foi desenvolvido um algoritmo de solução para a resolução numérica do sistema de equações de transporte que governam o fenômeno. As equações de conservação da massa e quantidade de movimento são resolvidas de forma simultânea desde o centro à parede do duto, através do Método de Volumes Finitos. Na interface gás – líquido a conservação do fluxo de quantidade de movimento é garantida através da utilização de uma difusividade equivalente, o que também possibilita a solução do campo de velocidades através de um único sistema de equações. Desta forma, os perfis de velocidades no núcleo de gás e no filme líquido são obtidos iterativamente, juntamente com o gradiente de pressão global e a espessura do filme líquido, utilizando a condição de que os balanços globais de massa no núcleo de gás e no filme líquido sejam satisfeitos. Este algoritmo é utilizado para avaliar diferentes modelos de turbulência desenvolvidos ou adaptados para o escoamento em padrão anular. Para isto, são apresentadas duas propostas para o cálculo da distribuição radial da viscosidade turbulenta, tanto no núcleo de gás quanto dentro do filme. Uma proposta combina um modelo k-L a uma equação para calcular a viscosidade turbulenta dentro do filme líquido e um modelo k-ε de baixos Reynolds no núcleo. A segunda proposta utiliza um modelo k-ε de baixos Reynolds para calcular a viscosidade turbulenta desde o centro à parede. Em ambos os casos, se propõem valores de k e ε na interface adequados para escoamento gás – líquido em padrão anular, baseando-se em conceitos utilizados em escoamento gás – líquido estratificado. Os modelos propostos são comparados com modelos algébricos simples apresentados na literatura, especificamente desenvolvidos para escoamento anular gás – líquido, ao mesmo tempo validando o código implementado com resultados experimentais da literatura.

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  • AGUSTINA ALVAREZ TOLEDO
  • MODELAGEM NUMÉRICA DO ESCOAEMTO EM PADRÃO ANULAR COM TRANFERENCIA DE CALOR E MASSA

  • Orientador : EMILIO ERNESTO PALADINO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADRIANO DOS SANTOS
  • EMILIO ERNESTO PALADINO
  • JADER RISO BARBOSA JUNIOR
  • JOAO ALVES DE LIMA
  • Data: 18/02/2011

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  • Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento e implementação de um modelo para predizer as características hidrodinâmicas e de transferência de calor em um escoamento em padrão anular em regime turbulento em dutos verticais. Em sistemas gás-líquido com transferência de calor no regime de evaporação convectiva, o coeficiente de transferência de calor é dominado pela turbulência no filme líquido. Por sua vez, o calor é transferido do filme de liquido para o núcleo de gás (gas core) através de três fenômenos: entranhamento de gotas de líquido, que carregam a entalpia do líquido para o núcleo de gás, difusão na interface, e evaporação.

    Desta forma, devido à evaporação contínua, o escoamento é continuamente acelerado pela variação da densidade da mistura. Neste contexto, um algoritmo numérico para a resolução das equações de transporte de massa, quantidade de movimento e energia é desenvolvido. Como o fluxo difusivo de quantidade de movimento na direção axial é desprezível, as equações médias no tempo na forma parabólica são resolvidas, juntamente com a equação da energia para obter o perfil de temperatura no duto e o fluxo total de entalpia na interface. O modelo desenvolvido não faz uso de correlações empíricas nem assume perfis de velocidade ou temperatura no filme de líquido.

    Foi implementado e validado um modelo hidrodinâmico para o escoamento em padrão anular plenamente desenvolvido, considerando a região de entrada térmica, utilizando o Método dos Volumes Finitos. Este modelo considera que o titulo da mistura não varia e, portanto, não há aceleração. Propõe-se para a continuidade do trabalho a incorporação dos termos de aceleração na equação da conservação da quantidade de movimento, juntamente com modelos de evaporação, de forma a contemplar o regime de evaporação convectiva.


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  • Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento e implementação de um modelo para predizer as características hidrodinâmicas e de transferência de calor em um escoamento em padrão anular em regime turbulento em dutos verticais. Em sistemas gás-líquido com transferência de calor no regime de evaporação convectiva, o coeficiente de transferência de calor é dominado pela turbulência no filme líquido. Por sua vez, o calor é transferido do filme de liquido para o núcleo de gás (gas core) através de três fenômenos: entranhamento de gotas de líquido, que carregam a entalpia do líquido para o núcleo de gás, difusão na interface, e evaporação.

    Desta forma, devido à evaporação contínua, o escoamento é continuamente acelerado pela variação da densidade da mistura. Neste contexto, um algoritmo numérico para a resolução das equações de transporte de massa, quantidade de movimento e energia é desenvolvido. Como o fluxo difusivo de quantidade de movimento na direção axial é desprezível, as equações médias no tempo na forma parabólica são resolvidas, juntamente com a equação da energia para obter o perfil de temperatura no duto e o fluxo total de entalpia na interface. O modelo desenvolvido não faz uso de correlações empíricas nem assume perfis de velocidade ou temperatura no filme de líquido.

    Foi implementado e validado um modelo hidrodinâmico para o escoamento em padrão anular plenamente desenvolvido, considerando a região de entrada térmica, utilizando o Método dos Volumes Finitos. Este modelo considera que o titulo da mistura não varia e, portanto, não há aceleração. Propõe-se para a continuidade do trabalho a incorporação dos termos de aceleração na equação da conservação da quantidade de movimento, juntamente com modelos de evaporação, de forma a contemplar o regime de evaporação convectiva.

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  • HALLYJUS ALVES DIAS BEZERRA
  • ESTUDO DA PRESENÇA DE ENTALHES SEMICIRCULARES EM COMPÓSITOS POLIMÉRICOS HÍBRIDOS

  • Orientador : EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • LUIZ CLAUDIO FERREIRA DA SILVA
  • ROSANA VILARIM DA SILVA
  • Data: 18/02/2011

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  • Os materiais compósitos têm uma ampla aplicação nos mais variados setores, como por exemplo, na área médica na confecção de próteses, na indústria automotiva e no setor aeroespacial. Assim é essencial o desenvolvimento de novos compósitos e uma melhor compreensão frente às mais diversas condições de carga e serviço. Vários elementos estruturais são fabricados na presença de descontinuidade geométrica (entalhe, furo etc.) em suas seções longitudinais e/ou transversais, e essas prejudicam a resposta mecânica desses elementos. O objetivo do trabalho é estudar a resposta mecânica de laminados compósitos híbridos de matriz polimérica reforçado com fibras de vidro/juta em um ensaio de tração uniaxial. A resposta mecânica leva em conta tanto a influência da presença de uma descontinuidade geométrica (entalhes semicirculares) quanto da orientação das fibras nas camadas (anisotropia). Os entalhes semicirculares estão localizados na seção longitudinal (com redução da seção transversal) dos mesmos. Nessa análise, a anisotropia é caracterizada por dois tipos de configurações (com diferentes orientações das fibras nas camadas externas). Um estudo comparativo das propriedades mecânicas com e sem a presença dos entalhes é desenvolvido. As duas configurações consistem de quatro camadas de tecidos bidirecionais de fibras de juta e uma camada central de tecido bidirecional de fibras de vidro. Além das propriedades mecânicas, também foi estudada as características da fratura desenvolvidas em cada laminado compósito. Os resultados mostraram que, no estudo comparativo, a anisotropia e a presença dos entalhes semicirculares influi diretamente no comportamento mecânico dos laminados compósitos e bem como na característica final da fratura.


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  • Os materiais compósitos têm uma ampla aplicação nos mais variados setores, como por exemplo, na área médica na confecção de próteses, na indústria automotiva e no setor aeroespacial. Assim é essencial o desenvolvimento de novos compósitos e uma melhor compreensão frente às mais diversas condições de carga e serviço. Vários elementos estruturais são fabricados na presença de descontinuidade geométrica (entalhe, furo etc.) em suas seções longitudinais e/ou transversais, e essas prejudicam a resposta mecânica desses elementos. O objetivo do trabalho é estudar a resposta mecânica de laminados compósitos híbridos de matriz polimérica reforçado com fibras de vidro/juta em um ensaio de tração uniaxial. A resposta mecânica leva em conta tanto a influência da presença de uma descontinuidade geométrica (entalhes semicirculares) quanto da orientação das fibras nas camadas (anisotropia). Os entalhes semicirculares estão localizados na seção longitudinal (com redução da seção transversal) dos mesmos. Nessa análise, a anisotropia é caracterizada por dois tipos de configurações (com diferentes orientações das fibras nas camadas externas). Um estudo comparativo das propriedades mecânicas com e sem a presença dos entalhes é desenvolvido. As duas configurações consistem de quatro camadas de tecidos bidirecionais de fibras de juta e uma camada central de tecido bidirecional de fibras de vidro. Além das propriedades mecânicas, também foi estudada as características da fratura desenvolvidas em cada laminado compósito. Os resultados mostraram que, no estudo comparativo, a anisotropia e a presença dos entalhes semicirculares influi diretamente no comportamento mecânico dos laminados compósitos e bem como na característica final da fratura.

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  • FERNANDA ALVES RIBEIRO
  • ANÁLISE AERODINÂMICA DE PERFIS DE ASA PARA AERONAVES EXPERIMENTAIS TIPO JN-1

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 25/02/2011

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  • A grande importância na escolha do perfil de asa de uma aeronave concerne do fato de sua relevância no desempenho da mesma; influenciando deste os custos de deslocamento (consumo de combustível, nível de vôo, por exemplo), a condições de segurança do vôo (resposta em condições críticas) do avião. O objetivo deste trabalho foi de analisar alguns dos parâmetros aerodinâmicos que incidem sobre alguns tipos de perfis de asa, baseado em experimentação em túnel aerodinâmico, visando determinar a eficiência aerodinâmica de cada uma deles. Foram comparados quatro tipos de perfis de asa, escolhidos a partir de considerações a cerca das características do modelo da aeronave. Um deles apresenta uma configuração simétrica usual, sendo muito comum em aulas de laboratórios por ser uma espécie de padrão aerodinâmico. O segundo perfil apresenta uma configuração do tipo côncavo-convexo; o terceiro, também é um perfil côncavo-convexo, porém, com aplicação distinta do segundo; e, finalmente, o quarto aerofólio possui um perfil plano-convexo. Desta forma, são abrangidas três diferentes categorias de perfil, evidenciando os principais pontos de relevância para seu emprego. Para a realização do experimento foi utilizado um túnel aerodinâmico do tipo circuito aberto, onde foram analisadas as distribuições de pressão em toda a superfície de cada perfil. De posse da curva polar de arrasto de cada perfil de asa pode-se, a partir da base teórica deste trabalho, relacionar as características aerodinâmicas à expectativa de desempenho da aeronave experimental, gerando assim um modelo de seleção com garantia de performance aerodinâmica. Acredita-se que a filosofia de pesquisa utilizada nesta dissertação legitima os resultados obtidos, refletindo em uma alternativa experimental confiável para execução de testes aerodinâmicos em modelos de perfis de asa.


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  • A grande importância na escolha do perfil de asa de uma aeronave concerne do fato de sua relevância no desempenho da mesma; influenciando deste os custos de deslocamento (consumo de combustível, nível de vôo, por exemplo), a condições de segurança do vôo (resposta em condições críticas) do avião. O objetivo deste trabalho foi de analisar alguns dos parâmetros aerodinâmicos que incidem sobre alguns tipos de perfis de asa, baseado em experimentação em túnel aerodinâmico, visando determinar a eficiência aerodinâmica de cada uma deles. Foram comparados quatro tipos de perfis de asa, escolhidos a partir de considerações a cerca das características do modelo da aeronave. Um deles apresenta uma configuração simétrica usual, sendo muito comum em aulas de laboratórios por ser uma espécie de padrão aerodinâmico. O segundo perfil apresenta uma configuração do tipo côncavo-convexo; o terceiro, também é um perfil côncavo-convexo, porém, com aplicação distinta do segundo; e, finalmente, o quarto aerofólio possui um perfil plano-convexo. Desta forma, são abrangidas três diferentes categorias de perfil, evidenciando os principais pontos de relevância para seu emprego. Para a realização do experimento foi utilizado um túnel aerodinâmico do tipo circuito aberto, onde foram analisadas as distribuições de pressão em toda a superfície de cada perfil. De posse da curva polar de arrasto de cada perfil de asa pode-se, a partir da base teórica deste trabalho, relacionar as características aerodinâmicas à expectativa de desempenho da aeronave experimental, gerando assim um modelo de seleção com garantia de performance aerodinâmica. Acredita-se que a filosofia de pesquisa utilizada nesta dissertação legitima os resultados obtidos, refletindo em uma alternativa experimental confiável para execução de testes aerodinâmicos em modelos de perfis de asa.

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  • MARCOS ALEXANDRE DE VASCONCELOS CAVALCANTI
  • ANÁLISE DA INFLUÊNCIA DE SUPERFÍCIES REFLETIVAS NAS PERDAS DE CALOR DE SISTEMAS TÉRMICOS

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 28/02/2011

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  • O uso de superfícies refletiva funcionando como isolante térmico tem crescido de forma significativa nos últimos anos.  Os isolantes térmicos reflexivos são materiais que possuem como características, baixa emissividade, baixa absortividade e elevada refletividade no espectro do infravermelho. A utilização desses materiais é uma alternativa que vem sendo incrementada a cada dia, uma vez que esse tipo de isolante tem propriedades radiantes importantes como forma de minimizar as perdas de calor em sistemas de aquecimento, como também em sistemas de climatização quando se tem como finalidade o bloqueio a passagem de calor em coberturas de edificações. Visando analisar a influência dessas superfícies refletivas como forma de reduzir a transferência de calor em sistemas onde se requer a conservação de energia, montou-se um sistema de paredes múltiplas de três superfícies de aço inoxidável 316 espelhado, espaçadas igualmente entre si e que funcionam como barreira radiante. A análise foi feita no sistema com e sem a presença de vácuo e comparados em seguida com análise feita utilizando a lã de vidro entre as mesmas, uma vez que este tipo de isolante além de ser considerado resistivo, é utilizado tradicionalmente no mundo inteiro em sistemas térmicos. Foram também medidas experimentalmente a refletividade e emissividade das placas utilizadas. Para a obtenção das medidas de temperatura, foi inserido em cada superfície lateral das chapas um termopar fixado a fim de avaliar o comportamento térmico para cada configuração do sistema. Os resultados mostraram que, no estudo comparativo, o uso de superfícies refletidas como forma de minimizar as perdas de calor em sistemas térmicos, em especial, com presença de vácuo, é mais eficiente que a utilização de lã de vidro como isolante convencional.


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  • O uso de superfícies refletiva funcionando como isolante térmico tem crescido de forma significativa nos últimos anos.  Os isolantes térmicos reflexivos são materiais que possuem como características, baixa emissividade, baixa absortividade e elevada refletividade no espectro do infravermelho. A utilização desses materiais é uma alternativa que vem sendo incrementada a cada dia, uma vez que esse tipo de isolante tem propriedades radiantes importantes como forma de minimizar as perdas de calor em sistemas de aquecimento, como também em sistemas de climatização quando se tem como finalidade o bloqueio a passagem de calor em coberturas de edificações. Visando analisar a influência dessas superfícies refletivas como forma de reduzir a transferência de calor em sistemas onde se requer a conservação de energia, montou-se um sistema de paredes múltiplas de três superfícies de aço inoxidável 316 espelhado, espaçadas igualmente entre si e que funcionam como barreira radiante. A análise foi feita no sistema com e sem a presença de vácuo e comparados em seguida com análise feita utilizando a lã de vidro entre as mesmas, uma vez que este tipo de isolante além de ser considerado resistivo, é utilizado tradicionalmente no mundo inteiro em sistemas térmicos. Foram também medidas experimentalmente a refletividade e emissividade das placas utilizadas. Para a obtenção das medidas de temperatura, foi inserido em cada superfície lateral das chapas um termopar fixado a fim de avaliar o comportamento térmico para cada configuração do sistema. Os resultados mostraram que, no estudo comparativo, o uso de superfícies refletidas como forma de minimizar as perdas de calor em sistemas térmicos, em especial, com presença de vácuo, é mais eficiente que a utilização de lã de vidro como isolante convencional.

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  • RICARDO EUGENIO BARBOSA RAMOS FILHO
  • ANÁLISE DE DESEMPENHO DE UM FOGÃO SOLAR CONSTRUÍDO A PARTIR DE SUCATAS DE ANTENA DE TV

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • CARLA GRACY RIBEIRO MENEZES
  • Data: 28/02/2011

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  • O projeto proposto consta de um fogão solar à concentração composto por duas parábolas refletoras de forma elíptica feitas a partir do reaproveitamento de sucatas de antena de TV de 0,28 m² de cobertas por múltiplos espelhos de 2 mm de espessura montadas em uma estrutura metálica feita com o reaproveitamento de sucata, possuindo uma mobilidade para a correção do movimento aparente do sol. O seu aspecto primordial é a viabilização de energia limpa e renovável para a sociedade, combatendo os danos ecológicos causados pela utilização em larga escala de lenha para o cozimento de alimentos. Os ensaios mostram que o fogão chegou à temperatura máxima de 740°C, realizando a ebulição de água em um tempo médio de 28 minutos, cozinhando diversos alimentos como batata, arroz e macarrão em um tempo médio de 45 minutos e ainda funcionando como forno solar, realizando o assamento de pizza e carnes. Comprova-se a viabilidade da utilização do fogão para cozinhar ou assar em duas refeições diárias para uma família, apresentando ainda condições de melhorar sua performance com adição de novos materiais, equipamentos e técnicas.


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  • O projeto proposto consta de um fogão solar à concentração composto por duas parábolas refletoras de forma elíptica feitas a partir do reaproveitamento de sucatas de antena de TV de 0,28 m² de cobertas por múltiplos espelhos de 2 mm de espessura montadas em uma estrutura metálica feita com o reaproveitamento de sucata, possuindo uma mobilidade para a correção do movimento aparente do sol. O seu aspecto primordial é a viabilização de energia limpa e renovável para a sociedade, combatendo os danos ecológicos causados pela utilização em larga escala de lenha para o cozimento de alimentos. Os ensaios mostram que o fogão chegou à temperatura máxima de 740°C, realizando a ebulição de água em um tempo médio de 28 minutos, cozinhando diversos alimentos como batata, arroz e macarrão em um tempo médio de 45 minutos e ainda funcionando como forno solar, realizando o assamento de pizza e carnes. Comprova-se a viabilidade da utilização do fogão para cozinhar ou assar em duas refeições diárias para uma família, apresentando ainda condições de melhorar sua performance com adição de novos materiais, equipamentos e técnicas.

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  • ANGELICA GILKSANA SOUZA DE LIMA
  • ESTUDO DO POTENCIAL REFRATÁRIO DE ARGILAS SÍLICO-ALUMINOSAS DO RIO GRANDE DO NORTE

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • JOSE EDUARDO VILAR CUNHA
  • JOSE NILDO GALDINO
  • Data: 28/02/2011

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  • O segmento da indústria cerâmica estrutural é um dos mais importantes para a economia do Rio Grande do Norte. A cadeia produtiva soma um total de 206 empresas que estão distribuídas em 39 municípios e concentradas em três pólos regionais: Seridó, Apodi/Assu e na grande Natal. A produção da indústria cerâmica no Estado gira em torno de 80 milhões de peças/mês, sendo 50.186 milhões delas telhas, o que faz do Rio Grande do Norte um dos maiores fabricantes do produto no País. Diferentes produtos cerâmicos podem ser fabricados através da mistura de duas ou mais argilas com minerais acessórios. As misturas adquirem características próprias e formam o que se denomina massa cerâmica. Massas refratárias apresentam alto ponto de fusão e suportam choque térmico. Sua composição contém argilas refratárias pobres em óxido de ferro e materiais fundentes. Uma linha de produtos cerâmicos semi-refratários que se destaca pelo seu alto valor agregado são os tijolos aparentes na cor marfim ou avermelhado, utilizados na construção de churrasqueiras, lareiras, fogões a lenha e braseiros. O objetivo do presente trabalho foi estudar a utilização de argilas aluminosas ou sílico-aluminosas do parque industrial do RN, para a produção de tijolos semi-refratários de queima clara. A argila e o caulim foram, caracterizadas quanto à sua composição química e mineralógica, logo após foram formuladas massas cerâmicas com diferentes concentrações dos componentes, estas foram formuladas, prensadas e sinterizadas. Após a sinterização os produtos resultantes foram caracterizados do ponto de vista mecânico, térmico e dimensional além da caracterização por difratometria de raios-X e microscopia eletrônica de varredura. Com a obtenção dos resultados pudemos concluir que a argila estudada pode ser utilizada para a produção de tijolos semi-refratários.


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  • O segmento da indústria cerâmica estrutural é um dos mais importantes para a economia do Rio Grande do Norte. A cadeia produtiva soma um total de 206 empresas que estão distribuídas em 39 municípios e concentradas em três pólos regionais: Seridó, Apodi/Assu e na grande Natal. A produção da indústria cerâmica no Estado gira em torno de 80 milhões de peças/mês, sendo 50.186 milhões delas telhas, o que faz do Rio Grande do Norte um dos maiores fabricantes do produto no País. Diferentes produtos cerâmicos podem ser fabricados através da mistura de duas ou mais argilas com minerais acessórios. As misturas adquirem características próprias e formam o que se denomina massa cerâmica. Massas refratárias apresentam alto ponto de fusão e suportam choque térmico. Sua composição contém argilas refratárias pobres em óxido de ferro e materiais fundentes. Uma linha de produtos cerâmicos semi-refratários que se destaca pelo seu alto valor agregado são os tijolos aparentes na cor marfim ou avermelhado, utilizados na construção de churrasqueiras, lareiras, fogões a lenha e braseiros. O objetivo do presente trabalho foi estudar a utilização de argilas aluminosas ou sílico-aluminosas do parque industrial do RN, para a produção de tijolos semi-refratários de queima clara. A argila e o caulim foram, caracterizadas quanto à sua composição química e mineralógica, logo após foram formuladas massas cerâmicas com diferentes concentrações dos componentes, estas foram formuladas, prensadas e sinterizadas. Após a sinterização os produtos resultantes foram caracterizados do ponto de vista mecânico, térmico e dimensional além da caracterização por difratometria de raios-X e microscopia eletrônica de varredura. Com a obtenção dos resultados pudemos concluir que a argila estudada pode ser utilizada para a produção de tijolos semi-refratários.

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  • RODRIGO MARCIO DA SILVA
  • ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE PROPRIEDADES MECÂNICAS, TERMOFÍSICAS E GEOMÉTRICAS DE TIJOLOS PRODUZIDOS PELOS FORNOS CAIEIRA E ABÓBADA

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 30/03/2011

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  • Na Região Nordeste, as indústrias ceramistas exercem um papel fundamental na economia dos seus nove estados, sendo a maioria delas localizadas em regiões bem definidas tomando-se em conta a proximidade das matérias-primas utilizadas. No Estado do Rio Grande do Norte as olarias são distribuídas em diversos municípios, nas quatro mesorregiões, que são: Oeste Potiguar, Centro Potiguar, Agreste Potiguar e Leste Potiguar. As cerâmicas, em sua maioria, são responsáveis por produtos utilizados na construção civil como tijolos furados, tijolos brancos e telhas e utilizam como combustível a lenha. Este trabalho tem um enfoque principal na indústria cerâmica da cidade de Parelhas-RN, localizada na região do Seridó a 232 km de Natal, capital do estado do Rio Grande do Norte. Os fornos nessa cidade, utilizados para a fabricação de tijolos furados possuem a configuração caieira em sua maioria e abóbada, geralmente operados de forma empírica, utilizando princípios de controle bastante primitivos, sendo predominante o controle visual. O objetivo deste trabalho é analisar o tijolo furado produzido por ambas  configurações, utilizando a norma NBR 15270, que trata de blocos de alvenaria, para verificar as diferenças dos produtos oriundos de ambos os tipos de fornos utilizando a mesma matéria-prima. Para demonstrar a diferença da eficiência térmicas dos fornos será realizado um balanço energético avaliando as perdas radiativas e convectivas. Serão analisadas as características termofísicas por meio dos ensaios de determinação da absorção de água obtido a partir da diferença entre a massa seca e a massa úmida da amostra e análise do gradiente térmico; as características mecânicas a partir da determinação da resistência à compressão dos blocos cerâmicos popularmente conhecidos como tijolos e também serão analisadas as características geométricas dos tijolos com o objetivo de verificar a homogeneidade da fabricação. A análise térmica dos fornos e a análise das características dos produtos produzidos são de fundamental importância, já que pode ser feito um paralelo entre a energia gasta por ambas as configurações com o custo de construção do mesmo, bem como ser um instrumento de pesquisa que poderá orientar futuros investidores no ramo da cerâmica vermelha, já que estudos com essa dimensão ainda se encontram bastante escassos no nosso país.


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  • Na Região Nordeste, as indústrias ceramistas exercem um papel fundamental na economia dos seus nove estados, sendo a maioria delas localizadas em regiões bem definidas tomando-se em conta a proximidade das matérias-primas utilizadas. No Estado do Rio Grande do Norte as olarias são distribuídas em diversos municípios, nas quatro mesorregiões, que são: Oeste Potiguar, Centro Potiguar, Agreste Potiguar e Leste Potiguar. As cerâmicas, em sua maioria, são responsáveis por produtos utilizados na construção civil como tijolos furados, tijolos brancos e telhas e utilizam como combustível a lenha. Este trabalho tem um enfoque principal na indústria cerâmica da cidade de Parelhas-RN, localizada na região do Seridó a 232 km de Natal, capital do estado do Rio Grande do Norte. Os fornos nessa cidade, utilizados para a fabricação de tijolos furados possuem a configuração caieira em sua maioria e abóbada, geralmente operados de forma empírica, utilizando princípios de controle bastante primitivos, sendo predominante o controle visual. O objetivo deste trabalho é analisar o tijolo furado produzido por ambas  configurações, utilizando a norma NBR 15270, que trata de blocos de alvenaria, para verificar as diferenças dos produtos oriundos de ambos os tipos de fornos utilizando a mesma matéria-prima. Para demonstrar a diferença da eficiência térmicas dos fornos será realizado um balanço energético avaliando as perdas radiativas e convectivas. Serão analisadas as características termofísicas por meio dos ensaios de determinação da absorção de água obtido a partir da diferença entre a massa seca e a massa úmida da amostra e análise do gradiente térmico; as características mecânicas a partir da determinação da resistência à compressão dos blocos cerâmicos popularmente conhecidos como tijolos e também serão analisadas as características geométricas dos tijolos com o objetivo de verificar a homogeneidade da fabricação. A análise térmica dos fornos e a análise das características dos produtos produzidos são de fundamental importância, já que pode ser feito um paralelo entre a energia gasta por ambas as configurações com o custo de construção do mesmo, bem como ser um instrumento de pesquisa que poderá orientar futuros investidores no ramo da cerâmica vermelha, já que estudos com essa dimensão ainda se encontram bastante escassos no nosso país.

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  • DABNEY SERGIO GUEDES DE MORAIS
  • ANÁLISE DAS PROPRIEDADES TERMOFÍSICAS, MECÂNICAS E GEOMÉTRICAS DE TELHAS CERÂMICAS QUEIMADAS EM FORNO CAIEIRA E FORNO ABÓBADA

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JORGE MAGNER LOURENÇO
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • Data: 31/03/2011

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  • Na indústria de cerâmica vermelha a telha desponta como o produto mais fabricado pela indústria de cerâmica do Seridó/RN, sendo os fornos intermitentes do tipo abóbada e caieira os principais fornos utilizados para a queima destas telhas. Verificou-se a necessidade de se fazer um estudo da influência exercida pelo tipo de forno no qual as telhas são queimadas nas suas propriedades termofísicas, mecânicas e geométricas. As amostras de telhas são oriundas de uma cerâmica localiza em Parelhas/RN. Sendo selecionadas 24 amostras de um mesmo lote, no entanto estas foram posteriormente separadas em dois lotes de 12 unidades e levadas a queima no forno caieira e no forno abóbada. Com relação a estes fornos, foi realizado um estudo da taxa de transferência de calor ao meio ambiente para cada tipo de forno. Assim as amostras após serem queimadas foram levadas para análise em laboratório. As propriedades verificadas foram à impermeabilidade, determinação da massa seca e da absorção da água, determinação da carga de ruptura à flexão e de suas características geométricas. Os ensaios foram realizados à luz das normas vigentes.


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  • Na indústria de cerâmica vermelha a telha desponta como o produto mais fabricado pela indústria de cerâmica do Seridó/RN, sendo os fornos intermitentes do tipo abóbada e caieira os principais fornos utilizados para a queima destas telhas. Verificou-se a necessidade de se fazer um estudo da influência exercida pelo tipo de forno no qual as telhas são queimadas nas suas propriedades termofísicas, mecânicas e geométricas. As amostras de telhas são oriundas de uma cerâmica localiza em Parelhas/RN. Sendo selecionadas 24 amostras de um mesmo lote, no entanto estas foram posteriormente separadas em dois lotes de 12 unidades e levadas a queima no forno caieira e no forno abóbada. Com relação a estes fornos, foi realizado um estudo da taxa de transferência de calor ao meio ambiente para cada tipo de forno. Assim as amostras após serem queimadas foram levadas para análise em laboratório. As propriedades verificadas foram à impermeabilidade, determinação da massa seca e da absorção da água, determinação da carga de ruptura à flexão e de suas características geométricas. Os ensaios foram realizados à luz das normas vigentes.

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  • MIGUEL CABRAL DE MACÊDO NETO
  • ANÁLISE DE DESEMPENHO DE UM FOGÃO SOLAR COM PARABOLA FABRICADA EM MATERIAL COMPÓSITO

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • PRISCYLLA CINTHYA ALVES GONDIM
  • Data: 30/05/2011

  • Mostrar Resumo
  • Apresenta-se um fogão solar  a  concentração  com  parábola  refletora 
    construída  com  um material  compósito. Foi utilizado um molde de concreto com
    perfil parabólico obtido através da modelagem. Serão apresentados os processos
    de fabricação e montagem e resultados de testes para determinar a temperatura de
    contacto e os tempos de cozedura de certos tipos de alimentos. Este fogão solar
    tem a concentração como principal característica seu custo baixo, sendo
    produzidos a partir de uma composição de materiais reutilizáveis, como cimento,
    gesso e EPS triturado e pneus. Apresenta área de captação de 1,0 metros
    quadrados e sua parábola foi coberto com segmentos de espelhos de 25 cm². As
    principais carracterísticas do fogão solar à concentração proposto são seus
    fáceis processos de fabricação e montagem e seu baixo custo. Obteve-se
    temperatura de foco superioor a 650°C. Demonstrou-se a viabilidade de coção
    desse fogão solar para vários tipo de  alimentos como feijão, batata, arroz,
    inhame, arroz, macarrão e pode ser usado em duas refeições para uma família de
    quatro pessoas. Demonstrou-se a competitividade do fogão solar estudado com
    outros apontados pela literatura solar para cocção de alimentos e até mesmo com
    o fogão a gás para excelentes condições solarimétricas. Este protótipo pode
    representar uma importante contribuição para o uso de fogões solares,
    especialmente no Nordeste, para o combate à desertificação, e emissão de
    poluentes pelo uso massivo de lenha, que causa desequilíbrio ecológico nessa
    região.


  • Mostrar Abstract
  • Apresenta-se um fogão solar  a  concentração  com  parábola  refletora 
    construída  com  um material  compósito. Foi utilizado um molde de concreto com
    perfil parabólico obtido através da modelagem. Serão apresentados os processos
    de fabricação e montagem e resultados de testes para determinar a temperatura de
    contacto e os tempos de cozedura de certos tipos de alimentos. Este fogão solar
    tem a concentração como principal característica seu custo baixo, sendo
    produzidos a partir de uma composição de materiais reutilizáveis, como cimento,
    gesso e EPS triturado e pneus. Apresenta área de captação de 1,0 metros
    quadrados e sua parábola foi coberto com segmentos de espelhos de 25 cm². As
    principais carracterísticas do fogão solar à concentração proposto são seus
    fáceis processos de fabricação e montagem e seu baixo custo. Obteve-se
    temperatura de foco superioor a 650°C. Demonstrou-se a viabilidade de coção
    desse fogão solar para vários tipo de  alimentos como feijão, batata, arroz,
    inhame, arroz, macarrão e pode ser usado em duas refeições para uma família de
    quatro pessoas. Demonstrou-se a competitividade do fogão solar estudado com
    outros apontados pela literatura solar para cocção de alimentos e até mesmo com
    o fogão a gás para excelentes condições solarimétricas. Este protótipo pode
    representar uma importante contribuição para o uso de fogões solares,
    especialmente no Nordeste, para o combate à desertificação, e emissão de
    poluentes pelo uso massivo de lenha, que causa desequilíbrio ecológico nessa
    região.

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  • JACIANA SILVA DE SANTANA
  • ESTUDO EXPERIMENTAL DO DESLIZAMENTO LUBRIFICADO DE METAIS EM CONTATO CILINDRO-PLANO

  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • SALETE MARTINS ALVES
  • WANDERSON SANTANA DA SILVA
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 06/06/2011

  • Mostrar Resumo
  • Avaliou-se, neste trabalho, o desempenho tribológico de um óleo biodegradável de rícino em comparação ao óleo comercial SAE 40, através do desgaste lubrificado de metais existentes no mercado, alumínio 6261, bronze TM-23 e aço trefilado AISI 1045 temperado e revenido. Os ensaios foram realizados em um tribômetro de deslizamento concebido para explorar o desgaste dos corpos-de-prova metálicos. A carga normal aplicada no contato foi de 9 N e 20 N, a velocidade relativa e a distância de deslizamento foram, respectivamente 0,83 m/s e 6 Km, determinados após ensaios exploratórios iniciais. O aquecimento do sistema, devido ao atrito de deslizamento, foi monitorado utilizando termopares tipo K, localizados a 3,0±0,5 mm de distância do contato. O monitoramento complementar foi realizado através de sensores que medem o nível de pressão sonora (NPS) e a velocidade global de vibração (VGV) do sistema. Os materiais metálicos foram previamente caracterizados através de medidas de rugosidade, dureza, análise metalográfica e DRX. Medidas de massa específica, viscosidade, ponto de fulgor e acidez foram realizadas para caracterizar os óleos lubrificantes.

    Os mecanismos de desgaste das superfícies metálicas foram analisados por Microscopia Óptica (MO) e Eletrônica de Varredura (MEV). Os resultados de aquecimento a 3 mm do contato apresentam melhores resultados para o óleo de rícino.


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  • Avaliou-se, neste trabalho, o desempenho tribológico de um óleo biodegradável de rícino em comparação ao óleo comercial SAE 40, através do desgaste lubrificado de metais existentes no mercado, alumínio 6261, bronze TM-23 e aço trefilado AISI 1045 temperado e revenido. Os ensaios foram realizados em um tribômetro de deslizamento concebido para explorar o desgaste dos corpos-de-prova metálicos. A carga normal aplicada no contato foi de 9 N e 20 N, a velocidade relativa e a distância de deslizamento foram, respectivamente 0,83 m/s e 6 Km, determinados após ensaios exploratórios iniciais. O aquecimento do sistema, devido ao atrito de deslizamento, foi monitorado utilizando termopares tipo K, localizados a 3,0±0,5 mm de distância do contato. O monitoramento complementar foi realizado através de sensores que medem o nível de pressão sonora (NPS) e a velocidade global de vibração (VGV) do sistema. Os materiais metálicos foram previamente caracterizados através de medidas de rugosidade, dureza, análise metalográfica e DRX. Medidas de massa específica, viscosidade, ponto de fulgor e acidez foram realizadas para caracterizar os óleos lubrificantes.

    Os mecanismos de desgaste das superfícies metálicas foram analisados por Microscopia Óptica (MO) e Eletrônica de Varredura (MEV). Os resultados de aquecimento a 3 mm do contato apresentam melhores resultados para o óleo de rícino.

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  • JOSE JORGE BARROS DE SANTANA
  • ESTUDO DE UM ISOLANTE TÉRMICO PARA TUBOS FABRICADO EM MATERIAL COMPÓSITO

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • PRISCYLLA CINTHYA ALVES GONDIM
  • Data: 06/06/2011

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  • Apresenta-se um novo tipo de isolamento térmico para tubos condutores de
    água quente, que pode ser utilizado em sistemas solares para aquecimento
    de água, que consiste de um compósito, de diferentes composições, á base
    de gesso, cimento e EPS triturado, dendê e água. Tal compósito tem como
    principais características seus fáceis processos de fabricação e montagem
    e baixo custo. Serão apresentados resultados comparativos relativos aos
    ensaios térmicos e de materiais dos tubos propostos. Foram utilizadas
    quatro formulações para a fabricação dos tubos, com três diâmetros 70, 65
    e 42mm. Foi também testada a espuma elastomérica convencionalmente
    utilizada para isolamento térmico até 1'10°C, para uma análise comparativa
    com o tubo compósito isolante térmico proposto. Demonstrar-se-á que o
    custo de fabricação de tais tubos alternativos é competitivo com a espuma
    elastomérica ensaiada, porém os resultados do tubo compósito, para a faixa
    de temperatura analisada, são inferiores.  Outra desvantagem do tubo
    compósito isolante térmico é sua significativa massa. Seria importante
    testar tal compósito para maiores níveis de temperatura para um
    diagnóstico de competitividade técnica com isolantes térmicos
    convencionalmente utilizados. Um fator positivo da utilização do
    tubo-compósito proposto seria a reciclagem do EPS tão danoso ao ambiente,
    representando uma aplicação científica ambientalmente correta.


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  • Apresenta-se um novo tipo de isolamento térmico para tubos condutores de
    água quente, que pode ser utilizado em sistemas solares para aquecimento
    de água, que consiste de um compósito, de diferentes composições, á base
    de gesso, cimento e EPS triturado, dendê e água. Tal compósito tem como
    principais características seus fáceis processos de fabricação e montagem
    e baixo custo. Serão apresentados resultados comparativos relativos aos
    ensaios térmicos e de materiais dos tubos propostos. Foram utilizadas
    quatro formulações para a fabricação dos tubos, com três diâmetros 70, 65
    e 42mm. Foi também testada a espuma elastomérica convencionalmente
    utilizada para isolamento térmico até 1'10°C, para uma análise comparativa
    com o tubo compósito isolante térmico proposto. Demonstrar-se-á que o
    custo de fabricação de tais tubos alternativos é competitivo com a espuma
    elastomérica ensaiada, porém os resultados do tubo compósito, para a faixa
    de temperatura analisada, são inferiores.  Outra desvantagem do tubo
    compósito isolante térmico é sua significativa massa. Seria importante
    testar tal compósito para maiores níveis de temperatura para um
    diagnóstico de competitividade técnica com isolantes térmicos
    convencionalmente utilizados. Um fator positivo da utilização do
    tubo-compósito proposto seria a reciclagem do EPS tão danoso ao ambiente,
    representando uma aplicação científica ambientalmente correta.

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  • JULIO CESAR DOS SANTOS
  • ANÁLISE DE CONFIABILIDADE DE UMA BOMBA CENTRÍFUGA: Aplicação na Injeção de Água para Recuperação de Petróleo

  • Orientador : FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • MARCIANO FURUKAVA
  • KLEIBER LIMA DE BESSA
  • Data: 17/06/2011

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  • A necessidade da indústria do petróleo de produzir com o máximo de eficiência, sem esquecer os aspectos de segurança e meio ambiente, incentiva a otimização dos processos produtivos, buscando atingir um nível de excelência na aquisição de equipamentos, pelo qual se garanta a qualidade, sem prejuízo da segurança de instalações e de pessoas. Conhecer a confiabilidade de um equipamento, e o que esta representa para um sistema, é de fundamental importância para a estratégia de produção quando se visa o máximo de retorno sobre o capital investido. As técnicas de análise de confiabilidade vêm sendo cada vez mais aplicadas na indústria como uma ferramenta estratégica para a predição da probabilidade de falhas e a garantia da integridade dos processos. Alguns fundamentos e teorias na área de confiabilidade embasam as decisões de se utilizar cálculos estocásticos na estimativa de falhas de equipamentos. Esta dissertação propõe o uso de duas técnicas capazes de associar aspectos qualitativos, advindos de informações coletadas no campo - através de opiniões de especialistas -, e quantitativos, provenientes de bancos de dados de registros de falhas, elaborados por empresas do segmento petrolífero do mar do norte Europeu, mais conhecido como OREDA. Este trabalho trata do uso dessas duas técnicas, aplicadas em uma bomba centrífuga de um sistema de injeção de água produzida em dois cenários possíveis de operação. Os dados obtidos nas avaliações foram processados em software comercial de confiabilidade. Com o resultado desse hibridismo foi possível determinar seu ciclo de vida e qual será o impacto na produção caso este venha a falhar. O uso dessa técnica permitira orientar qual a melhor política de manutenção, ferramenta importante para a tomada de decisões estratégicas na gestão do ativo.


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  • A necessidade da indústria do petróleo de produzir com o máximo de eficiência, sem esquecer os aspectos de segurança e meio ambiente, incentiva a otimização dos processos produtivos, buscando atingir um nível de excelência na aquisição de equipamentos, pelo qual se garanta a qualidade, sem prejuízo da segurança de instalações e de pessoas. Conhecer a confiabilidade de um equipamento, e o que esta representa para um sistema, é de fundamental importância para a estratégia de produção quando se visa o máximo de retorno sobre o capital investido. As técnicas de análise de confiabilidade vêm sendo cada vez mais aplicadas na indústria como uma ferramenta estratégica para a predição da probabilidade de falhas e a garantia da integridade dos processos. Alguns fundamentos e teorias na área de confiabilidade embasam as decisões de se utilizar cálculos estocásticos na estimativa de falhas de equipamentos. Esta dissertação propõe o uso de duas técnicas capazes de associar aspectos qualitativos, advindos de informações coletadas no campo - através de opiniões de especialistas -, e quantitativos, provenientes de bancos de dados de registros de falhas, elaborados por empresas do segmento petrolífero do mar do norte Europeu, mais conhecido como OREDA. Este trabalho trata do uso dessas duas técnicas, aplicadas em uma bomba centrífuga de um sistema de injeção de água produzida em dois cenários possíveis de operação. Os dados obtidos nas avaliações foram processados em software comercial de confiabilidade. Com o resultado desse hibridismo foi possível determinar seu ciclo de vida e qual será o impacto na produção caso este venha a falhar. O uso dessa técnica permitira orientar qual a melhor política de manutenção, ferramenta importante para a tomada de decisões estratégicas na gestão do ativo.

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  • NELSON RIOS DALTRO
  • DESENVOLVIMENTO DE UM LAMINADO COMPÓSITO HÍBRIDO A BASE DE FIBRAS DE VIDRO/LICURÍ

  • Orientador : EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • LUIZ CLAUDIO FERREIRA DA SILVA
  • MARCO ANTONIO DOS SANTOS
  • Data: 20/06/2011

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  • O presente trabalho de investigação baseia-se, em principio, na busca de reforços naturais alternativos aos compósitos poliméricos ou denominados de plásticos reforçados. A idealização de confeccionar um compósito híbrido com reforço de fibras vegetais de licuri com as fibras sintéticas de vidro tipo E é pioneira nessa área, principalmente com a utilização de tecidos unidirecionais de fibras de licuri. O compósito foi desenvolvido na forma de um laminado de 05 camadas, cuja configuração envolve três camadas de mantas de fibras curtas de vidro-E e duas camadas de tecido unidirecional de fibras de licuri, distribuídas de forma alternada.  O mesmo foi confeccionado industrialmente. O compósito tem na sua estrutura poliéster ortofitálica (insaturada) como matriz. A proposta é de se estudar o desempenho das propriedades mecânicas (resistência última, rigidez e deformação de ruptura) através dos ensaios de tração uniaxial e flexão de três pontos. Uma parte da pesquisa foi direcionada para estudos comparativos destas propriedades mecânicas entre os dois ensaios e entre outros laminados híbridos, além da análise do comportamento da interface entre as camadas reforçadas com os diferentes tipos de fibras. Também foram realizadas as analises macroscópicas e microscópicas das características finais da fratura para ambos os ensaios.


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  • O presente trabalho de investigação baseia-se, em principio, na busca de reforços naturais alternativos aos compósitos poliméricos ou denominados de plásticos reforçados. A idealização de confeccionar um compósito híbrido com reforço de fibras vegetais de licuri com as fibras sintéticas de vidro tipo E é pioneira nessa área, principalmente com a utilização de tecidos unidirecionais de fibras de licuri. O compósito foi desenvolvido na forma de um laminado de 05 camadas, cuja configuração envolve três camadas de mantas de fibras curtas de vidro-E e duas camadas de tecido unidirecional de fibras de licuri, distribuídas de forma alternada.  O mesmo foi confeccionado industrialmente. O compósito tem na sua estrutura poliéster ortofitálica (insaturada) como matriz. A proposta é de se estudar o desempenho das propriedades mecânicas (resistência última, rigidez e deformação de ruptura) através dos ensaios de tração uniaxial e flexão de três pontos. Uma parte da pesquisa foi direcionada para estudos comparativos destas propriedades mecânicas entre os dois ensaios e entre outros laminados híbridos, além da análise do comportamento da interface entre as camadas reforçadas com os diferentes tipos de fibras. Também foram realizadas as analises macroscópicas e microscópicas das características finais da fratura para ambos os ensaios.

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  • SISTANLEY JONES LIMA BISPO
  • ESTUDO DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DE BIOCOMPÓSITOS DE POLIPROPILENO REFORÇADOS COM FIBRAS NATURAIS

  • Orientador : RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • LUIZ CLAUDIO FERREIRA DA SILVA
  • MARCO ANTONIO DOS SANTOS
  • Data: 20/06/2011

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  • Esta pesquisa apresenta uma abordagem da adição de fibras de licuri e carauá em uma matriz polimérica termoplástica, essa como proposta alternativa de reforço aos compósitos poliméricos. Teores de fibras de 0, 5, 10, e 20 % (p/p) foram analisados para verificação de suas propriedades mecânicas comparando-as, inclusive com as propriedades do polipropileno. Os grãos (pellets) destes compósitos foram preparados em uma extrusora e em seguida granulados. Os corpos de prova foram moldados por injeção e submetidos aos ensaios mecânicos de tração uniaxial, flexão em três pontos, impacto, além de ensaios térmicos (HDT). Estes compósitos também foram submetidas a ensaio físico-químico de índice de fluidez (IF). Observou-se que a incorporação de fibras nos compósitos de PP com curauá e PP com licuri provocou um aumento no módulo de elasticidade e uma diminuição na resistência ao impacto. Estes tiveram o mesmo comportamento quando ensaiados por tração uniaxial, com valores similares de tensão última para todos. Outro ponto importante foi o aumento da resistência à flexão. Verificou-se também que a adição de fibras naturais reduziu a oxidação e degradação térmica do polipropileno quando reprocessado.


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  • Esta pesquisa apresenta uma abordagem da adição de fibras de licuri e carauá em uma matriz polimérica termoplástica, essa como proposta alternativa de reforço aos compósitos poliméricos. Teores de fibras de 0, 5, 10, e 20 % (p/p) foram analisados para verificação de suas propriedades mecânicas comparando-as, inclusive com as propriedades do polipropileno. Os grãos (pellets) destes compósitos foram preparados em uma extrusora e em seguida granulados. Os corpos de prova foram moldados por injeção e submetidos aos ensaios mecânicos de tração uniaxial, flexão em três pontos, impacto, além de ensaios térmicos (HDT). Estes compósitos também foram submetidas a ensaio físico-químico de índice de fluidez (IF). Observou-se que a incorporação de fibras nos compósitos de PP com curauá e PP com licuri provocou um aumento no módulo de elasticidade e uma diminuição na resistência ao impacto. Estes tiveram o mesmo comportamento quando ensaiados por tração uniaxial, com valores similares de tensão última para todos. Outro ponto importante foi o aumento da resistência à flexão. Verificou-se também que a adição de fibras naturais reduziu a oxidação e degradação térmica do polipropileno quando reprocessado.

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  • FRANCIÉLIO GOMES DA SILVA
  • FIBRAS NATURAIS E SEU USO EM COMPÓSITOS POLIMÉRICOS

  • Orientador : RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • LUIZ CLAUDIO FERREIRA DA SILVA
  • JOHN EDWARD NEIRA VILLENA
  • Data: 12/07/2011

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  • Nos últimos anos, tem-se percebido o grande interesse na utilização de fibras naturais, principalmente as fibras de curauá, como reforço em matriz polimérica, sejam isoladas ou em associação com fibras sintéticas (compósitos híbridos). As vantagens do uso dessas fibras no reforço de compósitos são: baixo custo, baixa densidade, boa tenacidade, boas propriedades térmicas e uso reduzido de energia para o seu tratamento ou processamento. No entanto, com a busca constante de soluções para os problemas relacionados com o baixo desempenho mecânico de algumas fibras naturais, têm-se encontrado materiais alternativos, como os compósitos a base de fibras naturais e híbridos. A utilização de compósitos dessa natureza vem sendo incentivada com fim de melhorar o desempenho estrutural dos compósitos. As diferenças entre as propriedades mecânicas desses compósitos, no que se refere à resistência e rigidez, nos permite avaliar sua performance sob carregamento de tração. O presente trabalho tem como principal objetivo avaliar o desempenho mecânico dos compósitos de curauá e híbrido (de fibras de curauá e fibras de vidro) sob tração uniaxial, em diferentes configurações, com a intenção de possibilitar o uso desses materiais em futuras aplicações em elementos estruturais. Nesse trabalho, descreve-se também um estudo comparativo das propriedades mecânicas dos laminados unicamente de fibra de curauá (1C_450) com gramaturas de 450 g/m², e dos laminados híbridos (2V1C_450, 4V3C_450 e 4V3C_300) com gramaturas de 450 g/m² e 300 g/m². Todos os laminados foram fabricados através do processo de fabricação manual (hand-lay-up), utilizando-se como matriz a resina poliéster ortoftálica.

    A partir de ensaios de tração uniaxial submetidos em corpos-de-prova, analisaram-se as propriedades mecânicas de resistência última, de módulo de elasticidade (rigidez) e de deformação de ruptura. O aumento do número de camadas nos laminados híbridos diminuiu de modo significativo a resistência e rigidez desses materiais; a diminuição da gramatura da manta, por sua vez, de 450 g/m² para 300 g/m² aumentou tais propriedades, porém de modo pouco significativo. No entanto, os laminados híbridos, principalmente o compósito (2V1C_450), tiveram desempenho superior da resistência última à tração, sobre todas as configurações analisadas dos compósitos.


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  • Nos últimos anos, tem-se percebido o grande interesse na utilização de fibras naturais, principalmente as fibras de curauá, como reforço em matriz polimérica, sejam isoladas ou em associação com fibras sintéticas (compósitos híbridos). As vantagens do uso dessas fibras no reforço de compósitos são: baixo custo, baixa densidade, boa tenacidade, boas propriedades térmicas e uso reduzido de energia para o seu tratamento ou processamento. No entanto, com a busca constante de soluções para os problemas relacionados com o baixo desempenho mecânico de algumas fibras naturais, têm-se encontrado materiais alternativos, como os compósitos a base de fibras naturais e híbridos. A utilização de compósitos dessa natureza vem sendo incentivada com fim de melhorar o desempenho estrutural dos compósitos. As diferenças entre as propriedades mecânicas desses compósitos, no que se refere à resistência e rigidez, nos permite avaliar sua performance sob carregamento de tração. O presente trabalho tem como principal objetivo avaliar o desempenho mecânico dos compósitos de curauá e híbrido (de fibras de curauá e fibras de vidro) sob tração uniaxial, em diferentes configurações, com a intenção de possibilitar o uso desses materiais em futuras aplicações em elementos estruturais. Nesse trabalho, descreve-se também um estudo comparativo das propriedades mecânicas dos laminados unicamente de fibra de curauá (1C_450) com gramaturas de 450 g/m², e dos laminados híbridos (2V1C_450, 4V3C_450 e 4V3C_300) com gramaturas de 450 g/m² e 300 g/m². Todos os laminados foram fabricados através do processo de fabricação manual (hand-lay-up), utilizando-se como matriz a resina poliéster ortoftálica.

    A partir de ensaios de tração uniaxial submetidos em corpos-de-prova, analisaram-se as propriedades mecânicas de resistência última, de módulo de elasticidade (rigidez) e de deformação de ruptura. O aumento do número de camadas nos laminados híbridos diminuiu de modo significativo a resistência e rigidez desses materiais; a diminuição da gramatura da manta, por sua vez, de 450 g/m² para 300 g/m² aumentou tais propriedades, porém de modo pouco significativo. No entanto, os laminados híbridos, principalmente o compósito (2V1C_450), tiveram desempenho superior da resistência última à tração, sobre todas as configurações analisadas dos compósitos.

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  • DORGIVAL ALBERTINO DA SILVA JÚNIOR
  • ANÁLISE DAS TEMPERATURAS DIÁRIAS NA CIDADE DE NATAL-RN

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS MAGNO DE LIMA
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 27/07/2011

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  • O comportamento das temperaturas durante um ano na cidade de Natal foi
    analisado. Para isso, construiu-se um software que indica o valor da temperatura em
    cada instante na cidade. O programa foi desenvolvido em linguagem Delphi com a
    utiliza¸c˜ao de fun¸c˜oes interpoladas polinomiais de terceiro grau. As equa¸c˜oes foram
    obtidas no Excel cujos dados foram coletados no Instituto Nacional de Pesquisas
    Espaciais(INPE). De posse desse programa pode-se construir tabelas e gr´aficos para
    analisar as temperaturas em determinados per´ýodos de tempo. A mesma an´alise foi
    feita desenvolvendo matematicamente as fun¸c˜oes que descrevem as temperaturas.
    Com os dados fornecidos por esse software foi poss´ývel afirmar quais s˜ao os hor´arios
    de maiores e menores temperaturas na cidade, assim como os meses qua possuem
    os ´ýndices com as maiores e menores temperaturas.


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  • O comportamento das temperaturas durante um ano na cidade de Natal foi
    analisado. Para isso, construiu-se um software que indica o valor da temperatura em
    cada instante na cidade. O programa foi desenvolvido em linguagem Delphi com a
    utiliza¸c˜ao de fun¸c˜oes interpoladas polinomiais de terceiro grau. As equa¸c˜oes foram
    obtidas no Excel cujos dados foram coletados no Instituto Nacional de Pesquisas
    Espaciais(INPE). De posse desse programa pode-se construir tabelas e gr´aficos para
    analisar as temperaturas em determinados per´ýodos de tempo. A mesma an´alise foi
    feita desenvolvendo matematicamente as fun¸c˜oes que descrevem as temperaturas.
    Com os dados fornecidos por esse software foi poss´ývel afirmar quais s˜ao os hor´arios
    de maiores e menores temperaturas na cidade, assim como os meses qua possuem
    os ´ýndices com as maiores e menores temperaturas.

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  • RAMSÉS OTTO CUNHA LIMA
  • FRESAMENTO COM FLUIDO AQUECIDO: UMA PROPOSTA PARA MINIMIZAR A FORMAÇÃO DE TRINCAS TÉRMICAS EM FERRAMENTAS DE METAL DURO
  • Orientador : ANDERSON CLAYTON ALVES DE MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDERSON CLAYTON ALVES DE MELO
  • ULISSES BORGES SOUTO
  • JÚLIO CÉSAR GIUBILEI MILAN
  • Data: 29/07/2011

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  • Este trabalho apresenta os resultados, análises e conclusões de um estudo realizado com objetivo de minimizar o processo de formação e evolução de trincas de origem térmica em insertos de metal duro usados no fresamento frontal. O foco principal da pesquisa baseou-se na observação de que, por ser um processo de corte interrompido, o fresamento impõe um carregamento térmico cíclico à ferramenta de corte, conduzindo a freqüentes variações de tensões nas camadas superficial e sub-superficial de seu gume cortante. Tal característica leva à formação de trincas no substrato perpendiculares a aresta de corte, as quais auxiliam na aceleração do desgaste e no fim de vida da ferramenta. Muitos trabalhos foram publicados sobre o assunto enfatizando a ciclagem térmica imposta pelo processo de fresamento como a principal causa da formação das trincas térmicas. Neste caso, o fenômeno surge como conseqüência da diferença de temperatura sofrida pela ferramenta de corte a cada giro da fresa, normalmente definida pela diferença entre as temperaturas no gume cortante imediatamente ao final das fases ativa e inativa (fator DT). Assim, propôs-se neste trabalho uma técnica que visa amenizar esta ciclagem térmica característica, por aproximar o fresamento frontal de um processo quase contínuo do ponto de vista térmico. Neste caso, um jato de ar quente foi aplicado na fase inativa da fresa durante todo o processo de usinagem, com objetivo de minimizar o fator DT. Esta técnica foi aplicada usando três valores de temperatura do jato de ar, 100, 350 e 580 ºC na condição a seco e 580°C na condição com fluido de corte aplicado por névoa (MQL – mínima quantidade de lubrificante). Além disso, também foram realizados ensaios a temperatura ambiente.Ao final dos testes de fresamento, os insertos foram conduzidos a um microscópio eletrônico de varredura, onde a quantidade de trincas térmicas geradas em cada condição, o desgaste e demais avarias foram analisadas.


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  • Este trabalho apresenta os resultados, análises e conclusões de um estudo realizado com objetivo de minimizar o processo de formação e evolução de trincas de origem térmica em insertos de metal duro usados no fresamento frontal. O foco principal da pesquisa baseou-se na observação de que, por ser um processo de corte interrompido, o fresamento impõe um carregamento térmico cíclico à ferramenta de corte, conduzindo a freqüentes variações de tensões nas camadas superficial e sub-superficial de seu gume cortante. Tal característica leva à formação de trincas no substrato perpendiculares a aresta de corte, as quais auxiliam na aceleração do desgaste e no fim de vida da ferramenta. Muitos trabalhos foram publicados sobre o assunto enfatizando a ciclagem térmica imposta pelo processo de fresamento como a principal causa da formação das trincas térmicas. Neste caso, o fenômeno surge como conseqüência da diferença de temperatura sofrida pela ferramenta de corte a cada giro da fresa, normalmente definida pela diferença entre as temperaturas no gume cortante imediatamente ao final das fases ativa e inativa (fator DT). Assim, propôs-se neste trabalho uma técnica que visa amenizar esta ciclagem térmica característica, por aproximar o fresamento frontal de um processo quase contínuo do ponto de vista térmico. Neste caso, um jato de ar quente foi aplicado na fase inativa da fresa durante todo o processo de usinagem, com objetivo de minimizar o fator DT. Esta técnica foi aplicada usando três valores de temperatura do jato de ar, 100, 350 e 580 ºC na condição a seco e 580°C na condição com fluido de corte aplicado por névoa (MQL – mínima quantidade de lubrificante). Além disso, também foram realizados ensaios a temperatura ambiente.Ao final dos testes de fresamento, os insertos foram conduzidos a um microscópio eletrônico de varredura, onde a quantidade de trincas térmicas geradas em cada condição, o desgaste e demais avarias foram analisadas.

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  • CLÁUDIO MÁRIO NASCIMENTO
  • ESTUDO DA FIBRA DE COCO COMO REFORÇO EM TIJOLO DE SOLOCIMENTO

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 29/07/2011

  • Mostrar Resumo
  • Para atender a demanda das novas construções nas comunidades de baixa renda e incrementar a produção de um tijolo alternativo reforçado com fibras de coco, capaz de contribuir principalmente com a reciclagem do coco verde e maduro nos lixões urbanos e rurais, foi desenvolvido este projeto para confeccionar tijolos de solo-cimento com fibra de coco na sua composição.  Material ecologicamente correto e de baixo custo, já que é fabricado sem o uso de estufa ou forno para queima. A pesquisa apresenta um conjunto de tabelas e gráficos que comprovam bons índices medidos nos valores da densidade, absorção de água, resistência à compressão axial e isolamento termo acústico, com resultados comprobatórios que possibilitam a fabricação em caráter industrial ou manual destes tijolos e que confirmam a importância desse compósito. A preparação das fibras de coco foi feita de forma natural sem descaracterizar as propriedades físico-químicas e mecânicas das mesmas. Os sessenta tijolos produzidos em prensa simples e manual foram realizados em quatro lotes de quinze unidades. A mistura dos agregados foi feita em quatro traços diferentes compostos por: solo arenoso, cimento, fibra de coco seco e água; os tijolos foram compactados na prensa e curados em meio natural sob uma área coberta durante o tempo mínimo de sete dias.


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  • Para atender a demanda das novas construções nas comunidades de baixa renda e incrementar a produção de um tijolo alternativo reforçado com fibras de coco, capaz de contribuir principalmente com a reciclagem do coco verde e maduro nos lixões urbanos e rurais, foi desenvolvido este projeto para confeccionar tijolos de solo-cimento com fibra de coco na sua composição.  Material ecologicamente correto e de baixo custo, já que é fabricado sem o uso de estufa ou forno para queima. A pesquisa apresenta um conjunto de tabelas e gráficos que comprovam bons índices medidos nos valores da densidade, absorção de água, resistência à compressão axial e isolamento termo acústico, com resultados comprobatórios que possibilitam a fabricação em caráter industrial ou manual destes tijolos e que confirmam a importância desse compósito. A preparação das fibras de coco foi feita de forma natural sem descaracterizar as propriedades físico-químicas e mecânicas das mesmas. Os sessenta tijolos produzidos em prensa simples e manual foram realizados em quatro lotes de quinze unidades. A mistura dos agregados foi feita em quatro traços diferentes compostos por: solo arenoso, cimento, fibra de coco seco e água; os tijolos foram compactados na prensa e curados em meio natural sob uma área coberta durante o tempo mínimo de sete dias.

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  • MARCELO COSTA TANAKA
  • UTILIZAÇÃO DA LÓGICA DIFUSA NO CONTROLE INTELIGENTE DE SISTEMAS ELETROIDRÁULICOS

  • Orientador : WALLACE MOREIRA BESSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARCELO AMORIM SAVI
  • PABLO JAVIER ALSINA
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • WALLACE MOREIRA BESSA
  • Data: 03/08/2011

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  • Sistemas eletroidráulicos são amplamente utilizados em aplicações industriais, tais como manipuladores robóticos, suspensões ativas, máquinas ferramentas de precisão e sistemas aeroespaciais. Eles oferecem muitas vantagens sobre os motores elétricos, incluindo alta força em relação ao peso, tempo de resposta rápido e tamanho compacto. No entanto, o controle preciso de sistemas eletroidráulicos, devido à sua inerente característica não linear, não pode ser facilmente obtido com os controladores lineares convencionais. 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. A maioria das válvulas de controle de fluxo, além de possuir as não linearidades comuns geradas pela compressibilidade do fluido, também podem apresentar não linearidades como a zona morta, devido à sobreposição do carretel da válvula no orifício de passagem do fluido, impedindo o escoamento mesmo para um pequeno deslocamento do carretel, degradando a performance do controlador e gerando instabilidade no sistema em malha fechada. Este trabalho descreve o desenvolvimento de um controlador não linear, baseado no método de linearização por realimentação com a inclusão de uma estratégia de compensação difusa implementada matematicamente na dinâmica do modelo de um sistema acionado eletroidraulicamente com banda morta desconhecida. Resultados numéricos são apresentados para demonstrar o desempenho do sistema de controle.


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  • Sistemas eletroidráulicos são amplamente utilizados em aplicações industriais, tais como manipuladores robóticos, suspensões ativas, máquinas ferramentas de precisão e sistemas aeroespaciais. Eles oferecem muitas vantagens sobre os motores elétricos, incluindo alta força em relação ao peso, tempo de resposta rápido e tamanho compacto. No entanto, o controle preciso de sistemas eletroidráulicos, devido à sua inerente característica não linear, não pode ser facilmente obtido com os controladores lineares convencionais. 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. A maioria das válvulas de controle de fluxo, além de possuir as não linearidades comuns geradas pela compressibilidade do fluido, também podem apresentar não linearidades como a zona morta, devido à sobreposição do carretel da válvula no orifício de passagem do fluido, impedindo o escoamento mesmo para um pequeno deslocamento do carretel, degradando a performance do controlador e gerando instabilidade no sistema em malha fechada. Este trabalho descreve o desenvolvimento de um controlador não linear, baseado no método de linearização por realimentação com a inclusão de uma estratégia de compensação difusa implementada matematicamente na dinâmica do modelo de um sistema acionado eletroidraulicamente com banda morta desconhecida. Resultados numéricos são apresentados para demonstrar o desempenho do sistema de controle.

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  • LUCIENE MENDES RIBEIRO
  • ESTUDO DA FLAMABILIDADE E RESISTÊNCIA À CHAMA DE COMPÓSITO DE POLIÉSTER INSATURADO E FIBRA DA FOLHA DE ABACAXIZEIRO (PALF)

  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • CLOVIS DE MEDEIROS BEZERRA
  • MARIA GORETE FELIPE
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 11/08/2011

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  • Na presente pesquisa foram desenvolvidos compósitos com fibras da folha do abacaxizeiro (PALF - Pineapple Leaf Fiber), utilizando resina de poliéster insaturado como matriz, incorporando retardante de chama em diferentes composições. As fibras da folha do abacaxizeiro foram obtidas na ramada 4 do município de Ielmo Marinho no Estado do Rio Grande do Norte. A resina de poliéster insaturado e o catalisador foram comprados no comércio. O retardante de chama de alumina trihidratada (hidróxido de alumínio - Al(OH)3) foi doado pela empresa Alcoa Alumínio S.A. e foi utilizado em proporções de 20%, 40% e 60% do peso do material utilizado na fabricação dos compósitos. As PALFs foram tratadas com 2% de hidróxido de sódio, por 1 hora, para eliminar as impurezas superficiais tais como ceras, gorduras, pectinas e pectatos, para que houvesse uma melhor adesão da matriz às fibras, bem como do retardante de chama. As mantas de fibras foram preparadas num preparador de manta por imersão, desenvolvido no Laboratório de Engenharia Têxtil da UFRN (em processo de patente). Os compósitos (30x30x0,3 cm) foram moldados por compressão e as amostras (150x25x3 mm) para análise das propriedades foram cortadas, em diferentes posições da placa do compósito com auxílio de uma máquina de laser. As propriedades mecânicas de tração e flexão de três pontos foram realizadas no CTGás – RN e no Laboratório de Metais e Ensaios Mecânicos de Engenharia de Materiais da UFRN. Os testes da emissão de fumaça e resistência ao fogo foram realizados no Laboratório de Engenharia Têxtil da UFRN, utilizando a norma UL94. As amostras resultantes das propriedades mecânicas foram avaliadas no MEV do Núcleo de Estudos em Petróleo e Gás Natural da UFRN. Com base nas análises dos resultados nos ensaios mecânicos, observou-se que o retardante de chama não tem influência significativa. Também observou-se que no ensaio de abosorção de água, quanto maior a concentração de retardante de chama, a quantidade de água absorvida é menor. No teste de inflamabilidade, observou-se que quanto maior a concentração de retardante de chama, maior o tempo de queima. Pode ser concluído que a presença de retardante de chama, além de atuar como inibidor de chama, também atua como uma carga que influência a compactação do compósito e desta forma reduz a taxa de queima.


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  • Na presente pesquisa foram desenvolvidos compósitos com fibras da folha do abacaxizeiro (PALF - Pineapple Leaf Fiber), utilizando resina de poliéster insaturado como matriz, incorporando retardante de chama em diferentes composições. As fibras da folha do abacaxizeiro foram obtidas na ramada 4 do município de Ielmo Marinho no Estado do Rio Grande do Norte. A resina de poliéster insaturado e o catalisador foram comprados no comércio. O retardante de chama de alumina trihidratada (hidróxido de alumínio - Al(OH)3) foi doado pela empresa Alcoa Alumínio S.A. e foi utilizado em proporções de 20%, 40% e 60% do peso do material utilizado na fabricação dos compósitos. As PALFs foram tratadas com 2% de hidróxido de sódio, por 1 hora, para eliminar as impurezas superficiais tais como ceras, gorduras, pectinas e pectatos, para que houvesse uma melhor adesão da matriz às fibras, bem como do retardante de chama. As mantas de fibras foram preparadas num preparador de manta por imersão, desenvolvido no Laboratório de Engenharia Têxtil da UFRN (em processo de patente). Os compósitos (30x30x0,3 cm) foram moldados por compressão e as amostras (150x25x3 mm) para análise das propriedades foram cortadas, em diferentes posições da placa do compósito com auxílio de uma máquina de laser. As propriedades mecânicas de tração e flexão de três pontos foram realizadas no CTGás – RN e no Laboratório de Metais e Ensaios Mecânicos de Engenharia de Materiais da UFRN. Os testes da emissão de fumaça e resistência ao fogo foram realizados no Laboratório de Engenharia Têxtil da UFRN, utilizando a norma UL94. As amostras resultantes das propriedades mecânicas foram avaliadas no MEV do Núcleo de Estudos em Petróleo e Gás Natural da UFRN. Com base nas análises dos resultados nos ensaios mecânicos, observou-se que o retardante de chama não tem influência significativa. Também observou-se que no ensaio de abosorção de água, quanto maior a concentração de retardante de chama, a quantidade de água absorvida é menor. No teste de inflamabilidade, observou-se que quanto maior a concentração de retardante de chama, maior o tempo de queima. Pode ser concluído que a presença de retardante de chama, além de atuar como inibidor de chama, também atua como uma carga que influência a compactação do compósito e desta forma reduz a taxa de queima.

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  • JOSÉ RUI PERES BARBOSA
  • ESTUDO DA VIABILIDADE DE USO DE SECADORES SOLARES FABRICADOS COM SUCATAS DE LUMINÁRIAS

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • PRISCYLLA CINTHYA ALVES GONDIM
  • Data: 12/08/2011

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  • Apresenta-se um secador solar de exposição direta, para a secagem de alimentos, construído a partir de uma sucata de luminária. O secador de exposição direta trabalha em regime de circulação natural. Serão apresentados os processos de construção e de montagem desse secador, que permite a reutilização de materiais, constituindo-se numa opção ambientalmente correta de reciclagem. As principais características do secador proposto são o seu baixo custo e simples processos de fabricação e montagem. Serão mostrados resultados de testes para a secagem de alimentos que atestam a viabilidade térmica e econômica do sistema alternativo de secagem solar proposto. Ressalte-se a importância social que tal aplicação representa para a população mais excluída, uma vez que o valor agregado às frutas, verduras, leguminosas e outros tipos de alimentos, em relação aos in natura, pode representar uma opção de geração de renda. Será também estudado o processo de transformação de alguns dos alimentos secos em farinhas e demonstrado que os tempos de secagem para os alimentos testados são, às vezes, competitivos com os apontados pela literatura solar.


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  • Apresenta-se um secador solar de exposição direta, para a secagem de alimentos, construído a partir de uma sucata de luminária. O secador de exposição direta trabalha em regime de circulação natural. Serão apresentados os processos de construção e de montagem desse secador, que permite a reutilização de materiais, constituindo-se numa opção ambientalmente correta de reciclagem. As principais características do secador proposto são o seu baixo custo e simples processos de fabricação e montagem. Serão mostrados resultados de testes para a secagem de alimentos que atestam a viabilidade térmica e econômica do sistema alternativo de secagem solar proposto. Ressalte-se a importância social que tal aplicação representa para a população mais excluída, uma vez que o valor agregado às frutas, verduras, leguminosas e outros tipos de alimentos, em relação aos in natura, pode representar uma opção de geração de renda. Será também estudado o processo de transformação de alguns dos alimentos secos em farinhas e demonstrado que os tempos de secagem para os alimentos testados são, às vezes, competitivos com os apontados pela literatura solar.

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  • JERÔNIMO MAILSON CIPRIANO CARLOS LEITE
  • COMPÓSITO PARA FABRICAÇÃO DE BLOCOS PARA CONSTRUÇÃO DE CASAS: ESTUDOS TÉRMICO E DE MATERIAIS

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • PRISCYLLA CINTHYA ALVES GONDIM
  • Data: 19/08/2011

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  • Apresentam-se dois modelos de blocos fabricados em material compósito obtido a partir da utilização de cimento, gesso, EPS triturado, pneu triturado, barro, areia e água, destinados à construção de residências populares. Foram confeccionados moldes metálicos para a fabricação dos blocos a serem utilizados na construção de uma residência para famílias de baixa renda.  Foram realizados testes de resistência à compressão para várias formulações do compósito que atenderam a norma específica para blocos utilizados na construção civil. Foi também avaliada a condutividade térmica do compósito para posterior estudo de conforto térmico gerado em uma residência construída com o compósito proposto. Determinou-se também a massa específica para cada e a absorção de água para cada formulação estudada.  Utilizando-se uma residência já construída com outro material compósito, fez-se o fechamento de uma janela com os blocos construídos e testou-se a capacidade de isolamento térmico, para a geração de conforto térmico, medindo-se as temperaturas externa e interna dos blocos. O bloco confeccionado apresentou bom isolamento térmico do ambiente, obtendo-se diferenças de até 12,6º C entre as faces externa e interna. Será demonstrada a viabilidade de utilização do compósito para o fim proposto e escolhida a formulação.


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  • Apresentam-se dois modelos de blocos fabricados em material compósito obtido a partir da utilização de cimento, gesso, EPS triturado, pneu triturado, barro, areia e água, destinados à construção de residências populares. Foram confeccionados moldes metálicos para a fabricação dos blocos a serem utilizados na construção de uma residência para famílias de baixa renda.  Foram realizados testes de resistência à compressão para várias formulações do compósito que atenderam a norma específica para blocos utilizados na construção civil. Foi também avaliada a condutividade térmica do compósito para posterior estudo de conforto térmico gerado em uma residência construída com o compósito proposto. Determinou-se também a massa específica para cada e a absorção de água para cada formulação estudada.  Utilizando-se uma residência já construída com outro material compósito, fez-se o fechamento de uma janela com os blocos construídos e testou-se a capacidade de isolamento térmico, para a geração de conforto térmico, medindo-se as temperaturas externa e interna dos blocos. O bloco confeccionado apresentou bom isolamento térmico do ambiente, obtendo-se diferenças de até 12,6º C entre as faces externa e interna. Será demonstrada a viabilidade de utilização do compósito para o fim proposto e escolhida a formulação.

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  • THERENCE ULISSES MEDEIROS DE OLIVEIRA
  • DIMENSIONAMENTO E ANÁLISE DE VIABILIDADE ECONÔMICA DE UM SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR DE ÁGUA PARA UMA EMPRESA DO SETOR HOTELEIRO

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 19/08/2011

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  • Este trabalho apresenta uma análise de viabilidade técnica e financeira da utilização de um sistema solar para aquecimento de água em um hotel fictício na região Nordeste, empregando para isso técnicas de dimensionamento de coletores solares e métodos da Matemática Financeira, como Valor Presente Líquido (VPL), Taxa Interna de Retorno (TIR) e Payback. Será também apresentada uma análise de sensibilidade para verificar quais são os fatores que mais impactam na viabilidade do aquecimento solar. Serão utilizadas análises comparativas em relação a três cidades, de diferentes regiões do Brasil, Curitiba, Belém e João Pessoa. Será demonstrada a viabilidade de utilização de um sistema de aquecimento solar de todo o Brasil, destacando-se a região nordeste como a mais viável para tal aplicação da fonte solar em função de seus altos índices de radiação solar global. Dentre as cidades analisadas para futura instalação de sistemas de aquecimento solar para aquecimento de água na rede hoteleira João Pessoa foi a que se mostrou mais viável.


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  • Este trabalho apresenta uma análise de viabilidade técnica e financeira da utilização de um sistema solar para aquecimento de água em um hotel fictício na região Nordeste, empregando para isso técnicas de dimensionamento de coletores solares e métodos da Matemática Financeira, como Valor Presente Líquido (VPL), Taxa Interna de Retorno (TIR) e Payback. Será também apresentada uma análise de sensibilidade para verificar quais são os fatores que mais impactam na viabilidade do aquecimento solar. Serão utilizadas análises comparativas em relação a três cidades, de diferentes regiões do Brasil, Curitiba, Belém e João Pessoa. Será demonstrada a viabilidade de utilização de um sistema de aquecimento solar de todo o Brasil, destacando-se a região nordeste como a mais viável para tal aplicação da fonte solar em função de seus altos índices de radiação solar global. Dentre as cidades analisadas para futura instalação de sistemas de aquecimento solar para aquecimento de água na rede hoteleira João Pessoa foi a que se mostrou mais viável.

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  • ALCIONE OLINTO GALVÃO
  • DESENVOLVIMENTO E ANÁLISE DE MATERIAL COMPÓSITO A BASE DE PENAS DE FRANGO (FIBRAS DE QUERATINA- KF) E MATRIZ DE POLIÉSTER INSATURADO

  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MARIA GORETE FELIPE
  • JOSÉ DE ANCHIETA LIMA
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 26/08/2011

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  • O uso de fibras naturais como reforço em compósitos apresenta uma série de vantagens: abundância, biodegradabilidade, baixo peso e regenerabilidade em relação às fibras sintéticas, justificando sua utilização. Na presente pesquisa foram desenvolvidos compósitos com penas de frango (KF), utilizando resina de poliéster não-saturado como matriz, objetivando aplicações diversas, principalmente na indústria de móveis. Atualmente, no Brasil, as penas de frango são utilizadas como parte de ração animal, porém este produto possui um baixo valor agregado. As penas são um material oco, leve e resistente. Após a lavagem com água em temperatura ambiente uma parte das penas foi tratada com 2% de NaOH. Foram fabricados dois compósitos, um com as penas tratadas e outro sem tratamento, usando o processo de molde fechado por compressão, utilizando a resina de poliéster ortofitálica e 1% de peróxido MEK (peróxido de metil etil cetona) como iniciador, adquiridos no comércio local. As amostras para os ensaios mecânicos foram cortadas a laser na placa do compósito (30 x 30cm). Os ensaios de tração e flexão de três pontos foram realizados no Laboratório de Metais e Ensaios Mecânicos - UFRN. Todas as análises estavam de acordo com as normas da ASTM. As amostras resultantes dos ensaios mecânicas foram avaliadas no MEV. Com base nas observações dos resultados nos ensaios mecânicos, (Tração 11,4 Mpa e 9,1 Mpa; Flexão 34,9 Mpa e 20,9 MPa para as amostras sem e com tratamento respectivamente) observou-se que os compósitos reforçados com as penas sem tratamento apresentaram um melhor comportamento quando foram expostos a carregamentos tanto de tração quanto de flexão. O ensaio de absorção evidenciou nos baixos valores de absorção de água, uma das características da proteína existente nas penas, a queratina, a sua capacidade de impermeabilização a água. Nas imagens do MEV foi possível verificar a estrutura da pena, as regiões de ruptura do compósito e a adesão fibra/matriz. No ensaio de inflamabilidade, observou-se que apesar das penas terem como constituinte o enxofre, inibidor natural de chama, essa propriedade foi inibida devido a associação com a resina de poliéster.


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  • O uso de fibras naturais como reforço em compósitos apresenta uma série de vantagens: abundância, biodegradabilidade, baixo peso e regenerabilidade em relação às fibras sintéticas, justificando sua utilização. Na presente pesquisa foram desenvolvidos compósitos com penas de frango (KF), utilizando resina de poliéster não-saturado como matriz, objetivando aplicações diversas, principalmente na indústria de móveis. Atualmente, no Brasil, as penas de frango são utilizadas como parte de ração animal, porém este produto possui um baixo valor agregado. As penas são um material oco, leve e resistente. Após a lavagem com água em temperatura ambiente uma parte das penas foi tratada com 2% de NaOH. Foram fabricados dois compósitos, um com as penas tratadas e outro sem tratamento, usando o processo de molde fechado por compressão, utilizando a resina de poliéster ortofitálica e 1% de peróxido MEK (peróxido de metil etil cetona) como iniciador, adquiridos no comércio local. As amostras para os ensaios mecânicos foram cortadas a laser na placa do compósito (30 x 30cm). Os ensaios de tração e flexão de três pontos foram realizados no Laboratório de Metais e Ensaios Mecânicos - UFRN. Todas as análises estavam de acordo com as normas da ASTM. As amostras resultantes dos ensaios mecânicas foram avaliadas no MEV. Com base nas observações dos resultados nos ensaios mecânicos, (Tração 11,4 Mpa e 9,1 Mpa; Flexão 34,9 Mpa e 20,9 MPa para as amostras sem e com tratamento respectivamente) observou-se que os compósitos reforçados com as penas sem tratamento apresentaram um melhor comportamento quando foram expostos a carregamentos tanto de tração quanto de flexão. O ensaio de absorção evidenciou nos baixos valores de absorção de água, uma das características da proteína existente nas penas, a queratina, a sua capacidade de impermeabilização a água. Nas imagens do MEV foi possível verificar a estrutura da pena, as regiões de ruptura do compósito e a adesão fibra/matriz. No ensaio de inflamabilidade, observou-se que apesar das penas terem como constituinte o enxofre, inibidor natural de chama, essa propriedade foi inibida devido a associação com a resina de poliéster.

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  • JOSE ALVES DE OLIVEIRA NETO
  • OTIMIZAÇÃO TOPOLÓGICA DE ESTRUTURAS TERMOELÁSTICAS TRIDIMENSIONAIS

  • Orientador : JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANIEL NELSON MACIEL
  • JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
  • MARCELO KRAJNC ALVES
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • Data: 12/09/2011

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  • O trabalho apresenta uma técnica de otimização estrutural baseada no Método de Otimização de Topologia, MOT, desenvolvida para solucionar problemas de termoelasticidade3D. A abordagem apresentada fundamenta-se no método adjunto unificado de análise de sensibilidade de projeto e destina-se a problemas termomecânicos fracamente acoplados. A técnica faz uso de expressões de sensibilidades analíticas, possibilitando uma redução no custo computacional por meio da utilização de uma equação adjunta de campo acoplado, definida sobre os campos de temperatura e deslocamento.O MOT utilizado é baseado na abordagem material. Desta forma, para fazer com que o domínio seja composto de uma distribuição contínua de material, possibilitando o uso dos modelos clássicos de programação não linear no problema de otimização, a microestrutura é considerada como um meio poroso e sua equação constitutiva homogeneizada é função apenas da densidade relativa do material. Nesta abordagem, as propriedades efetivas dos materiais com densidades intermediárias são penalizadas com base em uma microestrutura artificial fundamentada no modelo SIMP, (SolidIsotropic Material withPenalty). Para contornar problemas de tabuleiro de xadrez e reduzir a dependência do leiaute ótimo final em relação à malha inicial, ocasionados por problemas de instabilidade numérica, restrições às componentes do gradiente de densidades relativas foram aplicadas.O problema de otimização é resolvido aplicando-se o Método do Lagrangiano Aumentado, sendo a solução obtida através da aplicação do Método dos Elementos Finitos de Galerkin, utilizando no processo de aproximação o elemento finito Tetra4. Este elemento tem a capacidade de interpolar tanto a densidade relativa quanto as componentes de deslocamento e temperatura. Quanto à definição do problema, o carregamento térmico é suposto em regime estacionário, isto é, os efeitos da condução e da convecção do calor não variam no tempo. O carregamento mecânico é assumido estático e distribuído.


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  • O trabalho apresenta uma técnica de otimização estrutural baseada no Método de Otimização de Topologia, MOT, desenvolvida para solucionar problemas de termoelasticidade3D. A abordagem apresentada fundamenta-se no método adjunto unificado de análise de sensibilidade de projeto e destina-se a problemas termomecânicos fracamente acoplados. A técnica faz uso de expressões de sensibilidades analíticas, possibilitando uma redução no custo computacional por meio da utilização de uma equação adjunta de campo acoplado, definida sobre os campos de temperatura e deslocamento.O MOT utilizado é baseado na abordagem material. Desta forma, para fazer com que o domínio seja composto de uma distribuição contínua de material, possibilitando o uso dos modelos clássicos de programação não linear no problema de otimização, a microestrutura é considerada como um meio poroso e sua equação constitutiva homogeneizada é função apenas da densidade relativa do material. Nesta abordagem, as propriedades efetivas dos materiais com densidades intermediárias são penalizadas com base em uma microestrutura artificial fundamentada no modelo SIMP, (SolidIsotropic Material withPenalty). Para contornar problemas de tabuleiro de xadrez e reduzir a dependência do leiaute ótimo final em relação à malha inicial, ocasionados por problemas de instabilidade numérica, restrições às componentes do gradiente de densidades relativas foram aplicadas.O problema de otimização é resolvido aplicando-se o Método do Lagrangiano Aumentado, sendo a solução obtida através da aplicação do Método dos Elementos Finitos de Galerkin, utilizando no processo de aproximação o elemento finito Tetra4. Este elemento tem a capacidade de interpolar tanto a densidade relativa quanto as componentes de deslocamento e temperatura. Quanto à definição do problema, o carregamento térmico é suposto em regime estacionário, isto é, os efeitos da condução e da convecção do calor não variam no tempo. O carregamento mecânico é assumido estático e distribuído.

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  • CLARA SILVESTRE DE SOUZA
  • VARIAÇÃO DE TEMPERATURA E UMIDADE E SUAS INFLUÊNCIAS NAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS E MECÂNICAS DOS FIOS DE ALGODÃO

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MARIA GORETE FELIPE
  • DORIVALDA SANTOS MEDEIROS
  • Data: 03/10/2011

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  • A umidade e a temperatura são dois fatores que influenciam o ambiente de uma fiação de algodão. Estes dois fatores podem alterar a qualidade de toda uma produção de fios.  Com base nessa informação, este trabalho foi desenvolvido testando quatro tipos de fio de algodão sendo um algodão proveniente do Brasil e os demais, de origem egípcia. Os fios cardados e penteados foram expostos a temperatura e umidade diferentes a cada dia, totalizando cinco testes, os quais tinham como finalidade experimentar as reações dos fios após a exposição aos fatores externos. Desta forma, foi possível notar alterações na resistência do fio, na torção, no título e na quantidade de pilosidades presentes nas amostras. As análises foram realizadas no Laboratório de Mecânica dos Fluidos na Universidade Federal do Rio Grande do Norte e na empresa COATS Corrente S.A., onde foi possível fazer uso dos equipamentos fundamentais para o desenvolvimento deste trabalho, tais como o STATIMAT ME que mede a resistência, força e tenacidade do fio, weigler G566 o qual mensurou a quantidade de pilosidade no fio e, a meadeira e o torcímetro, responsáveis pelo título e torção. Em posse desses resultados, é possível afirmar que a uma temperatura relativamente baixa e uma umidade alta, os fios de algodão tem sua performance máxima.


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  • A umidade e a temperatura são dois fatores que influenciam o ambiente de uma fiação de algodão. Estes dois fatores podem alterar a qualidade de toda uma produção de fios.  Com base nessa informação, este trabalho foi desenvolvido testando quatro tipos de fio de algodão sendo um algodão proveniente do Brasil e os demais, de origem egípcia. Os fios cardados e penteados foram expostos a temperatura e umidade diferentes a cada dia, totalizando cinco testes, os quais tinham como finalidade experimentar as reações dos fios após a exposição aos fatores externos. Desta forma, foi possível notar alterações na resistência do fio, na torção, no título e na quantidade de pilosidades presentes nas amostras. As análises foram realizadas no Laboratório de Mecânica dos Fluidos na Universidade Federal do Rio Grande do Norte e na empresa COATS Corrente S.A., onde foi possível fazer uso dos equipamentos fundamentais para o desenvolvimento deste trabalho, tais como o STATIMAT ME que mede a resistência, força e tenacidade do fio, weigler G566 o qual mensurou a quantidade de pilosidade no fio e, a meadeira e o torcímetro, responsáveis pelo título e torção. Em posse desses resultados, é possível afirmar que a uma temperatura relativamente baixa e uma umidade alta, os fios de algodão tem sua performance máxima.

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  • RAQUEL GUILHERME DE CARVALHO
  • REDUÇÃO DO TIO2 POR DESCARGA EM CÁTODO OCO

  • Orientador : CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • FRANCINE ALVES DA COSTA
  • GILSON GARCIA DA SILVA
  • Data: 23/11/2011

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  • Neste trabalho foi utilizado o plasma como fonte energética na redução do minério de rutilo (TiO2). O plasma foi produzido através da descarga por cátodo oco numa atmosfera de argônio e nitrogênio. Pós de rutilo misturados com grafite foram moídos mecanicamente durante 15 h e introduzidos numa descarga produzida por cátodo oco a fim de obter carbonitreto de titânio diretamente da reação. As reações foram efetuadas a 600, 700 e 800˚C por 3 e 4 horas. O plasma foi monitorado pela técnica de espectroscopia de emissão óptica durante as reações para verificar as espécies ativas presente no processo de redução carbotérmica de TiO2. Tanto os pós precursores, como os obtidos na reação foram caracterizados pelas técnicas de difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Com base nos resultados obtidos pelo OES foi detectado os espectros CO e NO em todas as reações, sendo essas fases gasosas resultante da redução do TiO2. Os resultados de difração de raios X confirmou essa redução, onde para todas as condições estudadas houve evidência de início da redução do óxido de titânio através do aparecimento de óxidos intermediários às custa da diminuição do TiO2. Nas amostras reduzidas a 600 e 700 0C observou-se apenas a fase Ti6O11, naquelas reduzidas a 800 0C apareceram as fases Ti5O9, Ti6O11 e Ti7O13, comprovando que com a redução carbotérmica em plasma, houve redução do minério de titânio, rutilo (TiO2) em  uma série de óxido intermediários de titânio (TinO2n-1) onde n varia entre 5 e 10.


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  • Neste trabalho foi utilizado o plasma como fonte energética na redução do minério de rutilo (TiO2). O plasma foi produzido através da descarga por cátodo oco numa atmosfera de argônio e nitrogênio. Pós de rutilo misturados com grafite foram moídos mecanicamente durante 15 h e introduzidos numa descarga produzida por cátodo oco a fim de obter carbonitreto de titânio diretamente da reação. As reações foram efetuadas a 600, 700 e 800˚C por 3 e 4 horas. O plasma foi monitorado pela técnica de espectroscopia de emissão óptica durante as reações para verificar as espécies ativas presente no processo de redução carbotérmica de TiO2. Tanto os pós precursores, como os obtidos na reação foram caracterizados pelas técnicas de difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Com base nos resultados obtidos pelo OES foi detectado os espectros CO e NO em todas as reações, sendo essas fases gasosas resultante da redução do TiO2. Os resultados de difração de raios X confirmou essa redução, onde para todas as condições estudadas houve evidência de início da redução do óxido de titânio através do aparecimento de óxidos intermediários às custa da diminuição do TiO2. Nas amostras reduzidas a 600 e 700 0C observou-se apenas a fase Ti6O11, naquelas reduzidas a 800 0C apareceram as fases Ti5O9, Ti6O11 e Ti7O13, comprovando que com a redução carbotérmica em plasma, houve redução do minério de titânio, rutilo (TiO2) em  uma série de óxido intermediários de titânio (TinO2n-1) onde n varia entre 5 e 10.

33
  • CAMILLA DE MEDEIROS DANTAS AZEVÊDO
  • INFLUÊNCIA DA QUANTIDADE DE ABSORÇÃO DE ÁGUA NAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DE COMPÓSITOS POLIMÉRICOS DE MANTA DE FIBRA DE VIDRO-E E TECIDO JUTA

  • Orientador : RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • LUIZ CLAUDIO FERREIRA DA SILVA
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • WANDERLEY FERREIRA DE AMORIM JÚNIOR
  • Data: 27/12/2011

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  • O uso de fibras vegetais como reforço em compósitos poliméricos com o objetivo de substituir total ou parcialmente as fibras sintéticas tem recebido muita atenção nos últimos anos. As desvantagens do emprego dessas fibras em compósitos poliméricos estão associadas ao fato das mesmas serem hidrofílicas e, portanto a presença de umidade resulta uma fraca adesão com a maioria das matrizes e conseqüentemente um efeito negativo nas propriedades mecânicas destes compósitos. Uma maneira de se obter produtos com as propriedades desejadas é a hibridização, através da configuração de compósitos contendo camadas de fibras naturais e sintéticas. Neste trabalho de investigação foram avaliados parâmetros como a influência do tipo de configuração (disposição das camadas) e condições ambientais adversas, como a quantidade de absorção de água, nas propriedades de resistência e rigidez em materiais compósitos envolvendo reforços de fibras naturais, como a fibra de juta, e fibras sintéticas, como o vidro-E em matriz polimérica (poliéster Terortoftálica). Além disso alguns corpos de prova tiveram suas bordas laterais protegidas com resina afim de minimizar a absorção de água por essa região e consequentemente obter melhoras nas propriedades mecânicas. Os Compósitos foram submetidos aos ensaios de tração uniaxial e flexão em três pontos, ambos realizados nas condições seca e úmido saturado com e sem proteção das bordas laterais. As placas de compósitos foram confeccionadas na Hemfibra Tecnologia em Saneamento Ltda. Os resultados obtidos mostram que o laminado híbrido obteve um comportamento mecânico próximo ao laminado contendo apenas fibra de vidro, e melhor que o contendo apenas fibra de juta, quando avaliado em todas as situações, tanto seco como úmido saturado. Além disso, os corpos de prova que tiveram suas bordas laterais protegidas com resina saturaram com uma menor quantidade de água em um tempo maior, e suas propriedades mecânicas de tração uniaxial e flexão em três pontos foram melhores do que aqueles corpos de prova sem proteção das bordas no estado úmido saturado.


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  • O uso de fibras vegetais como reforço em compósitos poliméricos com o objetivo de substituir total ou parcialmente as fibras sintéticas tem recebido muita atenção nos últimos anos. As desvantagens do emprego dessas fibras em compósitos poliméricos estão associadas ao fato das mesmas serem hidrofílicas e, portanto a presença de umidade resulta uma fraca adesão com a maioria das matrizes e conseqüentemente um efeito negativo nas propriedades mecânicas destes compósitos. Uma maneira de se obter produtos com as propriedades desejadas é a hibridização, através da configuração de compósitos contendo camadas de fibras naturais e sintéticas. Neste trabalho de investigação foram avaliados parâmetros como a influência do tipo de configuração (disposição das camadas) e condições ambientais adversas, como a quantidade de absorção de água, nas propriedades de resistência e rigidez em materiais compósitos envolvendo reforços de fibras naturais, como a fibra de juta, e fibras sintéticas, como o vidro-E em matriz polimérica (poliéster Terortoftálica). Além disso alguns corpos de prova tiveram suas bordas laterais protegidas com resina afim de minimizar a absorção de água por essa região e consequentemente obter melhoras nas propriedades mecânicas. Os Compósitos foram submetidos aos ensaios de tração uniaxial e flexão em três pontos, ambos realizados nas condições seca e úmido saturado com e sem proteção das bordas laterais. As placas de compósitos foram confeccionadas na Hemfibra Tecnologia em Saneamento Ltda. Os resultados obtidos mostram que o laminado híbrido obteve um comportamento mecânico próximo ao laminado contendo apenas fibra de vidro, e melhor que o contendo apenas fibra de juta, quando avaliado em todas as situações, tanto seco como úmido saturado. Além disso, os corpos de prova que tiveram suas bordas laterais protegidas com resina saturaram com uma menor quantidade de água em um tempo maior, e suas propriedades mecânicas de tração uniaxial e flexão em três pontos foram melhores do que aqueles corpos de prova sem proteção das bordas no estado úmido saturado.

Teses
1
  • EDILBERTO VITORINO DE BORJA
  • EFEITO DA ADIÇÃO DE ARGILA EXPANDIDA E ADIÇÕES MINERAIS NA FORMULAÇÃO DE CONCRETOS ESTRUTURAIS LEVES AUTOADENSÁVEIS

  • Orientador : ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • MARCUS ANTONIO DE FREITAS MELO
  • MARIA DAS VITORIAS VIEIRA ALMEIDA DE SA
  • MARCOS ALYSSANDRO SOARES DOS ANJOS
  • MARIA LUIZA LOPES DE OLIVEIRA SANTOS
  • Data: 10/02/2011

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  • A busca por materiais alternativos de menor massa específica, redução na transferência de calor e propagação do barulho, associado à facilidade de manuseio e aplicação em estruturas de concreto armado, representa grande desafio na formulação e conhecimento do desempenho de concretos estruturais leves autoadensáveis, que tem tecnologia pouco difundida em nível nacional, e surge no cenário internacional como um material inovador e alternativo ao concreto convencional. Frente ao exposto, este trabalho se propôs a estudar concretos estruturais leves autoadensáveis elaborados com duas graduações distintas de argila expandida associados à inclusão de aditivos plastificantes/superplastificantes e adições minerais de metacaulim e cinza de biomassa de cana-de-açúcar. Tem-se ainda como objeto do estudo, a avaliação da atividade pozolânica das adições minerais e sua influência nas características de durabilidade dos concretos. As propriedades reológicas, físicas, mecânicas e microestruturais, analisadas neste estudo, serviram como fundamentação na qualificação dos concretos leves autoadensáveis, visando às exigências técnicas nacionais para sua classificação no quesito autoadensável e estrutural leve. A inclusão das adições minerais (metacaulim e cinza de biomassa de cana-de-açúcar), em substituição parcial do cimento, demonstrou atividade pozolânica e manutenção das propriedades mecânicas através do efeito filler, apresentando redução de até 76% da permeabilidade a gás nitrogênio na mistura com 20% de cinza de biomassa. Todos os concretos dosados apresentaram reologia (coesão e consistência) adequada para autoadensabilidade, bem como resistência e massa específica inerentes aos concretos estruturais leves, sem apresentar fenômenos de segregação e exsudação.


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  • A busca por materiais alternativos de menor massa específica, redução na transferência de calor e propagação do barulho, associado à facilidade de manuseio e aplicação em estruturas de concreto armado, representa grande desafio na formulação e conhecimento do desempenho de concretos estruturais leves autoadensáveis, que tem tecnologia pouco difundida em nível nacional, e surge no cenário internacional como um material inovador e alternativo ao concreto convencional. Frente ao exposto, este trabalho se propôs a estudar concretos estruturais leves autoadensáveis elaborados com duas graduações distintas de argila expandida associados à inclusão de aditivos plastificantes/superplastificantes e adições minerais de metacaulim e cinza de biomassa de cana-de-açúcar. Tem-se ainda como objeto do estudo, a avaliação da atividade pozolânica das adições minerais e sua influência nas características de durabilidade dos concretos. As propriedades reológicas, físicas, mecânicas e microestruturais, analisadas neste estudo, serviram como fundamentação na qualificação dos concretos leves autoadensáveis, visando às exigências técnicas nacionais para sua classificação no quesito autoadensável e estrutural leve. A inclusão das adições minerais (metacaulim e cinza de biomassa de cana-de-açúcar), em substituição parcial do cimento, demonstrou atividade pozolânica e manutenção das propriedades mecânicas através do efeito filler, apresentando redução de até 76% da permeabilidade a gás nitrogênio na mistura com 20% de cinza de biomassa. Todos os concretos dosados apresentaram reologia (coesão e consistência) adequada para autoadensabilidade, bem como resistência e massa específica inerentes aos concretos estruturais leves, sem apresentar fenômenos de segregação e exsudação.

2
  • DORIVALDA SANTOS MEDEIROS
  • DESENVOLVIMENTO DE UM COMPÓSITO DE ESPUMA RÍGIDA DE POLIURETANA DE MAMONA E FIBRAS DE SISAL PARA ISOLAÇÃO TÉRMICA

  • Orientador : RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • FRANCISCO ANTÔNIO VIEIRA
  • MÁRCIO ELIEL DE OLIVEIRA ALEXANDRE
  • Data: 24/03/2011

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  • No presente estudo, desenvolveu-se um material compósito para fins de isolação térmica utilizando mantas de fibras de sisal (Agave sisalana ) agulhadas e espuma rígida de poliuretana de óleo de mamona (Ricinus communis L.). Na fabricação dos compósitos foram considerados dois tipos de gramatura média de mantas de sisal, 1150 g/m2 e 1350 g/m2. A poliuretana utilizada é disponível comercialmente e denominada RESPAN D40®. A fim de caracterizar e avaliar o compósito desenvolvido foram realizados ensaios de desempenho térmico e mecânico em compressão e flexão, avaliação morfológica através de análise por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), avaliação térmica através de ensaios de termogravimetria (TG/DTG) e avaliação da condutividade térmica. Foram realizados ensaios para a determinar a densidade aparente e porcentagem de absorção de água. Os resultados dos ensaios foram comparados aos da espuma de PU pura. A gramatura e a porcentagem de umidade das fibras de sisal também foram determinadas. A partir dos resultados obtidos, pode-se concluir que o material compósito desenvolvido é tecnicamente útil para ser aplicado em sistemas de absorção e geração de calor até um máximo de 110ºC, além de apresentar propriedades físicas e mecânicas superiores à da espuma rígida de PU pura.


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  • No presente estudo, desenvolveu-se um material compósito para fins de isolação térmica utilizando mantas de fibras de sisal (Agave sisalana ) agulhadas e espuma rígida de poliuretana de óleo de mamona (Ricinus communis L.). Na fabricação dos compósitos foram considerados dois tipos de gramatura média de mantas de sisal, 1150 g/m2 e 1350 g/m2. A poliuretana utilizada é disponível comercialmente e denominada RESPAN D40®. A fim de caracterizar e avaliar o compósito desenvolvido foram realizados ensaios de desempenho térmico e mecânico em compressão e flexão, avaliação morfológica através de análise por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), avaliação térmica através de ensaios de termogravimetria (TG/DTG) e avaliação da condutividade térmica. Foram realizados ensaios para a determinar a densidade aparente e porcentagem de absorção de água. Os resultados dos ensaios foram comparados aos da espuma de PU pura. A gramatura e a porcentagem de umidade das fibras de sisal também foram determinadas. A partir dos resultados obtidos, pode-se concluir que o material compósito desenvolvido é tecnicamente útil para ser aplicado em sistemas de absorção e geração de calor até um máximo de 110ºC, além de apresentar propriedades físicas e mecânicas superiores à da espuma rígida de PU pura.

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  • FRANCISCO CANINDE CAMILO DA COSTA
  • OBTENÇÃO DE COMPÓSITOS CERÂMICOS BASEADOS EM Al2O3/TiC ATRAVÉS DOS PRECURSORES POLIMÉRICOS

  • Orientador : WILSON ACCHAR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMELIA SEVERINO FERREIRA E SANTOS
  • DACHAMIR HOTZA
  • MARCUS ALEXANDRE DINIZ
  • UILAME UMBELINO GOMES
  • WILSON ACCHAR
  • Data: 13/05/2011

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  • A obtenção de materiais cerâmicos a partir de precursores poliméricos é objeto de inúmeros estudos devido ao menor custo energético em relação ao processamento convencional.  O objetivo deste trabalho é investigar e aprimorar o mecanismo de obtenção de compósito de matriz cerâmica (CMC) baseado em SiCO/Al2O3/TiC pela pirólise de um polisiloxano em presença de cargas ativa e inerte, em temperatura de pirólise inferior à usualmente adotada para essa técnica, com maior resistência mecânica.  Também se investiga a influência da temperatura de pirólise, do teor de Al como carga ativa, da presença de agentes infiltrantes (Al, vidro e polímero) pós-pirólise, da temperatura e do tempo de infiltração sobre algumas propriedades físicas e mecânicas. A Alumina é utilizada como carga inerte e Ti e Al como carga ativa na pirólise.  Alumínio, vidro e um polisiloxano são utilizados como agentes infiltrantes pós-pirólise.  Os resultados obtidos são analisados com relação à porosidade e densidade aparente pelo método de Arquimedes, a presença de fases cristalinas por difratometria de raios-X (DRX) e a microestrutura por microscopia eletrônica de varredura (MEV).  Os corpos cerâmicos pirolisados entre 850 °C – 1400 °C apresentam porosidade de 15 - 33%, densidade de 2,34 – 2,62 g/cm3 e resistência mecânica à flexão em 4 pontos de 30 - 42 MPa.  A microestrutura apresenta-se porosa, com uma matriz de SiCO/ Al2O3 reforçada por partículas de TiC e AlTi3.  A infiltração pós-pirólise revela redução da porosidade e incremento da densidade e da resistência mecânica. Os compósitos obtidos apresentam potencial de aplicação onde estabilidade térmica é o principal requisito.


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  • A obtenção de materiais cerâmicos a partir de precursores poliméricos é objeto de inúmeros estudos devido ao menor custo energético em relação ao processamento convencional.  O objetivo deste trabalho é investigar e aprimorar o mecanismo de obtenção de compósito de matriz cerâmica (CMC) baseado em SiCO/Al2O3/TiC pela pirólise de um polisiloxano em presença de cargas ativa e inerte, em temperatura de pirólise inferior à usualmente adotada para essa técnica, com maior resistência mecânica.  Também se investiga a influência da temperatura de pirólise, do teor de Al como carga ativa, da presença de agentes infiltrantes (Al, vidro e polímero) pós-pirólise, da temperatura e do tempo de infiltração sobre algumas propriedades físicas e mecânicas. A Alumina é utilizada como carga inerte e Ti e Al como carga ativa na pirólise.  Alumínio, vidro e um polisiloxano são utilizados como agentes infiltrantes pós-pirólise.  Os resultados obtidos são analisados com relação à porosidade e densidade aparente pelo método de Arquimedes, a presença de fases cristalinas por difratometria de raios-X (DRX) e a microestrutura por microscopia eletrônica de varredura (MEV).  Os corpos cerâmicos pirolisados entre 850 °C – 1400 °C apresentam porosidade de 15 - 33%, densidade de 2,34 – 2,62 g/cm3 e resistência mecânica à flexão em 4 pontos de 30 - 42 MPa.  A microestrutura apresenta-se porosa, com uma matriz de SiCO/ Al2O3 reforçada por partículas de TiC e AlTi3.  A infiltração pós-pirólise revela redução da porosidade e incremento da densidade e da resistência mecânica. Os compósitos obtidos apresentam potencial de aplicação onde estabilidade térmica é o principal requisito.

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  • MARCO AURELIO DOS SANTOS RAHN
  • ESTUDO DAS PROPRIEDADES TERMOFÍSICAS COM VARIAÇÃO DA EXPANSIBILIDADE DE COMPÓSITO DESENVOLVIDO COM MATRIZ PUR-NOP E CARGA FUNCIONAL DE ARGILOMINERAL

    Estudo das propriedades termofísicas com variação da

    da expansibilidade de compósito desenvolvido com matriz

     PUR-NOP e carga FUNCIONAL de ARGILOMINERAL
  • Orientador : GEORGE SANTOS MARINHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALAN CARLOS BUENO DA ROCHA
  • EDNA SANTIAGO BENTA DOS SANTOS
  • GEORGE SANTOS MARINHO
  • OTONIEL MARCELINO DE MEDEIROS
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 11/07/2011

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  • Neste estudo, foram realizados procedimentos experimentais para determinação da variação da expansibilidade da espuma rígida de poliuretano (PUR) de um poliol de óleo natural (NOP), especificamente o de mamona, Ricinus Communis, puro e acrescido de vermiculita na fase dispersa, em distintos percentuais, dentro de uma faixa de 0% a 20%, de substituição em massa. A partir das informações adquiridas, foram definidos os parâmetros para produção dos corpos de prova, placas obtidas através de expansão controlada, com volume final fixo. Inicialmente, as placas foram submetidas a testes de desempenho térmico, sendo avaliados os perfis de temperatura, para posteriormente serem extraídas amostras, devidamente preparadas conforme as condições exigidas para cada ensaio. Procedeu-se então a determinação dos valores do coeficiente de condutividade térmica (l), calor específico volumétrico (ρcp) e difusividade térmica (α). Os valores encontrados foram comparados com os resultados obtidos nos testes de desempenho térmico, contribuindo para validação dos mesmos. Por fim, foi investigada a influência das alterações na estrutura físico-química do material, sobre a variação das grandezas termofísicas, por meio de picnometria a gás, microscopia eletrônica de varredura (MEV) combinada com espectroscopia de fluorescência de raios-X por energia dispersiva (EDXRF), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TGA) e análise térmica diferencial (DTA). Com base nos resultados obtidos foi possível demonstrar que todos os percentuais de carga analisados promoveram um aumento do potencial de expansão (PE) da resina. Na produção das placas, os compósitos com densidade próxima à expansão livre apresentaram grande contração na cura, sendo adotados os de maior densidade como padrão definitivo. Nos ensaios de desempenho térmico, as curvas de aquecimento e resfriamento dos diferentes compósitos apresentaram simetria e valores muito próximos para as linhas de temperatura. Os resultados obtidos para as propriedades termofísicas dos compósitos, demonstraram pouca diferença em relação aos da espuma pura. O percentual de poros abertos e irregularidades na morfologia dos compósitos foram proporcionais ao incremento da vermiculita. Na interação entre os componentes da matriz e fase dispersa não foram gerados novos compostos. Os compósitos de PUR-NOP e vermiculita apresentaram propriedades isolantes térmicas próximas as da espuma pura e percentual significativamente menor de plástico em sua composição, para a formulação com 10% de carga.


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  • Neste estudo, foram realizados procedimentos experimentais para determinação da variação da expansibilidade da espuma rígida de poliuretano (PUR) de um poliol de óleo natural (NOP), especificamente o de mamona, Ricinus Communis, puro e acrescido de vermiculita na fase dispersa, em distintos percentuais, dentro de uma faixa de 0% a 20%, de substituição em massa. A partir das informações adquiridas, foram definidos os parâmetros para produção dos corpos de prova, placas obtidas através de expansão controlada, com volume final fixo. Inicialmente, as placas foram submetidas a testes de desempenho térmico, sendo avaliados os perfis de temperatura, para posteriormente serem extraídas amostras, devidamente preparadas conforme as condições exigidas para cada ensaio. Procedeu-se então a determinação dos valores do coeficiente de condutividade térmica (l), calor específico volumétrico (ρcp) e difusividade térmica (α). Os valores encontrados foram comparados com os resultados obtidos nos testes de desempenho térmico, contribuindo para validação dos mesmos. Por fim, foi investigada a influência das alterações na estrutura físico-química do material, sobre a variação das grandezas termofísicas, por meio de picnometria a gás, microscopia eletrônica de varredura (MEV) combinada com espectroscopia de fluorescência de raios-X por energia dispersiva (EDXRF), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TGA) e análise térmica diferencial (DTA). Com base nos resultados obtidos foi possível demonstrar que todos os percentuais de carga analisados promoveram um aumento do potencial de expansão (PE) da resina. Na produção das placas, os compósitos com densidade próxima à expansão livre apresentaram grande contração na cura, sendo adotados os de maior densidade como padrão definitivo. Nos ensaios de desempenho térmico, as curvas de aquecimento e resfriamento dos diferentes compósitos apresentaram simetria e valores muito próximos para as linhas de temperatura. Os resultados obtidos para as propriedades termofísicas dos compósitos, demonstraram pouca diferença em relação aos da espuma pura. O percentual de poros abertos e irregularidades na morfologia dos compósitos foram proporcionais ao incremento da vermiculita. Na interação entre os componentes da matriz e fase dispersa não foram gerados novos compostos. Os compósitos de PUR-NOP e vermiculita apresentaram propriedades isolantes térmicas próximas as da espuma pura e percentual significativamente menor de plástico em sua composição, para a formulação com 10% de carga.

5
  • JAIR JOVENTINO DE FREITAS
  • EFEITO DE ADIÇÕES POLIMÉRICAS NA ADERÊNCIA DE PASTAS DE CIMENTO A TUBOS METÁLICOS APÓS CICLAGEM TÉRMICA

  • Orientador : ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • WANDERSON SANTANA DA SILVA
  • ALOISIO NELMO KLEIN
  • ULISSES TARGINO BEZERRA
  • Data: 21/07/2011

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  • Atualmente, os métodos com maior índice de sucesso de recuperação de óleos pesados são os térmicos, principalmente a injeção de vapor. Este método de recuperação coloca a interface revestimento metálico – bainha de cimento em ciclagem térmica, que devido à diferença de coeficientes de expansão entre os dois materiais, pode provocar o surgimento de trincas, possibilitando a passagem de fluidos pela bainha de cimento. Isto ocasiona sérios riscos sócio-econômicos e ambientais. Para tentar minimizar este problema, foi realizado um estudo que consiste em mensurar a resistência ao cisalhamento entre um tubo de aço e uma bainha de cimento. Ao material cimentante foram adicionados polímeros, como poliuretana e borracha reciclada triturada. A adição de polímeros visa melhorar a plasticidade do material cimentante e, assim, aumentar a aderência da pasta en durecida com o revestimento, bem como a energia de fratura do conjunto. Diante disso, a meta principal desse estudo foi avaliar a aderência de compósitos cimentantes para poços de petróleo com revestimentos metálicos após ciclagens térmicas simulando, as condições de variação de temperatura a que poços de petróleo são submetidos durante a recuperação de óleos pesados por métodos térmicos. Observou-se que com a adição de poliuretana houve uma melhoria significativa da aderência da interface revestimento metálico - bainha de cimento com relação à pasta padrão. Os melhores resultados obtidos foram com pastas contendo 10% de poliuretana, que apresentaram aumento de mais de 100% na resistência ao cisalhamento, em relação à pasta padrão. A adição de poliuretana à pasta de cimento contribui de forma significativa para reduzir o dano causado pela ciclagem térmica a bainhas de cimento, melhorando a segurança e as condições de produção de poços de petróleo sujeitos à recuperação secundária por métodos térmicos.


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  • Atualmente, os métodos com maior índice de sucesso de recuperação de óleos pesados são os térmicos, principalmente a injeção de vapor. Este método de recuperação coloca a interface revestimento metálico – bainha de cimento em ciclagem térmica, que devido à diferença de coeficientes de expansão entre os dois materiais, pode provocar o surgimento de trincas, possibilitando a passagem de fluidos pela bainha de cimento. Isto ocasiona sérios riscos sócio-econômicos e ambientais. Para tentar minimizar este problema, foi realizado um estudo que consiste em mensurar a resistência ao cisalhamento entre um tubo de aço e uma bainha de cimento. Ao material cimentante foram adicionados polímeros, como poliuretana e borracha reciclada triturada. A adição de polímeros visa melhorar a plasticidade do material cimentante e, assim, aumentar a aderência da pasta en durecida com o revestimento, bem como a energia de fratura do conjunto. Diante disso, a meta principal desse estudo foi avaliar a aderência de compósitos cimentantes para poços de petróleo com revestimentos metálicos após ciclagens térmicas simulando, as condições de variação de temperatura a que poços de petróleo são submetidos durante a recuperação de óleos pesados por métodos térmicos. Observou-se que com a adição de poliuretana houve uma melhoria significativa da aderência da interface revestimento metálico - bainha de cimento com relação à pasta padrão. Os melhores resultados obtidos foram com pastas contendo 10% de poliuretana, que apresentaram aumento de mais de 100% na resistência ao cisalhamento, em relação à pasta padrão. A adição de poliuretana à pasta de cimento contribui de forma significativa para reduzir o dano causado pela ciclagem térmica a bainhas de cimento, melhorando a segurança e as condições de produção de poços de petróleo sujeitos à recuperação secundária por métodos térmicos.

6
  • ELMO THIAGO LINS COURAS FORD
  • DESENVOLVIMENTO DE MATERIAL COMPÓSITO A BASE DE RASPA DE PNEU E LÁTEX PARA ISOLAMENTO TÉRMICO

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO TORRES MARQUES
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • RICARDO PEIXOTO SUASSUNA DUTRA
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 22/07/2011

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  • A reciclagem tem sido muito estimulada pelo mercado. Já existem vários produtos que são produzidos com materiais reciclados e vários resíduos têm sido estudados nas mais diversas formas de aplicações. A grande maioria das aplicações de isolamento térmico em sistemas domésticos, comerciais e industriais na faixa de baixas e médias temperaturas (até 180ºC), utilizam materiais agressivos à natureza tais como: lã de vidro, lã de rocha, poliuretano, poliestireno. Tais materiais, apesar da eficácia na retenção do fluxo de calor, têm custo elevado e quando descartados demoram anos para serem absorvidos pela natureza. Dessa forma, tentando adequar-se a uma política mundial acerca da preservação do meio ambiente, foi realizado um estudo com o intuito de desenvolver um isolante térmico composto de materiais naturais/biodegradáveis e rejeitos industriais. Com isso, esta pesquisa apresenta o desenvolvimento de um material compósito a base de raspas de pneu e látex para isolamento térmico. Para isso, analisou-se as propriedades térmicas e físicas da raspa de pneu e do látex visando a utilização como matéria-prima para fabricação do compósito a ser aplicado como isolante térmico em sistemas "quentes" (até 200ºC) e frios (0ºC). Através de processos manuais, foram fabricadas mantas do compósito nas proporções em peso de  1:1 (50:50%); 1:2 (33:67%) e 2:1 (67:33%) (raspa de pneu : látex) respectivamente. Foram analisadas propriedades físicas, mecânicas e térmicas dos compósitos com intuito de obter dados sobre a viabilidade de uso como isolante térmico. As análises foram fundamentadas em normas ABNT, ASTM e UL. O limite de temperatura de trabalho obtido para o compósito foi de 200ºC, que se encontra na faixa de aplicações que abrangem desde o uso domestico até o industrial. Os resultados obtidos experimentalmente comprovaram que o compósito, pode ser utilizado para fins de isolamento térmico tanto em superfícies aquecidas como resfriadas.


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  • A reciclagem tem sido muito estimulada pelo mercado. Já existem vários produtos que são produzidos com materiais reciclados e vários resíduos têm sido estudados nas mais diversas formas de aplicações. A grande maioria das aplicações de isolamento térmico em sistemas domésticos, comerciais e industriais na faixa de baixas e médias temperaturas (até 180ºC), utilizam materiais agressivos à natureza tais como: lã de vidro, lã de rocha, poliuretano, poliestireno. Tais materiais, apesar da eficácia na retenção do fluxo de calor, têm custo elevado e quando descartados demoram anos para serem absorvidos pela natureza. Dessa forma, tentando adequar-se a uma política mundial acerca da preservação do meio ambiente, foi realizado um estudo com o intuito de desenvolver um isolante térmico composto de materiais naturais/biodegradáveis e rejeitos industriais. Com isso, esta pesquisa apresenta o desenvolvimento de um material compósito a base de raspas de pneu e látex para isolamento térmico. Para isso, analisou-se as propriedades térmicas e físicas da raspa de pneu e do látex visando a utilização como matéria-prima para fabricação do compósito a ser aplicado como isolante térmico em sistemas "quentes" (até 200ºC) e frios (0ºC). Através de processos manuais, foram fabricadas mantas do compósito nas proporções em peso de  1:1 (50:50%); 1:2 (33:67%) e 2:1 (67:33%) (raspa de pneu : látex) respectivamente. Foram analisadas propriedades físicas, mecânicas e térmicas dos compósitos com intuito de obter dados sobre a viabilidade de uso como isolante térmico. As análises foram fundamentadas em normas ABNT, ASTM e UL. O limite de temperatura de trabalho obtido para o compósito foi de 200ºC, que se encontra na faixa de aplicações que abrangem desde o uso domestico até o industrial. Os resultados obtidos experimentalmente comprovaram que o compósito, pode ser utilizado para fins de isolamento térmico tanto em superfícies aquecidas como resfriadas.

7
  • EDUARDO GALVAO RAMALHO
  • ANÁLISE DO COMPORTAMENTO MECÂNICO DE ESPUMAS CERÂMICAS A BASE DE ALUMINA OBTIDAS PELO MÉTODO DA RÉPLICA

  • Orientador : WILSON ACCHAR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • WILSON ACCHAR
  • JAQUELIGIA BRITO DA SILVA
  • ALAN CHRISTIE DA SILVA DANTAS
  • ELIALDO CHIBERIO DA SILVA
  • LEDJANE SILVA BARRETO
  • Data: 11/10/2011

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  • Cerâmicas com estrutura celular porosa, denominadas espumas cerâmicas, possuem o potencial de utilização em uma vasta gama de aplicações, tais como: isolamento térmico, suporte catalítico, filtros, dentre outras. Dentre as técnicas para obtenção destas cerâmicas porosas podemos destacar o método da réplica. Este método consiste na impregnação de uma esponja (geralmente polimérica) com uma barbotina cerâmica, seguindo-se um tratamento térmico, onde ocorrerá a decomposição do material orgânico e sinterização do material cerâmico, resultando em uma cerâmica cuja estrutura é uma réplica da esponja impregnada. O conhecimento das propriedades mecânicas destas cerâmicas é importante para que estas possam ser utilizadas comercialmente e Gibson e Ashby desenvolveram um modelo matemático para descrever o comportamento mecânico de sólidos celulares. Este modelo não se mostrou satisfatório para descrever o comportamento das cerâmicas obtidas pelo método da réplica, pois o mesmo não leva em consideração os defeitos provenientes deste tipo de processamento. Neste trabalho foram estudadas cerâmicas porosas de alumina obtidas pelo método da réplica e se propôs modificações no modelo de Gibson e Ashby para se adequar a este material. A esponja polimérica utilizada no processamento foi caracterizada através de análise termogravimétrica e microscopia eletrônica de varredura (MEV).  Os materiais obtidos após sinterização foram caracterizados através de testes de resistência mecânica em flexão em 4 pontos e em compressão, densidade e porosidade e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). A partir destes resultados avaliou-se o comportamento da resistência mecânica em comparação ao modelo de Gibson e Ashby para sólidos com estrutura celular e foi proposta uma correção deste modelo através de um fator relacionado com o grau de integridade dos filamentos, que considera as trincas presentes na estrutura destes materiais.


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  • Cerâmicas com estrutura celular porosa, denominadas espumas cerâmicas, possuem o potencial de utilização em uma vasta gama de aplicações, tais como: isolamento térmico, suporte catalítico, filtros, dentre outras. Dentre as técnicas para obtenção destas cerâmicas porosas podemos destacar o método da réplica. Este método consiste na impregnação de uma esponja (geralmente polimérica) com uma barbotina cerâmica, seguindo-se um tratamento térmico, onde ocorrerá a decomposição do material orgânico e sinterização do material cerâmico, resultando em uma cerâmica cuja estrutura é uma réplica da esponja impregnada. O conhecimento das propriedades mecânicas destas cerâmicas é importante para que estas possam ser utilizadas comercialmente e Gibson e Ashby desenvolveram um modelo matemático para descrever o comportamento mecânico de sólidos celulares. Este modelo não se mostrou satisfatório para descrever o comportamento das cerâmicas obtidas pelo método da réplica, pois o mesmo não leva em consideração os defeitos provenientes deste tipo de processamento. Neste trabalho foram estudadas cerâmicas porosas de alumina obtidas pelo método da réplica e se propôs modificações no modelo de Gibson e Ashby para se adequar a este material. A esponja polimérica utilizada no processamento foi caracterizada através de análise termogravimétrica e microscopia eletrônica de varredura (MEV).  Os materiais obtidos após sinterização foram caracterizados através de testes de resistência mecânica em flexão em 4 pontos e em compressão, densidade e porosidade e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). A partir destes resultados avaliou-se o comportamento da resistência mecânica em comparação ao modelo de Gibson e Ashby para sólidos com estrutura celular e foi proposta uma correção deste modelo através de um fator relacionado com o grau de integridade dos filamentos, que considera as trincas presentes na estrutura destes materiais.

8
  • JOAO MORENO VILAS BOAS DE SOUZA SILVA
  • METALIZAÇÃO MECÂNICA DE ZrO2 COM Ti PARA BRASAGEM ZrO2/AÇO COM LIGAS DE ADIÇÃO SEM METAL ATIVO

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • OSMAR ROBERTO BAGNATO
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • THEOPHILO MOURA MACIEL
  • Data: 21/12/2011

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  • As interfaces metal/cerâmicas utilizando Zircônia têm dominado as aplicações industriais na última década, em virtude da alta resistência mecânica e tenacidade à fratura da zircônia, especialmente em temperaturas abaixo de 300 °C. Destaca-se também a boa condutividade iônica em temperaturas elevadas deste componente. No presente trabalho, estudou-se as uniões entre ZrO2 Y-TZP e ZrO2 Mg-PSZ com Aço. Estas junções foram produzidas por brasagem à alto-vácuo após a metalização mecânica com Ti utilizando-se ligas de adição compostas por Ag-Cu e Ag-Cu-Ni. Avaliou-se a influência da metalização, bem como a afinidade entre os diversos grupos (cerâmica / liga de adição) com o intuito de se conseguir a melhor união metal/cerâmica. A avaliação das uniões e interfaces, bem como a caracterização dos materiais de base foi feita com recurso de diversas técnicas, tais como: Difração de Raios-X, Ensaios de Estanqueidade, Flexão em 3-Pontos e Microscopia Eletrônica de Varredura com Microanálise por EDS. A análise microestrutural revelou ligações físicas e químicas na interface metal/cerâmica, proporcionando boa estanqueidade e tensão de ruptura e, consequentemente, uma boa união em todas as amostras brasadas. Foram observadas zonas de precipitação e camadas de reação com características eutéticas entre o Aço e o metal de adição.


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  • As interfaces metal/cerâmicas utilizando Zircônia têm dominado as aplicações industriais na última década, em virtude da alta resistência mecânica e tenacidade à fratura da zircônia, especialmente em temperaturas abaixo de 300 °C. Destaca-se também a boa condutividade iônica em temperaturas elevadas deste componente. No presente trabalho, estudou-se as uniões entre ZrO2 Y-TZP e ZrO2 Mg-PSZ com Aço. Estas junções foram produzidas por brasagem à alto-vácuo após a metalização mecânica com Ti utilizando-se ligas de adição compostas por Ag-Cu e Ag-Cu-Ni. Avaliou-se a influência da metalização, bem como a afinidade entre os diversos grupos (cerâmica / liga de adição) com o intuito de se conseguir a melhor união metal/cerâmica. A avaliação das uniões e interfaces, bem como a caracterização dos materiais de base foi feita com recurso de diversas técnicas, tais como: Difração de Raios-X, Ensaios de Estanqueidade, Flexão em 3-Pontos e Microscopia Eletrônica de Varredura com Microanálise por EDS. A análise microestrutural revelou ligações físicas e químicas na interface metal/cerâmica, proporcionando boa estanqueidade e tensão de ruptura e, consequentemente, uma boa união em todas as amostras brasadas. Foram observadas zonas de precipitação e camadas de reação com características eutéticas entre o Aço e o metal de adição.

2010
Dissertações
1
  • EDUARDO JORGE VIDAL DULTRA
  • INCORPORAÇÃO DE CINZAS DA CASCA DE CAFÉ NA PRODUÇÃO DE PLACAS CERÂMICAS PARA REVESTIMENTO

  • Orientador : WILSON ACCHAR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • WILSON ACCHAR
  • ANTONIO CARLOS PEREIRA SANTOS
  • LUIS GUSTAVO DUARTE
  • Data: 12/01/2010

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  • O Brasil é o maior produtor mundial de café. Em 2008 foram produzidas 45,99 milhões de sacas, de 60 Kg, de café beneficiado. No processo de beneficiamento 50% é grão e 50% é casca. Assim, 1,26 milhões de toneladas de cascas de café são produzidas anualmente. A casca é utilizada como combustível nos fornos de secagem e beneficiamento nas fazendas de café, gerando uma cinza como resíduo. As cinzas da casca de café apresentam altas concentrações de metais alcalinos e alcalinos-terrosos, principalmente K2O e CaO. Este trabalho estuda a utilização deste resíduo na indústria de placas cerâmicas para revestimentos, como fundente, em substituição ao feldspato. Foram definidas 10 formulações com iguais proporções de argila e caulim, e o resíduo (variando de 30 a 5%), provenientes da Bahia, e confeccionados corpos-de-prova em matriz uniaxial de 60x20mm com aproximadamente 5 mm de espessura, com pressão de compactação de 45Mpa. As amostras foram sinterizadas em quatros patamares de temperatura, 1100 °C, 1150 °C, 1185 °C e 1200 °C durante 60 minutos. Foram realizados ensaios para caracterização das matérias-primas por fluorescência de raios-X, difração de raios-X, AG, ATD e ATG e analisados os resultados de absorção de água, porosidade aparente, retração linear, DRX, análise dilatométrica, resistência à flexão e MEV. Os corpos de prova com adição de 10% da cinza e sinterizados a 1200 °C obtiveram resultados de absorção de água de 0,18% e resistência à flexão de 40,77 MPa, o que segundo as normas UNI e ISO podem ser classificados como grês porcelanato.


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  • O Brasil é o maior produtor mundial de café. Em 2008 foram produzidas 45,99 milhões de sacas, de 60 Kg, de café beneficiado. No processo de beneficiamento 50% é grão e 50% é casca. Assim, 1,26 milhões de toneladas de cascas de café são produzidas anualmente. A casca é utilizada como combustível nos fornos de secagem e beneficiamento nas fazendas de café, gerando uma cinza como resíduo. As cinzas da casca de café apresentam altas concentrações de metais alcalinos e alcalinos-terrosos, principalmente K2O e CaO. Este trabalho estuda a utilização deste resíduo na indústria de placas cerâmicas para revestimentos, como fundente, em substituição ao feldspato. Foram definidas 10 formulações com iguais proporções de argila e caulim, e o resíduo (variando de 30 a 5%), provenientes da Bahia, e confeccionados corpos-de-prova em matriz uniaxial de 60x20mm com aproximadamente 5 mm de espessura, com pressão de compactação de 45Mpa. As amostras foram sinterizadas em quatros patamares de temperatura, 1100 °C, 1150 °C, 1185 °C e 1200 °C durante 60 minutos. Foram realizados ensaios para caracterização das matérias-primas por fluorescência de raios-X, difração de raios-X, AG, ATD e ATG e analisados os resultados de absorção de água, porosidade aparente, retração linear, DRX, análise dilatométrica, resistência à flexão e MEV. Os corpos de prova com adição de 10% da cinza e sinterizados a 1200 °C obtiveram resultados de absorção de água de 0,18% e resistência à flexão de 40,77 MPa, o que segundo as normas UNI e ISO podem ser classificados como grês porcelanato.

2
  • RAIMUNDO JORGE SANTOS PARANHOS
  • Aproveitamento de Resíduos de Cinza da Cana de Açucar em Massas Cerâmicas

  • Orientador : WILSON ACCHAR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO CARLOS PEREIRA SANTOS
  • LUIS GUSTAVO DUARTE
  • WILSON ACCHAR
  • Data: 12/01/2010

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  • O presente trabalho visa a investigar a utilização da cinza do bagaço da cana de açúcar proveniente do alambique artesanal da região de Eunápolis em massa cerâmica que poderá ser aproveitada como um grês porcelanato. A Bahia é o segundo estado brasileiro maior produtor de cachaça de alambique do Brasil. Na produção da cachaça, é produzido resíduo chamado “bagaço”, sendo este utilizado na geração de energia elétrica em usinas termoelétricas e na própria destilaria, gerando uma cinza como resíduo, que é jogada na natureza, provocando danos ambientais. Foram estudadas 5 (cinco) formulações de 0% 10%, 20%, 30% e 40% em peso de resíduo de cinza. A formulação em 0% em peso de cinza serviu para uma comparação entre a massa tradicional do grês porcelanato em relação às massas com a adição de cinza em substituição ao feldspato. A percentagem em peso da argila e do caulim foi mantida a mesma, 30%, e todas as matérias primas foram oriundas do estado da Bahia. Os corpos de prova foram confeccionados em matriz uniaxial com as dimensões de (60 x 20 x 5) mm e compactados a uma pressão de 45 MPa. Foram realizados ensaios para caracterização das matérias primas por fluorescência de raios X, difração de raios-X, ATD e ATG. As amostras foram sinterizadas nas temperaturas de 1100°C, 1150°C, 1200°C e 1250 ºC. Durante a sinterização a taxa de aquecimento foi de 5 oC p/min. Após atingir a temperatura especificada, os corpos permaneceram por 60 minutos neste patamar, e em seguida foi feita uma rampa de resfriamento com a mesma taxa de aquecimento até atingir a temperatura ambiente. Os corpos sinterizados foram caracterizados por absorção de água, porosidade aparente, retração linear e resistência à flexão. Os resultados demonstram que é possível gerar produtos de qualidade utilizando o resíduo da cinza do bagaço da cana de açúcar como constituinte da massa cerâmica, visto que os resultados gerais atenderam às exigências das normas vigentes, o que pode trazer benefícios ambientais, minimização dos problemas gerados pelos resíduos descartados aleatoriamente e diminuição dos custos operacionais.


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  • O presente trabalho visa a investigar a utilização da cinza do bagaço da cana de açúcar proveniente do alambique artesanal da região de Eunápolis em massa cerâmica que poderá ser aproveitada como um grês porcelanato. A Bahia é o segundo estado brasileiro maior produtor de cachaça de alambique do Brasil. Na produção da cachaça, é produzido resíduo chamado “bagaço”, sendo este utilizado na geração de energia elétrica em usinas termoelétricas e na própria destilaria, gerando uma cinza como resíduo, que é jogada na natureza, provocando danos ambientais. Foram estudadas 5 (cinco) formulações de 0% 10%, 20%, 30% e 40% em peso de resíduo de cinza. A formulação em 0% em peso de cinza serviu para uma comparação entre a massa tradicional do grês porcelanato em relação às massas com a adição de cinza em substituição ao feldspato. A percentagem em peso da argila e do caulim foi mantida a mesma, 30%, e todas as matérias primas foram oriundas do estado da Bahia. Os corpos de prova foram confeccionados em matriz uniaxial com as dimensões de (60 x 20 x 5) mm e compactados a uma pressão de 45 MPa. Foram realizados ensaios para caracterização das matérias primas por fluorescência de raios X, difração de raios-X, ATD e ATG. As amostras foram sinterizadas nas temperaturas de 1100°C, 1150°C, 1200°C e 1250 ºC. Durante a sinterização a taxa de aquecimento foi de 5 oC p/min. Após atingir a temperatura especificada, os corpos permaneceram por 60 minutos neste patamar, e em seguida foi feita uma rampa de resfriamento com a mesma taxa de aquecimento até atingir a temperatura ambiente. Os corpos sinterizados foram caracterizados por absorção de água, porosidade aparente, retração linear e resistência à flexão. Os resultados demonstram que é possível gerar produtos de qualidade utilizando o resíduo da cinza do bagaço da cana de açúcar como constituinte da massa cerâmica, visto que os resultados gerais atenderam às exigências das normas vigentes, o que pode trazer benefícios ambientais, minimização dos problemas gerados pelos resíduos descartados aleatoriamente e diminuição dos custos operacionais.

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  • ALDEMIRO JOSÉ ROCHA PALMA
  • ADIÇÃO DE CHAMOTE DE VELAS DE IGNIÇÃO INSERVÍVEIS NA OBTENÇÃO DE CERÂMICA BRANCA A BASE DE ALUMINA

  • Orientador : CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • WILSON ACCHAR
  • MARCIO LUIZ VARELA NOGUEIRA DE MORAES
  • Data: 21/01/2010

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  • ADIÇÃO DE CHAMOTE DE VELAS DE IGNIÇÃO INSERVÍVEIS NA OBTENÇÃO DE CERÂMICA BRANCA A BASE DE ALUMINA


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  • ADIÇÃO DE CHAMOTE DE VELAS DE IGNIÇÃO INSERVÍVEIS NA OBTENÇÃO DE CERÂMICA BRANCA A BASE DE ALUMINA

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  • ISMAR PAULO SIQUEIRA DE ANDRADE
  • Metodologia de Análise e Diagnóstico de Fratura em um Componente Automotivo sujeito a Cargas Cíclicas Alternadas

  • Orientador : CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • HANDERSON JORGE DOURADO LEITE
  • LUIS GUSTAVO DUARTE
  • NUBIA MOURA RIBEIRO
  • Data: 29/01/2010

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  • A competitividade do comércio gerado pela maior disponibilidade de produtos com qualidade e custos menores, promoveu uma nova realidade de produção industrial com pequenas folgas. Desvios de trajetória na produção não são descartados, as incertezas estatisticamente podem ocorrer. O consumidor mundial e o brasileiro estão respaldados pelo código de defesa do consumidor, para pleitos quanto à má qualidade dos produtos. O automóvel é composto por diversos sistemas e milhares de peças constituintes, aumentando a probabilidade de falhas. Os sistemas dinâmicos e de segurança, são críticos em relação às conseqüências das falhas possíveis. A investigação da falha nos dá a possibilidade de aprendizado e contribuição para diversas melhorias. O nosso objetivo principal neste trabalho é desenvolver metodologia específica sistemática através da investigação da causa raiz da falha ocorrida em uma ponta de eixo da suspensão dianteira de um automóvel, realizar análises comparativas de dados entre a peça fraturada e estoque e informações de projeto. A nossa investigação foi baseada em uma falha gerada em um sistema de suspensão automotivo, envolvido em uma causa judicial mecânica, gerando danos materiais e pessoais. Nas investigações que envolvem análise de falhas mecânicas, o conhecimento de engenharia de materiais tem papel crucial no processo, pois permite a aplicação de técnicas para caracterização dos materiais, relacionando os atributos técnicos exigidos de uma respectiva peça com a sua estrutura de material de fabricação, dando um maior aporte científico ao trabalho. A metodologia específica desenvolvida obedece a um fluxograma próprio. Na fase inicial foram coletados dados dos autos e informações dos envolvidos. As seguintes análises laboratoriais foram executadas: macrografia da fratura, micrografia com MEV (microscópio eletrônico de varredura) da fratura inicial e final, análise de fases com microscopia ótica, análise de dureza Brinell e microdureza Vickers, análise química quantitativa e qualitativa, utilizando fluorescência de raios x e espectroscopia ótica para análise de carbono, foi feito estudo qualitativo do estado de tensão. Dados de campo também foram coletados. Nas análises foram comparados dados dos valores resultantes das peças fraturada estoque e valores de projeto. Após a investigação, foi concluído que: a metodologia desenvolvida sistematizou a investigação e permitiu cruzamentos de dados minimizando probabilidade de erros de diagnóstico, a morfologia da fratura indica falha pelo mecanismo de fadiga em um local geometricamente propício concentrador de tensão, a peça foi submetida a tensões baixas pela área de secção da fratura final, o material de fabricação da peça fraturada tem baixa ductilidade, o componente fraturou em um momento inferior ao preconizado pelo fabricante, os percentuais de C, Si, e Cr da peça fraturada estão com os valores diferentes do projeto, o valor de dureza do limite superior da peça fraturada está maior que o projeto e não existe uniformidade de fabricação entre peça fraturada e estoque. O trabalho contribuirá para otimizar o norteamento das ações em uma perícia judicial de engenharia mecânica.


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  • A competitividade do comércio gerado pela maior disponibilidade de produtos com qualidade e custos menores, promoveu uma nova realidade de produção industrial com pequenas folgas. Desvios de trajetória na produção não são descartados, as incertezas estatisticamente podem ocorrer. O consumidor mundial e o brasileiro estão respaldados pelo código de defesa do consumidor, para pleitos quanto à má qualidade dos produtos. O automóvel é composto por diversos sistemas e milhares de peças constituintes, aumentando a probabilidade de falhas. Os sistemas dinâmicos e de segurança, são críticos em relação às conseqüências das falhas possíveis. A investigação da falha nos dá a possibilidade de aprendizado e contribuição para diversas melhorias. O nosso objetivo principal neste trabalho é desenvolver metodologia específica sistemática através da investigação da causa raiz da falha ocorrida em uma ponta de eixo da suspensão dianteira de um automóvel, realizar análises comparativas de dados entre a peça fraturada e estoque e informações de projeto. A nossa investigação foi baseada em uma falha gerada em um sistema de suspensão automotivo, envolvido em uma causa judicial mecânica, gerando danos materiais e pessoais. Nas investigações que envolvem análise de falhas mecânicas, o conhecimento de engenharia de materiais tem papel crucial no processo, pois permite a aplicação de técnicas para caracterização dos materiais, relacionando os atributos técnicos exigidos de uma respectiva peça com a sua estrutura de material de fabricação, dando um maior aporte científico ao trabalho. A metodologia específica desenvolvida obedece a um fluxograma próprio. Na fase inicial foram coletados dados dos autos e informações dos envolvidos. As seguintes análises laboratoriais foram executadas: macrografia da fratura, micrografia com MEV (microscópio eletrônico de varredura) da fratura inicial e final, análise de fases com microscopia ótica, análise de dureza Brinell e microdureza Vickers, análise química quantitativa e qualitativa, utilizando fluorescência de raios x e espectroscopia ótica para análise de carbono, foi feito estudo qualitativo do estado de tensão. Dados de campo também foram coletados. Nas análises foram comparados dados dos valores resultantes das peças fraturada estoque e valores de projeto. Após a investigação, foi concluído que: a metodologia desenvolvida sistematizou a investigação e permitiu cruzamentos de dados minimizando probabilidade de erros de diagnóstico, a morfologia da fratura indica falha pelo mecanismo de fadiga em um local geometricamente propício concentrador de tensão, a peça foi submetida a tensões baixas pela área de secção da fratura final, o material de fabricação da peça fraturada tem baixa ductilidade, o componente fraturou em um momento inferior ao preconizado pelo fabricante, os percentuais de C, Si, e Cr da peça fraturada estão com os valores diferentes do projeto, o valor de dureza do limite superior da peça fraturada está maior que o projeto e não existe uniformidade de fabricação entre peça fraturada e estoque. O trabalho contribuirá para otimizar o norteamento das ações em uma perícia judicial de engenharia mecânica.

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  • ALEXANDRE BOLEIRA LOPO
  • ANÁLISE DE DESEMPENHO TÉRMICO DE UM SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR DE BAIXO CUSTO

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 01/02/2010

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  • ANÁLISE DE DESEMPENHO TÉRMICO DE UM SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR DE BAIXO CUSTO


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  • ANÁLISE DE DESEMPENHO TÉRMICO DE UM SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR DE BAIXO CUSTO

6
  • JOEL NOGUEIRA GONCALVES
  • ANÁLISE DA EFICIENCIA DE AQUECEDOR SOLAR ESPIRAL COM E SEM EFEITO ESTUFA PARA PISCINAS

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 03/02/2010

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  • A viabilidade técnica e econômica do aquecimento solar para piscinas é inquestionável, além da substituição da energia elétrica convencional, de altos custos e impactos ambientais, gera uma otimização do uso da piscina. Este trabalho aplica os princípios do efeito estufa: isolação termodinâmica, retenção do calor e equalização da temperatura interna, busca otimizar o equipamento de aquecimento solar, reduzindo a área requerida pelos coletores em até 40% (valor ainda estimado) em relação aos coletores comerciais, com menores impactos estéticos e arquitetônicos negativos no ambiente. Apresenta um sistema solar de aquecimento alternativo em piscinas, que tem como principais características; baixo custo, simplicidade nos processos de fabricação e montagem e um aquecimento mais rápido. O sistema é constituído por dois coletores espirais construídos em tubos flexíveis de polietileno, com extensão de 100 metros cada uma, e trabalha em regime de fluxo forçado, com apenas uma passagem do fluido de trabalho no interior das espirais, e é utilizada a própria bomba de tratamento de água da piscina para a obtenção do fluxo pretendido. Um dos coletores será exposto diretamente a radiação solar, e o outro será coberto por um lamina de vidro e fechado lateralmente, de forma propiciar o efeito estufa. Os equipamentos serão instalados em paralelo e expostos simultaneamente ao sol, de forma se obter dados comparativos de suas eficiências. Serão apresentados resultados térmicos de ensaios realizados para os dois casos, com e sem cobertura transparente e enfocados aspectos relativos à degradação do polietileno e seus efeitos quando submetidos à radiação solar. Serão demonstradas comparativamente, as viabilidades térmica, econômica e de materiais destes sistemas para aquecimento de piscinas.


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  • A viabilidade técnica e econômica do aquecimento solar para piscinas é inquestionável, além da substituição da energia elétrica convencional, de altos custos e impactos ambientais, gera uma otimização do uso da piscina. Este trabalho aplica os princípios do efeito estufa: isolação termodinâmica, retenção do calor e equalização da temperatura interna, busca otimizar o equipamento de aquecimento solar, reduzindo a área requerida pelos coletores em até 40% (valor ainda estimado) em relação aos coletores comerciais, com menores impactos estéticos e arquitetônicos negativos no ambiente. Apresenta um sistema solar de aquecimento alternativo em piscinas, que tem como principais características; baixo custo, simplicidade nos processos de fabricação e montagem e um aquecimento mais rápido. O sistema é constituído por dois coletores espirais construídos em tubos flexíveis de polietileno, com extensão de 100 metros cada uma, e trabalha em regime de fluxo forçado, com apenas uma passagem do fluido de trabalho no interior das espirais, e é utilizada a própria bomba de tratamento de água da piscina para a obtenção do fluxo pretendido. Um dos coletores será exposto diretamente a radiação solar, e o outro será coberto por um lamina de vidro e fechado lateralmente, de forma propiciar o efeito estufa. Os equipamentos serão instalados em paralelo e expostos simultaneamente ao sol, de forma se obter dados comparativos de suas eficiências. Serão apresentados resultados térmicos de ensaios realizados para os dois casos, com e sem cobertura transparente e enfocados aspectos relativos à degradação do polietileno e seus efeitos quando submetidos à radiação solar. Serão demonstradas comparativamente, as viabilidades térmica, econômica e de materiais destes sistemas para aquecimento de piscinas.

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  • RUI CARLOS DE SOUSA MOTA
  • ANALISE DE VIABILIDADE TÉCNICA DE UTILIZAÇÃO DA FIBRA DE BANANEIRA COM
    RESINA SINTÉTICA EM COMPÓSITOS

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 26/02/2010

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  • Este trabalho tem como objetivo apresentar a viabilidade de um  compósito utilizando material descartado da lavoura da bananeira (pseudocaule), o qual é fibrilado juntamente com resina sintética em substituição à fibra de vidro, a ser utilizado em elementos estruturais que não demandem grandes esforços mecânicos, tais como reservatórios, calhas, domos, tubulações de esgotamento etc. Para isso foram efetuados estudos sobre as propriedades mecânicas de um compósito de resina poliéster e fibra de bananeira (musa s.p., musácea), nos quais foram retiradas as talas do pseudocaule, sendo feita a fibrilização de forma manual, com o auxílio de uma escova de aço, seguido de secagem ao natural. Após tratamento para limpeza e retirada de cera, a fibra foi cortada em pedaços de aproximadamente 60 mm a 100 mm para, juntamente com a resina sintética, fabricar placas de um compósito de características fibrosas com orientação aleatória em relação ao peso da resina. Foram utilizadas três percentagens distintas de fibras (3%, 6% e 9%), a fim de se efetuar um estudo comparativo entre elas e determinar qual seria aquela com o melhor desempenho mecânico. Foram fabricados corpos de prova de cada material, sendo então submetida aos ensaios de tração uniaxial, flexão em três pontos, absorção de umidade e características térmicas. Os resultados demonstram que, de forma geral, o uso de fibra de bananeira é viável, bastando uma melhoria no seu processo de obtenção (mecanização do procedimento) e um maior cuidado durante a fabricação das peças.


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  • Este trabalho tem como objetivo apresentar a viabilidade de um  compósito utilizando material descartado da lavoura da bananeira (pseudocaule), o qual é fibrilado juntamente com resina sintética em substituição à fibra de vidro, a ser utilizado em elementos estruturais que não demandem grandes esforços mecânicos, tais como reservatórios, calhas, domos, tubulações de esgotamento etc. Para isso foram efetuados estudos sobre as propriedades mecânicas de um compósito de resina poliéster e fibra de bananeira (musa s.p., musácea), nos quais foram retiradas as talas do pseudocaule, sendo feita a fibrilização de forma manual, com o auxílio de uma escova de aço, seguido de secagem ao natural. Após tratamento para limpeza e retirada de cera, a fibra foi cortada em pedaços de aproximadamente 60 mm a 100 mm para, juntamente com a resina sintética, fabricar placas de um compósito de características fibrosas com orientação aleatória em relação ao peso da resina. Foram utilizadas três percentagens distintas de fibras (3%, 6% e 9%), a fim de se efetuar um estudo comparativo entre elas e determinar qual seria aquela com o melhor desempenho mecânico. Foram fabricados corpos de prova de cada material, sendo então submetida aos ensaios de tração uniaxial, flexão em três pontos, absorção de umidade e características térmicas. Os resultados demonstram que, de forma geral, o uso de fibra de bananeira é viável, bastando uma melhoria no seu processo de obtenção (mecanização do procedimento) e um maior cuidado durante a fabricação das peças.

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  • SERGIO RENAN LOPES TINO
  • Descontinuidade na Seção Transversal em Laminados Compósitos Poliméricos: Efeitos e Propriedades

  • Orientador : EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
  • LUIZ CLAUDIO FERREIRA DA SILVA
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • Data: 26/02/2010

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  • A crescente demanda na utilização de materiais compósitos torna imprescindível uma melhor compreensão do seu comportamento frente às mais diversas condições de carga e serviço, bem como sob as variadas formas de conexões (fixações) envolvendo mecanismos nos projetos estruturais. Sabe-se que a maioria dos elementos estruturais é projetada com presença de descontinuidades geométricas (furos, entalhes, ranhuras, etc) em suas seções longitudinais e/ou transversais, e que essas descontinuidades alteram a resposta mecânica desses elementos. Este trabalho tem como objetivo analisar um estudo da resposta mecânica, quando em presença de descontinuidade geométrica, de laminados compósitos de matriz polimérica/fibras de vidro frente ao ensaio de tração uniaxial. A descontinuidade geométrica é caracterizada pela presença de um furo concêntrico na seção transversal do compósito. Nesse estudo, diferentes tipos de configurações são testados, com e sem a presença do furo, de forma a proporcionar melhor entendimento das propriedades mecânicas. Neste sentido, dois laminados compósitos poliméricos foram estudados: o primeiro é unicamente reforçado com sete camadas de mantas de fibras curtas de vidro-E (CM) e o segundo onde o reforço de fibras de vidro-E vem na forma de tecido bidirecional (CT), agora com apenas quatro camadas. O laminado CT tem a presença da anisotropia (sentido das fibras contínuas com relação à carga aplicada) como principal parâmetro influenciando no comportamento mecânico do mesmo, comportamento este, não observado para o CM. Além das propriedades mecânicas, também foi estudado as características da fratura desenvolvidas em cada laminado compósito. Os resultados mostraram que, em um estudo comparativo, a presença do furo na seção transversal diminuiu a resistência última dos laminados e alterou a característica final da fratura em todos os tipos de laminados compósitos estudados. 


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  • A crescente demanda na utilização de materiais compósitos torna imprescindível uma melhor compreensão do seu comportamento frente às mais diversas condições de carga e serviço, bem como sob as variadas formas de conexões (fixações) envolvendo mecanismos nos projetos estruturais. Sabe-se que a maioria dos elementos estruturais é projetada com presença de descontinuidades geométricas (furos, entalhes, ranhuras, etc) em suas seções longitudinais e/ou transversais, e que essas descontinuidades alteram a resposta mecânica desses elementos. Este trabalho tem como objetivo analisar um estudo da resposta mecânica, quando em presença de descontinuidade geométrica, de laminados compósitos de matriz polimérica/fibras de vidro frente ao ensaio de tração uniaxial. A descontinuidade geométrica é caracterizada pela presença de um furo concêntrico na seção transversal do compósito. Nesse estudo, diferentes tipos de configurações são testados, com e sem a presença do furo, de forma a proporcionar melhor entendimento das propriedades mecânicas. Neste sentido, dois laminados compósitos poliméricos foram estudados: o primeiro é unicamente reforçado com sete camadas de mantas de fibras curtas de vidro-E (CM) e o segundo onde o reforço de fibras de vidro-E vem na forma de tecido bidirecional (CT), agora com apenas quatro camadas. O laminado CT tem a presença da anisotropia (sentido das fibras contínuas com relação à carga aplicada) como principal parâmetro influenciando no comportamento mecânico do mesmo, comportamento este, não observado para o CM. Além das propriedades mecânicas, também foi estudado as características da fratura desenvolvidas em cada laminado compósito. Os resultados mostraram que, em um estudo comparativo, a presença do furo na seção transversal diminuiu a resistência última dos laminados e alterou a característica final da fratura em todos os tipos de laminados compósitos estudados. 

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  • RONALDO FONSECA CAVALCANTE
  • ESTUDO DO POTENCIAL DE UTILIZAÇÃO DO RESÍDUO DA EXTRAÇÃO DE ESMERALDAS NA FABRICAÇÃO DE CERÂMICA DE REVESTIMENTO

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • RICARDO PEIXOTO SUASSUNA DUTRA
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 09/03/2010

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  • O atual interesse pelo estudo acadêmico dos resíduos de mineração se prende ao fato do grande impacto causado pelo passivo ambiental nas áreas onde são depositados, de maneira aleatória, no entorno das mineradoras ou beneficiadoras, sem ao menos um estudo sobre a possibilidade de uso desse material como matéria prima na fabricação de novos materiais com potenciais de uso, por exemplo, na construção civil. A expansão a nível nacional do mercado de gemas, e a esmeralda é uma das mais requisitadas, vem causando interesse nos estudiosos do assunto principalmente pelo fato haver um grande desperdício causado pelo trabalho em rochas ornamentais que suplantam até a construção civil. O presente trabalho tem como objetivo, face à necessidade da busca alternativa para o uso de rejeitos das regiões garimpeiras, apresentar a caracterização e o estudo sobre a possibilidade de utilização do resíduo estéril oriundo do beneficiamento de rejeitos da lavra de esmeralda/berilo da região garimpeira na Serra da Carnaíba, município de Pindobaçu – Bahia, como matéria prima alternativa na fabricação de pelo menos um tipo de cerâmica de revestimento, através da substituição do feldspato por esse resíduo. As matérias-primas utilizadas neste trabalho foram caracterizadas por técnicas de fluorescência de raios X; difração de raios X; analise granulométrica; análise termogravimétrica e análise termo-diferencial. Foram formuladas cinco composições contendo o resíduo de esmeralda, em proporções de 0%, 10%, 20%, 30% e 40%. Foram confeccionados corpos-de-prova por prensagem e suas massas foram queimadas a 1000, 1100 e 1150ºC e caracterizadas química e mineralogicamente com o objetivo de identificar suas composições, seus elementos e suas fases. Estes corpos-de-prova foram avaliados quanto à absorção de água, porosidade aparente, massa específica aparente, retração linear, difração de raios X e o módulo de ruptura à flexão. Pode-se concluir que o resíduo do beneficiamento dos rejeitos da lavra de esmeralda é, conforme ensaios de DRX e software oficial PCPDF,   constituído basicamente por SANIDINA (um tipo de feldspato potássico) com 73% de SiO2 e Al2O3, e que a incorporação nas proporções estudadas apresentaram resultados satisfatórios nas formulações, para a produção de cerâmicas de revestimento do tipo grês. 


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  • O atual interesse pelo estudo acadêmico dos resíduos de mineração se prende ao fato do grande impacto causado pelo passivo ambiental nas áreas onde são depositados, de maneira aleatória, no entorno das mineradoras ou beneficiadoras, sem ao menos um estudo sobre a possibilidade de uso desse material como matéria prima na fabricação de novos materiais com potenciais de uso, por exemplo, na construção civil. A expansão a nível nacional do mercado de gemas, e a esmeralda é uma das mais requisitadas, vem causando interesse nos estudiosos do assunto principalmente pelo fato haver um grande desperdício causado pelo trabalho em rochas ornamentais que suplantam até a construção civil. O presente trabalho tem como objetivo, face à necessidade da busca alternativa para o uso de rejeitos das regiões garimpeiras, apresentar a caracterização e o estudo sobre a possibilidade de utilização do resíduo estéril oriundo do beneficiamento de rejeitos da lavra de esmeralda/berilo da região garimpeira na Serra da Carnaíba, município de Pindobaçu – Bahia, como matéria prima alternativa na fabricação de pelo menos um tipo de cerâmica de revestimento, através da substituição do feldspato por esse resíduo. As matérias-primas utilizadas neste trabalho foram caracterizadas por técnicas de fluorescência de raios X; difração de raios X; analise granulométrica; análise termogravimétrica e análise termo-diferencial. Foram formuladas cinco composições contendo o resíduo de esmeralda, em proporções de 0%, 10%, 20%, 30% e 40%. Foram confeccionados corpos-de-prova por prensagem e suas massas foram queimadas a 1000, 1100 e 1150ºC e caracterizadas química e mineralogicamente com o objetivo de identificar suas composições, seus elementos e suas fases. Estes corpos-de-prova foram avaliados quanto à absorção de água, porosidade aparente, massa específica aparente, retração linear, difração de raios X e o módulo de ruptura à flexão. Pode-se concluir que o resíduo do beneficiamento dos rejeitos da lavra de esmeralda é, conforme ensaios de DRX e software oficial PCPDF,   constituído basicamente por SANIDINA (um tipo de feldspato potássico) com 73% de SiO2 e Al2O3, e que a incorporação nas proporções estudadas apresentaram resultados satisfatórios nas formulações, para a produção de cerâmicas de revestimento do tipo grês. 

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  • RAIRAM FRANCELINO CUNHA DE ALMEIDA
  • Simulação Computacional da Interação Fluido Estrutura em Bombas de Cavidades Progressivas

  • Orientador : JOAO ALVES DE LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BENNO WALDEMAR ASSMANN
  • EMILIO ERNESTO PALADINO
  • FRANCISCO MARCONDES
  • JOAO ALVES DE LIMA
  • Data: 26/03/2010

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  • O bombeio por cavidades progressivas é um sistema indicado e empregado para carreamento de óleo altamente viscoso. Na extração de petróleo a BCP está submetida a uma combinação da pressão do poço com a pressão gerada pelo bombeio. Esta combinação comprime o elastômero ocorrendo à abertura da linha de selo da cavidade, gerando ou aumentando a folga entre o rotor e o estator, causando escorregamento do fluido e com isso diminuindo a sua eficiência de bombeio. Portanto, este trabalho propõe um modelo computacional de interação fluido-estrutura 3D que auxiliará na compreensão do comportamento do elastômero em presença de um campo de pressão gerado pelo fluido; e também em desenvolver uma metodologia otimizada de geração de malhas computacionais para BCP, que serão utilizadas na simulação do escoamento e/ou na interação fluido-estrutura, visto que uma das maiores dificuldades da simulação de BCP é gerar uma malha que represente os seus fenômenos geométricos. A metodologia de geração de malhas computacionais para BCP é baseada em linhas imaginárias puramente radiais que passam pelo centro da seção do estator, utilizando linguagem de programação FORTRAN, reduzindo as distorções angulares dos elementos. As malhas computacionais foram validadas através dos resultados da simulação computacional contra os resultados experimentais de escoamento em BCP presentes na literatura e também com a não presença de volumes negativos que podem ser gerados em virtude da complexidade da geometria e/ou da dinâmica do movimento, como relatado em trabalhos anteriores. O modelo fluido-estrutural mostrou o que já era esperado: a diminuição da vazão devido o aumento da folga. Com isso colaborar na implementação de sistemas de controle otimizado do processo de elevação artificial por BCPs.


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  • O bombeio por cavidades progressivas é um sistema indicado e empregado para carreamento de óleo altamente viscoso. Na extração de petróleo a BCP está submetida a uma combinação da pressão do poço com a pressão gerada pelo bombeio. Esta combinação comprime o elastômero ocorrendo à abertura da linha de selo da cavidade, gerando ou aumentando a folga entre o rotor e o estator, causando escorregamento do fluido e com isso diminuindo a sua eficiência de bombeio. Portanto, este trabalho propõe um modelo computacional de interação fluido-estrutura 3D que auxiliará na compreensão do comportamento do elastômero em presença de um campo de pressão gerado pelo fluido; e também em desenvolver uma metodologia otimizada de geração de malhas computacionais para BCP, que serão utilizadas na simulação do escoamento e/ou na interação fluido-estrutura, visto que uma das maiores dificuldades da simulação de BCP é gerar uma malha que represente os seus fenômenos geométricos. A metodologia de geração de malhas computacionais para BCP é baseada em linhas imaginárias puramente radiais que passam pelo centro da seção do estator, utilizando linguagem de programação FORTRAN, reduzindo as distorções angulares dos elementos. As malhas computacionais foram validadas através dos resultados da simulação computacional contra os resultados experimentais de escoamento em BCP presentes na literatura e também com a não presença de volumes negativos que podem ser gerados em virtude da complexidade da geometria e/ou da dinâmica do movimento, como relatado em trabalhos anteriores. O modelo fluido-estrutural mostrou o que já era esperado: a diminuição da vazão devido o aumento da folga. Com isso colaborar na implementação de sistemas de controle otimizado do processo de elevação artificial por BCPs.

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  • TARSIMAR ANDRADE TAVARES DE MACEDO
  • DESENVOLVIMENTO DE COMPÓSITO DE PU DE MAMONA COM CARGA DE RESÍDUO DE COURO PARA ISOLAÇÃO TÉRMICA

  • Orientador : GEORGE SANTOS MARINHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GEORGE SANTOS MARINHO
  • OTONIEL MARCELINO DE MEDEIROS
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 30/03/2010

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  • DESENVOLVIMENTO DE COMPÓSITO DE PU DE MAMONA COM CARGA DE RESÍDUO DE COURO PARA ISOLAÇÃO TÉRMICA


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  • DESENVOLVIMENTO DE COMPÓSITO DE PU DE MAMONA COM CARGA DE RESÍDUO DE COURO PARA ISOLAÇÃO TÉRMICA

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  • IVERTON RODRIGO BARBOSA GOMES
  • VIABILIDADE DE UTILIZAÇÃO DE UM COMPÓSITO A PARTIR DE RESÍDUOS PARA A CONSTRUÇÃO DE CASAS POPULARES

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DOMINGOS SAVIO DE ARAUJO PAULO
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • Data: 09/04/2010

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  • Construiu-se uma unidade habitacional utilizando um compósito constituído de gesso, EPS, borracha triturada, areia e água e foram realizados estudos de conforto térmico e de materiais. Utilizou-se uma técnica de construção conhecida como lançamento in loco, onde o material compósito é colocado em um molde e após alguns minutos, o material já se encontrava curado. No interior do molde foram colocadas garrafas PET com o intuito de se obter resistência térmica e mecânica nas paredes construídas, como também dar-lhe um fim ecologicamente correto, tendo em vista que tais garrafas ocupam grande espaço em aterros sanitários e necessitam de décadas para serem degradadas quando lançadas ao meio ambiente. Os experimentos térmicos demonstraram o conforto proporcionado pelo compósito a partir da diferença de temperatura entre as superfícies internas e externas nas paredes, sendo alcançados níveis de até 11,4°C e do ar no interior da construção, em torno de 30,0 ºC ficando dentro da zona de conforto térmico para países de clima quente. Demonstrou-se também a apropriada resistência mecânica de tal compósito para paredes de fechamento. A utilização do compósito proposto pode contribuir para a diminuição do extremo déficit habitacional do nosso país, produzindo residências populares a baixo custo e com pequeno tempo de obra.


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  • Construiu-se uma unidade habitacional utilizando um compósito constituído de gesso, EPS, borracha triturada, areia e água e foram realizados estudos de conforto térmico e de materiais. Utilizou-se uma técnica de construção conhecida como lançamento in loco, onde o material compósito é colocado em um molde e após alguns minutos, o material já se encontrava curado. No interior do molde foram colocadas garrafas PET com o intuito de se obter resistência térmica e mecânica nas paredes construídas, como também dar-lhe um fim ecologicamente correto, tendo em vista que tais garrafas ocupam grande espaço em aterros sanitários e necessitam de décadas para serem degradadas quando lançadas ao meio ambiente. Os experimentos térmicos demonstraram o conforto proporcionado pelo compósito a partir da diferença de temperatura entre as superfícies internas e externas nas paredes, sendo alcançados níveis de até 11,4°C e do ar no interior da construção, em torno de 30,0 ºC ficando dentro da zona de conforto térmico para países de clima quente. Demonstrou-se também a apropriada resistência mecânica de tal compósito para paredes de fechamento. A utilização do compósito proposto pode contribuir para a diminuição do extremo déficit habitacional do nosso país, produzindo residências populares a baixo custo e com pequeno tempo de obra.

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  • GEORGE DA CRUZ SILVA
  • DESEMPENHO TÉRMICO DE PAINEL SANDUÍCHE COM EPS RECICLADO

  • Orientador : GEORGE SANTOS MARINHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GEORGE SANTOS MARINHO
  • PEDRO WELLINGTON GONÇALVES N. TEIXEIRA
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 12/04/2010

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  • Técnicas alternativas de construção vêm sendo estudadas como alternativa aos modelos tradicionalmente empregados pela indústria da construção civil. A utilização desses processos menos impactantes, visam a redução de emissões de CO2 e a eficiência energética das edificações. Estudos comprovam a ligação direta da escolha dos materiais construtivos e da reciclagem de materiais com a diminuição das emissões de CO2 e redução do consumo de energia ao longo da vida útil das edificações.  Visando difundir o emprego de tecnologias sustentáveis, em 2006, projetou-se e construiu-se em Campina Grande – PB a Casa Ecoeficiente – Laboratório de Energias Renováveis, onde foram empregadas diferentes técnicas de execução de vedações, destacando-se o uso de um tipo de painel sanduíche de concreto armado e poliestireno expandido (EPS) denominado POLIPAINEL. A partir dessa experiência, foram desenvolvidos estudos sobre a substituição de material na execução de painéis sanduíche de concreto armado e EPS. No presente trabalho propôs-se o estudo do desempenho térmico de corpos de prova (CPs) de painéis sanduíche, utilizando placas feitas de EPS reciclado de embalagens de alimentos em substituição ao EPS industrializado. Os CPs foram expostos à radiação térmica, em equipamento desenvolvido especificamente para esse fim, e monitorados por um sistema de aquisição de dados provenientes de termopares. Com os dados de temperatura colhidos nas superfícies dos CPs, calculou-se a resistência térmica de cada painel. Com base nos resultados obtidos, foi possível comprovar o desempenho térmico superior dos painéis sanduíches feitos com EPS reciclado em comparação aos de EPS comercial.


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  • Técnicas alternativas de construção vêm sendo estudadas como alternativa aos modelos tradicionalmente empregados pela indústria da construção civil. A utilização desses processos menos impactantes, visam a redução de emissões de CO2 e a eficiência energética das edificações. Estudos comprovam a ligação direta da escolha dos materiais construtivos e da reciclagem de materiais com a diminuição das emissões de CO2 e redução do consumo de energia ao longo da vida útil das edificações.  Visando difundir o emprego de tecnologias sustentáveis, em 2006, projetou-se e construiu-se em Campina Grande – PB a Casa Ecoeficiente – Laboratório de Energias Renováveis, onde foram empregadas diferentes técnicas de execução de vedações, destacando-se o uso de um tipo de painel sanduíche de concreto armado e poliestireno expandido (EPS) denominado POLIPAINEL. A partir dessa experiência, foram desenvolvidos estudos sobre a substituição de material na execução de painéis sanduíche de concreto armado e EPS. No presente trabalho propôs-se o estudo do desempenho térmico de corpos de prova (CPs) de painéis sanduíche, utilizando placas feitas de EPS reciclado de embalagens de alimentos em substituição ao EPS industrializado. Os CPs foram expostos à radiação térmica, em equipamento desenvolvido especificamente para esse fim, e monitorados por um sistema de aquisição de dados provenientes de termopares. Com os dados de temperatura colhidos nas superfícies dos CPs, calculou-se a resistência térmica de cada painel. Com base nos resultados obtidos, foi possível comprovar o desempenho térmico superior dos painéis sanduíches feitos com EPS reciclado em comparação aos de EPS comercial.

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  • VIVIANE MARIA LELIS CARVALHO
  • METODOLOGIA, SISTEMA DE CODIFICAÇÃO E FERRAMENTA DE SOFTWARE PARA MODELAGEM DE MÓVEIS MODULADOS

  • Orientador : CARLOS MAGNO DE LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANGELO RONCALLI OLIVEIRA GUERRA
  • CARLOS MAGNO DE LIMA
  • KOJE DANIEL VASCONCELOS MISHINA
  • Data: 23/04/2010

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  • No desenvolvimento deste trabalho foi investigado como novas tecnologias podem auxiliar nos processos de modelagem e fabricação de móveis modulados na indústria moveleira do estado do Rio Grande do Norte, constituída de pequenos fabricantes. O código software CAD tridimensional Google SketchUp foi desenvolvido de tal forma que as estruturas internas do programa podem ser acessadas utilizando a API disponibilizada pelo fabricante e códigos escritos na linguagem Ruby (plugins). Utilizando-se dos conceitos da Tecnologia de Grupos e desta flexibilidade, que permite acrescentar novas funcionalidades ao programa, foram desenvolvidos: uma Metodologia para Modelagem de Móveis Modulados, um Sistema de Codificação e um plugin para o Google SketchUp que possibilita a aplicação da Metodologia desenvolvida. Como resultados têm-se: facilidade na reutilização dos modelos de uma biblioteca de móveis modulados, obtenção imediata dos custos de fabricação dos modelos e geração de relatórios detalhados com imagens e atributos dos modelos, tais como dimensões e materiais utilizados, o que proporcionou melhor integração entre os processos de projeto e fabricação de móveis modulados.


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  • No desenvolvimento deste trabalho foi investigado como novas tecnologias podem auxiliar nos processos de modelagem e fabricação de móveis modulados na indústria moveleira do estado do Rio Grande do Norte, constituída de pequenos fabricantes. O código software CAD tridimensional Google SketchUp foi desenvolvido de tal forma que as estruturas internas do programa podem ser acessadas utilizando a API disponibilizada pelo fabricante e códigos escritos na linguagem Ruby (plugins). Utilizando-se dos conceitos da Tecnologia de Grupos e desta flexibilidade, que permite acrescentar novas funcionalidades ao programa, foram desenvolvidos: uma Metodologia para Modelagem de Móveis Modulados, um Sistema de Codificação e um plugin para o Google SketchUp que possibilita a aplicação da Metodologia desenvolvida. Como resultados têm-se: facilidade na reutilização dos modelos de uma biblioteca de móveis modulados, obtenção imediata dos custos de fabricação dos modelos e geração de relatórios detalhados com imagens e atributos dos modelos, tais como dimensões e materiais utilizados, o que proporcionou melhor integração entre os processos de projeto e fabricação de móveis modulados.

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  • BRAULIO LIMA MOTA
  • ESTUDO DAS ARGILAS UTILIZADAS NO FABRICO DE TIJOLOS MACIÇOS E TELHAS NA LOCALIDADE DE ITAPIREMA EM VITORIA DA CONQUISTA – BA

  • Orientador : WILSON ACCHAR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADA RUTH BERTOTI
  • JAQUELIGIA BRITO DA SILVA
  • WILSON ACCHAR
  • Data: 23/04/2010

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  • A demanda atual no ramo da construção civil estimula a quem outrora abandonou uma atividade econômica produtiva a voltar no ramo, a voltar à labuta, na esperança de dias melhores.

    No Povoado de Itapirema, município de Vitoria da Conquista, a população vivia basicamente da atividade oleira, fabricando tijolos, telhas e pequenos utensílios cerâmicos, atividade essa que foi paulatinamente abandonada por escassez de material adequado ao trabalho e atender as exigências de consumo. Há indícios de que exista no local, reservas de material argiloso compatível com a atividade oleira ceramista. O objeto desse estudo foi avaliar as potencialidades do material argiloso remanescente das propriedades dos moradores e as potencialidades de outros materiais nas cercanias do Povoado, para propor misturas, com o intuito de enriquecer as qualidades do material remanescente abandonado. Para tanto propomos, através do Ministério de Ciência e Tecnologia criar naquela comunidade um Centro Vocacional Tecnológico – CVT e sugerimos que se trabalhasse a cerâmica, que era a vocação da comunidade, com o intuito de formar Mao de obra para o setor e dar orientação técnica adequada a aquele povo a fim de que pudessem fazer melhor o que já faziam. Daí a proposta de se fazer o estudo das características tecnológicas, físicas, mecânicas e químicas de ambos os materiais e propor formulações em proporções adequadas às finalidades do(s) produto(s). Os resultados dos ensaios realizados com tais materiais não apontam positivos a essa proposta, pois os materiais estudados não reúnem as características básicas necessárias ao que se propõe. Os materiais argilosos tanto o remanescente quanto o que se presumia ter melhor qualidade tem composição predominantemente silico-aluminoso, baixa plasticidade, pobre em fundentes, friável e pouca presença de argilo minerais que aufiram melhores qualidades aos produtos.


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  • A demanda atual no ramo da construção civil estimula a quem outrora abandonou uma atividade econômica produtiva a voltar no ramo, a voltar à labuta, na esperança de dias melhores.

    No Povoado de Itapirema, município de Vitoria da Conquista, a população vivia basicamente da atividade oleira, fabricando tijolos, telhas e pequenos utensílios cerâmicos, atividade essa que foi paulatinamente abandonada por escassez de material adequado ao trabalho e atender as exigências de consumo. Há indícios de que exista no local, reservas de material argiloso compatível com a atividade oleira ceramista. O objeto desse estudo foi avaliar as potencialidades do material argiloso remanescente das propriedades dos moradores e as potencialidades de outros materiais nas cercanias do Povoado, para propor misturas, com o intuito de enriquecer as qualidades do material remanescente abandonado. Para tanto propomos, através do Ministério de Ciência e Tecnologia criar naquela comunidade um Centro Vocacional Tecnológico – CVT e sugerimos que se trabalhasse a cerâmica, que era a vocação da comunidade, com o intuito de formar Mao de obra para o setor e dar orientação técnica adequada a aquele povo a fim de que pudessem fazer melhor o que já faziam. Daí a proposta de se fazer o estudo das características tecnológicas, físicas, mecânicas e químicas de ambos os materiais e propor formulações em proporções adequadas às finalidades do(s) produto(s). Os resultados dos ensaios realizados com tais materiais não apontam positivos a essa proposta, pois os materiais estudados não reúnem as características básicas necessárias ao que se propõe. Os materiais argilosos tanto o remanescente quanto o que se presumia ter melhor qualidade tem composição predominantemente silico-aluminoso, baixa plasticidade, pobre em fundentes, friável e pouca presença de argilo minerais que aufiram melhores qualidades aos produtos.

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  • LUIZ CARLOS PEREIRA VARGAS
  • ANÁLISE TEÓRICO-EXPERIMENTAL DO COEFICIENTE DE PERFORMANCE (COP) DE UM SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO POR JATO-COMPRESSÃO

  • Orientador : CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARCELO BEZERRA GRILO
  • Data: 26/04/2010

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  • A utilização do calor residual de equipamentos para conversão de energia para produzir frio, é uma forma muito interessante de melhoria da eficiência dos sistemas energéticos. A presente pesquisa destina se ao estudo teórico e experimental das características um novo sistema de refrigeração para intermitente jato-compressão (ejetor) com uso de calor residual. Inicialmente, foi realizado um levantamento bibliográfico sobre a tecnologia de sistemas de refrigeração por jato-compressão. Na fase seguinte investigou-se a concepção do principal elemento da proposta de sistema de refrigeração, o ejetor. A metodologia empírica utilizada no cálculo de ejetor esta disponíveis na literatura. Com o auxílio do software EES (Engineering Equation Solver) foram realizados estudos (simulações) para diferentes fluidos refrigerantes sintéticos. O fluido R141b apresentou as propriedades termodinâmicas e de transporte necessários para o funcionamento eficaz do sistema proposto. Com base nos resultados da simulação foi selecionado o fluido refrigerante e desenvolvida uma bancada experimental do sistema de refrigeração proposto, aonde sensores de pressão e temperatura foram inseridos em pontos estratégicos do protótipo de refrigeração e conectados a um sistema de aquisição de dados computadorizado para medição das propriedades do fluido refrigerante no ciclo termodinâmico. Os resultados obtidos revelam boa concordância com aqueles encontrados na literatura.


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  • A utilização do calor residual de equipamentos para conversão de energia para produzir frio, é uma forma muito interessante de melhoria da eficiência dos sistemas energéticos. A presente pesquisa destina se ao estudo teórico e experimental das características um novo sistema de refrigeração para intermitente jato-compressão (ejetor) com uso de calor residual. Inicialmente, foi realizado um levantamento bibliográfico sobre a tecnologia de sistemas de refrigeração por jato-compressão. Na fase seguinte investigou-se a concepção do principal elemento da proposta de sistema de refrigeração, o ejetor. A metodologia empírica utilizada no cálculo de ejetor esta disponíveis na literatura. Com o auxílio do software EES (Engineering Equation Solver) foram realizados estudos (simulações) para diferentes fluidos refrigerantes sintéticos. O fluido R141b apresentou as propriedades termodinâmicas e de transporte necessários para o funcionamento eficaz do sistema proposto. Com base nos resultados da simulação foi selecionado o fluido refrigerante e desenvolvida uma bancada experimental do sistema de refrigeração proposto, aonde sensores de pressão e temperatura foram inseridos em pontos estratégicos do protótipo de refrigeração e conectados a um sistema de aquisição de dados computadorizado para medição das propriedades do fluido refrigerante no ciclo termodinâmico. Os resultados obtidos revelam boa concordância com aqueles encontrados na literatura.

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  • MARCIO RODRIGUES GOMES
  • PROJETO, CONSTRUÇÃO E ANÁLISE DE EFICIÊNCIA TÉRMICA DE UM SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR DE ÁGUA DE BAIXO CUSTO

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 30/04/2010

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  • Estudou-se a viabilidades de utilização de um Sistema de Aquecimento Solar de Água (SAS) de baixo custo, para três configurações. Nas configurações I e II o coletor possui grade absorvedora composta por seis tubos de PVC em paralelo colocados sobre uma telha de fibrocimento. Na configuração II os tubos de PVC receberam cobertura transparente confeccionadas em garrafas PETs. A configuração III utiliza um coletor composto por 12 tubos de PEAD preto, apoiados sobre quatro telhas de fibro-cimento de 2,44m x 0,50m, sobrepostas duas a duas e intercaladas por um recheio de lã de vidro, perfazendo uma área exposta à radiação global incidente de 2,44m2, com as duas telhas de cima pintadas de preto fosco. Nessa configuração, os tubos de PEAD substituem os convencionais tubos de PVC pintados de preto. O custo total desses SAS, para a configuração III, a mais econômica, ficou em torno de R$ 150,00. Para as configurações testadas o regime de funcionamento do coletor foi termossifão. O estudo demonstrou que os sistemas propostos têm boa eficiência térmica, são de fácil instalação e manuseio e, têm baixo custo em relação aos convencionais.


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  • Estudou-se a viabilidades de utilização de um Sistema de Aquecimento Solar de Água (SAS) de baixo custo, para três configurações. Nas configurações I e II o coletor possui grade absorvedora composta por seis tubos de PVC em paralelo colocados sobre uma telha de fibrocimento. Na configuração II os tubos de PVC receberam cobertura transparente confeccionadas em garrafas PETs. A configuração III utiliza um coletor composto por 12 tubos de PEAD preto, apoiados sobre quatro telhas de fibro-cimento de 2,44m x 0,50m, sobrepostas duas a duas e intercaladas por um recheio de lã de vidro, perfazendo uma área exposta à radiação global incidente de 2,44m2, com as duas telhas de cima pintadas de preto fosco. Nessa configuração, os tubos de PEAD substituem os convencionais tubos de PVC pintados de preto. O custo total desses SAS, para a configuração III, a mais econômica, ficou em torno de R$ 150,00. Para as configurações testadas o regime de funcionamento do coletor foi termossifão. O estudo demonstrou que os sistemas propostos têm boa eficiência térmica, são de fácil instalação e manuseio e, têm baixo custo em relação aos convencionais.

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  • SARA MARIA FREITAS ALCANTARA
  • DESEMPENHO DE UM PAINEL FOTOVOLTAICO DE BAIXA TENSÃO ACOPLADO AO PROTÓTIPO DE UM CONVERSOR DC/DC TOPOLOGIA BOOSTER

  • Orientador : FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDRES ORTIZ SALAZAR
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • FILIPE DE OLIVEIRA QUINTAES
  • FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • Data: 18/06/2010

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  • Painéis solares de alta confiabilidade geram energia em baixa tensão, devido principalmente a redução das associações em série nas configurações das células fotovoltaicas. A geração em baixa tensão requer dispositivos conversores DC/DC de alto rendimento, que possibilitem elevar e regular a tensão de saída.  O presente estudo analisa o desempenho de um painel fotovoltaico de 75W, configurado para gerar uma tensão em aberto de 8,5 V com  uma corrente de curto circuito de 8,8A, montado na conf iguração de sistema fotovoltaico isolado ,com e sem armazenamento de e nergia tendo como elemento de interface um conversor DC-DC, topologia Booster. O conversor foi confeccionado com circuitos integrados de tecnologia SMD(Surface Mounted Devices), regulando a sua tensão de saída em 14,9V, com rendimento de 87% disponibilizando á carga uma potência  máxima de 20,88W. O sistema foi instalado e instrumentado para medição e aquisição de dados: luminosidade (luxímetro LUTRON), radiação média global (dados do INPE-InstitutoNacional de Pesquisas Espaciais), temperaturas do painel solar, temperatura ambiente e a tensão de saída do modulo fotovoltaico (placa de aquisição de dados da National Instruments, DATA LOGGER, modelo NI c DAQ 9172). A tensão de saída do conversor DC-DC (multímetro digital com aquisição de dados, MINIPA BRYMEN, modelo ET-4090) e as correntes de entrada e saída (Multímetros digitais, MINIPA, modelo ET 2907). O conjunto fo tovoltaico foi inicialmente ensaiado em l abora tório(simulando seu funcionamento em condições idéias de operação) e em seguida submetido a testes  em condições reais de campo. O ângulo da inclinação do painel foi fixado em 5,5º, compatível com a latitude da cidade de Natal. Os resultados mostraram que a radiação solar, a luminosidade, a temperatura e o valor da resistência de carga influenciaram bastante no nível de potencia gerado pelo módulo fotovoltaico.


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  • Painéis solares de alta confiabilidade geram energia em baixa tensão, devido principalmente a redução das associações em série nas configurações das células fotovoltaicas. A geração em baixa tensão requer dispositivos conversores DC/DC de alto rendimento, que possibilitem elevar e regular a tensão de saída.  O presente estudo analisa o desempenho de um painel fotovoltaico de 75W, configurado para gerar uma tensão em aberto de 8,5 V com  uma corrente de curto circuito de 8,8A, montado na conf iguração de sistema fotovoltaico isolado ,com e sem armazenamento de e nergia tendo como elemento de interface um conversor DC-DC, topologia Booster. O conversor foi confeccionado com circuitos integrados de tecnologia SMD(Surface Mounted Devices), regulando a sua tensão de saída em 14,9V, com rendimento de 87% disponibilizando á carga uma potência  máxima de 20,88W. O sistema foi instalado e instrumentado para medição e aquisição de dados: luminosidade (luxímetro LUTRON), radiação média global (dados do INPE-InstitutoNacional de Pesquisas Espaciais), temperaturas do painel solar, temperatura ambiente e a tensão de saída do modulo fotovoltaico (placa de aquisição de dados da National Instruments, DATA LOGGER, modelo NI c DAQ 9172). A tensão de saída do conversor DC-DC (multímetro digital com aquisição de dados, MINIPA BRYMEN, modelo ET-4090) e as correntes de entrada e saída (Multímetros digitais, MINIPA, modelo ET 2907). O conjunto fo tovoltaico foi inicialmente ensaiado em l abora tório(simulando seu funcionamento em condições idéias de operação) e em seguida submetido a testes  em condições reais de campo. O ângulo da inclinação do painel foi fixado em 5,5º, compatível com a latitude da cidade de Natal. Os resultados mostraram que a radiação solar, a luminosidade, a temperatura e o valor da resistência de carga influenciaram bastante no nível de potencia gerado pelo módulo fotovoltaico.

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  • MARIA CLEIDE RIBEIRO DE OLIVEIRA
  • COMPÓSITO DE POLIURETANO DE MAMONA E RESÍDUO INDUSTRIAL PARA ISOLAÇÃO TÉRMICA E ABSORÇÃO SONORA

  • Orientador : GEORGE SANTOS MARINHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALDOMAR PEDRINI
  • GEORGE SANTOS MARINHO
  • MARCIO LUIZ VARELA NOGUEIRA DE MORAES
  • PAULO ALYSSON BRILHANTE FAHEINA DE SOUZA
  • Data: 26/07/2010

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  • Este trabalho propõe o desenvolvimento de um material inovador constituído de matriz poliuretânica vegetal e carga de resíduo industrial, proveniente de recauchutagem de pneus, para fins de isolação térmica e conforto ambiental. Para tanto, são apresentados procedimentos e resultados experimentais obtidos da análise do desempenho térmico e acústico desse material compósito produzido a partir de resina expansiva derivada do óleo da semente de mamona e fibras de pneus inservíveis. O resíduo foi tratado superficialmente com hidróxido de sódio, para a eliminação de impurezas, e caracterizados macroscópica e microscopicamente. Foram produzidos corpos de prova com adição de resíduo nas proporções de 5%, 10%, 15% e 20% em massa, para determinação de propriedades térmicas: condutividade, capacidade calorífica e difusividade térmica, do índice de absorção sonora e densidade aparente. Os resultados foram comparados aos isolantes térmicos e absorventes sonoros comerciais. De acordo com a análise dos resultados, concluiu-se que o compósito desenvolvido possui características que o qualificam como um isolante térmico com desempenho superior aos isolantes comerciais e com capacidade de absorção sonora maior que o poliuretano de mamona sem a adição do resíduo.


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  • Este trabalho propõe o desenvolvimento de um material inovador constituído de matriz poliuretânica vegetal e carga de resíduo industrial, proveniente de recauchutagem de pneus, para fins de isolação térmica e conforto ambiental. Para tanto, são apresentados procedimentos e resultados experimentais obtidos da análise do desempenho térmico e acústico desse material compósito produzido a partir de resina expansiva derivada do óleo da semente de mamona e fibras de pneus inservíveis. O resíduo foi tratado superficialmente com hidróxido de sódio, para a eliminação de impurezas, e caracterizados macroscópica e microscopicamente. Foram produzidos corpos de prova com adição de resíduo nas proporções de 5%, 10%, 15% e 20% em massa, para determinação de propriedades térmicas: condutividade, capacidade calorífica e difusividade térmica, do índice de absorção sonora e densidade aparente. Os resultados foram comparados aos isolantes térmicos e absorventes sonoros comerciais. De acordo com a análise dos resultados, concluiu-se que o compósito desenvolvido possui características que o qualificam como um isolante térmico com desempenho superior aos isolantes comerciais e com capacidade de absorção sonora maior que o poliuretano de mamona sem a adição do resíduo.

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  • LORNA FALCAO FELIX JANJA
  • DESINFECÇÃO SOLAR DE ÁGUA PARA COMUNIDADES DE BAIXA RENDA

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • JORGE MAGNER LOURENÇO
  • Data: 11/08/2010

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  • A utilização da energia solar para desinfecção de água, além de ser acessível para comunidades menos favorecidas pelo seu baixo custo, tem a vantagem de utilizar materiais descartáveis como garrafas de politereftalato de etileno (PET). Apresenta-se um estudo que utilizou duas metodologias de desinfecção: a metodologia proposta pelo projeto Solar Water Disinfection (SODIS) que consistiu na desinfecção da água pela radiação solar e pela temperatura e a metodologia que utilizou a temperatura da água para a desinfecção. Em ambas, busca-se eliminar microrganismos causadores de sérias doenças como disenterias, febre tifóide, cólera, etc. As amostras de água foram coletadas na comunidade do Robalo, local onde a população possui baixa renda e a incidência de doenças de veiculação hídrica é alta. Os experimentos foram divididos em duas etapas: Na etapa 1 estudou-se a viabilidade da desinfecção e na etapa 2 a viabilidade da planta piloto na obtenção de níveis de temperaturas adequados à desinfecção pretendida. Os resultados obtidos mostraram a eficiência do processo de desinfecção, atingindo uma média de 80 a 100% de morte dos microorganismos, porém foi observado recrescimento em algumas amostras. Finalmente, diante dos bons resultados da etapa 1, projetou-se, construiu-se e ensaiou-se uma planta piloto experimental, que demonstrou-se viável para promover a desinfecção de água através do uso da energia solar. A água, após o tratamento, encontra-se de acordo com os limites estabelecidos pela legislação brasileira para água tratada, mantendo um desempenho favorável na desinfecção e índices aceitáveis do recrescimento bacteriano.


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  • A utilização da energia solar para desinfecção de água, além de ser acessível para comunidades menos favorecidas pelo seu baixo custo, tem a vantagem de utilizar materiais descartáveis como garrafas de politereftalato de etileno (PET). Apresenta-se um estudo que utilizou duas metodologias de desinfecção: a metodologia proposta pelo projeto Solar Water Disinfection (SODIS) que consistiu na desinfecção da água pela radiação solar e pela temperatura e a metodologia que utilizou a temperatura da água para a desinfecção. Em ambas, busca-se eliminar microrganismos causadores de sérias doenças como disenterias, febre tifóide, cólera, etc. As amostras de água foram coletadas na comunidade do Robalo, local onde a população possui baixa renda e a incidência de doenças de veiculação hídrica é alta. Os experimentos foram divididos em duas etapas: Na etapa 1 estudou-se a viabilidade da desinfecção e na etapa 2 a viabilidade da planta piloto na obtenção de níveis de temperaturas adequados à desinfecção pretendida. Os resultados obtidos mostraram a eficiência do processo de desinfecção, atingindo uma média de 80 a 100% de morte dos microorganismos, porém foi observado recrescimento em algumas amostras. Finalmente, diante dos bons resultados da etapa 1, projetou-se, construiu-se e ensaiou-se uma planta piloto experimental, que demonstrou-se viável para promover a desinfecção de água através do uso da energia solar. A água, após o tratamento, encontra-se de acordo com os limites estabelecidos pela legislação brasileira para água tratada, mantendo um desempenho favorável na desinfecção e índices aceitáveis do recrescimento bacteriano.

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  • ANDRE DA ROCHA SILVA
  • ESTUDO TÉRMICO E DE MATERIAIS DE BLOCOS PARA CONSTRUÇÃO DE CASAS POPULARES, CONFECCIONADOS A PARTIR DE UM COMPOSTO A BASE DE CIMENTO, GESSO, EPS E RASPA DE PNEU

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSÉ DE ANCHIETA LIMA
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • Data: 16/08/2010

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  • Foi construída uma casa experimental em um terreno da UFRN a partir de blocos confeccionados utilizando um compósito constituído de cimento, gesso, EPS, borracha triturada e areia. Foram confeccionados diversos blocos a partir de composições variadas e foram efetuados testes preliminares de resistência mecânica e térmica, escolhendo-se a proporção mais apropriada. Foram utilizadas garrafas PET no interior dos blocos a fim de proporcionar resistência térmica. Neste trabalho, uma segunda função foi conferida às garrafas: a de servir de encaixe entre os blocos, pois as extremidades das garrafas saíam de cada bloco tanto na parte superior, como também na inferior, sendo a extremidade inferior seccionada, permitindo o encaixe das extremidades superiores das garrafas de um bloco nos orifícios inferiores de outro bloco, os quais foram formados pela secção acima mencionada. Foram realizados ensaios de compressão mínima segundo as normas da ABNT para blocos destinados ao fechamento de paredes (blocos de vedação). Construída a referida casa, foram realizados estudos de desempenho térmico a fim de averiguar as condições de conforto, verificando-se as temperaturas externa e interna nas paredes e a temperatura ambiente, dentre outras variáveis, tais como a velocidade do vento e a umidade relativa do ar. Os blocos confeccionados proporcionaram isolamento térmico adequado para o ambiente, apresentando as paredes, diferenças de até 11,7º C entre as faces externa e interna, ficando a temperatura máxima interna da casa em torno de 31°C, dentro da chamada zona de conforto térmico para regiões de clima quente. Ao término dos experimentos, ficou evidente a eficácia da construção no sentido de proporcionar conforto término no ambiente interno da casa, bem como foi confirmada a viabilidade da construção de casas populares a partir de materiais recicláveis, reduzindo-se o custo construtivo, sendo uma alternativa apropriada para famílias de baixa renda. Ademais, além do baixo custo, a proposta representa uma alternativa para o aproveitamento de diversos materiais recicláveis, sendo ecologicamente correta.


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  • Foi construída uma casa experimental em um terreno da UFRN a partir de blocos confeccionados utilizando um compósito constituído de cimento, gesso, EPS, borracha triturada e areia. Foram confeccionados diversos blocos a partir de composições variadas e foram efetuados testes preliminares de resistência mecânica e térmica, escolhendo-se a proporção mais apropriada. Foram utilizadas garrafas PET no interior dos blocos a fim de proporcionar resistência térmica. Neste trabalho, uma segunda função foi conferida às garrafas: a de servir de encaixe entre os blocos, pois as extremidades das garrafas saíam de cada bloco tanto na parte superior, como também na inferior, sendo a extremidade inferior seccionada, permitindo o encaixe das extremidades superiores das garrafas de um bloco nos orifícios inferiores de outro bloco, os quais foram formados pela secção acima mencionada. Foram realizados ensaios de compressão mínima segundo as normas da ABNT para blocos destinados ao fechamento de paredes (blocos de vedação). Construída a referida casa, foram realizados estudos de desempenho térmico a fim de averiguar as condições de conforto, verificando-se as temperaturas externa e interna nas paredes e a temperatura ambiente, dentre outras variáveis, tais como a velocidade do vento e a umidade relativa do ar. Os blocos confeccionados proporcionaram isolamento térmico adequado para o ambiente, apresentando as paredes, diferenças de até 11,7º C entre as faces externa e interna, ficando a temperatura máxima interna da casa em torno de 31°C, dentro da chamada zona de conforto térmico para regiões de clima quente. Ao término dos experimentos, ficou evidente a eficácia da construção no sentido de proporcionar conforto término no ambiente interno da casa, bem como foi confirmada a viabilidade da construção de casas populares a partir de materiais recicláveis, reduzindo-se o custo construtivo, sendo uma alternativa apropriada para famílias de baixa renda. Ademais, além do baixo custo, a proposta representa uma alternativa para o aproveitamento de diversos materiais recicláveis, sendo ecologicamente correta.

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  • JOAO BATISTA SOUSA COSTA
  • OBTENÇÃO DE FARINHA DE CAJU ATRAVÉS DO USO DE UM SISTEMA SOLAR ALTERNATIVO DE BAIXO CUSTO

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 27/08/2010

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  • Apresenta-se um sistema de secagem solar para a desidratação de alimentos utilizando um secador de exposição direta que trabalha em regime de circulação natural. Abordam-se os processos de construção e montagem desse secador que utiliza isolante térmico de raspa de pneu, permitindo a reutilização de materiais, constituíndo-se numa opção ambientalmente correta de reciclagem. As principais características do secador proposto são seu baixo custo e simples processos de fabricação e montagem.  Após seco o caju foi transformado em farinha por meio de um moinho de faca, e posteriormente, foi adicionada rapadura triturada para amenizar o sabor  rançoso provocado pelo tanino. O trabalho apresenta resultados de testes realizados para a secagem do caju que atestam as viabilidades térmicas e econômicas do sistema de secagem solar proposto enfocando o processo de produção da farinha e análises químicas para caracterizá-la. Será também demonstrada a importância social que essa produção representa para a população mais excluída uma vez que o valor agregado a essa fruta, em relação ao in natura, pode representar uma opção de geração de emprego e renda.


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  • Apresenta-se um sistema de secagem solar para a desidratação de alimentos utilizando um secador de exposição direta que trabalha em regime de circulação natural. Abordam-se os processos de construção e montagem desse secador que utiliza isolante térmico de raspa de pneu, permitindo a reutilização de materiais, constituíndo-se numa opção ambientalmente correta de reciclagem. As principais características do secador proposto são seu baixo custo e simples processos de fabricação e montagem.  Após seco o caju foi transformado em farinha por meio de um moinho de faca, e posteriormente, foi adicionada rapadura triturada para amenizar o sabor  rançoso provocado pelo tanino. O trabalho apresenta resultados de testes realizados para a secagem do caju que atestam as viabilidades térmicas e econômicas do sistema de secagem solar proposto enfocando o processo de produção da farinha e análises químicas para caracterizá-la. Será também demonstrada a importância social que essa produção representa para a população mais excluída uma vez que o valor agregado a essa fruta, em relação ao in natura, pode representar uma opção de geração de emprego e renda.

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  • EDUARDO HENRIQUE VIANA DE SOUSA
  • ANÁLISE PREDITIVA A PARTIR DA CARACTERIZAÇÃO DAS EMISSÕES GASOSAS E DO ÓLEO LUBRIFICANTE EM FROTAS COM MOTORIZAÇÃO A DIESEL

  • Orientador : FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • MARCELO BEZERRA GRILO
  • Data: 30/08/2010

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  • Este trabalho foi motivado pela importância de realizar um estudo das emissões veiculares em frotas cativas com motorização a diesel, associado ao plano de manutenção preditiva. Esta modalidade de manutenção engloba técnicas destinadas a atender a crescente exigência do mercado em reduzir custos de manutenção pelo aumento da confiabilidade dos diagnósticos, o que fez crescer o interesse pelos sistemas automatizados de manutenção preditiva nos motores a diesel, impedindo que problemas de rotina possam evoluir até se transformarem em situações graves, solucionáveis apenas com reparações complexas e dispendiosas, esta Manutenção Centrada em Confiabilidade, será a metodologia que fará com que o nosso objetivo seja atingido; além de manter os veículos regulados quanto ao consumo de combustível e emissão de poluentes. Para isso, estimaram-se melhorias técnicas capazes de penetrar no mercado automotivo e de conferir, nas frotas cativas, os índices de emissão de opacidade dos veículos, sendo isso relacionado diretamente às condições do óleo lubrificante, possibilitando a redução de custos de manutenção, contribuindo de forma considerável com as emissões de poluentes e uma melhoria no ar das grandes metrópoles. Esse critério foi adotado e implementado, em 241 ônibus sendo produzido um diagnóstico das possíveis falhas através da correlação entre a caracterização dos óleos lubrificantes usados e a análise de opacidade, tendo como objetivo o auxílio na detecção e solução de falhas, visando à manutenção dos subsistemas segundo os critérios de projeto. Por ser esta uma metodologia dedutiva na determinação de potenciais causas de falhas, foi automatizada para a implementação de um sistema de manutenção preditiva; para esse fim foi utilizado em nosso estudo uma unidade móvel equipada com um opacímetro e um kit para coleta e analise do óleo lubrificante; para a construção da rede de diagnósticos foi utilizado um programa de computador em plataforma Microsoft Office Access 2007, ferramenta fundamental para a criação de um banco de dados, este método está sendo utilizado e implementado com sucesso nas sete empresas de ônibus urbanos da cidade do Natal/RN, Brasil.


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  • Este trabalho foi motivado pela importância de realizar um estudo das emissões veiculares em frotas cativas com motorização a diesel, associado ao plano de manutenção preditiva. Esta modalidade de manutenção engloba técnicas destinadas a atender a crescente exigência do mercado em reduzir custos de manutenção pelo aumento da confiabilidade dos diagnósticos, o que fez crescer o interesse pelos sistemas automatizados de manutenção preditiva nos motores a diesel, impedindo que problemas de rotina possam evoluir até se transformarem em situações graves, solucionáveis apenas com reparações complexas e dispendiosas, esta Manutenção Centrada em Confiabilidade, será a metodologia que fará com que o nosso objetivo seja atingido; além de manter os veículos regulados quanto ao consumo de combustível e emissão de poluentes. Para isso, estimaram-se melhorias técnicas capazes de penetrar no mercado automotivo e de conferir, nas frotas cativas, os índices de emissão de opacidade dos veículos, sendo isso relacionado diretamente às condições do óleo lubrificante, possibilitando a redução de custos de manutenção, contribuindo de forma considerável com as emissões de poluentes e uma melhoria no ar das grandes metrópoles. Esse critério foi adotado e implementado, em 241 ônibus sendo produzido um diagnóstico das possíveis falhas através da correlação entre a caracterização dos óleos lubrificantes usados e a análise de opacidade, tendo como objetivo o auxílio na detecção e solução de falhas, visando à manutenção dos subsistemas segundo os critérios de projeto. Por ser esta uma metodologia dedutiva na determinação de potenciais causas de falhas, foi automatizada para a implementação de um sistema de manutenção preditiva; para esse fim foi utilizado em nosso estudo uma unidade móvel equipada com um opacímetro e um kit para coleta e analise do óleo lubrificante; para a construção da rede de diagnósticos foi utilizado um programa de computador em plataforma Microsoft Office Access 2007, ferramenta fundamental para a criação de um banco de dados, este método está sendo utilizado e implementado com sucesso nas sete empresas de ônibus urbanos da cidade do Natal/RN, Brasil.

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  • SUELSON DIOGENES DE FRANCA MEDEIROS
  • Analise tribológica de um sistema de acionamento alternativo de PIGS para industria do Petróleo

  • Orientador : JOAO BOSCO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADELCI MENEZES DE OLIVEIRA
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • JOAO BOSCO DA SILVA
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • Data: 23/09/2010

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  • Analisa-se, por intermédio dos conceitos da tribologia e da mecânica do contato e do dano, a sugestão de implantação de um sistema alternativo para tracionamento e passagem de Pipeline Inspection Gauge (Pig) pelo interior de dutos. Com o intuito de verificar a integridade dos dutos, sugere-se a possibilidade de realizar o deslocamento destes equipamentos através de tracionamento com fios de arames em aço. Às características mecânicas e físicas deste método proposto foram verificadas através de ensaios acelerados em laboratório, em um par tribológico, arame versus uma curva de 90º. Estuda-se também, os principais mecanismos de desgastes de um sistema deslizante, com e sem lubrificante, na ausência e na presença de contaminantes. Para esse fim foi construída uma bancada de ensaio para testes em laboratório, capaz de reproduzir um sistema de deslizamento, com movimento alternado em modo de vai-e-vem (“reciprocation”). Foram utilizados dois tipos de fios de arame, um em aço galvanizado e outro em aço inoxidável. Utiliza-se como forma comparativa de resultados cabos de aços com e sem revestimento de Poli Cloreto de Vinila (PVC).  Os fios de arame e as curvas dos dutos foram caracterizados através de análise metalográfica, análise de microdureza Vickers, dos ensaios de Difração de Raios-X (XRD), Refração de Raios-X (XRF), e de ensaios de tração. Após a realização dos ensaios analisam-se alguns parâmetros que foram mensuráveis e demonstram-se a inviabilidade deste método proposto, uma vez que a força de atrito e a concepção da solicitação alternada no contato entre os fios de arames e a parede interna das curvas que fazem parte dos dutos provocaram desgastes severos. Estes tipos de desgastes podem vir a ocasionar possíveis falhas nos dutos e originar futuros vazamentos de fluidos.


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  • Analisa-se, por intermédio dos conceitos da tribologia e da mecânica do contato e do dano, a sugestão de implantação de um sistema alternativo para tracionamento e passagem de Pipeline Inspection Gauge (Pig) pelo interior de dutos. Com o intuito de verificar a integridade dos dutos, sugere-se a possibilidade de realizar o deslocamento destes equipamentos através de tracionamento com fios de arames em aço. Às características mecânicas e físicas deste método proposto foram verificadas através de ensaios acelerados em laboratório, em um par tribológico, arame versus uma curva de 90º. Estuda-se também, os principais mecanismos de desgastes de um sistema deslizante, com e sem lubrificante, na ausência e na presença de contaminantes. Para esse fim foi construída uma bancada de ensaio para testes em laboratório, capaz de reproduzir um sistema de deslizamento, com movimento alternado em modo de vai-e-vem (“reciprocation”). Foram utilizados dois tipos de fios de arame, um em aço galvanizado e outro em aço inoxidável. Utiliza-se como forma comparativa de resultados cabos de aços com e sem revestimento de Poli Cloreto de Vinila (PVC).  Os fios de arame e as curvas dos dutos foram caracterizados através de análise metalográfica, análise de microdureza Vickers, dos ensaios de Difração de Raios-X (XRD), Refração de Raios-X (XRF), e de ensaios de tração. Após a realização dos ensaios analisam-se alguns parâmetros que foram mensuráveis e demonstram-se a inviabilidade deste método proposto, uma vez que a força de atrito e a concepção da solicitação alternada no contato entre os fios de arames e a parede interna das curvas que fazem parte dos dutos provocaram desgastes severos. Estes tipos de desgastes podem vir a ocasionar possíveis falhas nos dutos e originar futuros vazamentos de fluidos.

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  • ERALDO CÂMARA DE SOUZA
  • DESENVOLVIMENTO DE UM PROTÓTIPO PARA ALIMENTAÇÃO DE PÓS NANOMÉTRICOS PARA ASPERSÃO TÉRMICA EM TOCHA DE PLASMA

  • Orientador : CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • JORGE MAGNER LOURENÇO
  • Data: 14/10/2010

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  • Os pós nanométricos apresentam características especiais que geralmente resultam em novas propriedades, ampliando ou originando melhores aplicações nas diversas áreas de conhecimento. Devido ao fato de possuir uma alta razão área/volume, fenômenos como a força de adsorção de superfície tornam-se superiores ao peso, dificultando o seu manuseio. O alto poder de aglomeração dificulta processos como o de alimentação de pós em tochas de plasma, por exemplo. O objetivo do presente trabalho é desenvolver um alimentador de pós, para trabalhos com aspersão térmica, que são realizados em tocha de plasma de arco não transferido (plasma spray). Para tanto, foi confeccionado um dispositivo em alumínio, sendo realizados testes para verificar seu funcionamento e determinar sua taxa de alimentação durante aspersão de pós nanométricos de pentóxido de nióbio (Nb2O5) e dióxido de titânio (TiO2), com tamanhos de partículas inferiores a mesh 250 (< 0,063 mm). Foram utilizadas massas de 0,5 g - 1,0 g e 1,5g de cada pó, em testes com duração de 15 s - 20 s e 25 segundos para cada massa. Os ensaios foram realizados de duas maneiras: à pressão atmosférica utilizando-se gás argônio com fluxo de 9 l/min como gás de arraste e através de um tubo de Venturi utilizando também o gás argônio com fluxo de 9 l/min como gás de arraste e com fluxo de 20 l/min como gás de alimentação, passando pelo interior do tubo de Venturi. O alimentador de pó desenvolvido neste trabalho é de fácil construção e manuseio, obtendo-se taxas de alimentação de 0,25 cm3/min - 1,37 cm3/min. O TiO2 apresentou maiores taxas de alimentação que o Nb2O5 em todos os testes, e as melhores taxas foram obtidas com os ensaios utilizando massa de 1,5 g e tempo de 15 segundos, atingindo taxa de alimentação de 1,37 cm3/min. O fluxo de alimentação apresentou pouca interferência na taxa de alimentação durante a realização dos testes.


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  • Os pós nanométricos apresentam características especiais que geralmente resultam em novas propriedades, ampliando ou originando melhores aplicações nas diversas áreas de conhecimento. Devido ao fato de possuir uma alta razão área/volume, fenômenos como a força de adsorção de superfície tornam-se superiores ao peso, dificultando o seu manuseio. O alto poder de aglomeração dificulta processos como o de alimentação de pós em tochas de plasma, por exemplo. O objetivo do presente trabalho é desenvolver um alimentador de pós, para trabalhos com aspersão térmica, que são realizados em tocha de plasma de arco não transferido (plasma spray). Para tanto, foi confeccionado um dispositivo em alumínio, sendo realizados testes para verificar seu funcionamento e determinar sua taxa de alimentação durante aspersão de pós nanométricos de pentóxido de nióbio (Nb2O5) e dióxido de titânio (TiO2), com tamanhos de partículas inferiores a mesh 250 (< 0,063 mm). Foram utilizadas massas de 0,5 g - 1,0 g e 1,5g de cada pó, em testes com duração de 15 s - 20 s e 25 segundos para cada massa. Os ensaios foram realizados de duas maneiras: à pressão atmosférica utilizando-se gás argônio com fluxo de 9 l/min como gás de arraste e através de um tubo de Venturi utilizando também o gás argônio com fluxo de 9 l/min como gás de arraste e com fluxo de 20 l/min como gás de alimentação, passando pelo interior do tubo de Venturi. O alimentador de pó desenvolvido neste trabalho é de fácil construção e manuseio, obtendo-se taxas de alimentação de 0,25 cm3/min - 1,37 cm3/min. O TiO2 apresentou maiores taxas de alimentação que o Nb2O5 em todos os testes, e as melhores taxas foram obtidas com os ensaios utilizando massa de 1,5 g e tempo de 15 segundos, atingindo taxa de alimentação de 1,37 cm3/min. O fluxo de alimentação apresentou pouca interferência na taxa de alimentação durante a realização dos testes.

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  • DILTON SODRÉ
  • CONSTRUÇÃO E ANÁLISE DE DESEMPENHO DE UM SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR DE ÁGUA UTILIZANDO PLACA DE POLICARBONATO COMO SUPERFÍCIE ABSORVEDORA

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 20/10/2010

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  • Estudou-se um sistema para aquecimento de água a ser utilizada para obtenção de água destinada ao banho em residências, a superfície absorvedora do coletor é formada por uma placa de policarbonato. A placa de policarbonato tem  06 mm. de espessura, 1050 mm. de largura e 1500 mm de comprimento com área correspondente a 1,575 m2. A placa foi ligada pelas extremidades em paralelo a tubos de PVC de Ø 32 mm. O sistema funcionou em regime de termo-sifão e foi testado para duas configurações: placa absorvedora com e sem isolamento de EPS de 30 mm. de espessura na superfície inferior para minimizar as perdas térmicas pela parte de baixo. O reservatório térmico do sistema de aquecimento é alternativo e de baixo custo, pois foi construído a partir de um reservatório de polietileno para armazenamento de água, com volume de 200 litros. Serão apresentados dados de eficiência térmica, perda térmica, temperatura da água do reservatório térmico no final do processo e de simulação de banhos. Serão demonstradas as viabilidades térmica, econômica e de materiais do coletor proposto, para o fim desejado.


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  • Estudou-se um sistema para aquecimento de água a ser utilizada para obtenção de água destinada ao banho em residências, a superfície absorvedora do coletor é formada por uma placa de policarbonato. A placa de policarbonato tem  06 mm. de espessura, 1050 mm. de largura e 1500 mm de comprimento com área correspondente a 1,575 m2. A placa foi ligada pelas extremidades em paralelo a tubos de PVC de Ø 32 mm. O sistema funcionou em regime de termo-sifão e foi testado para duas configurações: placa absorvedora com e sem isolamento de EPS de 30 mm. de espessura na superfície inferior para minimizar as perdas térmicas pela parte de baixo. O reservatório térmico do sistema de aquecimento é alternativo e de baixo custo, pois foi construído a partir de um reservatório de polietileno para armazenamento de água, com volume de 200 litros. Serão apresentados dados de eficiência térmica, perda térmica, temperatura da água do reservatório térmico no final do processo e de simulação de banhos. Serão demonstradas as viabilidades térmica, econômica e de materiais do coletor proposto, para o fim desejado.

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  • MARIA DAS GRACAS OLIVEIRA REGO
  • ANÁLISE DA MAGNETOHIDRODINÂMICA COM TRANSFERÊNCIA DE CALOR EM CANAIS DE PLACAS PARALELAS VIA TRANSFORMAÇÃO INTEGRAL

  • Orientador : JOAO ALVES DE LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EMILIO ERNESTO PALADINO
  • JOAO ALVES DE LIMA
  • JOÃO NAZARENO NONATO QUARESMA
  • SEBASTIAO RIBEIRO FERREIRA
  • Data: 12/11/2010

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  • O escoamento e a transferência de calor envolvendo fluidos condutores elétricos submetidos a campos magnéticos externos (Magnetohidrodinâmica - MHD) têm se apresentado em importantes aplicações industriais atuais, como por exemplo, no desenvolvimento de geradores magnetohidrodinâmicos, no resfriamento de reatores nucleares, e mais fortemente nas indústrias de alumínio (células de redução de alumínio) e siderúrgicas. Iniciando-se no começo do século vinte, estudos experimentais e numéricos sobre a magnetohidrodinâmica reapareceram nos anos sessenta, tendo ganhado, atualmente, forte atenção devido principalmente às necessidades energéticas e às questões ambientais, tornando-se, conseqüentemente, o objeto de muitas investigações científicas.

    Em função deste panorama, o principal objetivo do presente trabalho consiste no desenvolvimento de soluções híbridas, através da aplicação da denominada Técnica da Transformada Integral Generalizada (GITT), para o problema do desenvolvimento simultâneo do escoamento e da transferência de calor de fluidos condutores elétricos submetidos a campos magnéticos constantes, em um canal de placas planas paralelas. Tal geometria se apresenta como boa simplificação para muitos escoamentos encontrados na prática e facilita extremamente o procedimento de análise.

    O escoamento, modelado através da formulação de camada limite, é mantido por um gradiente de pressão e o campo magnético é aplicado na direção normal ao escoamento. O número de Reynolds magnético é considerado pequeno, de maneira que o campo magnético aplicado não é afetado pelo escoamento, permanecendo muito maior do que qualquer campo gerado em outras direções coordenadas. Efeitos Hall, que levam em conta a ocorrência de correntes longitudinais (eletrodos não contínuos), e de deslizamento de íons, o qual é importante para gases parcialmente ionizados, são desprezados.

    Para se avaliar mais efetivamente a influência do campo magnético aplicado sobre as regiões de entrada hidrodinâmica e térmica, dois tipos de condições de entrada para a velocidade são empregadas: perfil uniforme e perfil parabólico do escoamento completamente desenvolvido sem aplicação de campo magnético. Resultados para os campos de velocidade, temperatura e outras variáveis correlatas são mostrados em função dos principais parâmetros governantes, a saber, número de Reynolds, número de Hartmann e parâmetro elétrico, entre outros, para situações típicas encontradas na prática. Para fins de validação, os resultados obtidos com a presente metodologia são ainda confrontados com outros resultados numéricos e experimentais previamente reportados na literatura.

    À luz de sua natureza híbrida, numérico-analítica, e de sua garantia de controle de erro local e global, espera-se que a metodologia empregada se reafirme, em função dos resultados apresentados, coma uma ferramenta apropriada para fins de validação numérica (“benchmarking”) neste campo de pesquisa.


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  • O escoamento e a transferência de calor envolvendo fluidos condutores elétricos submetidos a campos magnéticos externos (Magnetohidrodinâmica - MHD) têm se apresentado em importantes aplicações industriais atuais, como por exemplo, no desenvolvimento de geradores magnetohidrodinâmicos, no resfriamento de reatores nucleares, e mais fortemente nas indústrias de alumínio (células de redução de alumínio) e siderúrgicas. Iniciando-se no começo do século vinte, estudos experimentais e numéricos sobre a magnetohidrodinâmica reapareceram nos anos sessenta, tendo ganhado, atualmente, forte atenção devido principalmente às necessidades energéticas e às questões ambientais, tornando-se, conseqüentemente, o objeto de muitas investigações científicas.

    Em função deste panorama, o principal objetivo do presente trabalho consiste no desenvolvimento de soluções híbridas, através da aplicação da denominada Técnica da Transformada Integral Generalizada (GITT), para o problema do desenvolvimento simultâneo do escoamento e da transferência de calor de fluidos condutores elétricos submetidos a campos magnéticos constantes, em um canal de placas planas paralelas. Tal geometria se apresenta como boa simplificação para muitos escoamentos encontrados na prática e facilita extremamente o procedimento de análise.

    O escoamento, modelado através da formulação de camada limite, é mantido por um gradiente de pressão e o campo magnético é aplicado na direção normal ao escoamento. O número de Reynolds magnético é considerado pequeno, de maneira que o campo magnético aplicado não é afetado pelo escoamento, permanecendo muito maior do que qualquer campo gerado em outras direções coordenadas. Efeitos Hall, que levam em conta a ocorrência de correntes longitudinais (eletrodos não contínuos), e de deslizamento de íons, o qual é importante para gases parcialmente ionizados, são desprezados.

    Para se avaliar mais efetivamente a influência do campo magnético aplicado sobre as regiões de entrada hidrodinâmica e térmica, dois tipos de condições de entrada para a velocidade são empregadas: perfil uniforme e perfil parabólico do escoamento completamente desenvolvido sem aplicação de campo magnético. Resultados para os campos de velocidade, temperatura e outras variáveis correlatas são mostrados em função dos principais parâmetros governantes, a saber, número de Reynolds, número de Hartmann e parâmetro elétrico, entre outros, para situações típicas encontradas na prática. Para fins de validação, os resultados obtidos com a presente metodologia são ainda confrontados com outros resultados numéricos e experimentais previamente reportados na literatura.

    À luz de sua natureza híbrida, numérico-analítica, e de sua garantia de controle de erro local e global, espera-se que a metodologia empregada se reafirme, em função dos resultados apresentados, coma uma ferramenta apropriada para fins de validação numérica (“benchmarking”) neste campo de pesquisa.

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  • ROGERIO CESAR DE ALMEIDA PINTO
  • ESTUDO DE FORMULAÇÃO DE MASSA PARA APLICAÇÃO EM PLACAS CERÂMICAS

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • JOSE NILDO GALDINO
  • LEONARDO FLAMARION MARQUES CHAVES
  • RICARDO PEIXOTO SUASSUNA DUTRA
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 17/12/2010

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  • O setor de construção civil está fortemente relacionado à indústria de cerâmica vermelha. Esse setor utiliza a argila como matéria-prima para fabricação de diversos produtos como, por exemplo, placas cerâmicas. Neste estudo, dois tipos de argila, que receberam a denominação de argila 1 e 2, foram coletados em jazida localizada no município de Ielmo Marinho (RN) e caracterizados por análise termogravimétrica (TG/DrTG), análise térmica diferencial (DTA), difratometria de raios X (DRX), fluorescência de raios X (FRX) e análise de distribuição de tamanho de partícula. Placas cerâmicas foram fabricadas por prensagem uniaxial e extrusão. As placas conformadas por prensagem foram produzidas a partir de quatro formulações de diferentes proporções em massa das argilas coletadas – 66,5%, 50%, 33,5% e 25% de argila 1. Após queima a 850, 950 e 1050 ºC, com taxa de aquecimento de 10 ºC/min e isoterma de 30 minutos, foram determinadas as seguintes propriedades tecnológicas: retração linear de queima, absorção de água, porosidade aparente, massa específica aparente e tensão de ruptura à flexão (3 pontos). A formulação com 25% de argila 1 produziu placas com resultados mais satisfatórios de absorção de água e resistência mecânica e desta forma foi a selecionada para conformação das placas por extrusão. Um único ciclo de queima foi estabelecido para essas placas, o qual ocorreu da seguinte forma: taxa de aquecimento de 2 ºC/min até 600 ºC, com isoterma de 60 minutos, seguido de aquecimento a mesma taxa até 1050 ºC, com isoterma de 30 minutos. Após esse ciclo, foram determinadas as mesmas propriedades tecnológicas das placas conformadas por prensagem. Os resultados indicam, conforme a NBR 13818/1997, que as placas conformadas por prensagem a partir da formulação contendo 25% em massa da argila 1, após queima a 1050 ºC, atingem as especificações para revestimento semi-poroso (BIIb); e aquelas conformadas por extrusão atendem às exigências para serem classificadas como revestimento semi-grês (grupo AIIa).


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  • O setor de construção civil está fortemente relacionado à indústria de cerâmica vermelha. Esse setor utiliza a argila como matéria-prima para fabricação de diversos produtos como, por exemplo, placas cerâmicas. Neste estudo, dois tipos de argila, que receberam a denominação de argila 1 e 2, foram coletados em jazida localizada no município de Ielmo Marinho (RN) e caracterizados por análise termogravimétrica (TG/DrTG), análise térmica diferencial (DTA), difratometria de raios X (DRX), fluorescência de raios X (FRX) e análise de distribuição de tamanho de partícula. Placas cerâmicas foram fabricadas por prensagem uniaxial e extrusão. As placas conformadas por prensagem foram produzidas a partir de quatro formulações de diferentes proporções em massa das argilas coletadas – 66,5%, 50%, 33,5% e 25% de argila 1. Após queima a 850, 950 e 1050 ºC, com taxa de aquecimento de 10 ºC/min e isoterma de 30 minutos, foram determinadas as seguintes propriedades tecnológicas: retração linear de queima, absorção de água, porosidade aparente, massa específica aparente e tensão de ruptura à flexão (3 pontos). A formulação com 25% de argila 1 produziu placas com resultados mais satisfatórios de absorção de água e resistência mecânica e desta forma foi a selecionada para conformação das placas por extrusão. Um único ciclo de queima foi estabelecido para essas placas, o qual ocorreu da seguinte forma: taxa de aquecimento de 2 ºC/min até 600 ºC, com isoterma de 60 minutos, seguido de aquecimento a mesma taxa até 1050 ºC, com isoterma de 30 minutos. Após esse ciclo, foram determinadas as mesmas propriedades tecnológicas das placas conformadas por prensagem. Os resultados indicam, conforme a NBR 13818/1997, que as placas conformadas por prensagem a partir da formulação contendo 25% em massa da argila 1, após queima a 1050 ºC, atingem as especificações para revestimento semi-poroso (BIIb); e aquelas conformadas por extrusão atendem às exigências para serem classificadas como revestimento semi-grês (grupo AIIa).

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  • GIL COLONA LARANJA
  • DESEMPENHO DE UM VEÍCULO FLEX EM BANCADA DINAMOMÉTRICA DE CHASSIS

  • Orientador : CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MARCELO BEZERRA GRILO
  • Data: 18/12/2010

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  • Os veículos flex são equipados com um motor de combustão interna do ciclo Otto e tem como característica a capacidade de funcionar com mais de um tipo de combustível, misturados no mesmo tanque e queimados na câmara de combustão simultaneamente. Este tipo de motorização é uma tendência mundial devido à escassez do petróleo e às restrições das emissões de gases poluentes na atmosfera. No Brasil, os veículos flex são uma realidade, com destaque para os veículos alimentados com 20 a 25% do álcool anidro misturado com gasolina e os que utilizam gás natural ou o combustível líquido original (gasolina ou etanol hidratado). O Fiat Siena, objeto da presente investigação, é equipado com uma única central eletrônica capaz de gerenciar os combustíveis líquidos ou gasosos. A pesquisa em tela teve como propósito a análise comparativa de desempenho de um veículo tetra-combustível em um dinamômetro de chassi, operando com os combustíveis: gasolina comum, gasolina aditivada, gasolina podium, etanol ou gás natural. Os ensaios foram realizados à luz da norma ABNT, NBR 7024 - Veículos rodoviários leves – Medição do consumo de combustível. Os resultados obtidos revelam que a potência e o consumo específico de combustível do motor funcionando com etanol são ligeiramente superiores àqueles obtidos com os demais combustíveis para as mesmas condições operacionais.


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  • Os veículos flex são equipados com um motor de combustão interna do ciclo Otto e tem como característica a capacidade de funcionar com mais de um tipo de combustível, misturados no mesmo tanque e queimados na câmara de combustão simultaneamente. Este tipo de motorização é uma tendência mundial devido à escassez do petróleo e às restrições das emissões de gases poluentes na atmosfera. No Brasil, os veículos flex são uma realidade, com destaque para os veículos alimentados com 20 a 25% do álcool anidro misturado com gasolina e os que utilizam gás natural ou o combustível líquido original (gasolina ou etanol hidratado). O Fiat Siena, objeto da presente investigação, é equipado com uma única central eletrônica capaz de gerenciar os combustíveis líquidos ou gasosos. A pesquisa em tela teve como propósito a análise comparativa de desempenho de um veículo tetra-combustível em um dinamômetro de chassi, operando com os combustíveis: gasolina comum, gasolina aditivada, gasolina podium, etanol ou gás natural. Os ensaios foram realizados à luz da norma ABNT, NBR 7024 - Veículos rodoviários leves – Medição do consumo de combustível. Os resultados obtidos revelam que a potência e o consumo específico de combustível do motor funcionando com etanol são ligeiramente superiores àqueles obtidos com os demais combustíveis para as mesmas condições operacionais.

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  • JOAO CARLOS BORGES MARQUES
  • ANÁLISE DE DESEMPENHO DE UM REFRIGERADOR DE PEQUENO PORTE COM DROP IN DE REFRIGERANTES HIDROCARBONETOS

  • Orientador : FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • ANGELO RONCALLI OLIVEIRA GUERRA
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • KLEIBER LIMA DE BESSA
  • Data: 20/12/2010

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  • A partir do estabelecido no Protocolo de Montreal, os pesquisadores e a indústria de refrigeração buscam substitutos para os refrigerantes sintéticos clorofluorcarbonos (CFC’s) e os hidroclorofluorcarbonos (HCFC’s) que contribuem para a degradação da camada de ozônio. O phase-out dessas substâncias foi iniciado utilizando como uma das alternativas de substituição os fluidos sintéticos baseados nos hidrofluorcarbonos (HFC’s) que possuem potencial nulo de depleção da camada de ozônio, entretanto contribuem para o processo de aquecimento global. Os refrigerantes HFC’s são gases de efeito estufa e fazem parte do grupo de gases cujas emissões devem ser reduzidas conforme o Protocolo de Kyoto. Os hidrocarbonetos (HC’s) por não contribuírem para a degradação da camada de ozônio, por terem muito baixo potencial de aquecimento global, e por serem encontrados abundantemente na natureza tem sido apresentados como alternativa, e por isso, estão sendo usados em novos equipamentos de refrigeração doméstica em diversos países. No Brasil, devido à produção incipiente de refrigeradores domésticos utilizando HC’s, os refrigerantes de transição continuarão em cena por mais alguns anos. Este trabalho trata de uma avaliação experimental do comportamento de um bebedouro projetado para trabalhar com HFC (R-134a), operando com mistura de HC’s ou isobutano (R-600a) sem nenhuma modificação no sistema ou no óleo lubrificante. No laboratório de refrigeração da Universidade Federal do Rio Grande do Norte foram instalados, em um bebedouro, sensores de pressão e temperatura em pontos estratégicos do ciclo de refrigeração, conectados a um sistema de aquisição de dados computadorizado, de modo a permitir o mapeamento e a analise termodinâmica do dispositivo operando com R-134a ou com mistura de HC’s ou com R-600a . O refrigerador de testes operando com os fluidos naturais (mistura de HC’s ou R-600a) apresentaram um coeficiente de performance (COP) inferior ao do R-134a.


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  • A partir do estabelecido no Protocolo de Montreal, os pesquisadores e a indústria de refrigeração buscam substitutos para os refrigerantes sintéticos clorofluorcarbonos (CFC’s) e os hidroclorofluorcarbonos (HCFC’s) que contribuem para a degradação da camada de ozônio. O phase-out dessas substâncias foi iniciado utilizando como uma das alternativas de substituição os fluidos sintéticos baseados nos hidrofluorcarbonos (HFC’s) que possuem potencial nulo de depleção da camada de ozônio, entretanto contribuem para o processo de aquecimento global. Os refrigerantes HFC’s são gases de efeito estufa e fazem parte do grupo de gases cujas emissões devem ser reduzidas conforme o Protocolo de Kyoto. Os hidrocarbonetos (HC’s) por não contribuírem para a degradação da camada de ozônio, por terem muito baixo potencial de aquecimento global, e por serem encontrados abundantemente na natureza tem sido apresentados como alternativa, e por isso, estão sendo usados em novos equipamentos de refrigeração doméstica em diversos países. No Brasil, devido à produção incipiente de refrigeradores domésticos utilizando HC’s, os refrigerantes de transição continuarão em cena por mais alguns anos. Este trabalho trata de uma avaliação experimental do comportamento de um bebedouro projetado para trabalhar com HFC (R-134a), operando com mistura de HC’s ou isobutano (R-600a) sem nenhuma modificação no sistema ou no óleo lubrificante. No laboratório de refrigeração da Universidade Federal do Rio Grande do Norte foram instalados, em um bebedouro, sensores de pressão e temperatura em pontos estratégicos do ciclo de refrigeração, conectados a um sistema de aquisição de dados computadorizado, de modo a permitir o mapeamento e a analise termodinâmica do dispositivo operando com R-134a ou com mistura de HC’s ou com R-600a . O refrigerador de testes operando com os fluidos naturais (mistura de HC’s ou R-600a) apresentaram um coeficiente de performance (COP) inferior ao do R-134a.

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  • IGOR MARCEL GOMES ALMEIDA
  • PERFORMANCE COMPARATIVA ENTRE R290/R600a (50:50) E R134a PARA DROP-IN EM REFRIGERADOR DOMÉSTICO

  • Orientador : CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANGELO RONCALLI OLIVEIRA GUERRA
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • KLEIBER LIMA DE BESSA
  • Data: 20/12/2010

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  • Em setembro de 2007, quando se comemorava os 20 anos de sucessos do Protocolo de Montreal, uma nova decisão histórica foi tomada pelo conjunto dos países signatários. Com o fim dos CFC´s, previsto para 2010, decidiu-se pelo início do processo de substituição dos HCFC´s já em 2013, antecipando em dez anos o prazo previsto pelo Protocolo de Montreal para o abandono destes gases. No entanto, os esforços de pesquisa e desenvolvimento na área de Refrigeração e Climatização aplicados ao uso de fluidos refrigerantes naturais não esta associada somente à necessidade de preservação do meio-ambiente em si, mas também apresenta grande importância na necessidade latente do aumento da eficiência energética dos equipamentos. Tal característica é observada na Decisão XIX/6 do Protocolo de Montreal. Neste sentido, identificar fluidos refrigerantes alternativos de longo prazo que satisfaçam todos os requisitos com relação à performance dos sistemas é uma importante área de pesquisa. O HFC-134a é o fluido refrigerante mais comumente utilizado em refrigeradores domésticos, devido ao seu elevado potencial de aquecimento global o mesmo deve ter seu uso reduzido nos próximos anos. No presente trabalho é avaliada a aplicação de mistura de hidrocarbonetos visando a substituição do HFC-134a em um refrigerador doméstico. Foi desenvolvida primeiramente uma análise computacional de diversos hidrocarbonetos operando no ciclo de refrigeração padrão ASHRAE de modo a comparar as características operacionais e termodinâmicas destes fluidos com base no software REFPROP 6.0 e na análise exergética do ciclo padrão. Uma investigação experimental da mistura R290/R600a com composição em massa de 50:50 foi desenvolvida em um refrigerador doméstico de simples evaporador de 219 L projetado para operar com 75 g de R134a sem modificação nos componentes do sistema (drop-in). Ensaios normalizados de abaixamento de temperatura e ciclagem foram desenvolvidos para o R134a (baseline) e a mistura de hidrocarbonetos R290/R600a na carga de 40 g. Foram monitorados os parâmetros de temperatura em diversos pontos do circuito frigorígeno, pressões de sucção e descarga do compressor e corrente elétrica consumida pelo motor do compressor. Os resultados obtidos mostram tempos de abaixamento de temperatura próximos no compartimento do freezer para o R134a e a mistura de hidrocarbonetos. A corrente elétrica consumida pelo compressor operando com R134a foi inferior. As temperaturas de sucção e descarga do compressor operando com o R290/R600a foram superiores em relação ao R134a. As pressões nos trocadores de calor operando com a mistura foram menores. O tempo total nos ciclos ligado para a mistura foi cerca de 3% superior à operação com R134a, desenvolvendo um maior número de ciclos durante o ensaio. A principal forma de otimizar a operação do refrigerador com a mistura de hidrocarbonetos consiste em avaliar diversos valores de carga de fluido refrigerante a fim de obter a carga ideal para o máximo coeficiente de performance (COP) do equipamento.


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  • Em setembro de 2007, quando se comemorava os 20 anos de sucessos do Protocolo de Montreal, uma nova decisão histórica foi tomada pelo conjunto dos países signatários. Com o fim dos CFC´s, previsto para 2010, decidiu-se pelo início do processo de substituição dos HCFC´s já em 2013, antecipando em dez anos o prazo previsto pelo Protocolo de Montreal para o abandono destes gases. No entanto, os esforços de pesquisa e desenvolvimento na área de Refrigeração e Climatização aplicados ao uso de fluidos refrigerantes naturais não esta associada somente à necessidade de preservação do meio-ambiente em si, mas também apresenta grande importância na necessidade latente do aumento da eficiência energética dos equipamentos. Tal característica é observada na Decisão XIX/6 do Protocolo de Montreal. Neste sentido, identificar fluidos refrigerantes alternativos de longo prazo que satisfaçam todos os requisitos com relação à performance dos sistemas é uma importante área de pesquisa. O HFC-134a é o fluido refrigerante mais comumente utilizado em refrigeradores domésticos, devido ao seu elevado potencial de aquecimento global o mesmo deve ter seu uso reduzido nos próximos anos. No presente trabalho é avaliada a aplicação de mistura de hidrocarbonetos visando a substituição do HFC-134a em um refrigerador doméstico. Foi desenvolvida primeiramente uma análise computacional de diversos hidrocarbonetos operando no ciclo de refrigeração padrão ASHRAE de modo a comparar as características operacionais e termodinâmicas destes fluidos com base no software REFPROP 6.0 e na análise exergética do ciclo padrão. Uma investigação experimental da mistura R290/R600a com composição em massa de 50:50 foi desenvolvida em um refrigerador doméstico de simples evaporador de 219 L projetado para operar com 75 g de R134a sem modificação nos componentes do sistema (drop-in). Ensaios normalizados de abaixamento de temperatura e ciclagem foram desenvolvidos para o R134a (baseline) e a mistura de hidrocarbonetos R290/R600a na carga de 40 g. Foram monitorados os parâmetros de temperatura em diversos pontos do circuito frigorígeno, pressões de sucção e descarga do compressor e corrente elétrica consumida pelo motor do compressor. Os resultados obtidos mostram tempos de abaixamento de temperatura próximos no compartimento do freezer para o R134a e a mistura de hidrocarbonetos. A corrente elétrica consumida pelo compressor operando com R134a foi inferior. As temperaturas de sucção e descarga do compressor operando com o R290/R600a foram superiores em relação ao R134a. As pressões nos trocadores de calor operando com a mistura foram menores. O tempo total nos ciclos ligado para a mistura foi cerca de 3% superior à operação com R134a, desenvolvendo um maior número de ciclos durante o ensaio. A principal forma de otimizar a operação do refrigerador com a mistura de hidrocarbonetos consiste em avaliar diversos valores de carga de fluido refrigerante a fim de obter a carga ideal para o máximo coeficiente de performance (COP) do equipamento.

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  • ERIKA CHRISTIANE CORREIA DE LIMA
  • MECANISMOS DE DESGASTE, HISTÓRIA TÉRMICA E CICLO DE VIDA DE COMPONENTES DE UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA DE AEROMODELO

  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 21/12/2010

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  • Foi desenvolvida uma metodologia de ensaio que considerou a variação da temperatura e a microscopia eletrônica de varredura um método de quantificar e qualificar respectivamente a evolução do desgaste em três máquinas 46 LA de motor de combustão interna de dois cursos, com uma capacidade de cilindro de 7.64 cm3, de 23,0 milímetros de diâmetro e de curso de 18.4 milímetros, RPM de serviço de 2.000 a 16.000 rpm, potência de 1.2 bhp a 15.000 rpm, peso de 272 gramas. Os componentes do motor investigados foram: (1) cabeça do motor (liga Al-Si), (2) pistão (liga Al-Si) e (3) pino do pistão (Aço AISI 52100). Os ensaios foram realizados em uma bancada, os motores 1 e 2 foram ensaiados sem carga, e o motor 3 foi adicionado a dois ensaios um ventilador com velocidade do vento que variava entre 8,10 m/s a 11,92 m/s, com a finalidade de identificar e comparar o comportamento dinâmico do motor com os motores ensaiados sem carregamento. As temperaturas próxima ao contato e ambiente foram medidas através de dois termopares tipo K conectados ao dispositivo de ensaio e registradas por um microcomputador com software de aquisição de dados, controle e monitoramento dos parâmetros durante os ensaios. A superfície desgastada dos componentes foi analisada por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microanálise-EDS. O estudo foi complementado por ensaios de desvio de forma e medição de massa. A variação de temperatura associou-se à morfologia dos óxidos e os mecanismos de desgastes evidenciados foram discutidos correlacionando-se a solicitação termomecânica às respostas da caracterização dos materiais.


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  • Foi desenvolvida uma metodologia de ensaio que considerou a variação da temperatura e a microscopia eletrônica de varredura um método de quantificar e qualificar respectivamente a evolução do desgaste em três máquinas 46 LA de motor de combustão interna de dois cursos, com uma capacidade de cilindro de 7.64 cm3, de 23,0 milímetros de diâmetro e de curso de 18.4 milímetros, RPM de serviço de 2.000 a 16.000 rpm, potência de 1.2 bhp a 15.000 rpm, peso de 272 gramas. Os componentes do motor investigados foram: (1) cabeça do motor (liga Al-Si), (2) pistão (liga Al-Si) e (3) pino do pistão (Aço AISI 52100). Os ensaios foram realizados em uma bancada, os motores 1 e 2 foram ensaiados sem carga, e o motor 3 foi adicionado a dois ensaios um ventilador com velocidade do vento que variava entre 8,10 m/s a 11,92 m/s, com a finalidade de identificar e comparar o comportamento dinâmico do motor com os motores ensaiados sem carregamento. As temperaturas próxima ao contato e ambiente foram medidas através de dois termopares tipo K conectados ao dispositivo de ensaio e registradas por um microcomputador com software de aquisição de dados, controle e monitoramento dos parâmetros durante os ensaios. A superfície desgastada dos componentes foi analisada por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microanálise-EDS. O estudo foi complementado por ensaios de desvio de forma e medição de massa. A variação de temperatura associou-se à morfologia dos óxidos e os mecanismos de desgastes evidenciados foram discutidos correlacionando-se a solicitação termomecânica às respostas da caracterização dos materiais.

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  • CARLOS ROBERTO ROCHA DA SILVA
  • BLOCO DE MATERIAL COMPÓSITO PARA FABRICAÇÃO DE RESIDÊNCIAS

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 22/12/2010

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  • Apresenta-se um bloco de material compósito obtido a partir da utilização  de cimento, gesso, EPS triturado,  areia, cinza de caldeira proveniente da queima do resíduo da extração do óleo de dendê e  água, destinado à   construção de residências populares. Essa cinza foi submetida a um processo de transformação em pó, através de pilagem e sucessivos peneiramentos. Foram confeccionados moldes em madeira que permitiram a fabricação de cinco blocos por vez. As dimensões dos blocos corresponderam a: 80cm  x 27cm x 10cm. No interior dos blocos podem ser colocados garrafas pets, latas de cerveja, placas de isopor. O compósito pode ser formulado para várias proporções de mistura e podem ser utilizados para a fabricação dos blocos a serem utilizados na  construção de uma  residência para famílias de baixa renda.  Foram realizados testes de resistência à compressão para várias formulações do compósito que atenderam a norma específica para blocos utilizados na construção civil. Foi também avaliada a condutividade térmica do compósito para posterior estudo de conforto térmico gerado em uma residência construída com o compósito proposto. Será demonstrada a viabilidade de utilização do compósito para o fim proposto e escolhida a formulação mais eficiente.


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  • Apresenta-se um bloco de material compósito obtido a partir da utilização  de cimento, gesso, EPS triturado,  areia, cinza de caldeira proveniente da queima do resíduo da extração do óleo de dendê e  água, destinado à   construção de residências populares. Essa cinza foi submetida a um processo de transformação em pó, através de pilagem e sucessivos peneiramentos. Foram confeccionados moldes em madeira que permitiram a fabricação de cinco blocos por vez. As dimensões dos blocos corresponderam a: 80cm  x 27cm x 10cm. No interior dos blocos podem ser colocados garrafas pets, latas de cerveja, placas de isopor. O compósito pode ser formulado para várias proporções de mistura e podem ser utilizados para a fabricação dos blocos a serem utilizados na  construção de uma  residência para famílias de baixa renda.  Foram realizados testes de resistência à compressão para várias formulações do compósito que atenderam a norma específica para blocos utilizados na construção civil. Foi também avaliada a condutividade térmica do compósito para posterior estudo de conforto térmico gerado em uma residência construída com o compósito proposto. Será demonstrada a viabilidade de utilização do compósito para o fim proposto e escolhida a formulação mais eficiente.

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  • JOSÉ ANTÔNIO MARTINS NETO
  • DESEMPENHO MECÂNICO DE COMPOSITOS HIBRIDOS DE FIBRAS NATURAIS E POLIÉSTER NÃO-SATURADO

  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • JOSÉ DE ANCHIETA LIMA
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 30/12/2010

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  • A incessante busca de novos conhecimentos, diante da constante renovação e avanço tecnológicos e com o aprimoramento de novos conceitos e aplicação de novos materiais na produção industrial, tem acelerado o crescimento de estudos na área de compósitos reforçados com fibra naturais, por estes materiais apresentarem significantes e aceitáveis qualidades nas suas propriedades mecânicas. As fibras vegetais de curauá isolada ou em forma de compósitos junto com fibras sintéticas tem sido de significante aplicação em diversos segmentos da indústria otimizando custos na fabricação de componentes e acessórios, e tem apresentado excelentes propriedades mecânicas. Assim como a fibra de curauá, a fibra da folha do abacaxi também apresenta propriedades mecânicas aceitáveis na produção de componentes e acessórios utilizados industrialmente. Promovendo o desenvolvimento sustentável aja vista que são encontradas em abundancia, biodegradáveis e de baixo custo quando comparado com as fibras sintéticas. Neste trabalho foi analisado o comportamento mecânico a partir do ensaio de tração e flexão, em um compósito híbrido tendo como matriz uma resina sintética ortoftálica reforçada com fibras de curauá e fibras da folha de abacaxi, nas proporções 25% x 75%, 50% x 50% e 75% x 25%, respectivamente, com as fibras de curauá e as fibras da folha do abacaxi sendo tratada quimicamente por uma solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH) com 2% de concentração.


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  • A incessante busca de novos conhecimentos, diante da constante renovação e avanço tecnológicos e com o aprimoramento de novos conceitos e aplicação de novos materiais na produção industrial, tem acelerado o crescimento de estudos na área de compósitos reforçados com fibra naturais, por estes materiais apresentarem significantes e aceitáveis qualidades nas suas propriedades mecânicas. As fibras vegetais de curauá isolada ou em forma de compósitos junto com fibras sintéticas tem sido de significante aplicação em diversos segmentos da indústria otimizando custos na fabricação de componentes e acessórios, e tem apresentado excelentes propriedades mecânicas. Assim como a fibra de curauá, a fibra da folha do abacaxi também apresenta propriedades mecânicas aceitáveis na produção de componentes e acessórios utilizados industrialmente. Promovendo o desenvolvimento sustentável aja vista que são encontradas em abundancia, biodegradáveis e de baixo custo quando comparado com as fibras sintéticas. Neste trabalho foi analisado o comportamento mecânico a partir do ensaio de tração e flexão, em um compósito híbrido tendo como matriz uma resina sintética ortoftálica reforçada com fibras de curauá e fibras da folha de abacaxi, nas proporções 25% x 75%, 50% x 50% e 75% x 25%, respectivamente, com as fibras de curauá e as fibras da folha do abacaxi sendo tratada quimicamente por uma solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH) com 2% de concentração.

Teses
1
  • RUTHILENE CATARINA LIMA DA SILVA
  •  DESGASTE DE POLÍMEROS ESTRUTURAIS DE ENGENHARIA EM CONTATO DE DESLIZAMENTO COM CILINDRO METÁLICO

  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • JOAO BOSCO DA SILVA
  • EFRAIN PANTALEON MATAMOROS
  • LAURA HECKER DE CARVALHO
  • SEVERINO JACKSON GUEDES DE LIMA
  • Data: 29/04/2010

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  •  O presente trabalho propôs-se a mapear e caracterizar os mecanismos de desgaste de polímeros estruturais de engenharia oriundos do contato de deslizamento com um eixo-árvore cilíndrico rotativo metálico submetido a excentricidades decorrentes de flutuações em seu centro de massa e centro geométrico. Para isso projetou-se e confeccionou-se uma bancada experimental a partir de uma máquina balanceadora, onde o contracorpo cilíndrico era apoiado em dois mancais e o corpo-de-prova polimérico era posicionado em um porta-amostra com liberdade de deslocamento ao longo do contracorpo. Desta forma, os ensaios experimentais foram parametrizados utilizando duas posições dos mancais (Fixos ou livres) e sete posições distintas ao longo do contracorpo, o que permitiu imprimir condições diferentes para a rigidez do sistema. Demais parâmetros como carga normal aplicada, velocidade e distância de deslizamento foram mantidas constantes. Nesta investigação utilizou-se como corpos-de-prova dois polímeros estruturais de engenharia de largo uso cotidiano, PTFE (politetrafluoretileno) e PEEK (poli-éter-éter-cetona) e o aço liga AISI 4140 como contracorpo. Caracterizou-se os materiais poliméricos através de análises térmicas (termogravimétrica, calorimetria exploratória diferencial e dinâmico-mecânica), dureza e difração de raios-X. Já o metálico foi submetido a ensaios de dureza, resistência mecânica e análise metalográfica. Durante os ensaios tribológicos eram coletadas as respostas de aquecimento com o auxílio de termopares, além da velocidade global de vibração (VGV) e a aceleração utilizando acelerômetros. Após os ensaios, as superfícies de desgaste dos corpos-de-prova foram analisadas utilizando um Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) para análise morfológica e espectroscopia EDS para microanálise, juntamente com a rugosidade do contracorpo, caracterizada antes e após os ensaios tribológicos. Observou-se que as respostas tribológicas dos polímeros foram diferentes e que eram função de suas estruturas moleculares e capacidades de amortecimento distintas. Foram identificados mecanismos de desgaste predominantes em cada polímero. A VGV do PTFE foi menor que a do PEEK, na condição de mínima rigidez e atribuído ao maior coeficiente de perda daquele polímero. A taxa de desgaste do PTFE foi mais de uma ordem de grandeza maior que a do PEEK. Os resultados permitiram desenvolver uma correlação entre a taxa de desgaste e o parâmetro (E/p)^1/2 (módulo de elasticidade, E, massa específica, p), proporcional à velocidade de propagação de uma onda elástica longitudinal no material.


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  •  O presente trabalho propôs-se a mapear e caracterizar os mecanismos de desgaste de polímeros estruturais de engenharia oriundos do contato de deslizamento com um eixo-árvore cilíndrico rotativo metálico submetido a excentricidades decorrentes de flutuações em seu centro de massa e centro geométrico. Para isso projetou-se e confeccionou-se uma bancada experimental a partir de uma máquina balanceadora, onde o contracorpo cilíndrico era apoiado em dois mancais e o corpo-de-prova polimérico era posicionado em um porta-amostra com liberdade de deslocamento ao longo do contracorpo. Desta forma, os ensaios experimentais foram parametrizados utilizando duas posições dos mancais (Fixos ou livres) e sete posições distintas ao longo do contracorpo, o que permitiu imprimir condições diferentes para a rigidez do sistema. Demais parâmetros como carga normal aplicada, velocidade e distância de deslizamento foram mantidas constantes. Nesta investigação utilizou-se como corpos-de-prova dois polímeros estruturais de engenharia de largo uso cotidiano, PTFE (politetrafluoretileno) e PEEK (poli-éter-éter-cetona) e o aço liga AISI 4140 como contracorpo. Caracterizou-se os materiais poliméricos através de análises térmicas (termogravimétrica, calorimetria exploratória diferencial e dinâmico-mecânica), dureza e difração de raios-X. Já o metálico foi submetido a ensaios de dureza, resistência mecânica e análise metalográfica. Durante os ensaios tribológicos eram coletadas as respostas de aquecimento com o auxílio de termopares, além da velocidade global de vibração (VGV) e a aceleração utilizando acelerômetros. Após os ensaios, as superfícies de desgaste dos corpos-de-prova foram analisadas utilizando um Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) para análise morfológica e espectroscopia EDS para microanálise, juntamente com a rugosidade do contracorpo, caracterizada antes e após os ensaios tribológicos. Observou-se que as respostas tribológicas dos polímeros foram diferentes e que eram função de suas estruturas moleculares e capacidades de amortecimento distintas. Foram identificados mecanismos de desgaste predominantes em cada polímero. A VGV do PTFE foi menor que a do PEEK, na condição de mínima rigidez e atribuído ao maior coeficiente de perda daquele polímero. A taxa de desgaste do PTFE foi mais de uma ordem de grandeza maior que a do PEEK. Os resultados permitiram desenvolver uma correlação entre a taxa de desgaste e o parâmetro (E/p)^1/2 (módulo de elasticidade, E, massa específica, p), proporcional à velocidade de propagação de uma onda elástica longitudinal no material.

2
  • GILBERTO BACCELLI JUNIOR
  • AVALIAÇÃO DO PROCESSO INDUSTRIAL DA CERÂMICA VERMELHA NA REGIÃO DO SERIDÓ-RN

  • Orientador : CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • JAQUELIGIA BRITO DA SILVA
  • LEONARDO FLAMARION MARQUES CHAVES
  • MARCIO LUIZ VARELA NOGUEIRA DE MORAES
  • MARCUS ALEXANDRE DINIZ
  • Data: 08/07/2010

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  • No Brasil, e particularmente no Estado do Rio Grande do Norte, as empresas de fabricação de cerâmica vermelha, representam papel importante como agentes de desenvolvimento para a região de estudo situada no Seridó-RN que fará parte do Arranjo Produtivo Local – APL. Na região do Seridó-RN local da concentração das pesquisas, observa-se uma concentração de indústrias de cerâmica vermelha de pequeno porte. Apesar da importância no contexto cerâmico das empresas de pequeno porte, estas não conseguem usufruir ou utilizar as novas formas de gerenciamento administrativo e de avanços tecnológicos concebidos e propostos pelas Universidades, centros de pesquisas, bem como dos projetos dos Governos, permanecendo na sua quase totalidade à margem dos avanços e da modernização, tanto tecnológico como administrativo. Estas empresas apresentam ainda processos tecnológicos arcaico, problemas de qualidade final e padronização de seus produtos, gerenciamento inadequado, atravessando crises e lutando para sobreviverem isoladas e sem assistência. A formação do APL do Seridó-RN, permite efetuar um estudo de caso detalhado das empresas de cerâmica vermelha na região proposta, a fim de permitir do referencial teórico existente que seja realizado o levantamento real  da condição de fabricação do produto cerâmico vermelho, possibilitando através deste panorama geral a realização da coleta de amostras de matérias primas, a fim de possibilitar o estudo de cada indústria cerâmica vermelha que permitiu e contribuiu na participação da pesquisa, onde foi determinado parâmetros tais como: determinação da metodologia do processo, análise das propriedades físicas, químicas e tecnológicas das matérias primas utilizadas pelas empresas do APL dom Seridó-RN, caracterização dos processos utilizados por cada empresa do APL do Seridó-RN, e a organização dos mesmos por tipologia de produtos, levantamento dos recursos tecnológicos considerando equipamentos, máquinas, insumos, matérias primas e instalações  disponíveis nas empresas do APL do Seridó-RN. Este trabalho tem por base a partir do referencial teórico existente, dos modelos concebidos, proporem indicadores de desempenho do processo e do produto para as indústrias de cerâmica vermelha do Estado do Rio Grande do Norte, adaptando-o às características e à realidade do setor.


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  • No Brasil, e particularmente no Estado do Rio Grande do Norte, as empresas de fabricação de cerâmica vermelha, representam papel importante como agentes de desenvolvimento para a região de estudo situada no Seridó-RN que fará parte do Arranjo Produtivo Local – APL. Na região do Seridó-RN local da concentração das pesquisas, observa-se uma concentração de indústrias de cerâmica vermelha de pequeno porte. Apesar da importância no contexto cerâmico das empresas de pequeno porte, estas não conseguem usufruir ou utilizar as novas formas de gerenciamento administrativo e de avanços tecnológicos concebidos e propostos pelas Universidades, centros de pesquisas, bem como dos projetos dos Governos, permanecendo na sua quase totalidade à margem dos avanços e da modernização, tanto tecnológico como administrativo. Estas empresas apresentam ainda processos tecnológicos arcaico, problemas de qualidade final e padronização de seus produtos, gerenciamento inadequado, atravessando crises e lutando para sobreviverem isoladas e sem assistência. A formação do APL do Seridó-RN, permite efetuar um estudo de caso detalhado das empresas de cerâmica vermelha na região proposta, a fim de permitir do referencial teórico existente que seja realizado o levantamento real  da condição de fabricação do produto cerâmico vermelho, possibilitando através deste panorama geral a realização da coleta de amostras de matérias primas, a fim de possibilitar o estudo de cada indústria cerâmica vermelha que permitiu e contribuiu na participação da pesquisa, onde foi determinado parâmetros tais como: determinação da metodologia do processo, análise das propriedades físicas, químicas e tecnológicas das matérias primas utilizadas pelas empresas do APL dom Seridó-RN, caracterização dos processos utilizados por cada empresa do APL do Seridó-RN, e a organização dos mesmos por tipologia de produtos, levantamento dos recursos tecnológicos considerando equipamentos, máquinas, insumos, matérias primas e instalações  disponíveis nas empresas do APL do Seridó-RN. Este trabalho tem por base a partir do referencial teórico existente, dos modelos concebidos, proporem indicadores de desempenho do processo e do produto para as indústrias de cerâmica vermelha do Estado do Rio Grande do Norte, adaptando-o às características e à realidade do setor.

2009
Dissertações
1
  • JACQUES COUSTEAU DA SILVA BORGES
  • COMPÓSITO DE POLIURETANO DE MAMONA E VERMICULITA PARA ISOLAÇÃO TÉRMICA
  • Orientador : GEORGE SANTOS MARINHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CAUBI FERREIRA DE SOUZA JUNIOR
  • GEORGE SANTOS MARINHO
  • LEÔNIDAS HILDEBRAND JÚNIOR
  • Data: 23/01/2009

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  • Apresentam-se nesta pesquisa os resultados experimentais obtidos da análise de desempenho térmico do material compósito confeccionado a partir de uma matriz vegetal de poliuretano derivado do óleo de mamona e carga do argilo-mineral denominado vermiculita expandida. Corpos de provas nas proporções em massa de 10%, 15% e 20% foram fabricados para determinação das propriedades térmicas: condutividade (k), difusividade (ά) e capacidade calorífica (C), para efeito de comparação, também foram realizadas as medições de propriedades do poliuretano de mamona sem carga e também do poliuretano de petróleo (PU), Ambos já utilizados em isolamento térmico. Placas de 0,25 m² dos materiais analisados foram fabricadas para uso como material de isolação em uma câmara de desempenho térmico de cobertura. Termopares foram distribuídos na superfície da cobertura, no interior dos materiais e no interior da câmara de teste e esta, por sua vez, foi submetida a aquecimento artificial, constituído por um banco de lâmpadas incandescentes de 4800 w. Os resultados obtidos com os materiais compósitos foram comparados com dados obtidos em ensaios idênticos realizados com a câmara isolada com: (a) poliuretano de petróleo (PU); (b) poliuretano de óleo de mamona; lã de vidro (c); lã de rocha. Ensaios mecânicos de Flexão e compressão também foram realizados sobre o material proposto. Para tal, foram tomados os procedimentos descritos na norma ASTM D790 e ASTM D695. Com base na análise dos resultados de desempenho e propriedades térmicas, foi possível concluir que os compósitos poliuretano de mamona mais vermiculita expandida apresentam comportamentos muito próximos daqueles exibidos pelos materiais de isolação comerciais.

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  • Apresentam-se nesta pesquisa os resultados experimentais obtidos da análise de desempenho térmico do material compósito confeccionado a partir de uma matriz vegetal de poliuretano derivado do óleo de mamona e carga do argilo-mineral denominado vermiculita expandida. Corpos de provas nas proporções em massa de 10%, 15% e 20% foram fabricados para determinação das propriedades térmicas: condutividade (k), difusividade (ά) e capacidade calorífica (C), para efeito de comparação, também foram realizadas as medições de propriedades do poliuretano de mamona sem carga e também do poliuretano de petróleo (PU), Ambos já utilizados em isolamento térmico. Placas de 0,25 m² dos materiais analisados foram fabricadas para uso como material de isolação em uma câmara de desempenho térmico de cobertura. Termopares foram distribuídos na superfície da cobertura, no interior dos materiais e no interior da câmara de teste e esta, por sua vez, foi submetida a aquecimento artificial, constituído por um banco de lâmpadas incandescentes de 4800 w. Os resultados obtidos com os materiais compósitos foram comparados com dados obtidos em ensaios idênticos realizados com a câmara isolada com: (a) poliuretano de petróleo (PU); (b) poliuretano de óleo de mamona; lã de vidro (c); lã de rocha. Ensaios mecânicos de Flexão e compressão também foram realizados sobre o material proposto. Para tal, foram tomados os procedimentos descritos na norma ASTM D790 e ASTM D695. Com base na análise dos resultados de desempenho e propriedades térmicas, foi possível concluir que os compósitos poliuretano de mamona mais vermiculita expandida apresentam comportamentos muito próximos daqueles exibidos pelos materiais de isolação comerciais.
2
  • SIDNEY DE OLIVEIRA LINS
  • Otimização de Forma Aplicando B- splines sob Critério Integral de Tensões
  • Orientador : JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
  • MANOEL FIRMINO DE MEDEIROS JUNIOR
  • RAIMUNDO RICARDO MATOS DA CUNHA
  • SELMA HISSAE SHIMURA DA NOBREGA
  • Data: 09/02/2009

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  • Otimização de Forma Aplicando B- splines sob Critério Integral de Tensões.

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  • Otimização de Forma Aplicando B- splines sob Critério Integral de Tensões.
3
  • IVAN MAX FREIRE DE LACERDA
  • ADAPTAÇÃO ELETRÔNICA DE UM LEITOR MECÂNICO DE COTO, INVESTIGAÇÃO E DESENVOLVIMENTO DE INTERFACE CAD
  • Orientador : ANGELO RONCALLI OLIVEIRA GUERRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANGELO RONCALLI OLIVEIRA GUERRA
  • CARLOS MAGNO DE LIMA
  • WILLIAM FERNANDES DE QUEIROZ
  • Data: 20/02/2009

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  • O processo de fabricação de próteses ortopédicas exige a confecção de encaixes (cartuchos) personalizados de acordo com as coordenadas tridimensionais (3D) da perna do paciente. Para isto ocorrer com maior grau de acuracidade foi desenvolvido um Digitalizador (Scaners) 3D mecânico. Para automatizar a comunicação do Scanner com um programa CAD desenvolveu-se uma interface eletrônica e um programa de comunicação. A interface obtém as coordenadas e as repassa a um computador e o programa as converte no formato do CAD. No programa CAD o objeto 3D digitalizado pode ser então visualizado e manipulado. Para possibilitar a comunicação entre o CAD e uma máquina de Prototipagem Rápida (RP), objetivando a produção do molde do cartucho da prótese, desenvolveu-se um programa que faz esta interface. Com o desenvolvimento destas duas interfaces (Scanner-CAD e CAD-RP) o processo de fabricação de próteses ortopédicas tona-se mais confiável e mais rápido em função da diminuição do trabalho manual e da redução de etapas de produção.

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  • O processo de fabricação de próteses ortopédicas exige a confecção de encaixes (cartuchos) personalizados de acordo com as coordenadas tridimensionais (3D) da perna do paciente. Para isto ocorrer com maior grau de acuracidade foi desenvolvido um Digitalizador (Scaners) 3D mecânico. Para automatizar a comunicação do Scanner com um programa CAD desenvolveu-se uma interface eletrônica e um programa de comunicação. A interface obtém as coordenadas e as repassa a um computador e o programa as converte no formato do CAD. No programa CAD o objeto 3D digitalizado pode ser então visualizado e manipulado. Para possibilitar a comunicação entre o CAD e uma máquina de Prototipagem Rápida (RP), objetivando a produção do molde do cartucho da prótese, desenvolveu-se um programa que faz esta interface. Com o desenvolvimento destas duas interfaces (Scanner-CAD e CAD-RP) o processo de fabricação de próteses ortopédicas tona-se mais confiável e mais rápido em função da diminuição do trabalho manual e da redução de etapas de produção.
4
  • FELIPE LIRA FORMIGA ANDRADE
  • ESTUDO DA FORMULAÇÃO DE MASSAS CERÂMICAS PROVENIENTES DA REGIÃO DO SERIDÓ-RN PARA FABRICAÇÃO DE TELHAS
  • Orientador : CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • EIJI HARIMA
  • MARCUS ANTONIO DE FREITAS MELO
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 06/03/2009

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  • Este trabalho teve como objetivo estudar comparativamente as características e propriedades tecnológicas de massas cerâmicas para telhas da região do Seridó-RN. A Região em estudo possui 23 municípios onde foram identificadas 80 indústrias cerâmicas. Para definição do universo da pesquisa, fez-se um levantamento das olarias que fazem parte da APL Seridó junto ao IEL do Estado. As características e condições de funcionamento das indústrias cerâmicas da região foram identificadas através de um questionário sócio-econômico aplicado in loco, que abordava aspectos como: perfil das empresas, processo produtivo etc. A análise das informações coletadas em 23 empresas identificadas em sete municípios permite concluir que a grande maioria das indústrias é de pequeno porte, com estrutura familiar, equipamentos obsoletos e mão de obra pouco qualificada. Grande parte das olarias opera com baixo conhecimento técnico, precários controles do processo produtivo e tecnológico dos produtos. As matérias-primas coletadas foram submetidas a ensaios de difração de raios X, composição química, análise térmica, distribuição de tamanho de partícula e plasticidade. Em seguida foram produzidas cinco formulações e confeccionados corpos de prova por prensagem uniaxial a 25 MPa para queima variando de 850 a 1050°C. As propriedades tecnológicas de queima avaliadas foram: perda de massa ao fogo, retração linear, massa específica aparente, porosidade aparente, absorção de água e carga de ruptura à flexão(3 pontos). Os resultados indicaram que as matérias-primas provenientes da região apresentam significativas semelhanças quanto à composição química e mineralógica. Além disso, indica-se a possibilidade da utilização de ciclos de queima mais rápidos e eficientes que os atuais, limitando algumas massas argilosas para certas condições de queima.

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  • Este trabalho teve como objetivo estudar comparativamente as características e propriedades tecnológicas de massas cerâmicas para telhas da região do Seridó-RN. A Região em estudo possui 23 municípios onde foram identificadas 80 indústrias cerâmicas. Para definição do universo da pesquisa, fez-se um levantamento das olarias que fazem parte da APL Seridó junto ao IEL do Estado. As características e condições de funcionamento das indústrias cerâmicas da região foram identificadas através de um questionário sócio-econômico aplicado in loco, que abordava aspectos como: perfil das empresas, processo produtivo etc. A análise das informações coletadas em 23 empresas identificadas em sete municípios permite concluir que a grande maioria das indústrias é de pequeno porte, com estrutura familiar, equipamentos obsoletos e mão de obra pouco qualificada. Grande parte das olarias opera com baixo conhecimento técnico, precários controles do processo produtivo e tecnológico dos produtos. As matérias-primas coletadas foram submetidas a ensaios de difração de raios X, composição química, análise térmica, distribuição de tamanho de partícula e plasticidade. Em seguida foram produzidas cinco formulações e confeccionados corpos de prova por prensagem uniaxial a 25 MPa para queima variando de 850 a 1050°C. As propriedades tecnológicas de queima avaliadas foram: perda de massa ao fogo, retração linear, massa específica aparente, porosidade aparente, absorção de água e carga de ruptura à flexão(3 pontos). Os resultados indicaram que as matérias-primas provenientes da região apresentam significativas semelhanças quanto à composição química e mineralógica. Além disso, indica-se a possibilidade da utilização de ciclos de queima mais rápidos e eficientes que os atuais, limitando algumas massas argilosas para certas condições de queima.
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  • DANIEL ARAÚJO DE MACEDO
  • Síntese e caracterização de nanopós La1-xSrxMnO3 (x = 0,15 e 0,22) e filmes cerâmicos para células a combustível de óxido sólido
  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • FABIO CORAL FONSECA
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 12/03/2009

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  • A manganita de lantânio dopada com estrôncio (LaSrMnO3 - LSM), com estrutura pseudoperovskita ou perovskita distorcida, é tradicionalmente o material mais utilizado para aplicação como catodo em célula a combustível de óxido sólido de alta temperatura (800- 1000 ºC), apresentando, dentre outras propriedades, excelente atividade eletrocatalítica para redução do oxigênio e boa compatibilidade química e térmica com o eletrólito de zircônia estabilizada com ítria (YSZ). Neste trabalho, pós de La0,85Sr0,15MnO3 (LSM 15) e La0,78Sr0,22MnO3 (LSM 22) foram preparados pela rota dos precursores poliméricos, calcinados a 700 ºC e caracterizados por fluorescência de raios X, difratometria de raios X, distribuição de tamanho de partícula, microscopia eletrônica de varredura e dilatometria dos compactados. Filmes finos foram obtidos por spin coating da resina precursora do La0,78Sr0,22MnO3 em substratos de vidro e YSZ/YSZ-NiO. Foi discutido o efeito da velocidade de rotação e do número de camadas depositadas na microestrutura e morfologia destes filmes. Filmes espessos foram preparados por spin coating de suspensões cerâmicas dos compósitos La0,85Sr0,15MnO3/YSZ e La0,78Sr0,22MnO3/YSZ sobre substratos de YSZ e YSZ/YSZ-NiO. Os filmes obtidos foram tratados termicamente a 500, 1000 ou 1150 ºC. A caracterização microestrutural dos filmes foi feita utilizando as técnicas difratometria de raios X e microscopia eletrônica de varredura. O método de síntese utilizado e o processamento por moagem de alta energia proporcionaram a obtenção de nanopós com estrutura perovskita, tamanhos de partículas inferiores a 100 nm e morfologias adequadas para a preparação de suspensões cerâmicas para aplicação na forma de filmes espessos. O método de deposição permitiu obter filmes cerâmicos com boa aderência aos substratos e espessuras abaixo de 30 fm. Conclui-se que a aplicação de uma intercamada de ZrO2 (~ 500 nm) melhora a aderência na interface filme/substrato. Palavras-chaves: manganita de lantânio dopada com estrôncio, zircônia estabilizada com ítria, spin coating, filme cerâmico, célula a combustível.

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  • A manganita de lantânio dopada com estrôncio (LaSrMnO3 - LSM), com estrutura pseudoperovskita ou perovskita distorcida, é tradicionalmente o material mais utilizado para aplicação como catodo em célula a combustível de óxido sólido de alta temperatura (800- 1000 ºC), apresentando, dentre outras propriedades, excelente atividade eletrocatalítica para redução do oxigênio e boa compatibilidade química e térmica com o eletrólito de zircônia estabilizada com ítria (YSZ). Neste trabalho, pós de La0,85Sr0,15MnO3 (LSM 15) e La0,78Sr0,22MnO3 (LSM 22) foram preparados pela rota dos precursores poliméricos, calcinados a 700 ºC e caracterizados por fluorescência de raios X, difratometria de raios X, distribuição de tamanho de partícula, microscopia eletrônica de varredura e dilatometria dos compactados. Filmes finos foram obtidos por spin coating da resina precursora do La0,78Sr0,22MnO3 em substratos de vidro e YSZ/YSZ-NiO. Foi discutido o efeito da velocidade de rotação e do número de camadas depositadas na microestrutura e morfologia destes filmes. Filmes espessos foram preparados por spin coating de suspensões cerâmicas dos compósitos La0,85Sr0,15MnO3/YSZ e La0,78Sr0,22MnO3/YSZ sobre substratos de YSZ e YSZ/YSZ-NiO. Os filmes obtidos foram tratados termicamente a 500, 1000 ou 1150 ºC. A caracterização microestrutural dos filmes foi feita utilizando as técnicas difratometria de raios X e microscopia eletrônica de varredura. O método de síntese utilizado e o processamento por moagem de alta energia proporcionaram a obtenção de nanopós com estrutura perovskita, tamanhos de partículas inferiores a 100 nm e morfologias adequadas para a preparação de suspensões cerâmicas para aplicação na forma de filmes espessos. O método de deposição permitiu obter filmes cerâmicos com boa aderência aos substratos e espessuras abaixo de 30 fm. Conclui-se que a aplicação de uma intercamada de ZrO2 (~ 500 nm) melhora a aderência na interface filme/substrato. Palavras-chaves: manganita de lantânio dopada com estrôncio, zircônia estabilizada com ítria, spin coating, filme cerâmico, célula a combustível.
6
  • TATIANA RIBEIRO FERREIRA
  • Sorção de petróleo por fibras vegetais
  • Orientador : GEORGE SANTOS MARINHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA CATARINA DA ROCHA MEDEIROS
  • CLOVIS DE MEDEIROS BEZERRA
  • GEORGE SANTOS MARINHO
  • OTONIEL MARCELINO DE MEDEIROS
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • Data: 16/03/2009

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  • Fibras vegetais foram utilizadas como material sorvente de petróleo. Foram analisadas as fibras das folhas do abacaxizeiro (Ananas comosus (L.) Merr.), fibras da semente do algodoeiro (Gossypium herbaceum L.), fibras da semente da sumaúma (Ceiba pentandra (L.) Gaertn.), fibras da folha da planta de curauá (Ananas erectifolius L.B. Sm.) e fibras das folhas da planta de sisal (Agave sisalana Perrine). A superfície de cada fibra em estudo foi caracterizada. Determinou-se o percentual da massa de fibra por massa do fruto, para a fibra de capoc. Determinou-se experimentalmente o “grau de sorção de petróleo” e o “grau de sorção de água do mar” de cada tipo de fibra por meio da relação entre a massa da fibra seca e úmida – cada amostra foi pesada antes e depois de seu contato com o fluido em questão, petróleo ou água do mar, por diferentes intervalos de tempo. Posteriormente, realizou-se a seletividade da fibra, um estudo qualitativo do comportamento da fibra em água do mar contaminada por petróleo. Com base nos resultados comprovou-se a viabilidade da proposta de utilização de fibras vegetais comuns às regiões Norte e Nordeste do Brasil para sorção de petróleo, com vistas à aplicação no combate a derramamentos. Acredita-se que a proposta cria a perspectiva de agregar valor às fibras, ampliando as possibilidades de uso. Palavras-chaves: Fibra vegetal de semente. Fibra vegetal de folha. Petróleo. Sorção.

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  • Fibras vegetais foram utilizadas como material sorvente de petróleo. Foram analisadas as fibras das folhas do abacaxizeiro (Ananas comosus (L.) Merr.), fibras da semente do algodoeiro (Gossypium herbaceum L.), fibras da semente da sumaúma (Ceiba pentandra (L.) Gaertn.), fibras da folha da planta de curauá (Ananas erectifolius L.B. Sm.) e fibras das folhas da planta de sisal (Agave sisalana Perrine). A superfície de cada fibra em estudo foi caracterizada. Determinou-se o percentual da massa de fibra por massa do fruto, para a fibra de capoc. Determinou-se experimentalmente o “grau de sorção de petróleo” e o “grau de sorção de água do mar” de cada tipo de fibra por meio da relação entre a massa da fibra seca e úmida – cada amostra foi pesada antes e depois de seu contato com o fluido em questão, petróleo ou água do mar, por diferentes intervalos de tempo. Posteriormente, realizou-se a seletividade da fibra, um estudo qualitativo do comportamento da fibra em água do mar contaminada por petróleo. Com base nos resultados comprovou-se a viabilidade da proposta de utilização de fibras vegetais comuns às regiões Norte e Nordeste do Brasil para sorção de petróleo, com vistas à aplicação no combate a derramamentos. Acredita-se que a proposta cria a perspectiva de agregar valor às fibras, ampliando as possibilidades de uso. Palavras-chaves: Fibra vegetal de semente. Fibra vegetal de folha. Petróleo. Sorção.
7
  • JEAN CARLOS SILVA ANDRADE
  • ESTUDO E CARACTERIZAÇÃO DO PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE BLOCOS SÍLICO-CALCÁRIOS PARA USO EM ALVENARIAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL
  • Orientador : CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • EIJI HARIMA
  • JAQUELIGIA BRITO DA SILVA
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 24/03/2009

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  • Este trabalho teve como objetivo caracterizar matérias-primas, sendo elas, areia quartzosa, cal hidratada e cal virgem, e desenvolver no Estado do Rio Grande do Norte um processo de fabricação de blocos sílico-calcários que consistem basicamente de um esqueleto granular de areia cimentado por silicatos de cálcio hidratados, na finalidade de obter viabilidade técnica para uso na construção civil. O trabalho foi analisar a disponibilidade de matérias-primas convenientes para a produção de blocos sílico-calcários, e o efeito das variações do processo produtivo sobre os produtos desenvolvidos. A matéria-prima estudada foi uma areia quartzosa oriunda do município de São Gonçalo do Amarante/RN. A cal hidratada e a cal virgem foram oriundas do município de Governador Dix-Sept Rosado/RN, realizadas variações nas percentagens destes materiais. Os tipos de produtos sílico-calcários fabricados são muito diversificados em suas características. Eles incluem tijolos, blocos, produtos acessórios em material denso, com ou sem reforços de ferragem, grandes unidades em material celular, outros produtos isolantes térmicos, etc. Os elementos sílico-calcários são de grande utilização na construção pré-fabricada, sendo formados por massas densas e endurecidos em autoclave. As matérias-primas coletadas foram submetidas a ensaios de distribuição de tamanho de partícula, fluorescência de raios X, difração de raios X. Em seguida foram produzidas 8 formulações e confeccionados corpos-de-prova por prensagem uniaxial a 36 MPa para cura durante 7 horas em pressão de ± 18 kgf/cm2, na temperatura de ±185°C. As propriedades tecnológicas de cura avaliadas foram: retração linear, massa específica aparente, porosidade aparente, absorção de água e módulo de ruptura à flexão em 3 pontos, análise mineralógica (DRX) e análise micromorfológica (MEV). A partir dos resultados apresentados das propriedades tecnológicas, foi possível afirmar que, a utilização da cal hidratada torna-se mais viável seu emprego em massas sílico-calcárias, para fabricação de blocos sílico-calcários. Palavras-chave: areia, cal, blocos sílico-calcários, silicato de cálcio hidratado, tratamento hidrotermal.

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  • Este trabalho teve como objetivo caracterizar matérias-primas, sendo elas, areia quartzosa, cal hidratada e cal virgem, e desenvolver no Estado do Rio Grande do Norte um processo de fabricação de blocos sílico-calcários que consistem basicamente de um esqueleto granular de areia cimentado por silicatos de cálcio hidratados, na finalidade de obter viabilidade técnica para uso na construção civil. O trabalho foi analisar a disponibilidade de matérias-primas convenientes para a produção de blocos sílico-calcários, e o efeito das variações do processo produtivo sobre os produtos desenvolvidos. A matéria-prima estudada foi uma areia quartzosa oriunda do município de São Gonçalo do Amarante/RN. A cal hidratada e a cal virgem foram oriundas do município de Governador Dix-Sept Rosado/RN, realizadas variações nas percentagens destes materiais. Os tipos de produtos sílico-calcários fabricados são muito diversificados em suas características. Eles incluem tijolos, blocos, produtos acessórios em material denso, com ou sem reforços de ferragem, grandes unidades em material celular, outros produtos isolantes térmicos, etc. Os elementos sílico-calcários são de grande utilização na construção pré-fabricada, sendo formados por massas densas e endurecidos em autoclave. As matérias-primas coletadas foram submetidas a ensaios de distribuição de tamanho de partícula, fluorescência de raios X, difração de raios X. Em seguida foram produzidas 8 formulações e confeccionados corpos-de-prova por prensagem uniaxial a 36 MPa para cura durante 7 horas em pressão de ± 18 kgf/cm2, na temperatura de ±185°C. As propriedades tecnológicas de cura avaliadas foram: retração linear, massa específica aparente, porosidade aparente, absorção de água e módulo de ruptura à flexão em 3 pontos, análise mineralógica (DRX) e análise micromorfológica (MEV). A partir dos resultados apresentados das propriedades tecnológicas, foi possível afirmar que, a utilização da cal hidratada torna-se mais viável seu emprego em massas sílico-calcárias, para fabricação de blocos sílico-calcários. Palavras-chave: areia, cal, blocos sílico-calcários, silicato de cálcio hidratado, tratamento hidrotermal.
8
  • PEDRO ALIGHIERY SILVA DE ARAÚJO FERREIRA
  • CARACTERIZAÇÃO DE MATÉRIAS-PRIMAS REGIONAIS E DESENVOLVIMENTO DE FORMULAÇÕES DE MASSAS CERÂMICAS PARA PORCELANATO
  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • RICARDO PEIXOTO SUASSUNA DUTRA
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 26/03/2009

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  • A competitividade nos mercados consumidores interno e externo de revestimento cerâmico tem obrigado as indústrias a investir em produtos cada vez mais sofisticados, seja no “design” ou na tecnologia, mas, principalmente, nas suas propriedades finais. Dentre os diversos tipos de revestimento cerâmico, o porcelanato tem se destacado devido ao seu processo de produção altamente tecnológico e excelentes características técnicas. O porcelanato é atualmente o material para revestimentos que apresenta as melhores características técnicas e estéticas quando comparado com os demais materiais cerâmicos encontradas no mercado. A composição química e demais características das matérias-primas assume uma importância fundamental que deve ser aliada às características inerentes ao processo de fabricação, essencialmente aqueles relacionados com o ciclo de queima. Este trabalho teve como finalidade desenvolver formulações de massa cerâmica para produção de porcelanato sem vidrado, pertencente ao grupo BIa (teor de absorção de água ≤ 0,5%) e com resistência mecânica superior a 35MPa a partir das matérias-primas caracterizadas. As matérias-primas cerâmicas selecionadas para o desenvolvimento deste trabalho (argila A1, argila A2, caulim, feldspato, talco e quartzo) foram submetidas aos seguintes ensaios: fluorescência de raios X – determinação da análise química; difração de raios X – análise das fases mineralógicas; granulometria a laser – distribuição do tamanho de partículas; e análise térmica diferencial – comportamento térmico. Foram realizados ensaios de absorção de água, retração linear de queima, massa específica aparente e tensão de ruptura à flexão. Os resultados obtidos evidenciaram que as formulações que contêm a argila A1 e o talco em sua composição foram eficazes para a produção de porcelanato mantendo-se dentro dos intervalos de variação desejadas pelas Normas da ABNT.

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  • A competitividade nos mercados consumidores interno e externo de revestimento cerâmico tem obrigado as indústrias a investir em produtos cada vez mais sofisticados, seja no “design” ou na tecnologia, mas, principalmente, nas suas propriedades finais. Dentre os diversos tipos de revestimento cerâmico, o porcelanato tem se destacado devido ao seu processo de produção altamente tecnológico e excelentes características técnicas. O porcelanato é atualmente o material para revestimentos que apresenta as melhores características técnicas e estéticas quando comparado com os demais materiais cerâmicos encontradas no mercado. A composição química e demais características das matérias-primas assume uma importância fundamental que deve ser aliada às características inerentes ao processo de fabricação, essencialmente aqueles relacionados com o ciclo de queima. Este trabalho teve como finalidade desenvolver formulações de massa cerâmica para produção de porcelanato sem vidrado, pertencente ao grupo BIa (teor de absorção de água ≤ 0,5%) e com resistência mecânica superior a 35MPa a partir das matérias-primas caracterizadas. As matérias-primas cerâmicas selecionadas para o desenvolvimento deste trabalho (argila A1, argila A2, caulim, feldspato, talco e quartzo) foram submetidas aos seguintes ensaios: fluorescência de raios X – determinação da análise química; difração de raios X – análise das fases mineralógicas; granulometria a laser – distribuição do tamanho de partículas; e análise térmica diferencial – comportamento térmico. Foram realizados ensaios de absorção de água, retração linear de queima, massa específica aparente e tensão de ruptura à flexão. Os resultados obtidos evidenciaram que as formulações que contêm a argila A1 e o talco em sua composição foram eficazes para a produção de porcelanato mantendo-se dentro dos intervalos de variação desejadas pelas Normas da ABNT.
9
  • RANNIER MARQUES MENDONÇA
  • DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE NANOCOMPÓSITO DE MATRIZ POLIMÉRICA PARA REVESTIMENTO DE DUTOS PARA TRANSPORTE DE PETRÓLEO
  • Orientador : JOSE DANIEL DINIZ MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • EDSON NORIYUKI ITO
  • JOSE DANIEL BIASOLI DE MELLO
  • JOSE DANIEL DINIZ MELO
  • Data: 30/03/2009

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  • É de conhecimento que grande parte do transporte de petróleo e gás, na indústria do petróleo, acontece através de dutos. Sendo que grande parte dessa malha de dutos é construída de ligas de aço carbono e submetida às mais variadas condições operacionais. Por conseqüência, diversos tipos de ataques corrosivos podem acontecer a esses dutos, pois os fluidos escoados possuem diversos constituintes que provocam a corrosão. Assim sendo, a utilização de revestimentos poliméricos é uma forma de solucionar esse problema de corrosão. No entanto, os revestimentos convencionais, hoje utilizados, não atendem as características necessárias. Por esse motivo, nanocompósitos são apontados como os materiais mais adequados para serem utilizados como revestimentos dos dutos de transporte de petróleo e gás. Pois a idéia de promover a união de dois materiais distintos, para proporcionar melhores propriedades, possibilitará uma maior durabilidade e aplicabilidade dos revestimentos. Entretanto, existem problemas no processamento dos nanocompósitos que acarretam dificuldades na obtenção de uma microestrutura com dispersão homogênea das nanopartículas na matriz polimérica, como também, existe uma baixa afinidade entre as fases, de naturezas diferentes. O presente trabalho apresenta um novo tipo de revestimento para ser utilizado em dutos de petróleo e gás natural, o qual foi empregado um moinho de alta energia (tipo SPEX), para a dispersão das nanopartículas. Também, foram realizadas modificações na superfície das nanopartículas com silano permitindo ganhos expressivos nas propriedades mecânicas, tais como: módulo de elasticidade e resistência ao desgaste; e aumento da temperatura de transição vítrea. Assim, com melhores revestimentos de dutos de petróleo e gás natural, a indústria do petróleo poderá diminuir os gastos com manutenção e troca das redes dutoviárias. E, portanto, trazendo benefícios tanto na economia como na segurança, além de aumentar a funcionalidade das operações de transporte dos produtos.

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  • É de conhecimento que grande parte do transporte de petróleo e gás, na indústria do petróleo, acontece através de dutos. Sendo que grande parte dessa malha de dutos é construída de ligas de aço carbono e submetida às mais variadas condições operacionais. Por conseqüência, diversos tipos de ataques corrosivos podem acontecer a esses dutos, pois os fluidos escoados possuem diversos constituintes que provocam a corrosão. Assim sendo, a utilização de revestimentos poliméricos é uma forma de solucionar esse problema de corrosão. No entanto, os revestimentos convencionais, hoje utilizados, não atendem as características necessárias. Por esse motivo, nanocompósitos são apontados como os materiais mais adequados para serem utilizados como revestimentos dos dutos de transporte de petróleo e gás. Pois a idéia de promover a união de dois materiais distintos, para proporcionar melhores propriedades, possibilitará uma maior durabilidade e aplicabilidade dos revestimentos. Entretanto, existem problemas no processamento dos nanocompósitos que acarretam dificuldades na obtenção de uma microestrutura com dispersão homogênea das nanopartículas na matriz polimérica, como também, existe uma baixa afinidade entre as fases, de naturezas diferentes. O presente trabalho apresenta um novo tipo de revestimento para ser utilizado em dutos de petróleo e gás natural, o qual foi empregado um moinho de alta energia (tipo SPEX), para a dispersão das nanopartículas. Também, foram realizadas modificações na superfície das nanopartículas com silano permitindo ganhos expressivos nas propriedades mecânicas, tais como: módulo de elasticidade e resistência ao desgaste; e aumento da temperatura de transição vítrea. Assim, com melhores revestimentos de dutos de petróleo e gás natural, a indústria do petróleo poderá diminuir os gastos com manutenção e troca das redes dutoviárias. E, portanto, trazendo benefícios tanto na economia como na segurança, além de aumentar a funcionalidade das operações de transporte dos produtos.
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  • JAILTON WEBER GOMES
  • CONSTRUÇÃO E ANÁLISE DE DESEMPENHO DE UM FORNO/FOGÃO SOLAR TIPO CAIXA ALTERNATIVO CONSTRUÍDO A PARTIR DE UMA SUCATA DE PNEU
  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EUDEMARIO SOUZA SANTANA
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • Data: 24/04/2009

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  • Apresenta-se um forno/fogão solar alternativo de baixo custo para ser utilizado nas operações de assar e cozinhar, que foi construído a partir de uma sucata de pneu. O pneu foi cortado na parte superior para aumentar a área de captação da radiação solar incidente. Utilizou-se compósito a base de gesso, EPS (poliestireno expandido) triturado e água para revestir internamente a carcaça do pneu e o fundo da mesma para minimizar as perdas térmicas. Serão estudadas três configurações, onde serão utilizados dois tipos de parábolas refletoras. Uma confeccionada a partir de uma tampa de proteção de uma sucata de ventilador e outra a partir de uma urupema, peneira usada para comidas de milho. Acima da cobertura de vidro foi colocada uma estrutura com espelhos planos para refletir os raios incidentes para o interior do forno/fogão solar. A estrutura de sustentação do forno/fogão solar, com os movimentos necessários ao acompanhamento do movimento aparente do sol foi confeccionada utilizando uma sucata de cadeira giratória. O forno/fogão solar proposto apresenta maior viabilidade para a operação de assar. Obteve-se uma temperatura máxima no absorvedor em torno de 160° e interna em torno de 120°C. Demonstrar-se-á as viabilidades térmica, econômica e de materiais do forno/fogão solar proposto.

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  • Apresenta-se um forno/fogão solar alternativo de baixo custo para ser utilizado nas operações de assar e cozinhar, que foi construído a partir de uma sucata de pneu. O pneu foi cortado na parte superior para aumentar a área de captação da radiação solar incidente. Utilizou-se compósito a base de gesso, EPS (poliestireno expandido) triturado e água para revestir internamente a carcaça do pneu e o fundo da mesma para minimizar as perdas térmicas. Serão estudadas três configurações, onde serão utilizados dois tipos de parábolas refletoras. Uma confeccionada a partir de uma tampa de proteção de uma sucata de ventilador e outra a partir de uma urupema, peneira usada para comidas de milho. Acima da cobertura de vidro foi colocada uma estrutura com espelhos planos para refletir os raios incidentes para o interior do forno/fogão solar. A estrutura de sustentação do forno/fogão solar, com os movimentos necessários ao acompanhamento do movimento aparente do sol foi confeccionada utilizando uma sucata de cadeira giratória. O forno/fogão solar proposto apresenta maior viabilidade para a operação de assar. Obteve-se uma temperatura máxima no absorvedor em torno de 160° e interna em torno de 120°C. Demonstrar-se-á as viabilidades térmica, econômica e de materiais do forno/fogão solar proposto.
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  • RONALDO NASCIMENTO NAZIAZENO
  • Projeto, Construção, Calibração e Análise de Desempenho de um piranômetro de baixo custo, baseado no modelo Kimball-Hobbs
  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • IURI MUNIZ PEPE
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • Data: 24/04/2009

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  • Nesse trabalho foi desenvolvido, testado, calibrado e classificado um protótipo de piranômetro, baseado no clássico modelo Kimball-Hobbs. A irradiação solar é verificada a partir da diferença de temperatura entre elemento sensíveis recobertos com pigmentações absorvedora (preta) e refletora (branca). A otimização na escolha dos pigmentos se deu a partir da técnica fotoacústica. Metodologias associadas a linearidade, termovariação, sensibilidade, tempo de resposta, distância também são apresentadas. Para a classificação utiliza-se a norma internacional IS0 9060, além dos parâmetros indicativos da World Meteorological Organization, WMO. Apresenta-se ainda um sistema de aquisição de 2 canais com 12 bits, desenvolvido ao longo do trabalho, utilizado para a medição da irradiação solar global no solo pelo protótipo, e por um piranômetro certificado no caso um Keep&zonen. Tais resultados mostram estatisticamente, por meio de teste de hipótese aqui apresentados, que ambos equipamento produzem populações de médias iguais com 95% de certeza.

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  • Nesse trabalho foi desenvolvido, testado, calibrado e classificado um protótipo de piranômetro, baseado no clássico modelo Kimball-Hobbs. A irradiação solar é verificada a partir da diferença de temperatura entre elemento sensíveis recobertos com pigmentações absorvedora (preta) e refletora (branca). A otimização na escolha dos pigmentos se deu a partir da técnica fotoacústica. Metodologias associadas a linearidade, termovariação, sensibilidade, tempo de resposta, distância também são apresentadas. Para a classificação utiliza-se a norma internacional IS0 9060, além dos parâmetros indicativos da World Meteorological Organization, WMO. Apresenta-se ainda um sistema de aquisição de 2 canais com 12 bits, desenvolvido ao longo do trabalho, utilizado para a medição da irradiação solar global no solo pelo protótipo, e por um piranômetro certificado no caso um Keep&zonen. Tais resultados mostram estatisticamente, por meio de teste de hipótese aqui apresentados, que ambos equipamento produzem populações de médias iguais com 95% de certeza.
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  • MARIA ADEILZA PINHEIRO DA SILVA
  • ESTUDO DA MASSA CERÂMICA PARA PRODUÇÕES ARTÍSTICAS EM SÉRIE
  • Orientador : CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • EVERARDO ARAUJO RAMOS
  • JAQUELIGIA BRITO DA SILVA
  • MARCIO LUIZ VARELA NOGUEIRA DE MORAES
  • RICARDO PEIXOTO SUASSUNA DUTRA
  • Data: 07/05/2009

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  • A cerâmica assume uma simbologia peculiar, um aspecto rico em características que documentam a passagem e participação do homem pela terra, demonstrando seus hábitos de armazenamento, ornamentação, modo de produção de peças impregnadas de sensibilidade artísticas e funcionais. O recorte temático enfoca a cerâmica popular produzida na Cooperativa de Produção Artesanal do Potengi, localizada em São Gonçalo do Amarante onde se objetivou analisar a produção em dois aspectos: o cultural e o estrutural, caracterizando e apontando estratégias de melhoramento das etapas de produção na cerâmica da comunidade pesquisada. No laboratório de cerâmica da UFRN realizaram-se os ensaios de tensão de ruptura a flexão (TRF), absorção de água (AA), porosidade aparente (PA), limite de liquidez (LL), limite de plasticidade (LP) e retração linear de queima (RLq); como também as análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios X (DRX), análise térmica diferencial (DTA), análise química (FRX) e análise termogravimétrica (TG). Os corpos-de-prova foram sinterizadosNo tratamento térmico dado à massa conformada na forma de barras empregou-se as temperaturas: 750, 850, 950 e 1050 °C com patamares de 30 e 120 minutos. In loco, observou-se e registrou-se o procedimento adotado na linha de produção, enfatizando a técnica e a estética das peças que alimentam o mercado interno e externo do Rio Grande do Norte. Os resultados apontam características da massa, mapeando o comportamento de resistência mecânica, sua composição química, a importância mercadológica e a identidade cultural da produção pesquisada.

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  • A cerâmica assume uma simbologia peculiar, um aspecto rico em características que documentam a passagem e participação do homem pela terra, demonstrando seus hábitos de armazenamento, ornamentação, modo de produção de peças impregnadas de sensibilidade artísticas e funcionais. O recorte temático enfoca a cerâmica popular produzida na Cooperativa de Produção Artesanal do Potengi, localizada em São Gonçalo do Amarante onde se objetivou analisar a produção em dois aspectos: o cultural e o estrutural, caracterizando e apontando estratégias de melhoramento das etapas de produção na cerâmica da comunidade pesquisada. No laboratório de cerâmica da UFRN realizaram-se os ensaios de tensão de ruptura a flexão (TRF), absorção de água (AA), porosidade aparente (PA), limite de liquidez (LL), limite de plasticidade (LP) e retração linear de queima (RLq); como também as análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios X (DRX), análise térmica diferencial (DTA), análise química (FRX) e análise termogravimétrica (TG). Os corpos-de-prova foram sinterizadosNo tratamento térmico dado à massa conformada na forma de barras empregou-se as temperaturas: 750, 850, 950 e 1050 °C com patamares de 30 e 120 minutos. In loco, observou-se e registrou-se o procedimento adotado na linha de produção, enfatizando a técnica e a estética das peças que alimentam o mercado interno e externo do Rio Grande do Norte. Os resultados apontam características da massa, mapeando o comportamento de resistência mecânica, sua composição química, a importância mercadológica e a identidade cultural da produção pesquisada.
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  • GETULIO DE MOURA SANTOS
  • AVALIAÇÃO DA POTENCIALIDADE DA MATÉRIA – PRIMA DO CRATO – CE PARA UTILIZAÇÃO EM CERÂMICA ESTRUTURAL

  • Orientador : CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • RICARDO PEIXOTO SUASSUNA DUTRA
  • JAQUELIGIA BRITO DA SILVA
  • MARCIO LUIZ VARELA NOGUEIRA DE MORAES
  • Data: 10/07/2009

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  • A limitação de informações sobre as características físicas, químicas, mineralógicas e mecânicas da matéria-prima usada no processo de fabricação dos produtos cerâmicos na região do Cariri, mais precisamente na cidade do Crato, estado do Ceará, motivou o desenvolvimento deste trabalho, visto que nesta região existem cerâmicas que num contexto geral figuram como cadeias produtivas importantes no estado. Foram confeccionados vinte e cinco corpos de prova da amostra coletada e foi realizada a caracterização da matéria-prima. Os resultados foram obtidos após as análises de: granulometria, índice de plasticidade, fluorescência de raios X, difração de raios X, análises térmicas e propriedades tecnológicas. Através das curvas de gresificação obteve-se um comparativo entre a retração linear, absorção de água, porosidade e massa específica aparente. Os resultados mostram que as peças têm excelente distribuição e características aceitáveis para o processamento de peças estruturais de cor escura a vermelha. Fazendo um comparativo dos resultados com os produtos das fábricas que utilizam a jazida para fabricarem suas peças, é notória a identificação principalmente da coloração, característica esta mais fácil de ser identificada.


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  • A limitação de informações sobre as características físicas, químicas, mineralógicas e mecânicas da matéria-prima usada no processo de fabricação dos produtos cerâmicos na região do Cariri, mais precisamente na cidade do Crato, estado do Ceará, motivou o desenvolvimento deste trabalho, visto que nesta região existem cerâmicas que num contexto geral figuram como cadeias produtivas importantes no estado. Foram confeccionados vinte e cinco corpos de prova da amostra coletada e foi realizada a caracterização da matéria-prima. Os resultados foram obtidos após as análises de: granulometria, índice de plasticidade, fluorescência de raios X, difração de raios X, análises térmicas e propriedades tecnológicas. Através das curvas de gresificação obteve-se um comparativo entre a retração linear, absorção de água, porosidade e massa específica aparente. Os resultados mostram que as peças têm excelente distribuição e características aceitáveis para o processamento de peças estruturais de cor escura a vermelha. Fazendo um comparativo dos resultados com os produtos das fábricas que utilizam a jazida para fabricarem suas peças, é notória a identificação principalmente da coloração, característica esta mais fácil de ser identificada.

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  • CELITON DE SOUZA FERNANDES
  • ANÁLISE ESTATÍSTICA DAS EMISSÕES DE CO E HC PRODUZIDAS POR GASES DA EXAUSTÃO VEICULAR ORIUNDOS DE GASOLINA, GNV E MISTURA ÁLCOOL/GASOLINA
  • Orientador : FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • FRANCISCO DE ASSIS OLIVEIRA FONTES
  • HUGO LIMA MOREIRA
  • MARCELO BEZERRA GRILO
  • Data: 13/07/2009

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  • O recente acréscimo no número de veículos no município de Natal-RN vem contribuindo para o aumento das emissões de gases poluentes. Os veículos automotores são as principais fontes móveis de Monóxido de Carbono (CO) e Hidrocarbonetos não queimados (HC) lançados na atmosfera (BOUBEL, 1994). O objetivo deste trabalho foi analisar estatisticamente as emissões de gases da exaustão geradas por uma amostra composta por 384 veículos automotores. O estudo consiste em analisar as emissões de CO e HC produzidos por gases da exaustão de motores pertencentes a uma amostra de veículos bi-combustível e tri-combustível, nas modalidades Gasolina/GNV e Flex/GNV do município de Natal-RN. Os testes foram realizados em veículos submetidos à Inspeção de Segurança Veicular, nas instalações do INSPETRANS, um Organismo de Inspeção Veicular. A inspeção é regulamentada e obrigatória para veículos equipados com o sistema de Gás Natural Veicular (GNV). Para tanto foi utilizado um analisador de gases parcial (MARCA: Sun MODELO: CGS-5500), o qual permitiu medir, para cada veículo, os níveis de CO e HC em duas condições de rotação do motor (900 e 2500 rpm). A análise estatística dos dados foi realizada por meio do software STATISTICA. Uma análise de variância múltipla de um critério revelou uma sensível redução na eficiência dos conversores catalíticos. Os resultados mostram que ao atingirem 6 anos de uso a emissão média é de 0,78 % de CO e 156 (ppm) de HC, o que representa um pouco mais de 4 (quatro) vezes a quantidade de CO e aproximadamente o dobro de HC em comparação com os veículos mais novos. O resultado de um Teste-T de Student para duas amostras dependentes sugere fortemente que a média das emissões de HC (152 ppm), a 900 rpm, é 40% maior que a 2500 rpm, para o motor sem carga. Esse resultado revela que a eficiência da conversão catalítica é limitada cineticamente em baixas rotações. O Estudo conclui também que ao comparar as emissões de CO e HC, considerando os combustíveis, verificou-se que embora as emissões de CO a partir do GNV sejam 62% menores do que a partir da gasolina, não há diferenças significativa entre as emissões de HC oriundas do GNV e da gasolina. Em síntese, os resultados colocam os atuais critérios de inspeção veicular, para gases da exaustão, em dúvida, conduzindo a criação de limites de emissão de poluentes mais rigorosos, visto que a eficiência dos conversores catalíticos é sensivelmente reduzida a partir de 6 anos de uso. Suscita-se também a possibilidade de modificações nas condições de teste, especificamente na rotação do motor, haja vista que na condição sem carga os maiores índices de emissão foram registrados em marcha lenta. Esse fato que permite sugerir a dispensa dos testes em altas rotações, reduzindo à metade o tempo de inspeção e gerando economia de combustível.

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  • O recente acréscimo no número de veículos no município de Natal-RN vem contribuindo para o aumento das emissões de gases poluentes. Os veículos automotores são as principais fontes móveis de Monóxido de Carbono (CO) e Hidrocarbonetos não queimados (HC) lançados na atmosfera (BOUBEL, 1994). O objetivo deste trabalho foi analisar estatisticamente as emissões de gases da exaustão geradas por uma amostra composta por 384 veículos automotores. O estudo consiste em analisar as emissões de CO e HC produzidos por gases da exaustão de motores pertencentes a uma amostra de veículos bi-combustível e tri-combustível, nas modalidades Gasolina/GNV e Flex/GNV do município de Natal-RN. Os testes foram realizados em veículos submetidos à Inspeção de Segurança Veicular, nas instalações do INSPETRANS, um Organismo de Inspeção Veicular. A inspeção é regulamentada e obrigatória para veículos equipados com o sistema de Gás Natural Veicular (GNV). Para tanto foi utilizado um analisador de gases parcial (MARCA: Sun MODELO: CGS-5500), o qual permitiu medir, para cada veículo, os níveis de CO e HC em duas condições de rotação do motor (900 e 2500 rpm). A análise estatística dos dados foi realizada por meio do software STATISTICA. Uma análise de variância múltipla de um critério revelou uma sensível redução na eficiência dos conversores catalíticos. Os resultados mostram que ao atingirem 6 anos de uso a emissão média é de 0,78 % de CO e 156 (ppm) de HC, o que representa um pouco mais de 4 (quatro) vezes a quantidade de CO e aproximadamente o dobro de HC em comparação com os veículos mais novos. O resultado de um Teste-T de Student para duas amostras dependentes sugere fortemente que a média das emissões de HC (152 ppm), a 900 rpm, é 40% maior que a 2500 rpm, para o motor sem carga. Esse resultado revela que a eficiência da conversão catalítica é limitada cineticamente em baixas rotações. O Estudo conclui também que ao comparar as emissões de CO e HC, considerando os combustíveis, verificou-se que embora as emissões de CO a partir do GNV sejam 62% menores do que a partir da gasolina, não há diferenças significativa entre as emissões de HC oriundas do GNV e da gasolina. Em síntese, os resultados colocam os atuais critérios de inspeção veicular, para gases da exaustão, em dúvida, conduzindo a criação de limites de emissão de poluentes mais rigorosos, visto que a eficiência dos conversores catalíticos é sensivelmente reduzida a partir de 6 anos de uso. Suscita-se também a possibilidade de modificações nas condições de teste, especificamente na rotação do motor, haja vista que na condição sem carga os maiores índices de emissão foram registrados em marcha lenta. Esse fato que permite sugerir a dispensa dos testes em altas rotações, reduzindo à metade o tempo de inspeção e gerando economia de combustível.
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  • DEBORA DAMASCENO BELARMINO
  • PROJETO, CONSTRUÇÃO E ANÁLISE DE DESEMPENHO DE UM MODELO DE CENTRAL TORRE PARA CONVERSÃO DA ENERGIA SOLAR EM CALOR NO PROCESSO DE TRANSFORMAÇÃO DA ENERGIA SOLAR EM ENERGIA ELÉTRICA
  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 28/07/2009

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  • Apresenta-se um modelo de dois subsistemas de Centrais Torre Solar para a transformação da radiação solar em vapor, tendo como perspectiva futura ativar uma turbina que possa mover um gerador elétrico, convertendo, deste modo calor em energia elétrica. O primeiro subsistema é composto de 24 heliostatos tendo como bases de apoio estruturas metálicas, móveis e adaptadas para acompanhar o movimento aparente do sol, sobre as quais foram montadas quatro segmentos de espelho plano focalizantes para cada heliostato, obtendo-se 96 espelhos de 2 mm de espessura e 150 mm de largura por 220 mm de comprimento, totalizando uma área de captação de energia solar em torno de 3,168 m2. O segundo subsistema é constituído por uma torre também de estrutura metálica e de simples locomoção para que em seu topo se posicionasse um receptor de luz pintado externamente de preto fosco, sendo isolado termicamente em sua parte não iluminada pelos raios solares. Foram levantados dados da temperatura do absorvedor sem carga, como também do fluido contido em seu interior, para avaliação da eficiência térmica do sistema. A temperatura máxima alcançada no receptor sem carga foi de 500,8ºC e a temperatura média para o intervalo de 5 horas para os três dias de testes foi de 461,2ºC. A máxima temperatura de água em ebulição foi de 109,4ºC para uma temperatura de 140,4ºC no absorvedor. O resultado médio, para os três dias de testes, da temperatura de água em ebulição para intervalo de 5 horas foi de 106,8ºC para uma temperatura média de 134,5ºC no receptor. As médias de temperaturas de água em ebulição ficaram continuamente acima de 103,0°C. O modelo de Central Torre apresenta uma eficiência útil de 51% e houve a vaporização em torno de 7,5 litros de água em cinco horas de operação. O modelo apresenta as características de fáceis processos de construção e montagem e baixo custo, uma vez que a maioria dos materiais que compõem o sistema é de sucata, o que demonstra a viabilidade de tais subsistemas poderem constituir um sistema torre futuro.

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  • Apresenta-se um modelo de dois subsistemas de Centrais Torre Solar para a transformação da radiação solar em vapor, tendo como perspectiva futura ativar uma turbina que possa mover um gerador elétrico, convertendo, deste modo calor em energia elétrica. O primeiro subsistema é composto de 24 heliostatos tendo como bases de apoio estruturas metálicas, móveis e adaptadas para acompanhar o movimento aparente do sol, sobre as quais foram montadas quatro segmentos de espelho plano focalizantes para cada heliostato, obtendo-se 96 espelhos de 2 mm de espessura e 150 mm de largura por 220 mm de comprimento, totalizando uma área de captação de energia solar em torno de 3,168 m2. O segundo subsistema é constituído por uma torre também de estrutura metálica e de simples locomoção para que em seu topo se posicionasse um receptor de luz pintado externamente de preto fosco, sendo isolado termicamente em sua parte não iluminada pelos raios solares. Foram levantados dados da temperatura do absorvedor sem carga, como também do fluido contido em seu interior, para avaliação da eficiência térmica do sistema. A temperatura máxima alcançada no receptor sem carga foi de 500,8ºC e a temperatura média para o intervalo de 5 horas para os três dias de testes foi de 461,2ºC. A máxima temperatura de água em ebulição foi de 109,4ºC para uma temperatura de 140,4ºC no absorvedor. O resultado médio, para os três dias de testes, da temperatura de água em ebulição para intervalo de 5 horas foi de 106,8ºC para uma temperatura média de 134,5ºC no receptor. As médias de temperaturas de água em ebulição ficaram continuamente acima de 103,0°C. O modelo de Central Torre apresenta uma eficiência útil de 51% e houve a vaporização em torno de 7,5 litros de água em cinco horas de operação. O modelo apresenta as características de fáceis processos de construção e montagem e baixo custo, uma vez que a maioria dos materiais que compõem o sistema é de sucata, o que demonstra a viabilidade de tais subsistemas poderem constituir um sistema torre futuro.
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  • EDMILSON PEDREIRA DOS REIS
  • ANÁLISE DO DESEMPENHO TÉRMICO DE UM SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR UTILIZANDO COLETOR COM SUPERFÍCIE ABSORVEDORA EM CHAPAS DE PVC

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 07/08/2009

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  • Apresenta-se um coletor a seu utilizado em um sistema para aquecimento de água destinada ao banho, cuja principal característica é seu baixo custo. O coletor consiste de cinco placas de forro de PVC de 10 mm de espessura, 200 mm de largura e 1400 mm de comprimento com área correspondente a 1,40 m². As placas foram ligadas pelas extremidades em paralelo a tubos de PVC de  40 mm. As placas de um lado foram revestidas com chapas de alumínio provenientes de latinha de refrigerantes e cervejas abertas. O sistema funcionou em regime de termossifão e foi testado para duas configurações: as placas sem revestimento e revestidas com o material metálico, para a determinação da influência desse material na eficiência do coletor. Para ambas as configurações utilizaram-se placas de isopor na superfície inferior para minimizar as perdas térmicas pelo fundo. O reservatório térmico do sistema de aquecimento é também alternativo e de baixo custo, pois foi construído a partir de um reservatório de polietileno para armazenamento de água, com volume de 150 litros. Serão apresentados dados de eficiência térmica, perda térmica, temperatura da água do reservatório térmico no final do processo e de simulação de banhos para uma residência com quatro moradores. Serão demonstradas as viabilidades térmica, econômica e de materiais do coletor proposto, cuja principal inovação consiste na utilização de materiais recicláveis, latas de cervejas e refrigerantes para o aumento da temperatura da placa absorvedora.


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  • Apresenta-se um coletor a seu utilizado em um sistema para aquecimento de água destinada ao banho, cuja principal característica é seu baixo custo. O coletor consiste de cinco placas de forro de PVC de 10 mm de espessura, 200 mm de largura e 1400 mm de comprimento com área correspondente a 1,40 m². As placas foram ligadas pelas extremidades em paralelo a tubos de PVC de  40 mm. As placas de um lado foram revestidas com chapas de alumínio provenientes de latinha de refrigerantes e cervejas abertas. O sistema funcionou em regime de termossifão e foi testado para duas configurações: as placas sem revestimento e revestidas com o material metálico, para a determinação da influência desse material na eficiência do coletor. Para ambas as configurações utilizaram-se placas de isopor na superfície inferior para minimizar as perdas térmicas pelo fundo. O reservatório térmico do sistema de aquecimento é também alternativo e de baixo custo, pois foi construído a partir de um reservatório de polietileno para armazenamento de água, com volume de 150 litros. Serão apresentados dados de eficiência térmica, perda térmica, temperatura da água do reservatório térmico no final do processo e de simulação de banhos para uma residência com quatro moradores. Serão demonstradas as viabilidades térmica, econômica e de materiais do coletor proposto, cuja principal inovação consiste na utilização de materiais recicláveis, latas de cervejas e refrigerantes para o aumento da temperatura da placa absorvedora.

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  • DUCIANE OLIVEIRA DE FREITAS FURTADO
  • MODIFICAÇÃO SUPERFICIAL DO TECIDO 100% ALGODÃO TRATADO COM PLASMA
  • Orientador : CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • EDUARDO LINS DE BARROS NETO
  • MARCUS VINICIUS LIA FOOK
  • Data: 24/08/2009

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  • Amostras de tecido 100% algodão (CO) foram tratadas com plasma utilizando duas diferentes atmosferas: gás metano (CH4) e mistura de gases metano e argônio (CH4/Ar). Esta última, em proporções 1:9, 2:8, 3:7, 4:6, 5:5, 6:4, 7:3, 8:2 e 9:1 durante 30 minutos e a primeira, em durações variando de 10 em 10 minutos até 60 minutos de tratamento. O fluxo utilizado nos dois processos foi de 5 sccm, a uma pressão de 6 mbar , voltagem 490 V e corrente de 0,15 A. O objetivo do trabalho foi estudar a tensão superficial do tecido 100% algodão (CO) tratado. Para tanto, observado o ângulo de contato da água e do glicerol com a superfície. Os testes foram realizados ao longo de 12 meses, pós tratamento. As amostras foram testadas imediatamente ao tratamento, com 8 e 12 meses, a fim de verificar a duração do efeito desta modificação superficial para qual foi utilizado o processo de polimerização a plasma. Verificou-se um aumento da repelência a água que perduraram 12 meses. Aliado a isso, se apresenta como um processo ambientalmente correto, o tornando superior em comparação aos tratamentos convencionais. Conforme tais resultados, o tecido 100% Algodão (CO) tratado com plasma CH4 tem aplicação direta em todas as áreas que necessitam de um material com maior repelência a substâncias aquosas como revestimento e uniformes aplicados a área biomédica, aeronáutica, automobilística, dentre outras.

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  • Amostras de tecido 100% algodão (CO) foram tratadas com plasma utilizando duas diferentes atmosferas: gás metano (CH4) e mistura de gases metano e argônio (CH4/Ar). Esta última, em proporções 1:9, 2:8, 3:7, 4:6, 5:5, 6:4, 7:3, 8:2 e 9:1 durante 30 minutos e a primeira, em durações variando de 10 em 10 minutos até 60 minutos de tratamento. O fluxo utilizado nos dois processos foi de 5 sccm, a uma pressão de 6 mbar , voltagem 490 V e corrente de 0,15 A. O objetivo do trabalho foi estudar a tensão superficial do tecido 100% algodão (CO) tratado. Para tanto, observado o ângulo de contato da água e do glicerol com a superfície. Os testes foram realizados ao longo de 12 meses, pós tratamento. As amostras foram testadas imediatamente ao tratamento, com 8 e 12 meses, a fim de verificar a duração do efeito desta modificação superficial para qual foi utilizado o processo de polimerização a plasma. Verificou-se um aumento da repelência a água que perduraram 12 meses. Aliado a isso, se apresenta como um processo ambientalmente correto, o tornando superior em comparação aos tratamentos convencionais. Conforme tais resultados, o tecido 100% Algodão (CO) tratado com plasma CH4 tem aplicação direta em todas as áreas que necessitam de um material com maior repelência a substâncias aquosas como revestimento e uniformes aplicados a área biomédica, aeronáutica, automobilística, dentre outras.
18
  • JOAO MARCOS SABINO
  • AVALIAÇÃO POR PIG DE PERFILAGEM DE DANOS SUPERFICIAIS NOS MATERIAIS DAS PAREDES DE DUTOS DE PETRÓLEO
  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA
  • JOAO BOSCO DA SILVA
  • JOÃO BOSCO DE AQUINO SILVA
  • Data: 11/09/2009

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  • A moderna tecnologia de materiais e integridade estrutural de dutos pressupõe o uso de ferramentas de inspeção denominadas pigs instrumentados para avaliação de sua perda de espessura em função de sua vida em serviço. É o modo mais eficiente e usual de detectar, localizar e medir as dimensões comprimento, largura e profundidade das perdas de espessura de parede de dutos enterrados e submersos. Essas ferramentas os percorrem internamente, realizando e registrando medições que permitem dimensionar as perdas de espessura, com desempenho que varia de acordo com a tecnologia do pig. Desenvolveu-se recentemente uma tecnologia de pig instrumentado, chamada de pig de perfilagem.O objetivo da pesquisa é indicar fatores que influenciam o desempenho da tecnologia de pig de perfilagem na detecção e na exatidão de medição das dimensões volumétricas de perdas de espessura na superfície interna da parede de um oleoduto em condições normais de inspeção de oleodutos com pig. Neste trabalho, fez-se um levantamento de tais fatores, uma análise da tecnologia descritos na literatura e um experimento para observação do desempenho da tecnologia. Utilizou-se um pig de perfilagem para inspeção em trechos de um duto que escoa petróleo sem tratamento, construído em aço carbono e em operação, constatando-se áreas com perdas de espessura internas ocorridas naturalmente. Compararam-se as descontinuidades na geratriz retilínea dos dutos obtidas por pig de perfilagem e por pig de ultra-som automatizado, discutindo-se a sua capacidade de detecção, medição e respectiva exatidão de medição das dimensões volumétricas de danos superficiais nas paredes dos dutos investigados.

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  • A moderna tecnologia de materiais e integridade estrutural de dutos pressupõe o uso de ferramentas de inspeção denominadas pigs instrumentados para avaliação de sua perda de espessura em função de sua vida em serviço. É o modo mais eficiente e usual de detectar, localizar e medir as dimensões comprimento, largura e profundidade das perdas de espessura de parede de dutos enterrados e submersos. Essas ferramentas os percorrem internamente, realizando e registrando medições que permitem dimensionar as perdas de espessura, com desempenho que varia de acordo com a tecnologia do pig. Desenvolveu-se recentemente uma tecnologia de pig instrumentado, chamada de pig de perfilagem.O objetivo da pesquisa é indicar fatores que influenciam o desempenho da tecnologia de pig de perfilagem na detecção e na exatidão de medição das dimensões volumétricas de perdas de espessura na superfície interna da parede de um oleoduto em condições normais de inspeção de oleodutos com pig. Neste trabalho, fez-se um levantamento de tais fatores, uma análise da tecnologia descritos na literatura e um experimento para observação do desempenho da tecnologia. Utilizou-se um pig de perfilagem para inspeção em trechos de um duto que escoa petróleo sem tratamento, construído em aço carbono e em operação, constatando-se áreas com perdas de espessura internas ocorridas naturalmente. Compararam-se as descontinuidades na geratriz retilínea dos dutos obtidas por pig de perfilagem e por pig de ultra-som automatizado, discutindo-se a sua capacidade de detecção, medição e respectiva exatidão de medição das dimensões volumétricas de danos superficiais nas paredes dos dutos investigados.
19
  • RIVALDO FERREIRA DE ABREU
  • ESTUDO TÉRMICO DE UM SISTEMA SOLAR PARA AQUECIMENTO DE ÁGUA RESIDENCIAL UTILIZANDO COLETOR SOLAR ALTERNATIVO PARA DUAS CONFIGURAÇÕES DE SUPERFÍCIE ABSORVEDORA

  • Orientador : JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • ROBERTO SILVA DE SOUZA
  • Data: 01/10/2009

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  • ESTUDO TÉRMICO DE UM SISTEMA SOLAR PARA AQUECIMENTO DE ÁGUA RESIDENCIAL UTILIZANDO COLETOR SOLAR ALTERNATIVO PARA DUAS CONFIGURAÇÕES DE SUPERFÍCIE ABSORVEDORA


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  • ESTUDO TÉRMICO DE UM SISTEMA SOLAR PARA AQUECIMENTO DE ÁGUA RESIDENCIAL UTILIZANDO COLETOR SOLAR ALTERNATIVO PARA DUAS CONFIGURAÇÕES DE SUPERFÍCIE ABSORVEDORA

20
  • JANAINA SILVA DE SANTANA
  • Avaliação Tribológica dos Polímeros NBR, PTFE e PTFE Grafitado em Contato com Aço AISI 52100

  • Orientador : JOAO TELESFORO NOBREGA DE MEDEIROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • JOSÉ DE ANCHIETA LIMA
  • Data: 02/10/2009

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  • A utilização de polímeros em sistemas de engaxetamento de bombas traz a necessidade de expansão dos conhecimentos desses materiais quando em contato de deslizamento com superfícies metálicas. A borracha nitrílica (NBR), com baixo custo, é aplicada nestes sistemas, porém seu desgaste pode acarretar em vazamentos e danos ambientais. O presente trabalho busca uma alternativa de material que substitua a NBR com boa relação custo – benefício. Além da NBR foram selecionados o politetrafluoretileno (PTFE) e compósito de PTFE com 16 % de grafite. Ensaios foram realizados em um tribômetro de deslizamento para avaliar e comparar o desempenho tribológico desses materiais quando em contato com superfícies cilíndricas de aço AISI 1045 e AISI 52100. Analisou-se a influência das condições de deslizamento a seco e lubrificado (óleo SAE 40), mantendo-se a carga normal, a velocidade e a distância de deslizamento constante nos valores de 3.1 N, 0.8 m/s e 3.2 km, respectivamente. As temperaturas ambiente e próxima ao contato foram coletadas e serviram como medidas indiretas do atrito, para isso utilizou-se dois termopares do tipo K. Os polímeros estudados foram caracterizados através de medidas de dureza Shore A e Rockwell E, Análise Termogravimétrica (TGA), Calorimetria Diferencial Exploratória (DSC) e Análise Termomecânica (TMA). A caracterização dos aços ocorreu através da Análise metalográfica bem como através das medidas de dureza Rockwell B e Rockwell C. A taxa de desgaste dos corpos-de-prova poliméricos é discutida, mostrando-se a inadequação do uso generalizado da Equação de Archard. Buscou-se identificar os mecanismos de desgaste nas superfícies poliméricas através de análises por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e microanálise por EDS (Electron Diffraction Scanning). A NBR submeteu-se aos maiores valores de aquecimento, sugerindo maiores coeficientes de atrito.


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  • A utilização de polímeros em sistemas de engaxetamento de bombas traz a necessidade de expansão dos conhecimentos desses materiais quando em contato de deslizamento com superfícies metálicas. A borracha nitrílica (NBR), com baixo custo, é aplicada nestes sistemas, porém seu desgaste pode acarretar em vazamentos e danos ambientais. O presente trabalho busca uma alternativa de material que substitua a NBR com boa relação custo – benefício. Além da NBR foram selecionados o politetrafluoretileno (PTFE) e compósito de PTFE com 16 % de grafite. Ensaios foram realizados em um tribômetro de deslizamento para avaliar e comparar o desempenho tribológico desses materiais quando em contato com superfícies cilíndricas de aço AISI 1045 e AISI 52100. Analisou-se a influência das condições de deslizamento a seco e lubrificado (óleo SAE 40), mantendo-se a carga normal, a velocidade e a distância de deslizamento constante nos valores de 3.1 N, 0.8 m/s e 3.2 km, respectivamente. As temperaturas ambiente e próxima ao contato foram coletadas e serviram como medidas indiretas do atrito, para isso utilizou-se dois termopares do tipo K. Os polímeros estudados foram caracterizados através de medidas de dureza Shore A e Rockwell E, Análise Termogravimétrica (TGA), Calorimetria Diferencial Exploratória (DSC) e Análise Termomecânica (TMA). A caracterização dos aços ocorreu através da Análise metalográfica bem como através das medidas de dureza Rockwell B e Rockwell C. A taxa de desgaste dos corpos-de-prova poliméricos é discutida, mostrando-se a inadequação do uso generalizado da Equação de Archard. Buscou-se identificar os mecanismos de desgaste nas superfícies poliméricas através de análises por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e microanálise por EDS (Electron Diffraction Scanning). A NBR submeteu-se aos maiores valores de aquecimento, sugerindo maiores coeficientes de atrito.

21
  • JORGE FERREIRA BRITO
  • PRODUÇÃO DE GRÊS PORCELANATO A PARTIR DE MATÉRIAS-PRIMAS DO ESTADO DA BAHIA

  • Orientador : WILSON ACCHAR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO CARLOS PEREIRA SANTOS
  • RODRIGO ESTEVAM COELHO
  • WILSON ACCHAR
  • Data: 19/10/2009

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  • PRODUÇÃO DE GRÊS PORCELANATO A PARTIR DE MATÉRIAS-PRIMAS DO ESTADO DA BAHIA


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  • PRODUÇÃO DE GRÊS PORCELANATO A PARTIR DE MATÉRIAS-PRIMAS DO ESTADO DA BAHIA

22
  • MOACIR BISPO RAMOS
  • CAD - VPS Micro Cracks E DESENVOLVIMENTO UM NOVO MÉTODO DE ENSAIO ULTRASSÔNICO PARA ANÁLISE ESTRUTURAL DE REATORES DE HIDROTRATAMENTO E TUBULAÇÕES

  • Orientador : ANGELO RONCALLI OLIVEIRA GUERRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANGELO RONCALLI OLIVEIRA GUERRA
  • JOÃO CARLOS BARBOSA DA SILVA
  • KOJE DANIEL VASCONCELOS MISHINA
  • Data: 04/12/2009

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  • Os projetos de equipamentos em geral já contemplam os esforços e os mecanismos de deterioração a que estes estão submetidos, prevendo aproximadamente sua vida útil, porém, mudanças de processo e de parâmetros operacionais, ação de agentes externos, espécie de manutenção aplicada, forma de acompanhamento, ocorrências naturais e acidentes modificam completamente o comportamento esperado dos equipamentos.

                As descontinuidades esperadas em materiais anisotrópicos muitas vezes e, por diversos fatores, evoluem da condição de subcríticas para críticas assumindo o status de defeito e comprometendo a integridade física do equipamento. Meios de detecção, monitoração e avaliação dessas descontinuidades, cada vez mais tecnológicos, são requeridos para responderem em tempo cada vez menor a exigência da indústria. Assim, este trabalho apresenta uma ferramenta computacional VPS que utiliza o resultado de ensaios de ultrassom em equipamentos plotando essas descontinuidades encontradas em modelos criados em sistemas CAD e CAE e, ainda, simula o comportamento desses defeitos na estrutura possibilitando a visualização instantânea do comportamento final.

                Apresenta-se ainda neste trabalho um método alternativo de ensaio ultrassônico convencional que correlaciona a integridade de um overlay (aço carbono e aço inoxidável depositado por solda) com as reflexões de ondas de ultra-som provindas da interface entre os dois metais, possibilitando a identificação de trincas no revestimento e de descolamento do overlay.


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  • Os projetos de equipamentos em geral já contemplam os esforços e os mecanismos de deterioração a que estes estão submetidos, prevendo aproximadamente sua vida útil, porém, mudanças de processo e de parâmetros operacionais, ação de agentes externos, espécie de manutenção aplicada, forma de acompanhamento, ocorrências naturais e acidentes modificam completamente o comportamento esperado dos equipamentos.

                As descontinuidades esperadas em materiais anisotrópicos muitas vezes e, por diversos fatores, evoluem da condição de subcríticas para críticas assumindo o status de defeito e comprometendo a integridade física do equipamento. Meios de detecção, monitoração e avaliação dessas descontinuidades, cada vez mais tecnológicos, são requeridos para responderem em tempo cada vez menor a exigência da indústria. Assim, este trabalho apresenta uma ferramenta computacional VPS que utiliza o resultado de ensaios de ultrassom em equipamentos plotando essas descontinuidades encontradas em modelos criados em sistemas CAD e CAE e, ainda, simula o comportamento desses defeitos na estrutura possibilitando a visualização instantânea do comportamento final.

                Apresenta-se ainda neste trabalho um método alternativo de ensaio ultrassônico convencional que correlaciona a integridade de um overlay (aço carbono e aço inoxidável depositado por solda) com as reflexões de ondas de ultra-som provindas da interface entre os dois metais, possibilitando a identificação de trincas no revestimento e de descolamento do overlay.

23
  • PAULO ALISON SOUSA PESSOA
  • SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL DO ESCOAMENTO EM BOMBAS DE CAVIDADES PROGRESSIVAS

  • Orientador : JOAO ALVES DE LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BENNO WALDEMAR ASSMANN
  • EMILIO ERNESTO PALADINO
  • FRANCISCO MARCONDES
  • JOAO ALVES DE LIMA
  • Data: 15/12/2009

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  • O uso de bomba de cavidades progressivas (BCP) para aplicações de bombeio de
    óleo em poços de baixas profundidades (até 1.500 m) está se tornando mais comum na
    indústria do petróleo, devido, principalmente, a sua habilidade de bombear óleos pesados (alta
    viscosidade), produzir óleo com grandes concentrações de partículas sólidas, como areia,
    além de apresentar alta eficiência quando comparado a outros sistemas de elevação artificial.
    Apesar deste sistema ser bastante utilizado na elevação de óleo poucas investigações do seu
    comportamento hidrodinâmico são apresentadas, tanto experimental como numérico.
    Portanto, devido à necessidade de obter um maior domínio do comportamento operacional da
    BCP, este trabalho apresenta um novo modelo computacional para escoamento 3-D transiente
    em bombas de cavidades progressivas, utilizando método dos volumes finitos baseado em
    elementos, no qual se inclui o movimento relativo entre o rotor e o estator. O modelo
    desenvolvido é capaz de predizer com exatidão parâmetros operacionais, como eficiência
    volumétrica e perdas viscosas, tanto quanto fornecer informações detalhadas dos campos de
    pressão e velocidade dentro da bomba. A fim de predizer a performance da BCP para fluidos
    de baixa viscosidade, foi feito uso de modelos de turbulência avançados para tratar
    acuradamente os efeitos turbulentos no escoamento, os quais permitiram obter informações
    coerentes com a literatura do comportamento da BCP em resultados experimentais. Além do
    modelo tridimensional, elaborou-se um modelo simplificado baseado no balanço de massa
    entre as cavidades e uma simplificação das equações do movimento para escoamento
    completamente desenvolvido. O modelo simplificado tem capacidade de predizer valores de
    vazão para um dado diferencial de pressão, apresentando exatidão e requerendo pouco
    trabalho de CPU, a fim de ser uma ferramenta de engenharia de uso fácil e que forneça
    respostas em tempo-real. Os resultados apresentados neste trabalho consideraram uma BCP
    de estator rígido e os modelos apresentados foram validados contra resultados experimentais
    da literatura. Os resultados para o modelo tridimensional mostrou ser sensível ao tamanho da
    malha, de maneira que um estudo de refinamento de malha é apresentado. Já no modelo
    simplificado foram feitos alguns melhoramentos no cálculo do fator de atrito permitindo o
    calculo da vazão para fluidos de baixa viscosidade, os quais não tiveram sucesso em trabalhos
    anteriores.


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  • O uso de bomba de cavidades progressivas (BCP) para aplicações de bombeio de
    óleo em poços de baixas profundidades (até 1.500 m) está se tornando mais comum na
    indústria do petróleo, devido, principalmente, a sua habilidade de bombear óleos pesados (alta
    viscosidade), produzir óleo com grandes concentrações de partículas sólidas, como areia,
    além de apresentar alta eficiência quando comparado a outros sistemas de elevação artificial.
    Apesar deste sistema ser bastante utilizado na elevação de óleo poucas investigações do seu
    comportamento hidrodinâmico são apresentadas, tanto experimental como numérico.
    Portanto, devido à necessidade de obter um maior domínio do comportamento operacional da
    BCP, este trabalho apresenta um novo modelo computacional para escoamento 3-D transiente
    em bombas de cavidades progressivas, utilizando método dos volumes finitos baseado em
    elementos, no qual se inclui o movimento relativo entre o rotor e o estator. O modelo
    desenvolvido é capaz de predizer com exatidão parâmetros operacionais, como eficiência
    volumétrica e perdas viscosas, tanto quanto fornecer informações detalhadas dos campos de
    pressão e velocidade dentro da bomba. A fim de predizer a performance da BCP para fluidos
    de baixa viscosidade, foi feito uso de modelos de turbulência avançados para tratar
    acuradamente os efeitos turbulentos no escoamento, os quais permitiram obter informações
    coerentes com a literatura do comportamento da BCP em resultados experimentais. Além do
    modelo tridimensional, elaborou-se um modelo simplificado baseado no balanço de massa
    entre as cavidades e uma simplificação das equações do movimento para escoamento
    completamente desenvolvido. O modelo simplificado tem capacidade de predizer valores de
    vazão para um dado diferencial de pressão, apresentando exatidão e requerendo pouco
    trabalho de CPU, a fim de ser uma ferramenta de engenharia de uso fácil e que forneça
    respostas em tempo-real. Os resultados apresentados neste trabalho consideraram uma BCP
    de estator rígido e os modelos apresentados foram validados contra resultados experimentais
    da literatura. Os resultados para o modelo tridimensional mostrou ser sensível ao tamanho da
    malha, de maneira que um estudo de refinamento de malha é apresentado. Já no modelo
    simplificado foram feitos alguns melhoramentos no cálculo do fator de atrito permitindo o
    calculo da vazão para fluidos de baixa viscosidade, os quais não tiveram sucesso em trabalhos
    anteriores.

Teses
1
  • JOSE EDUARDO VILAR CUNHA
  • REVESTIMENTO CERÂMICO A PARTIR DE MISTURAS DE CHAMOTE DE TELHA, RESÍDUO DE CAULIM E CINZA VEGETAL
  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • MARCUS ANTONIO DE FREITAS MELO
  • LUIZ RENATO DE ARAÚJO PONTES
  • ORESTES ESTEVAM ALARCON
  • Data: 10/08/2009

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  • A produção de cerâmica vermelha é uma atividade industrial que provoca um intenso impacto ambiental. A confecção de seus produtos aumenta sobremaneira a demanda por recursos naturais, principalmente com a extração da matéria prima, argila. O material cerâmico produzido gera resíduo, como o chamote e a cinza vegetal. O resíduo proveniente do beneficiamento do caulim que é depositado de forma inadequada degrada o meio ambiente e contamina os mananciais da água e do solo, constituindo dessa maneira, os desastres ecológicos. O principal objetivo deste trabalho é desenvolver a formulação de um produto cerâmico constituído exclusivamente de resíduos sólidos industriais, oriundos de telhas cerâmicas, (chamote), resíduo de caulim e cinza vegetal. Presume-se que este produto confeccionado em laboratório possa ser aproveitado em revestimentos de parede e piso. Pretende-se assim viabilizar a substituição das matérias-primas da composição original de uma massa cerâmica, por resíduos, mantendo-se o processo de produção igual ao convencionalmente utilizado, a fim de que as propriedades do produto sejam reproduzidas. No presente trabalho caracteriza-se as matérias primas provenientes dos resíduos quanto sua composição química, análise de tamanho de partícula, difração de raios X e comportamento térmico. Diversas formulações foram estudadas. A massa de resíduos foi preparada pelo processo via seca com corpos de provas prensados a 25 MPa, posteriormente queimados em forno mufla às temperaturas 850, 950, 1050 e 1150ºC. Os resultados obtidos evidenciaram tecnicamente que é possível se produzir revestimentos monoporosos exclusivamente com resíduos de caulim, cinza e chamote. Verificou-se que as formulações das massas desempenham um papel fundamental nas propriedades do produto final, assim como as temperaturas de sinterização e taxas de aquecimento. A presença de carbonatos de cálcio e magnésio em 1050 º C resulta em uma adequada porosidade e reduz a retração linear do material. A formulação M3JE, composta de 69% de resíduo de caulim, mais 7,7% de chamote e 23,3 % de cinza, se tornou propicio aos materiais porosos, com a resistência mecânica e absorção dentro do patamar das normas nacionais (ABNT NBR 15463:2007) e internacionais (ISO 13006:1998(E)).

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  • A produção de cerâmica vermelha é uma atividade industrial que provoca um intenso impacto ambiental. A confecção de seus produtos aumenta sobremaneira a demanda por recursos naturais, principalmente com a extração da matéria prima, argila. O material cerâmico produzido gera resíduo, como o chamote e a cinza vegetal. O resíduo proveniente do beneficiamento do caulim que é depositado de forma inadequada degrada o meio ambiente e contamina os mananciais da água e do solo, constituindo dessa maneira, os desastres ecológicos. O principal objetivo deste trabalho é desenvolver a formulação de um produto cerâmico constituído exclusivamente de resíduos sólidos industriais, oriundos de telhas cerâmicas, (chamote), resíduo de caulim e cinza vegetal. Presume-se que este produto confeccionado em laboratório possa ser aproveitado em revestimentos de parede e piso. Pretende-se assim viabilizar a substituição das matérias-primas da composição original de uma massa cerâmica, por resíduos, mantendo-se o processo de produção igual ao convencionalmente utilizado, a fim de que as propriedades do produto sejam reproduzidas. No presente trabalho caracteriza-se as matérias primas provenientes dos resíduos quanto sua composição química, análise de tamanho de partícula, difração de raios X e comportamento térmico. Diversas formulações foram estudadas. A massa de resíduos foi preparada pelo processo via seca com corpos de provas prensados a 25 MPa, posteriormente queimados em forno mufla às temperaturas 850, 950, 1050 e 1150ºC. Os resultados obtidos evidenciaram tecnicamente que é possível se produzir revestimentos monoporosos exclusivamente com resíduos de caulim, cinza e chamote. Verificou-se que as formulações das massas desempenham um papel fundamental nas propriedades do produto final, assim como as temperaturas de sinterização e taxas de aquecimento. A presença de carbonatos de cálcio e magnésio em 1050 º C resulta em uma adequada porosidade e reduz a retração linear do material. A formulação M3JE, composta de 69% de resíduo de caulim, mais 7,7% de chamote e 23,3 % de cinza, se tornou propicio aos materiais porosos, com a resistência mecânica e absorção dentro do patamar das normas nacionais (ABNT NBR 15463:2007) e internacionais (ISO 13006:1998(E)).
2008
Dissertações
1
  • NATANAEYFLE RANDEMBERG GOMES DOS SANTOS
  • PROJETO, CONSTRUÇÃO E ANÁLISE DE DESEMPENHO DE COLETORES SOLARES ALTERNATIVOS UTILIZANDO GARRAFAS PET

  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CAUBI FERREIRA DE SOUZA JUNIOR
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • Data: 08/02/2008

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  • Apresenta-se um sistema de aquecimento de água solar através do uso da energia solar, trabalhando em regime de termossifão, constituído por um ou dois coletores, coletores alternativos e um reservatório armazenador de água também alternativo, cuja principal finalidade é socializar o uso da energia principalmente para ser utilizada por populações de baixa renda. Os coletores foram construídos a partir da utilização de garrafas pet, latas de cervejas e refrigerantes e tubos de PVC de ½”e os reservatórios térmicos a partir de um tambor de polietileno utilizado para armazenamento de água e lixo colocado no interior de cilindro em fibra de vidro, tendo isopor triturado entre as duas superfícies. Tais coletores são formados por apenas três elementos: garrafa pet, latas e tubos absorvedores. As unidades de aquecimento que formam o coletor contém em seu interior as latas que podem estar fechadas, vazadas ou em forma de aletas. Os coletores possuem uma grade absorvedora formada por oito tubos absorvedores de PVC, ligados através de conexões em T do mesmo material e diâmetro. Serão apresentados dados de rendimento e perda térmicos que demonstram a eficiência do sistema de aquecimento proposto Abordar-se-á também aspectos relativos a susceptibilidade de degradação dos tubos de PVC quando expostos a radiação solar. Mostrar-se-á que tal sistema de aquecimento alternativo, que tem como principalcaracterística seu baixo custo, apresenta viabilidades térmica, econômica e de materiais.

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  • Apresenta-se um sistema de aquecimento de água solar através do uso da energia solar, trabalhando em regime de termossifão, constituído por um ou dois coletores, coletores alternativos e um reservatório armazenador de água também alternativo, cuja principal finalidade é socializar o uso da energia principalmente para ser utilizada por populações de baixa renda. Os coletores foram construídos a partir da utilização de garrafas pet, latas de cervejas e refrigerantes e tubos de PVC de ½”e os reservatórios térmicos a partir de um tambor de polietileno utilizado para armazenamento de água e lixo colocado no interior de cilindro em fibra de vidro, tendo isopor triturado entre as duas superfícies. Tais coletores são formados por apenas três elementos: garrafa pet, latas e tubos absorvedores. As unidades de aquecimento que formam o coletor contém em seu interior as latas que podem estar fechadas, vazadas ou em forma de aletas. Os coletores possuem uma grade absorvedora formada por oito tubos absorvedores de PVC, ligados através de conexões em T do mesmo material e diâmetro. Serão apresentados dados de rendimento e perda térmicos que demonstram a eficiência do sistema de aquecimento proposto Abordar-se-á também aspectos relativos a susceptibilidade de degradação dos tubos de PVC quando expostos a radiação solar. Mostrar-se-á que tal sistema de aquecimento alternativo, que tem como principalcaracterística seu baixo custo, apresenta viabilidades térmica, econômica e de materiais.
2
  • GISLAINE BEZERRA PINTO
  • ANÁLISE DO EFEITO DO TEMPO DE MOAGEM DE ALTA ENERGIA NO TAMANHO DE CRISTALITO E MICRODEFORMAÇÃO DA REDE CRISTALINA DE WC-Co.
  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE DANIEL DINIZ MELO
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • SEVERINO JACKSON GUEDES DE LIMA
  • UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 19/03/2008

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  • O metal duro é um compósito de matriz metálica que tem grande aplicação devido as suas propriedades, que aliam alta dureza e resistência ao desgaste à tenacidade. É composto por uma fase frágil, o WC, e uma fase dúctil, que pode ser o cobalto, o ferro ou o níquel. Destes compósitos, o de maior destaque é o WC-Co, que foi desenvolvido na década de 20 e vem sendo estudado desde então. As propriedades mecânicas do compósito WC-Co, são dependentes das características microestruturais dos materiais de partida. Neste contexto, a obtenção do metal duro a partir de partículas nanométricas vem sendo estudada. Existem vários métodos de fabricação de metal duro WC-Co nanoparticulado, dentre as principais técnicas, a moagem de alta energia em moinho planetário, se mostra eficiente para este fim. Nesse processo, os pós são submetidos a contínuos impactos, que provocam significativas alterações em sua microestrutura. A fase frágil é refinada até a escala nanométrica e a fase dúctil é deformada e soldada, formando placas, devido o excesso de deformação plástica, as placas tornam-se encruadas e sofrem fratura frágil. Simultaneamente as partículas frágeis são inseridas na fase dúctil formando assim um compósito com matriz de cobalto pouco ou muito deformado e partículas refinadas e dispersas de carbeto de tungstênio. Estas características dependem das condições de moagem empregada. Neste trabalho foi realizada uma análise das características deste compósito quanto ao tamanho de cristalito, grau de encruamento, e morfologia. O principal objetivo deste trabalho é investigar o efeito do tempo da moagem de alta energia nas alterações microestruturais que ocorrem no compósito WC-Co, no que diz respeito ao refinamento das partículas e a microdeformação da rede cristalina. Neste contexto foram utilizadas as técnicas de difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A técnica utilizada para análise de tamanho de cristalito e microdeformação da rede cristalina foi o Método de Rietveld. Os resultados mostram que a moagem de alta energia foi eficiente na produção do compósito WC-Co com partículas de WC nanométricas pouco ou muito encruadas.

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  • O metal duro é um compósito de matriz metálica que tem grande aplicação devido as suas propriedades, que aliam alta dureza e resistência ao desgaste à tenacidade. É composto por uma fase frágil, o WC, e uma fase dúctil, que pode ser o cobalto, o ferro ou o níquel. Destes compósitos, o de maior destaque é o WC-Co, que foi desenvolvido na década de 20 e vem sendo estudado desde então. As propriedades mecânicas do compósito WC-Co, são dependentes das características microestruturais dos materiais de partida. Neste contexto, a obtenção do metal duro a partir de partículas nanométricas vem sendo estudada. Existem vários métodos de fabricação de metal duro WC-Co nanoparticulado, dentre as principais técnicas, a moagem de alta energia em moinho planetário, se mostra eficiente para este fim. Nesse processo, os pós são submetidos a contínuos impactos, que provocam significativas alterações em sua microestrutura. A fase frágil é refinada até a escala nanométrica e a fase dúctil é deformada e soldada, formando placas, devido o excesso de deformação plástica, as placas tornam-se encruadas e sofrem fratura frágil. Simultaneamente as partículas frágeis são inseridas na fase dúctil formando assim um compósito com matriz de cobalto pouco ou muito deformado e partículas refinadas e dispersas de carbeto de tungstênio. Estas características dependem das condições de moagem empregada. Neste trabalho foi realizada uma análise das características deste compósito quanto ao tamanho de cristalito, grau de encruamento, e morfologia. O principal objetivo deste trabalho é investigar o efeito do tempo da moagem de alta energia nas alterações microestruturais que ocorrem no compósito WC-Co, no que diz respeito ao refinamento das partículas e a microdeformação da rede cristalina. Neste contexto foram utilizadas as técnicas de difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A técnica utilizada para análise de tamanho de cristalito e microdeformação da rede cristalina foi o Método de Rietveld. Os resultados mostram que a moagem de alta energia foi eficiente na produção do compósito WC-Co com partículas de WC nanométricas pouco ou muito encruadas.
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  • JOSE RIBEIRO DE SOUZA FILHO
  • PROJETO, CONSTRUÇÃO E LEVANTAMENTO DE DESEMPENHO DE UM CONCENTRADOR SOLAR CILINDRICO-PARABÓLICO COM MECANISMO AUTOMÁTICO DE SEGUIMENTO SOLAR.
  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • Data: 04/04/2008

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  • Apresenta-se um concentrador solar do tipo cilindro-parabólico para a produção de vapor para aplicações diversas. A superfície da parábola foi construída em fibra de vidro, com dimensões que seguem um estudo de otimização de parâmetros ópticos inerentes à reflexão dos raios solares pela superfície refletora e a interceptação desses raios pelo tubo absorvedor. A superfície do concentrador de 2,24 m2 foi recoberta por lâminas de espelho de comprimento por 0,02 m de largura. A tubulação absorvedora é composta de um tubo de cobre de diâmetro correspondente a 0,028 m. O concentrador tem mobilidade para rastrear automaticamente o movimento aparente do sol. Serão mostrados os processos de fabricação e montagem do concentrador proposto, que apresenta como características principais, as facilidades de construção e montagem, além de custo reduzido. A temperatura máxima alcançada no tubo absorvedor vazio foi 232,1°C e a temperatura média para intervalo de 1 hora foi 171,5°C, obtidas em um teste com automatização. O pico máximo obtido na temperatura de saída de água foi de 197,7°C para uma temperatura de 200°C no do tubo absorvedor. O melhor resultado médio da temperatura de saída da água para intervalo de 1 hora foi 170,2°C para uma temperatura de 171,2 °C, no tubo absorvedor, obtido em teste com automatização. As médias das temperaturas de saída de água estiveram sempre acima da temperatura de vaporização água. O concentrador apresenta uma eficiência útil de 38% e um custo de fabricação de aproximadamente €$ 160,34.

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  • Apresenta-se um concentrador solar do tipo cilindro-parabólico para a produção de vapor para aplicações diversas. A superfície da parábola foi construída em fibra de vidro, com dimensões que seguem um estudo de otimização de parâmetros ópticos inerentes à reflexão dos raios solares pela superfície refletora e a interceptação desses raios pelo tubo absorvedor. A superfície do concentrador de 2,24 m2 foi recoberta por lâminas de espelho de comprimento por 0,02 m de largura. A tubulação absorvedora é composta de um tubo de cobre de diâmetro correspondente a 0,028 m. O concentrador tem mobilidade para rastrear automaticamente o movimento aparente do sol. Serão mostrados os processos de fabricação e montagem do concentrador proposto, que apresenta como características principais, as facilidades de construção e montagem, além de custo reduzido. A temperatura máxima alcançada no tubo absorvedor vazio foi 232,1°C e a temperatura média para intervalo de 1 hora foi 171,5°C, obtidas em um teste com automatização. O pico máximo obtido na temperatura de saída de água foi de 197,7°C para uma temperatura de 200°C no do tubo absorvedor. O melhor resultado médio da temperatura de saída da água para intervalo de 1 hora foi 170,2°C para uma temperatura de 171,2 °C, no tubo absorvedor, obtido em teste com automatização. As médias das temperaturas de saída de água estiveram sempre acima da temperatura de vaporização água. O concentrador apresenta uma eficiência útil de 38% e um custo de fabricação de aproximadamente €$ 160,34.
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  • FRANCISCO RAIMUNDO DA SILVA
  • ESTUDO DA RADIAÇÃO ULTRAVIOLETA NA CIDADE DE NATAL - RN
  • Orientador : GEORGE SANTOS MARINHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALDOMAR PEDRINI
  • FERNANDO MOREIRA DA SILVA
  • GEORGE SANTOS MARINHO
  • NEUSA MARIA PAES LEME
  • Data: 28/07/2008

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  • Foram analisados dados sobre o comportamento da radiação ultravioleta (RUV) solar em quatro comprimentos de ondas (305, 320, 340 e 380 nm) e dose eritêmica, no período de janeiro de 2001 a dezembro de 2007, em Natal - RN. Os dados utilizados na pesquisa foram coletados empregando-se o radiômetro GUV (Ground Ultraviolet), pertencente ao Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais / Centro Regional do Nordeste - INPE-CRN, instalado no teto do Laboratório de Variáveis Ambientais Tropicais - LAVAT-INPE-CRN. Constatou-se que, nos meses de outubro e novembro, os índices médios de RUV medidos na cidade atingem a categoria 6 (ALTO) antes das 09h00 e 8 (MUITO ALTO) antes das 09h40; e que, exceto nos meses de junho e julho, em todos os outros meses do ano os índices atingem a categoria 6 (ALTO) antes das 10h00, o que contradiz o consenso popular e amplamente divulgado na mídia de que a permanência nas praias da cidade pode ocorrer sem perigo até as 10h00. Após as 14h30, os índices atingem a categoria 5 (MODERADO) em qualquer mês do ano. Essas constatações se aplicam a todos os anos considerados na pesquisa. Também foi constatado que, no período estudado, 2004 foi o ano que apresentou menores valores médios do IUV, enquanto 2007 foram medidos os maiores valores médios. Os resultados da pesquisa podem servir de fonte de informação para estudos que visem dar subsídios a programas de saúde pública, tendo em vista que a cidade detém elevados índices de câncer de pele e de catarata. Da mesma forma, o estudo é passível de aplicações concernentes à ciência dos materiais e à agricultura.

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  • Foram analisados dados sobre o comportamento da radiação ultravioleta (RUV) solar em quatro comprimentos de ondas (305, 320, 340 e 380 nm) e dose eritêmica, no período de janeiro de 2001 a dezembro de 2007, em Natal - RN. Os dados utilizados na pesquisa foram coletados empregando-se o radiômetro GUV (Ground Ultraviolet), pertencente ao Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais / Centro Regional do Nordeste - INPE-CRN, instalado no teto do Laboratório de Variáveis Ambientais Tropicais - LAVAT-INPE-CRN. Constatou-se que, nos meses de outubro e novembro, os índices médios de RUV medidos na cidade atingem a categoria 6 (ALTO) antes das 09h00 e 8 (MUITO ALTO) antes das 09h40; e que, exceto nos meses de junho e julho, em todos os outros meses do ano os índices atingem a categoria 6 (ALTO) antes das 10h00, o que contradiz o consenso popular e amplamente divulgado na mídia de que a permanência nas praias da cidade pode ocorrer sem perigo até as 10h00. Após as 14h30, os índices atingem a categoria 5 (MODERADO) em qualquer mês do ano. Essas constatações se aplicam a todos os anos considerados na pesquisa. Também foi constatado que, no período estudado, 2004 foi o ano que apresentou menores valores médios do IUV, enquanto 2007 foram medidos os maiores valores médios. Os resultados da pesquisa podem servir de fonte de informação para estudos que visem dar subsídios a programas de saúde pública, tendo em vista que a cidade detém elevados índices de câncer de pele e de catarata. Da mesma forma, o estudo é passível de aplicações concernentes à ciência dos materiais e à agricultura.
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  • REGINALDO DIAS DOS SANTOS
  • ESTUDO TÉRMICO E DE MATERIAIS DE UM COMPOSITO A BASE DE GESSO E EPS PARA CONSTRUÇÃO DE CASAS POPULARES
  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CAUBI FERREIRA DE SOUZA JUNIOR
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • Data: 28/07/2008

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  • Foi construída uma unidade habitacional para estudo de desempenho térmico, e de materiais utilizando um compósito à base de gesso e EPS triturado. Foram utilizadas duas técnicas de construção, usando blocos, e enchimento in loco. Duas composições do compósito foram estudadas. Os blocos foram assentados utilizando argamassa convencional. Na técnica do enchimento in loco utilizou-se garrafas PET no interior das paredes para proporcionar resistências térmica e mecânica. Foram realizados ensaios de compressão mínima segundo as normas da ABNT para blocos de vedação. Será mostrada uma análise de conforto térmico, através do uso de termopares colocados nas paredes da edificação, interna e externamente. Demonstrar-se-á as viabilidades de fabricação de casas, utilizando materiais recicláveis, através do uso do material compósito proposto. Abordar-se-á também os aspectos construtivos mostrando as vantagens e desvantagens da técnica utilizada. O bloco utilizado apresenta funções estruturais e de isolante térmico, tem baixo custo e representa uma alternativa para o aproveitamento do EPS e garrafas PET que são materiais que acabam ocupando muito espaço nos aterros sanitários, dando-lhe um fim ecologicamente correto. Os resultados da análise térmica demonstram o conforto térmico proporcionado pela compósito pela obtenção de um gradiente entre as superfícies interna e externa das paredes mais expostas ao sol em torno de 7º C. A temperatura média do ar no interior da edificação, em torno de 28,0º C ficou abaixo da zona de conforto térmico recomendada para países de clima quente.

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  • Foi construída uma unidade habitacional para estudo de desempenho térmico, e de materiais utilizando um compósito à base de gesso e EPS triturado. Foram utilizadas duas técnicas de construção, usando blocos, e enchimento in loco. Duas composições do compósito foram estudadas. Os blocos foram assentados utilizando argamassa convencional. Na técnica do enchimento in loco utilizou-se garrafas PET no interior das paredes para proporcionar resistências térmica e mecânica. Foram realizados ensaios de compressão mínima segundo as normas da ABNT para blocos de vedação. Será mostrada uma análise de conforto térmico, através do uso de termopares colocados nas paredes da edificação, interna e externamente. Demonstrar-se-á as viabilidades de fabricação de casas, utilizando materiais recicláveis, através do uso do material compósito proposto. Abordar-se-á também os aspectos construtivos mostrando as vantagens e desvantagens da técnica utilizada. O bloco utilizado apresenta funções estruturais e de isolante térmico, tem baixo custo e representa uma alternativa para o aproveitamento do EPS e garrafas PET que são materiais que acabam ocupando muito espaço nos aterros sanitários, dando-lhe um fim ecologicamente correto. Os resultados da análise térmica demonstram o conforto térmico proporcionado pela compósito pela obtenção de um gradiente entre as superfícies interna e externa das paredes mais expostas ao sol em torno de 7º C. A temperatura média do ar no interior da edificação, em torno de 28,0º C ficou abaixo da zona de conforto térmico recomendada para países de clima quente.
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  • HERMINIO JACOME DE LIMA NETO
  • OBTENÇÃO DE TOMATE SECO ATRAVÉS DO USO DE UM SISTEMA SOLAR ALTERNATIVO DE BAIXO CUSTO
  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JORGE MAGNER LOURENÇO
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • Data: 29/07/2008

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  • APRESENTA-SE UM SISTEMA DE SECAGEM SOLAR PARA A PRODUÇÃO DE TOMATE SECO QUE PODE SER UTILIZADO EM CONVECÇÃO NATURAL OU FORÇADA, CONSTITUÍDO POR UM PRÉ-AQUECEDOR (SECADOR SOLAR DE EXPOSIÇÃO DIRETA), UM EXAUSTOR E UMA CÂMARA DE SECAGEM. O SECADOR SOLAR DE EXPOSIÇÃO DIRETA FOI CONSTRUÍDO EM CONCRETO E A CÂMARA DE SECAGEM FOI FABRICADA PELO USO DE UM COMPÓSITO A BASE DE GESSO, ISOPOR E ÁGUA. SERÃO APRESENTADOS RESULTADOS DE TESTES REALIZADOS PARA A SECAGEM DE TOMATE DE FORMAS DIRETA E INDIRETA, EM CONVECÇÃO NATURAL E FORÇADA, QUE ATESTAM AS VIABILIDADES TÉRMICA, ECONÔMICA E DE MATERIAIS DO SISTEMA ALTERNATIVO DE SECAGEM SOLAR PROPOSTO, DEMONSTRANDO A IMPORTÂNCIA SOCIAL QUE TAL APLICAÇÃO REPRESENTA, UMA VEZ QUE O VALOR AGREGADO DO TOMATE SECO EM RELAÇÃO AO IN NATURA PODE REPRESENTAR UMA OPÇÃO DE GERAÇÃO DE RENDA PARA COMUNIDADES CARENTES DE NOSSO PAÍS. A SECAGEM DE TOMATE USANDO UM SECADOR SOLAR DE EXPOSIÇÃO DIRETA EM CONVECÇÃO NATURAL FOI OBTIDA EM SOMENTE NOVE HORAS DE EXPOSIÇÃO.

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  • APRESENTA-SE UM SISTEMA DE SECAGEM SOLAR PARA A PRODUÇÃO DE TOMATE SECO QUE PODE SER UTILIZADO EM CONVECÇÃO NATURAL OU FORÇADA, CONSTITUÍDO POR UM PRÉ-AQUECEDOR (SECADOR SOLAR DE EXPOSIÇÃO DIRETA), UM EXAUSTOR E UMA CÂMARA DE SECAGEM. O SECADOR SOLAR DE EXPOSIÇÃO DIRETA FOI CONSTRUÍDO EM CONCRETO E A CÂMARA DE SECAGEM FOI FABRICADA PELO USO DE UM COMPÓSITO A BASE DE GESSO, ISOPOR E ÁGUA. SERÃO APRESENTADOS RESULTADOS DE TESTES REALIZADOS PARA A SECAGEM DE TOMATE DE FORMAS DIRETA E INDIRETA, EM CONVECÇÃO NATURAL E FORÇADA, QUE ATESTAM AS VIABILIDADES TÉRMICA, ECONÔMICA E DE MATERIAIS DO SISTEMA ALTERNATIVO DE SECAGEM SOLAR PROPOSTO, DEMONSTRANDO A IMPORTÂNCIA SOCIAL QUE TAL APLICAÇÃO REPRESENTA, UMA VEZ QUE O VALOR AGREGADO DO TOMATE SECO EM RELAÇÃO AO IN NATURA PODE REPRESENTAR UMA OPÇÃO DE GERAÇÃO DE RENDA PARA COMUNIDADES CARENTES DE NOSSO PAÍS. A SECAGEM DE TOMATE USANDO UM SECADOR SOLAR DE EXPOSIÇÃO DIRETA EM CONVECÇÃO NATURAL FOI OBTIDA EM SOMENTE NOVE HORAS DE EXPOSIÇÃO.
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  • MICHELLA MELO TAVARES
  • ESTUDO COMPARATIVO DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS EM COMPÓSITOS DA FIBRA DA FOLHA DE ABACAXI
  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MÁRCIO ELIEL DE OLIVEIRA ALEXANDRE
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • Data: 15/08/2008

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  • A agressão ao meio ambiente, causada por resíduos originados de processos, serviços e produtos utilizados na vida moderna, tem se tornado uma preocupação crescente em todos os setores. Os polímeros sintéticos e os naturais regenerados têm sido considerados os grandes vilões da poluição ambiental, principalmente no tocante aos danos causados pelos resíduos urbanos. O desenvolvimento de materiais poliméricos vem se expandindo, o que pode ser observado no nosso dia a dia, através da grande variedade de bens de consumo que nos cercam. Uma grande quantidade de polímeros surgiu decorrente do desenvolvimento de novos processos de polimerização, objetivando determinadas aplicações, em função de propriedades específicas de cada material polimérico. Deste modo, ao invés de se desenvolver um novo polímero, que pode ou não apresentar as propriedades desejadas, pesquisas e desenvolvimento vêm sendo direcionadas para a modificação de polímeros já existentes, resultando em misturas denominadas compósitos poliméricos. Hoje em dia, o cuidado com o ambiente e com os recursos naturais é motivo de enorme preocupação para as indústrias e para os profissionais de meio ambiente, e deveria ser parte integrante da conscientização de toda sociedade, pois os resíduos plásticos são recursos recuperáveis que podem dar origem a produtos de valor comercial. A combinação única de propriedades físicas e químicas existentes em polímeros modificados com outros materiais propiciou a expansão de sua utilização em vários segmentos da indústria, medicina e esportes. Com isto novas condições para seu uso foram criadas, possibilitando a abertura de diversas frentes de pesquisa, com o objetivo principal de avaliar o comportamento dos compósitos poliméricos nos diversos ambientes, bem como de modificar estes materiais visando a obtenção de propriedades mais adequadas. Na última década tem havido um desenvolvimento crescente na área de compósitos reforçados por fibras naturais. As fibras celulósicas possuem muitas características que tornam seu uso vantajoso, tais como: baixo custo, baixa densidade, resistência específica e módulo elevados, abundância e proveniência de fontes renováveis, além de poderem ser facilmente modificadas por agentes químicos. O Presente trabalho estuda o comportamento mecânico de compósitos reforçados com fibras de abacaxi e de curauá, visando o emprego destas fibras como alternativa em substituição dos compósitos derivados de fibras sintéticas e outros materiais como (metais, cerâmicas, etc.). A abordagem se concentra no estudo comparativo entre as propriedades das fibras de abacaxi e de curauá e de compósitos reforçados com as mesmas. Visa também viabilizar o emprego de novas matérias-primas, provenientes dos restos culturais do cultivo do abacaxi, esses restos compreendem as plantas que ficam no campo após a colheita dos frutos.

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  • A agressão ao meio ambiente, causada por resíduos originados de processos, serviços e produtos utilizados na vida moderna, tem se tornado uma preocupação crescente em todos os setores. Os polímeros sintéticos e os naturais regenerados têm sido considerados os grandes vilões da poluição ambiental, principalmente no tocante aos danos causados pelos resíduos urbanos. O desenvolvimento de materiais poliméricos vem se expandindo, o que pode ser observado no nosso dia a dia, através da grande variedade de bens de consumo que nos cercam. Uma grande quantidade de polímeros surgiu decorrente do desenvolvimento de novos processos de polimerização, objetivando determinadas aplicações, em função de propriedades específicas de cada material polimérico. Deste modo, ao invés de se desenvolver um novo polímero, que pode ou não apresentar as propriedades desejadas, pesquisas e desenvolvimento vêm sendo direcionadas para a modificação de polímeros já existentes, resultando em misturas denominadas compósitos poliméricos. Hoje em dia, o cuidado com o ambiente e com os recursos naturais é motivo de enorme preocupação para as indústrias e para os profissionais de meio ambiente, e deveria ser parte integrante da conscientização de toda sociedade, pois os resíduos plásticos são recursos recuperáveis que podem dar origem a produtos de valor comercial. A combinação única de propriedades físicas e químicas existentes em polímeros modificados com outros materiais propiciou a expansão de sua utilização em vários segmentos da indústria, medicina e esportes. Com isto novas condições para seu uso foram criadas, possibilitando a abertura de diversas frentes de pesquisa, com o objetivo principal de avaliar o comportamento dos compósitos poliméricos nos diversos ambientes, bem como de modificar estes materiais visando a obtenção de propriedades mais adequadas. Na última década tem havido um desenvolvimento crescente na área de compósitos reforçados por fibras naturais. As fibras celulósicas possuem muitas características que tornam seu uso vantajoso, tais como: baixo custo, baixa densidade, resistência específica e módulo elevados, abundância e proveniência de fontes renováveis, além de poderem ser facilmente modificadas por agentes químicos. O Presente trabalho estuda o comportamento mecânico de compósitos reforçados com fibras de abacaxi e de curauá, visando o emprego destas fibras como alternativa em substituição dos compósitos derivados de fibras sintéticas e outros materiais como (metais, cerâmicas, etc.). A abordagem se concentra no estudo comparativo entre as propriedades das fibras de abacaxi e de curauá e de compósitos reforçados com as mesmas. Visa também viabilizar o emprego de novas matérias-primas, provenientes dos restos culturais do cultivo do abacaxi, esses restos compreendem as plantas que ficam no campo após a colheita dos frutos.
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  • VLADIMIR ANDERSON MARINHO DE CARVALHO
  • Fabricação de Malha de Trama Utilizada como Pré-Formas na Indústria de Compósitos e Avaliação das Propriedades Mecânicas
  • Orientador : RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MÁRCIO ELIEL DE OLIVEIRA ALEXANDRE
  • RASIAH LADCHUMANANANDASIVAM
  • Data: 15/08/2008

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  • As preformas de estrutura de malha têm um potencial para suas propriedades mecânicas que podem ser estruturados devido à estrutura de 3D da passagem dos fios, em diferentes construções de malhas por meio de transferência de resina por moldagem (RTM). As propriedades excepcionais de formabilidade (a habilidade da estrutura da preforma têxtil para se adaptar a forma de 3D). O presente trabalho relata a importância da preformas de estrutura de malhas na fabricação de vários produtos de artesanato até industriais, a relação entre as propriedades físicas, mecânicas e formabilidade da malha de trama de fio de poliéster. Os resultados das propriedades da malha Jersey e Piquet duplo estudadas mostram que as laçadas da malha e as propriedades tensil ajudam a formabilidade da estrutura. Também foram mostrados os efeitos das estruturas de diferentes malhas na deformação das preformas de malha de trama. Os resultados indicam que sem nenhum relacionamento para a estrutura, os comprimentos das laçadas e as propriedades tensil determinam a formabilidade das preformas de malha.

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  • As preformas de estrutura de malha têm um potencial para suas propriedades mecânicas que podem ser estruturados devido à estrutura de 3D da passagem dos fios, em diferentes construções de malhas por meio de transferência de resina por moldagem (RTM). As propriedades excepcionais de formabilidade (a habilidade da estrutura da preforma têxtil para se adaptar a forma de 3D). O presente trabalho relata a importância da preformas de estrutura de malhas na fabricação de vários produtos de artesanato até industriais, a relação entre as propriedades físicas, mecânicas e formabilidade da malha de trama de fio de poliéster. Os resultados das propriedades da malha Jersey e Piquet duplo estudadas mostram que as laçadas da malha e as propriedades tensil ajudam a formabilidade da estrutura. Também foram mostrados os efeitos das estruturas de diferentes malhas na deformação das preformas de malha de trama. Os resultados indicam que sem nenhum relacionamento para a estrutura, os comprimentos das laçadas e as propriedades tensil determinam a formabilidade das preformas de malha.
9
  • JOSE CARLOS CALADO SALES JUNIOR
  • AVALIAÇÃO DA POTENCIALIDADE DE ARGILAS DE QUEIMA CLARA COMO MATÉRIAS-PRIMAS PARA O DESENVOLVIMENTO DE NOVOS PRODUTOS CERÂMICOS
  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • LUIZ RENATO DE ARAÚJO PONTES
  • RICARDO PEIXOTO SUASSUNA DUTRA
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 20/08/2008

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  • As indústrias de cerâmica estrutural figuram entre as cadeias produtivas mais importantes do estado do Rio Grande do Norte. o setor e outros grupos de interesse almejam a substituição da lenha pelo gás natural.

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  • As indústrias de cerâmica estrutural figuram entre as cadeias produtivas mais importantes do estado do Rio Grande do Norte. o setor e outros grupos de interesse almejam a substituição da lenha pelo gás natural.
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  • MIRTANIA ANTUNES LEAO
  • FIBRAS DE LICURI: UM REFORÇO ALTERNATIVO AOS COMPÓSITOS POLIMÉRICOS
  • Orientador : EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJANE SANTIAGO DE JESUS
  • EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • RICARDO FERNANDES CARVALHO
  • Data: 27/09/2008

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  • FIBRAS DE LICURI: UM REFORÇO ALTERNATIVO AOS COMPÓSITOS POLIMÉRICOS

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  • FIBRAS DE LICURI: UM REFORÇO ALTERNATIVO AOS COMPÓSITOS POLIMÉRICOS
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  • FERNANDO BARCELOS MARCOLINO DE SOUZA
  • CARACTERIZAÇÃO DE CERÂMICAS POROSAS DE ALUMINA REFORÇADA COM ZIRCÔNIA PRODUZIDA PELO MÉTODO DA RÉPLICA
  • Orientador : WILSON ACCHAR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RICARDO SILVEIRA NASAR
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • WILSON ACCHAR
  • MURILO DANIEL DE MELLO INNOCENTINI
  • Data: 29/09/2008

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  • As cerâmicas porosas possuem uma vasta gama de aplicações, tais como: isoladores térmicos, suporte catalítico, materiais para proteção contra fogo, filtros, dentre outras. Existem várias técnicas para a produção de filtros cerâmicos, dentre as quais podemos destacar o método da réplica, o qual consiste basicamente na impregnação de uma esponja polimérica ou natural com uma barbotina cerâmica, seguindo-se um tratamento térmico deste material, onde ocorrerá a decomposição do material orgânico e sinterização do material cerâmico, resultando em um corpo cerâmico que consiste em uma réplica da estrutura da esponja impregnada inicialmente. Além de parâmetros de permeabilidade, os filtros cerâmicos têm que atender a requisitos mecânicos, para que assim possam desempenhar bem as suas funções. A resistência mecânica e a permeabilidade dependem do tamanho e da distribuição dos poros no material. Para utilização em altas temperaturas a avaliação das propriedades mecânicas a estas temperaturas se faz necessária. Neste trabalho foi estudado o comportamento mecânico de duas cerâmicas porosas comerciais (10 e 40 ppi) após serem submetidas a ensaio de resistência a compressão e a flexão em 4 pontos (temperatura ambiente, 1000 °C e após choque térmico). Foram realizadas medidas densidade e porosidade, permeabilidade e a análise da microestrutura destes materiais por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados mostram que os valores de resistência mecânica destes materiais são dependentes dos defeitos pré-existentes nos filamentos que compõem a estrutura do materia e a permeabilidade é função do tamanho do poro.

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  • As cerâmicas porosas possuem uma vasta gama de aplicações, tais como: isoladores térmicos, suporte catalítico, materiais para proteção contra fogo, filtros, dentre outras. Existem várias técnicas para a produção de filtros cerâmicos, dentre as quais podemos destacar o método da réplica, o qual consiste basicamente na impregnação de uma esponja polimérica ou natural com uma barbotina cerâmica, seguindo-se um tratamento térmico deste material, onde ocorrerá a decomposição do material orgânico e sinterização do material cerâmico, resultando em um corpo cerâmico que consiste em uma réplica da estrutura da esponja impregnada inicialmente. Além de parâmetros de permeabilidade, os filtros cerâmicos têm que atender a requisitos mecânicos, para que assim possam desempenhar bem as suas funções. A resistência mecânica e a permeabilidade dependem do tamanho e da distribuição dos poros no material. Para utilização em altas temperaturas a avaliação das propriedades mecânicas a estas temperaturas se faz necessária. Neste trabalho foi estudado o comportamento mecânico de duas cerâmicas porosas comerciais (10 e 40 ppi) após serem submetidas a ensaio de resistência a compressão e a flexão em 4 pontos (temperatura ambiente, 1000 °C e após choque térmico). Foram realizadas medidas densidade e porosidade, permeabilidade e a análise da microestrutura destes materiais por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados mostram que os valores de resistência mecânica destes materiais são dependentes dos defeitos pré-existentes nos filamentos que compõem a estrutura do materia e a permeabilidade é função do tamanho do poro.
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  • ANTONIO DE PADUA ARLINDO DANTAS
  • UTILIZAÇÃO DE RESÍDUOS DE ROCHAS ORNAMENTAIS NA PRODUÇÃO DE CERÂMICA BRANCA.
  • Orientador : WILSON ACCHAR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DACHAMIR HOTZA
  • MARCUS ALEXANDRE DINIZ
  • UILAME UMBELINO GOMES
  • WILSON ACCHAR
  • Data: 06/10/2008

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  • OS REJEITOS DE MÁRMORE E GRANITO SÃO PROVENIENTES DO PROCESSO DE MINERAÇÃO DESSAS ROCHAS ORNAMENTAIS PARA USO NA INDÚSTRIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL. O BRASIL É UM DOS MAIORES PRODUTORES DE BLOCOS OU PRODUTOS ACABADOS DE GRANITO. A EXTRAÇÃO BRASILEIRA ATINGIU UM TOTAL DE 5,2 TONELADAS/ANO. OS MAIORES PRODUTORES SÃO OS ESTADOS DO ESPÍRITO SANTO, MINAS GERAIS E BAHIA QUE RESPONDEM POR 80% DA PRODUÇÃO NACIONAL. PORÉM, O DESPERDÍCIO EM TODO O PROCESSO DE DESMONTE DESTES LOCOS CHEGA A INCRÍVEIS 40% DO TOTAL. O USO DOS DETRITOS PRODUZIDOS POR ESTA INDÚSTRIA NA CERÂMICA BRANCA PODERIA SER UMA FORMA DE RETIRAR DO MEIO AMBIENTE ESTE MATERIAL, VISTO QUE ESTES MATERIAIS, SOB FORMA DE LAMA, SÃO LANÇADOS DIRETAMENTE EM LAGOAS DE DECANTAÇÃO, TERRENOS BALDIOS OU JOGADOS EM RIOS, SEM NENHUM TRATAMENTO. O RIO GRANDE DO NORTE POSSUI JAZIDAS DE PEGMATITOS, ARGILAS CAULINÍTICAS E CAULIM, PRINCIPAIS MATÉRIAS-PRIMAS PARA A FABRICAÇÃO DE GRÊS PORCELANATO. O PRESENTE TRABALHO TEM COMO PROPÓSITO PRINCIPAL ESTUDAR A INFLUÊNCIA QUE O REJEITO DAS ROCHAS ORNAMENTAIS EXERCE SOBRE AS PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS. PARA ISTO, FORAM FEITAS AS CARACTERIZAÇÕES DAS MATÉRIAS-PRIMAS POR FRX, DRX, AG, ATG E ATD, ELABORANDO-SE CINCO FORMULAÇÕES (0,10,20,30, 40% EM PESO DE GRANITO) QUE FORAM QUEIMADAS EM TRÊS TEMPERATURAS: 1100, 1150 E 1200°C COM 60 MINUTOS DE PATAMAR. APÓS A QUEIMA, OS CORPOS-DE-PROVA FORAM SUBMETIDAS A ENSAIOS DE ABOSORÇÃO DE ÁGUA, RETRAÇÃO LINEAR, POROSIDADE APARENTE, MASSA ESPECÍFICA APARENTE, RESISTÊNCIA À FLEXÃO, MEV. FORAM OBTIDAS PROPRIEDADES TECNOLÓGICAS COMPATÍVEIS COM OS LIMITES MÍNIMOS EXIGIDOS PARA A FABRICAÇÃO DE UM GRÊS PORCELANATO.

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  • OS REJEITOS DE MÁRMORE E GRANITO SÃO PROVENIENTES DO PROCESSO DE MINERAÇÃO DESSAS ROCHAS ORNAMENTAIS PARA USO NA INDÚSTRIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL. O BRASIL É UM DOS MAIORES PRODUTORES DE BLOCOS OU PRODUTOS ACABADOS DE GRANITO. A EXTRAÇÃO BRASILEIRA ATINGIU UM TOTAL DE 5,2 TONELADAS/ANO. OS MAIORES PRODUTORES SÃO OS ESTADOS DO ESPÍRITO SANTO, MINAS GERAIS E BAHIA QUE RESPONDEM POR 80% DA PRODUÇÃO NACIONAL. PORÉM, O DESPERDÍCIO EM TODO O PROCESSO DE DESMONTE DESTES LOCOS CHEGA A INCRÍVEIS 40% DO TOTAL. O USO DOS DETRITOS PRODUZIDOS POR ESTA INDÚSTRIA NA CERÂMICA BRANCA PODERIA SER UMA FORMA DE RETIRAR DO MEIO AMBIENTE ESTE MATERIAL, VISTO QUE ESTES MATERIAIS, SOB FORMA DE LAMA, SÃO LANÇADOS DIRETAMENTE EM LAGOAS DE DECANTAÇÃO, TERRENOS BALDIOS OU JOGADOS EM RIOS, SEM NENHUM TRATAMENTO. O RIO GRANDE DO NORTE POSSUI JAZIDAS DE PEGMATITOS, ARGILAS CAULINÍTICAS E CAULIM, PRINCIPAIS MATÉRIAS-PRIMAS PARA A FABRICAÇÃO DE GRÊS PORCELANATO. O PRESENTE TRABALHO TEM COMO PROPÓSITO PRINCIPAL ESTUDAR A INFLUÊNCIA QUE O REJEITO DAS ROCHAS ORNAMENTAIS EXERCE SOBRE AS PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS. PARA ISTO, FORAM FEITAS AS CARACTERIZAÇÕES DAS MATÉRIAS-PRIMAS POR FRX, DRX, AG, ATG E ATD, ELABORANDO-SE CINCO FORMULAÇÕES (0,10,20,30, 40% EM PESO DE GRANITO) QUE FORAM QUEIMADAS EM TRÊS TEMPERATURAS: 1100, 1150 E 1200°C COM 60 MINUTOS DE PATAMAR. APÓS A QUEIMA, OS CORPOS-DE-PROVA FORAM SUBMETIDAS A ENSAIOS DE ABOSORÇÃO DE ÁGUA, RETRAÇÃO LINEAR, POROSIDADE APARENTE, MASSA ESPECÍFICA APARENTE, RESISTÊNCIA À FLEXÃO, MEV. FORAM OBTIDAS PROPRIEDADES TECNOLÓGICAS COMPATÍVEIS COM OS LIMITES MÍNIMOS EXIGIDOS PARA A FABRICAÇÃO DE UM GRÊS PORCELANATO.
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  • RAIMUNDO FERREIRA DA SILVA
  • PROJETO DE UMA MÁQUINA PARA A QUEBRA DO CÔCO LICURI UTILIZANDO CAD ASSOCIADO À ENGENHARIA DE SISTEMAS
  • Orientador : ANGELO RONCALLI OLIVEIRA GUERRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANGELO RONCALLI OLIVEIRA GUERRA
  • CARLOS MAGNO DE LIMA
  • DJANE SANTIAGO DE JESUS
  • JOÃO CARLOS BARBOSA DA SILVA
  • MÁRIO CEZAR ALVES DA SILVA
  • Data: 09/10/2008

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  • Essa pesquisa é focada na concepção, desenvolvimento e fabricação de uma máquina para a quebra do côco de licuri. O primeiro desafio consistiu em se ponderar o projeto dessa máquina dentro de uma visão interdisciplinar da metodologia da Engenharia de Sistemas. Nessa perspectiva, o equipamento precisou ser tratado como um sistema complexo passível de uma representação concreta através de uma criação técnica artificial dentro da área engenharia mecânica, porém dentrode uma visão sistêmica. Foram investigadas funções descritivas do comportamento desse sistema, estudando-se algumas relações entre as grandezas de entrada e saída desejáveis ao projeto. Por exemplo, a quantidade de coquinhos de licuri alimentados na máquina (input) versus a quantidade de amêndoas não danificadas extraídas na sua quebra (output). Dessa forma, considerando-se alguns objetivos prefixados e autopropostos, destacam-se algumas condicionantes mais relevantes, a saber: maior grau de higienização na extração das amêndoas, maior produtividade/qualidade do produto final e maior segurança na operacionalização do equipamento, reduzindo os riscos de acidentes. A aplicação da tecnologia CAD como elemento modificador da metodologia de projeto da Engenharia de Sistemas se mostrou bastante satisfatória em todas as fases do projeto. Como resultado principal, obteve-se o desenvolvimento e fabricação de um produto que possibilita um melhor aproveitamento e produtividade na extração da amêndoa, e conseqüentemente, um maior ganho para toda a cadeia extrativista. Este aumento na produção representa um incremento na industrialização e comercialização da amêndoa e seus derivados. Finalmente, após serem registrados os detalhes dos fundamentos, princípios e indicações do projeto desenvolvido são feitos a analise e discussão de pontos relevantes. No fechamento do trabalho são explicitadas as ilações pertinentes e sugeridas futuras investigações correlatas ao tema. Palavras-chave: CAD, Projeto de Máquinas, Engenharia de Sistemas, Licuri.

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  • Essa pesquisa é focada na concepção, desenvolvimento e fabricação de uma máquina para a quebra do côco de licuri. O primeiro desafio consistiu em se ponderar o projeto dessa máquina dentro de uma visão interdisciplinar da metodologia da Engenharia de Sistemas. Nessa perspectiva, o equipamento precisou ser tratado como um sistema complexo passível de uma representação concreta através de uma criação técnica artificial dentro da área engenharia mecânica, porém dentrode uma visão sistêmica. Foram investigadas funções descritivas do comportamento desse sistema, estudando-se algumas relações entre as grandezas de entrada e saída desejáveis ao projeto. Por exemplo, a quantidade de coquinhos de licuri alimentados na máquina (input) versus a quantidade de amêndoas não danificadas extraídas na sua quebra (output). Dessa forma, considerando-se alguns objetivos prefixados e autopropostos, destacam-se algumas condicionantes mais relevantes, a saber: maior grau de higienização na extração das amêndoas, maior produtividade/qualidade do produto final e maior segurança na operacionalização do equipamento, reduzindo os riscos de acidentes. A aplicação da tecnologia CAD como elemento modificador da metodologia de projeto da Engenharia de Sistemas se mostrou bastante satisfatória em todas as fases do projeto. Como resultado principal, obteve-se o desenvolvimento e fabricação de um produto que possibilita um melhor aproveitamento e produtividade na extração da amêndoa, e conseqüentemente, um maior ganho para toda a cadeia extrativista. Este aumento na produção representa um incremento na industrialização e comercialização da amêndoa e seus derivados. Finalmente, após serem registrados os detalhes dos fundamentos, princípios e indicações do projeto desenvolvido são feitos a analise e discussão de pontos relevantes. No fechamento do trabalho são explicitadas as ilações pertinentes e sugeridas futuras investigações correlatas ao tema. Palavras-chave: CAD, Projeto de Máquinas, Engenharia de Sistemas, Licuri.
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  • AROLDO VIEIRA DE MELO
  • PROJETO, CONSTRUÇÃO E ANÁLISE DE DESEMPENHO DE UM FORNO SOLAR ALTERNATIVO TIPO CAIXA A BAIXO CUSTO.
  • Orientador : LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CAUBI FERREIRA DE SOUZA JUNIOR
  • JOSE UBIRAGI DE LIMA MENDES
  • LUIZ GUILHERME MEIRA DE SOUZA
  • Data: 06/11/2008

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  • PROJETO, CONSTRUÇÃO E ANÁLISE DE DESEMPENHO DE UM FORNO SOLAR ALTERNATIVO TIPO CAIXA A BAIXO CUSTO.

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  • PROJETO, CONSTRUÇÃO E ANÁLISE DE DESEMPENHO DE UM FORNO SOLAR ALTERNATIVO TIPO CAIXA A BAIXO CUSTO.
15
  • JANIARA FERREIRA DE ARAUJO
  • A influência da adição de caulim, quartzo e feldspato potássico na formulação de massas cerâmicas para telhas: Modelo Estatístico
  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • MARCIO LUIZ VARELA NOGUEIRA DE MORAES
  • ROSE MEIRE PENHA REVOREDO DE MACEDO
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 13/11/2008

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  • A produção de telha no Estado do Rio Grande do Norte representa 60,6% do total de peças cerâmicas produzidas. Esta concentração produtiva detém fundamental importância na estrutura sócio-econômica do Estado, uma vez que é a principal fornecedora de insumos para o setor de construção civil. Desta forma percebe-se a necessidade de investimento na melhoria da qualidade e da produtividade, promovendo assim inovações tecnológicas no mercado. Neste contexto, o objetivo geral deste estudo é verificar o efeito da adição de argilomineral, fundente e quartzo em duas formulações padrão, assim como o efeito da temperatura de sinterização nas propriedades tecnológicas de retração linear de queima, absorção de água e tensão de ruptura à flexão, através do ajuste do modelo estatístico, sendo utilizada a regressão linear múltipla para avaliar a relação entre as propriedades mecânicas e as variáveis independentes. Para isto utilizou-se o software Statistica versão 6, obtendo resultados através da regressão stepwise forward. As matérias-primas foram caracterizadas através das seguintes técnicas: fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX), análise racional (AR), análise térmica diferencial (DTA) e análise granulométrica (AG). Os corpos-de-prova foram compactados por prensagem uniaxial (25 MPa), na sequência secos em estufa a 110 ºC por 24 horas, em seguida sinterizados a 850 ºC, 950 ºC e 1050 ºC, com isoterma de 30 minutos. Os resultados obtidos indicaram que a adição de argilomineral, fundente e quartzo promoveu os melhores resultados nas formulações com adição de caulim. A temperatura de sinterização para o grupo M que proporcionou os menores valores para a retração linear de queima e absorção de água foram obtidos nas temperaturas de 850 ºC e 950 ºC, respectivamente, e os maiores valores para a resistência de ruptura à flexão foram alcançados na temperatura de 950 ºC. No caso do grupo R a temperatura de sinterização que proporcionou os menores valores para absorção de água e retração linear de queima, foi a de 850 ºC, e os maiores valores para a tensão de ruptura à flexão foram atingidos na temperatura de 1050 ºC.

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  • A produção de telha no Estado do Rio Grande do Norte representa 60,6% do total de peças cerâmicas produzidas. Esta concentração produtiva detém fundamental importância na estrutura sócio-econômica do Estado, uma vez que é a principal fornecedora de insumos para o setor de construção civil. Desta forma percebe-se a necessidade de investimento na melhoria da qualidade e da produtividade, promovendo assim inovações tecnológicas no mercado. Neste contexto, o objetivo geral deste estudo é verificar o efeito da adição de argilomineral, fundente e quartzo em duas formulações padrão, assim como o efeito da temperatura de sinterização nas propriedades tecnológicas de retração linear de queima, absorção de água e tensão de ruptura à flexão, através do ajuste do modelo estatístico, sendo utilizada a regressão linear múltipla para avaliar a relação entre as propriedades mecânicas e as variáveis independentes. Para isto utilizou-se o software Statistica versão 6, obtendo resultados através da regressão stepwise forward. As matérias-primas foram caracterizadas através das seguintes técnicas: fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX), análise racional (AR), análise térmica diferencial (DTA) e análise granulométrica (AG). Os corpos-de-prova foram compactados por prensagem uniaxial (25 MPa), na sequência secos em estufa a 110 ºC por 24 horas, em seguida sinterizados a 850 ºC, 950 ºC e 1050 ºC, com isoterma de 30 minutos. Os resultados obtidos indicaram que a adição de argilomineral, fundente e quartzo promoveu os melhores resultados nas formulações com adição de caulim. A temperatura de sinterização para o grupo M que proporcionou os menores valores para a retração linear de queima e absorção de água foram obtidos nas temperaturas de 850 ºC e 950 ºC, respectivamente, e os maiores valores para a resistência de ruptura à flexão foram alcançados na temperatura de 950 ºC. No caso do grupo R a temperatura de sinterização que proporcionou os menores valores para absorção de água e retração linear de queima, foi a de 850 ºC, e os maiores valores para a tensão de ruptura à flexão foram atingidos na temperatura de 1050 ºC.
Teses
1
  • WILLIAM FERNANDES DE QUEIROZ
  • DESENVOLVIMENTO DE MÉTODOS CONSTRUTIVOS E DE NOVOS MATERIAIS EMPREGADOS NA CONFECÇÃO DE CARTUCHOS DE PRÓTESES DE MEMBROS INFERIORES
  • Orientador : EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANGELO RONCALLI OLIVEIRA GUERRA
  • CARLOS MAGNO DE LIMA
  • EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • NAGIB FRANCISCO DA SILVA
  • RAIMUNDO CARLOS SILVERIO FREIRE JUNIOR
  • SÔNIA MARIA MALMONGE
  • Data: 07/08/2008

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  • A fabricação de próteses para amputados de membros inferiores (transfemural e transtibial) exige a confecção de um cartucho com encaixe adequado e personalizado ao perfil de cada paciente. O processo tradicional de atendimento a pacientes, principalmente, em hospitais públicos no Brasil, inicia-se com o preenchimento de uma ficha onde são identificados os níveis de amputação, tipos de equipamentos, encaixes, medidas etc. Atualmente, esse trabalho é realizado de forma manual utilizando-se fitas métricas comuns e paquímetro de madeira para tomada das medidas do coto caracterizando um trabalho bastante rudimentar, e com um alto grau de incerteza geométrica do produto final. Para abordar esse problema foi necessário partir em duas direções simultâneas e correlatas. Inicialmente desenvolveu-se uma ferramenta integrada CAD de visualização 3D para próteses dos tipos transfemoral e a transtibial denominado OrtoCAD I. Ao mesmo tempo em que se fez necessário projetar e construir um equipamento Leitor Mecânico (espécie de scanner tridimensional simplificado) capaz de obter, automaticamente e com acuracidade, as informações geométricas do coto ou da perna sadia. A metodologia inclui a aplicação de conceitos de engenharia reversa para gerar computacionalmente a representação do coto e/ou a imagem reversa do membro sadio. Os materiais usados na fabricação dessas próteses nem sempre obedecem a um critério técnico cientifico, pois se por um lado atende ao critério de resistência por outro traz sérios problemas devido principalmente ao excesso de peso. Isso causa diversos transtornos ao usuário devido à falta de conformidade. Esse problema foi abordado com a criação de um material compósito hibrido para fabricação de cartuchos de próteses. Com o uso do Leitor Mecânico e do OrtoCAD I o novo material compósito, que agrega as propriedades mecânicas de resistência e rigidez com parâmetros importantes como baixo peso e baixo custo, pode ser dimensionado de forma correta. Alem disso consegue-se uma redução de etapas nos atuais processos de fabricação ou até mesmo a viabilidade de uso de novos processos, no âmbito industrial, na obtenção das próteses. Neste sentido, a hibridização do compósito com a combinação entre fibras sintéticas e naturais pode ser uma solução viável aos desafios propostos acima.

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  • A fabricação de próteses para amputados de membros inferiores (transfemural e transtibial) exige a confecção de um cartucho com encaixe adequado e personalizado ao perfil de cada paciente. O processo tradicional de atendimento a pacientes, principalmente, em hospitais públicos no Brasil, inicia-se com o preenchimento de uma ficha onde são identificados os níveis de amputação, tipos de equipamentos, encaixes, medidas etc. Atualmente, esse trabalho é realizado de forma manual utilizando-se fitas métricas comuns e paquímetro de madeira para tomada das medidas do coto caracterizando um trabalho bastante rudimentar, e com um alto grau de incerteza geométrica do produto final. Para abordar esse problema foi necessário partir em duas direções simultâneas e correlatas. Inicialmente desenvolveu-se uma ferramenta integrada CAD de visualização 3D para próteses dos tipos transfemoral e a transtibial denominado OrtoCAD I. Ao mesmo tempo em que se fez necessário projetar e construir um equipamento Leitor Mecânico (espécie de scanner tridimensional simplificado) capaz de obter, automaticamente e com acuracidade, as informações geométricas do coto ou da perna sadia. A metodologia inclui a aplicação de conceitos de engenharia reversa para gerar computacionalmente a representação do coto e/ou a imagem reversa do membro sadio. Os materiais usados na fabricação dessas próteses nem sempre obedecem a um critério técnico cientifico, pois se por um lado atende ao critério de resistência por outro traz sérios problemas devido principalmente ao excesso de peso. Isso causa diversos transtornos ao usuário devido à falta de conformidade. Esse problema foi abordado com a criação de um material compósito hibrido para fabricação de cartuchos de próteses. Com o uso do Leitor Mecânico e do OrtoCAD I o novo material compósito, que agrega as propriedades mecânicas de resistência e rigidez com parâmetros importantes como baixo peso e baixo custo, pode ser dimensionado de forma correta. Alem disso consegue-se uma redução de etapas nos atuais processos de fabricação ou até mesmo a viabilidade de uso de novos processos, no âmbito industrial, na obtenção das próteses. Neste sentido, a hibridização do compósito com a combinação entre fibras sintéticas e naturais pode ser uma solução viável aos desafios propostos acima.
2007
Dissertações
1
  • LEONARDO PEREIRA SARMENTO RODRIGUES
  • Efeitos do envelhecimento ambiental acelerado em compósitos poliméricos
  • Orientador : EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • FRANCISCO ANTÔNIO VIEIRA
  • GEORGE SANTOS MARINHO
  • Data: 26/12/2007

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  • As vantagens do uso de fibras vegetais sobre as fibras sintéticas, como as fibras de vidro, no reforço de compósitos são: baixo custo, baixa densidade, boa tenacidade, boas propriedades térmicas e uso reduzido de instrumentos para o seu tratamento ou processamento. Porém, problemas relacionados com o baixo desempenho mecânico de algumas fibras vegetais, têm dificultado seu uso direto em elementos estruturais. Neste sentido, o aparecimento de materiais alternativos, como os compósitos híbridos, envolvendo fibras sintéticas e naturais, vem sendo incentivado buscando-se melhorar o desempenho estrutural dos compósitos a base só de fibras vegetais. As diferenças entre as propriedades físicas, químicas e mecânicas dessas fibras, principalmente frente às condições ambientais adversas, como a presença de umidade e radiação ultravioleta, vem se tornando uma preocupação a mais na resposta final desses compósitos. No presente trabalho de investigação apresenta-se um estudo comparativo da resistência e rigidez entre dois compósitos, ambos de matriz poliéster ortoftálica, sendo um reforçado com fibras de vidro-E (CV) e o outro híbrido reforçado com fibras vegetais de curauá e fibra de vidro-E (CH). Todo o estudo comparativo teve como base a influência da exposição à raios UV e vapor d’água aquecido nos compósitos, simulando o envelhecimento ambiental. As condições de ensaios são aceleradas através do uso da câmara de envelhecimento. Os compósitos serão avaliados através de ensaios mecânicos estáticos de tração uniaxial e flexão em três pontos. Os compósitos de fibra de vidro e híbridos são de fabricação industrial utilizando o processo de laminação manual (hand lay-up) e foram desenvolvidos na forma de compósitos. Todos foram projetados para atender possíveis aplicações estruturais, como reservatórios e tubulações. Os reforços utilizados nos compósitos foram na formas de mantas de fibras vidro-E curtas (450g/m2 – 5cm) e mechas de fios contínuos (cujo título foi de 0,9 dtex) para as fibras de curauá. Os resultados obtidos mostram claramente a influência do envelhecimento ambiental no desempenho mecânico dos compósitos CV e CH. Também foram analisados aspectos referentes às características finais da fratura para todos os tipos de carregamentos estudados.

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  • As vantagens do uso de fibras vegetais sobre as fibras sintéticas, como as fibras de vidro, no reforço de compósitos são: baixo custo, baixa densidade, boa tenacidade, boas propriedades térmicas e uso reduzido de instrumentos para o seu tratamento ou processamento. Porém, problemas relacionados com o baixo desempenho mecânico de algumas fibras vegetais, têm dificultado seu uso direto em elementos estruturais. Neste sentido, o aparecimento de materiais alternativos, como os compósitos híbridos, envolvendo fibras sintéticas e naturais, vem sendo incentivado buscando-se melhorar o desempenho estrutural dos compósitos a base só de fibras vegetais. As diferenças entre as propriedades físicas, químicas e mecânicas dessas fibras, principalmente frente às condições ambientais adversas, como a presença de umidade e radiação ultravioleta, vem se tornando uma preocupação a mais na resposta final desses compósitos. No presente trabalho de investigação apresenta-se um estudo comparativo da resistência e rigidez entre dois compósitos, ambos de matriz poliéster ortoftálica, sendo um reforçado com fibras de vidro-E (CV) e o outro híbrido reforçado com fibras vegetais de curauá e fibra de vidro-E (CH). Todo o estudo comparativo teve como base a influência da exposição à raios UV e vapor d’água aquecido nos compósitos, simulando o envelhecimento ambiental. As condições de ensaios são aceleradas através do uso da câmara de envelhecimento. Os compósitos serão avaliados através de ensaios mecânicos estáticos de tração uniaxial e flexão em três pontos. Os compósitos de fibra de vidro e híbridos são de fabricação industrial utilizando o processo de laminação manual (hand lay-up) e foram desenvolvidos na forma de compósitos. Todos foram projetados para atender possíveis aplicações estruturais, como reservatórios e tubulações. Os reforços utilizados nos compósitos foram na formas de mantas de fibras vidro-E curtas (450g/m2 – 5cm) e mechas de fios contínuos (cujo título foi de 0,9 dtex) para as fibras de curauá. Os resultados obtidos mostram claramente a influência do envelhecimento ambiental no desempenho mecânico dos compósitos CV e CH. Também foram analisados aspectos referentes às características finais da fratura para todos os tipos de carregamentos estudados.
2
  • AYRLES SILVA GONCALVES BARBOSA
  • Desenvolvimento e Caracterização de Órtese em Compósitos para Proteção da Articulação do Quadril
  • Orientador : JOSE DANIEL DINIZ MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDRÉ ROBERTO DE SOUSA
  • JOSE DANIEL DINIZ MELO
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 27/12/2007

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  • Quedas que resultam em fratura de quadril na população idosa são um importante problema de saúde mundial. Elas podem requerer um longo tempo de cuidado, e ocasionar morbi-mortalidade. O objetivo deste trabalho é desenvolver protetores de quadril com estrutura de compósito e testá-los por meio de um dispositivo de testes que simula a articulação do quadril e onde é aplicada uma energia de impacto de aproximadamente 120 J. Os protetores foram desenvolvidos com compósitos de resina de poliéster e dois tipos de reforços: fibra de vidro e fibra de curauá. De acordo com os resultados dos testes, protetores com três, quatro e cinco camadas de fibra de vidro não apresentaram fratura perceptiva após o ensaio. Em relação aos protetores com quatro e cinco camadas de vidro, os com três camadas de vidro são mais eficientes, levando vantagem, também, em relação ao protetor com fibra de curauá. A adição de EVA (Etileno Vinil Acetato), na composição dos compósitos, aumentou de forma significativa a resistência ao impacto, na região impactada pelo pêndulo. Desse modo, os protetores de compósitos mostram-se aptos mecanicamente, impedindo que a força de impacto atinja o trocânter maior artificial. A força é, então, distribuída aos tecidos adjacentes do trocânter maior. Somado isso, o uso de compósitos permite que o processo de moldagem seja realizado em diferentes formas, o que admite, inclusive, a fabricação de órteses “sob medida”, de acordo com o biotipo do usuário.

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  • Quedas que resultam em fratura de quadril na população idosa são um importante problema de saúde mundial. Elas podem requerer um longo tempo de cuidado, e ocasionar morbi-mortalidade. O objetivo deste trabalho é desenvolver protetores de quadril com estrutura de compósito e testá-los por meio de um dispositivo de testes que simula a articulação do quadril e onde é aplicada uma energia de impacto de aproximadamente 120 J. Os protetores foram desenvolvidos com compósitos de resina de poliéster e dois tipos de reforços: fibra de vidro e fibra de curauá. De acordo com os resultados dos testes, protetores com três, quatro e cinco camadas de fibra de vidro não apresentaram fratura perceptiva após o ensaio. Em relação aos protetores com quatro e cinco camadas de vidro, os com três camadas de vidro são mais eficientes, levando vantagem, também, em relação ao protetor com fibra de curauá. A adição de EVA (Etileno Vinil Acetato), na composição dos compósitos, aumentou de forma significativa a resistência ao impacto, na região impactada pelo pêndulo. Desse modo, os protetores de compósitos mostram-se aptos mecanicamente, impedindo que a força de impacto atinja o trocânter maior artificial. A força é, então, distribuída aos tecidos adjacentes do trocânter maior. Somado isso, o uso de compósitos permite que o processo de moldagem seja realizado em diferentes formas, o que admite, inclusive, a fabricação de órteses “sob medida”, de acordo com o biotipo do usuário.
2005
Dissertações
1
  • GILBERTO ANTONIO GORRICHATEGUI VASQUEZ
  • Avaliação da conformidade dos blocos cerâmicos produzidos em algumas cerâmicas no Rio Grande do Norte

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • MARCUS ANTONIO DE FREITAS MELO
  • ADRIANO ALVES RABELO
  • ORESTES ESTEVAM ALARCON
  • Data: 06/07/2005

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  • A qualidade final das obras realizadas pela indústria da construção civil depende diretamente  da qualidade dos materiais fornecidos e utilizados durante todas as fases de execução das mesmas. A participação do Governo Federal e diversos programas em nível estadual têm estabelecido condições para estimular e exigir a elevação do nível de qualidade na cadeia produtiva da indústria da construção civil. Estes programas visam a conformidade dos produtos às normas técnicas. Dentro deste contexto, o programa de avaliação da conformidade de produtos cerâmicos do RN, está avaliando o grau de conformidade às normas técnicas brasileiras dos blocos e telhas cerâmicas produzidos no pólo cerâmico do estado. Neste trabalho é determinado o grau de conformidade e não-conformidade de blocos cerâmicos de vedação produzidos por algumas empresas em diferentes regiões do RN, tais como: Assú, São Gonçalo do Amarante, Apodi, Parelhas, São José do Mipibu e Macaíba. Utilizando-se as normas técnicas como referência, se procuraram reproduzir em laboratório, os procedimentos experimentais para a realização dos ensaios, tal como estipulado nelas. Foi possível determinar que nenhuma das amostras das empresas avaliadas está plenamente conforme com as normas técnicas vigentes, o que  reflete a condição imperante no mercado.


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  • A qualidade final das obras realizadas pela indústria da construção civil depende diretamente  da qualidade dos materiais fornecidos e utilizados durante todas as fases de execução das mesmas. A participação do Governo Federal e diversos programas em nível estadual têm estabelecido condições para estimular e exigir a elevação do nível de qualidade na cadeia produtiva da indústria da construção civil. Estes programas visam a conformidade dos produtos às normas técnicas. Dentro deste contexto, o programa de avaliação da conformidade de produtos cerâmicos do RN, está avaliando o grau de conformidade às normas técnicas brasileiras dos blocos e telhas cerâmicas produzidos no pólo cerâmico do estado. Neste trabalho é determinado o grau de conformidade e não-conformidade de blocos cerâmicos de vedação produzidos por algumas empresas em diferentes regiões do RN, tais como: Assú, São Gonçalo do Amarante, Apodi, Parelhas, São José do Mipibu e Macaíba. Utilizando-se as normas técnicas como referência, se procuraram reproduzir em laboratório, os procedimentos experimentais para a realização dos ensaios, tal como estipulado nelas. Foi possível determinar que nenhuma das amostras das empresas avaliadas está plenamente conforme com as normas técnicas vigentes, o que  reflete a condição imperante no mercado.

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