Materiais e Processos

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    Dissertação
    An approach for grouping sentences by semantic similarity using language models and graph theory
    (2024) Ramos, João Paulo Oliveira
    Revisão da literatura é uma etapa mandatória durante uma pesquisa cientifica. Nesta fase, o pesquisador está constantemente procurando, lendo e filtrando os artigos que são relacionados a seu tópico de pesquisa. Em um cenário em que um número acumulado de artigos encontrados não são de interesse, tempo e energia são gastos sem resultados concretos. Com o crescimento exponencial de informações como noticias, artigos científicos, um campo chamado Sumarização Automática de Texto (SAT) se destaca. Esse campo é uma aplicação da área de Recuperação de Informação (RI), onde um resumo reduzido e compreensivo é extraído ou gerado a partir de um documento. A sumarização manual toma tempo, é custosa e impraticável frente a quantidade de informação textual disponível. O objetivo desse trabalho é criar um modelo semi-supervisionado capaz de criar um resumo compreensivo de um artigo cientifico, agrupando parágrafos em quarto classes: Objetivo, Metodologia, Resultados e Motivação. A metodologia é composta de sete seções, sendo essas: Seção 4.1 que descreve a base de dados utilizada. Seção 4.2 que trata do pre-processamento dos textos utilizados. Seção 4.3 que trata da metodologia utilizada para extrair as palavras chaves dos textos. Seção 4.4 que trata da metodologia utilizada para criar o grafo de palavras que é utilizado pelos modelos. Na Seção 4.5 é apresentada como os parágrafos são distribuídos entre os buckets. Na Seção 4.6 é apresentado como o modelo de N-gramas foi treinado. Na Seção 4.7.3 é apresentado a métrica de Entropia, e como ela é aplicada no técnica de agrupamento dos textos, junto do algoritmo de Dijkstra que é utilizado em um dos modelos de Entropia. Por ultimo é apresentado na Seção 4.8 o modelo de otimização criado para os modelos de entropia. A base de dados utilizada foi gerada pelo crawler criado por Meng et al. (2021) com o objetivo de extrair os artigos do website Emerald (EMERALD. . . , n.d.). Emerald é um publicador de artigos e revistas cientificas, com uma base de dados com mais de 60 mil documentos de diversos campos de estudo. Cada artigo científico dessa plataforma contém um resumo separado em quatro categorias. sendo essas categorias: proposito, método, achados e valores. O proposito descreve o objetivo do artigo, o método a metodologia e tecnologias, achados encontram-se os resultados do trabalho, e valores encontramos as motivações e valores do artigo científico. Nesse trabalho é utilizado uma base de dados reduzida, pois não foi possível obter acesso completo aos dados da plataforma Emerald. Foram utilizados os artigos marcados como Open Access. No total foram utilizados 643 artigos nos experimentos. Os textos foram separados em parágrafos, cada parágrafo sendo uma das categorias citadas anteriormente. A primeira etapa dos preprocessamentos dos dados, é a extração dos parágrafos. Em seguida, é feita lematização e tokenização dos textos. Para selecionar os as palavras chaves que foram utilizadas no segundo modelo de entropia, foi utilizado o algoritmo Summa (BARRIOS et al., 2016). Foram utilizados cinco palavras por categoria de texto. O grafo de palavras foi criado a partir de um grafo bi-direcionado, onde cada nó é uma palavra e as arestas são as quantidades de vezes que uma palavra se conectou com outra palavra. Em seguida foi feita a soma dos pesos das arestas do grafo, gerando um grafo não-direcional apresentado na Figura 2. Com essa contagem de conexões entre as palavras nas arestas, foi feito o calculo da probabilidade conjunta das arestas, gerando o grafo da Figure 4. Em seguida foi feita a transformação das arestas utilizando o logaritmo negativo, para que seja possível utilizar o algoritmo de Dijkstra para encontrar o menor caminho das palavras de um paragrafo, para as palavras chaves que foram definidas anteriormente. Foram criados dois modelos de entropia, um que utiliza apenas a Entropia como métrica de agrupamento dos paragrafos, e outro que utiliza a entropia, o algoritmo de Dijkstra e as palavras chaves para enviesar o agrupamento dos parágrafos. Os modelos são compostos pelo modelo de linguagem N-grama. No total, foram gerados quatro tamanhos diferentes de N-gramas, sendo eles 2-grama, 3-grama, 4-grama e 5-grama. Cada N-grama é chamado de bucket, no total são criados 4 buckets, um para cada categoria de texto. Cada bucket tem como proposito se especializar em um grupo de texto. No caso do modelo que utiliza apenas a Entropia, o agrupamento é aleatório entre os 4 buckets. Já para o modelo que utiliza as palavras chave, cada bucket tem uma categoria de texto pré-definida. O modelo de otimização criado consiste em avaliar se a entropia geral do modelo esta diminuindo ou não. Se a entropia diminuir, o modelo executa a etapa de troca de textos entre os buckets, por outro lado, se entropia se mantiver no mesmo valor, ou for maior, o modelo não executa a troca dos textos entre os buckets. Nessa etapa são selecionados dois buckets aleatoriamente para cada iteração do modelo. Os experimentos são apresentados no Capitulo 5. Onde é avaliado a performance para cada tamanho de n-grama. A curva de otimização dos modelos para avaliar se a entropia. E por final a influencia das palavras chaves com a utilização do algoritmo de Dijkstra no agrupamento dos textos. Por final foram utilizados dois modelos conhecidos na literatura como base de comparação. O modelo K-means, aprestado na Seção 5.4 e o modelo de LSTM (Long short-term memory) apresentado na Seção 5.5. Os resultados desse projeto demonstraram que ambos os modelos de entropia não conseguiram segmentar os textos nas quatro classes previstas, mesmo quando a entropia geral dos modelos estava diminuindo ou da hipótese de que utilizar as palavras chaves e o algoritmo Dijkstra seria melhor para enviesar o agrupamento dos textos. O modelo Kmeans e LSTM também não obtiveram resultados satisfatórios no agrupamento e classificação dos textos. Conclui-se que a entropia não pode ser utilizada como uma métrica de agrupamento de texto quando utilizada junto do modelo de linguagem N-grama. O modelo Kmeans pode ter seus hiper-parâmetros otimizados para uma possível melhora no agrupamento dos textos, o mesmo pode ocorrer para o modelo LSTM, e sua classificação dos grupos de textos.
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    Análise da cadeia de suprimentos de circuito fechado de baterias de chumbo-ácido
    (2020) Armelin, M. P.
    A cada ano aumenta a importância atribuída pelos pesquisadores e profissionais a questões referentes a sustentabilidade, seja pela degradação ambiental, consumo exacerbado, riscos à saúde, custos envolvidos na recuperação do meio ambiente, entre outros. A sustentabilidade deixou de ser vista apenas pelo prisma do meio ambiente e passou a agregar também a preocupação com aspectos sociais e econômicos, formando assim o tripé da sustentabilidade ou triple bottom line (TBL). Nesse contexto, um processo de cadeia de suprimento fechada - closed-loop supply chain (CLSC) - é fundamental para garantir o fluxo logístico desde a aquisição da matéria-prima até o destino adequado do produto após o término da sua vida útil, de modo a comprometer minimamente o meio ambiente e os recursos naturais. Em particular, essa preocupação é ampliada em situações que envolvem produtos perigosos que podem contaminar o meio ambiente, bem como as pessoas envolvidas em seus processos de produção, como o chumbo. Partindo de uma revisão bibliográfica sobre conceitos de sustentabilidade (TBL), cadeia logística sustentável (sustainable supply chain management - SSCM), cadeia de fornecimento de circuito fechado (CLSC), logística reversa (LR) e reciclagem de baterias de chumbo-ácido, foi avaliada, por meio de um estudo de múltiplos casos de caráter exploratório, uma cadeia automotiva brasileira envolvendo a fabricação, o fornecimento, a recuperação e a reciclagem de baterias de chumbo-ácido, focando principalmente na recuperação e reciclagem do chumbo. O resultado foi uma analise sobre a participação e responsabilidade dos fabricantes, revendedores e empresas de reciclagem no gerenciamento do triple bottom line, destacando as barreiras e motivadores inerentes a sua prática e como os incentivos, financeiros ou não, afetam a taxa de coleta das baterias exauridas
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    Análise da integridade superficial no torneamento endurecido do aço AISI 4317 cementado
    (2013) Branco, Felipe Kulig
    Este trabalho teve como objetivo a analise da integridade superficial do material AISI 4317, cementado, temperado e revenido de dureza media de 59 HRC sujeito ao torneamento de acabamento utilizando pastilhas de CBN (nitreto cubido de boro), variando tres parametros de usinagem, sendo eles velocidade de corte, avanco e profundidade de corte. A caracterizacao da integridade superficial deu-se atraves do estudo da rugosidade media Ra, das tensoes residuais e analise da camada superficial afetada termomecanicamente devido ao processo de usinagem, correlacionadas com as respectivas forcas de usinagem. O planejamento experimental escolhido foi o central composto, comumente utilizado para experimento envolvendo processos de usinagem. As variaveis dependentes, esforcos de usinagem, rugosidade, tensoes residuais e camada superficial afetada, foram associadas estatisticamente as variaveis independentes, velocidade de corte, avanco e profundidade de corte, atraves do programa ¡§Statistica¡¨. As rugosidades medias obtidas variaram 0,32 a 2,80 Ým. O estudo das tensoes residuais indicou que o torneamento introduziu altas tensoes residuais compressivas na subsuperficie das amostras, caracteristica que aumenta a vida a fadiga e minimiza o aparecimento de trincas na superficie e subsuperficie do material. Camadas afetadas foram identificadas na superficie das amostras, verificadas a partir de ensaios metalograficos, apos a usinagem, fenomeno que tende a degenerar a integridade superficial, podendo ser eliminada utilizando processos de superacabamento, ja que pequenas camadas foram encontradas, variando de 1,1 a 5,1 Ým. Dentre as componentes da forca de usinagem, a forca de penetracao foi a que apresentou o maior modulo. Os menores valores das variaveis independentes representaram os parametros de usinagem responsaveis pelas condicoes otimizadas das variaveis dependentes que representam a integridade superficial do aco AISI 4317 torneado depois de cementado-temperado-revenido.
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    Análise de tensões residuais, integridade superficial e forças de usinagem no fresamento do topo de aço SAE 4340 endurecido
    (2009) Banin Júnior, J. R.
    Este trabalho teve o objetivo de estudo das influencias dos parâmetros de corte (velocidade de corte, avanço por dente e profundidade de corte) sobre a integridade superficial de corpos de prova prismáticos de aço SAE 4340 endurecidos a 52 HRC, durante o fresamento de topo, com o uso de ferramentas convencionais de Metal Duro com cobertura. As características da integridade da superfície analisadas foram: rugosidade da superficie, camada branca e tensões residuais. As forças de corte foram medidas através de um dinamômetro tri-direcional, acoplado à mesa da máquina utilizada e com a aquisição dos dados feita pelo Sistema Spider - Catman da HBM. A fase experimental foi planejada e realizada através de um delineamento composto central e analisada pelo software "Statistica". As tensões residuais foram medidas pela técnica do furo cego incremental e interpretadas pelo método Integral com o auxílio do software H-Drill. Os resultaos demonstram que a profundidade de corte foi o parâmetro que mais influencioi nas forças de corte. No que diz respeito à integridade superficial, a rugosidade da superfície apresentou valores de rugosidade "Ra" soemnte encontrados em processos de usinagem mais fina, como a retífica ou mesmo a lapidação. Constatou-se a presença de camada branca, em todos os corpos de prova, porém, com pequenas variações de espessura. As tensões residuais, na maioria dos corpos de prova, mostraram-se positivas na superfície dos corpos de prova e fortemente compressivas na superfície. Não foi observada correlação entre as forças de corte e a integridade superficial no nível de confiança usado neste trabalho
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    Análise e comparação de diferentes composições de powertrain em base termodinâmica: um direcionamento do desenvolvimento tecnológico automotivo
    (2024) Feliciano, Henrique Naim Fenianos
    A discussão acerca da hibridização e eletrificação dos veículos leves e pesados tem sido alvo de diversas iniciativas ao redor do mundo, almejando-se reduzir emissões de gases de efeito estufa, baseando-se em uma análise do berço ao túmulo. Sabe-se que existem fortes incentivos governamentais e fiscais, promovendo um aumento na produção e venda de veículos híbridos e elétricos. Apesar da mitigação significativa ou completa, do tanque à roda, existem as emissões decorrentes da geração e distribuição de energia elétrica para recarga destes dos veículos. Desta forma, a eficiência exergética é uma ferramenta para comparação de diferentes tipos de motorização para o mesmo produto, i.e., transporte. Os dados utilizados para tais comparações provém de simulações de dinâmica longitudinal das configurações veiculares. Assim, é possível quantificar a exergia destruída em um ciclo, seja esta proveniente puramente do combustível do veículo (E22 ou E100) ou proveniente da malha elétrica disponível no Brasil (contemplando assim a destruição de exergia nas usinas do país). Ademais, foi realizada uma análise de sensibilidade da avaliação do ciclo de vida (ACV) para quantificar emissões provenientes da produção, uso e descarte dos produtos em diversos cenários. Também foram levantados índices de renovabilidade exergética complementar a ACV. Os resultados apontam uma destruição de exergia duas vezes maior em um veículo à combustão interna quando comparado a um veículo elétrico à bateria (análise do poço à roda), o que pela ótica do uso racional da energia pode trazer benefícios à sociedade. Os resultados em veículos híbridos variam em função da calibração de uso entre motor a combustão interna e motor elétrico, tornando a exergia consumida e emissões de CO2 dependentes de tal. Os resultados de CO2 emitidos nos ciclos estudados indicam que o Etanol Hidratado E100 pode ser uma alternativa viável à gasolina E22 com uma infraestrutura já presente no Brasil, uma vez que os veículos elétricos podem ter emissões do poço à roda que variam em função da matriz elétrica a ponto de inviabilizar seu uso para redução de emissões. Além disso, a mudança de matriz energética é dada como significativa, representando assim a discrepância da destruição de exergia para um mesmo veículo em um mesmo ciclo, mas em diferentes locais, e assim enfatizando a necessidade de direcionamento de cada configuração de powertrain para determinadas aplicações. Em análise de ciclo de vida, observa-se um maior uso de exergia e emissões decorrentes da produção dos veículos elétricos, enquanto tais parâmetros variam durante seu uso a depender da matriz elétrica em que é realizada a recarga, sendo que para importação da Europa e operação no Brasil os elétricos apresentam uma menor pegada de carbono a partir dos 75.000 quilômetros de uso, para E22 e a partir dos 100.000 quilômetros de uso para E100 (comparados com veículos ICEV produzidos e operados no Brasil). O levantamento dos índices de renovabilidade apontam um possível direcionamento dos veículos elétricos para centros urbanos e de veículos a combustão interna para uso rodoviário. Mostrou-se que veículos elétricos na Europa podem ser menos renováveis do que veículos a combustão movidos a E100
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    Dissertação
    Análise microestrutural de uma Liga Cu-Zn-Al com memória de forma
    (2010) Tozaki, Eizi
    Este trabalho apresenta microestruturas resultantes de tratamentos térmicos e mecânicos de uma liga cobre-zinco-alumínio com memória de forma, fundida e homogeneizada, de composição nominal cobre-25zinco-3alumínio (massa percentual). A liga é laminada a frio com reduções em área de 15 a 60 por cento. Após conformação as amostras sofrem aquecimento a temperaturas de 400 a 600 graus Celsius durante uma hora, e resfriamento em água, para estudo da recristalização. Amostras não conformada são aquecidas para betatização da fase alfa a temperaturas de 700 a 950 graus Celsius e resfriadas em água. Nos tratamentos de betatização ocorrem as fases alfa e beta nas temperaturas de 700 a 900 graus Celsius, diminuindo a fase alfa com a temperatura. O ensaio por espectrometria de energia dispersiva determina a composição das fases de amostras aquecidas a várias temperaturas. Os valores de porcentagem de zinco e alumínio na fase beta são utilizados para cálculos da temperatura de início de transformação martensítica em uma expressão matemática, cujos resultados estão em boa concordância com os encontrados no ensaio por calorimetria exploratória diferencial. A fração volumétrica e composição das fases, resultantes de tratamentos térmicos, são comparadas com as calculadas pelo programa Thermo-Calc, de onde se conclui que os dados calculados por este programa são bastante úteis, na falta de cortes isotérmicos e isopletas de diagramas ternários experimentais nas condições de temperatura e composição de interesse
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    Dissertação
    Análise numérica de um cateter de resfriamento para indução de hipotermia em pacientes pós parada cardiorrespiratória
    (2024) Cavalcanti, Gustavo Moura
    Estudos mostram que a indução de hipotermia leve em casos de parada cardiorrespiratória causa efeitos benéficos como: neuroproteção, redução de pressão intracraniana e diminuição de mortalidade. Dos diversos métodos de resfriamento, o cateter de resfriamento intravascular se mostrou eficiente, seguro, estável e prático durante todo o tratamento. Com base nos estudos existentes, este trabalho propõe criar geometrias tridimensionais em ambiente computacional, tomando como referência os produtos fabricados pela montadora Zoll™ Medical Corporation. Em seguida, o programa de simulação CFD ANSYS Fluent carrega os modelos tridimensionais, por onde é definido o domínio computacional que representa o sangue, a solução salina e o sólido que compõe o cateter, assim como a descrição das propriedades termofísicas de cada domínio. Após definir o problema pelo programa ANSYS Fluent, a simulação inicia e parâmetros como temperatura e fluxo de calor são monitorados para garantir a convergência dos resultados. As respostas foram coletadas e a partir delas foi calculado o coeficiente global de transferência de calor. Por último, o comportamento térmico do corpo humano sob a indução de hipotermia por cateter é avaliado por programa escrito em Python, que auxilia a realizar análises exergética. Durante as simulações, a temperatura de solução salina variou de 1? para 30?, que resultou no aumento do coeficiente global de transferência de calor de 3,55 para 4,14 W/K (aumento de 16,6%). Similarmente, a vazão de solução salina aumentou de 100 ml/min para 300 ml/min, no qual resultou no aumento do parâmetro de 3,87 até 8,19 W/K (ganho de 110,9%). A espessura dos balões foi alterada de 0,05mm para 0,2 mm, observando uma perda de 6,40 até 2,59 W/K (decréscimo de 59,5%). Por último, a adição de ranhuras nos balões gerou uma queda no desempenho
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    Anisotropia de propriedades mecânicas de poliamida 12 processada por manufatura aditiva em tecnologia MJF
    (2022) Araújo, Renato da Cunha
    O processo Multi Jet Fusion (MJF) é uma tecnologia de manufatura aditiva pertencente ao sub-grupo PBF (Fusão em Leito de Pó), cuja patente, ainda ativa, pertence a Hewllet-Packard (HP); a empresa declara que o equipamento pode produzir peças isotrópicas até 10 vezes mais rapidamente que outras tecnologias. Por se tratar de uma tecnologia relativamente nova, há poucos estudos relacionados ao comportamento mecânico, principalmente em relação ao módulo de elasticidade e às tensões limites de escoamento, em tração e flexão, de peças obtidas pela mesma, e em nenhum deles há amostras produzidas com angulações entre o plano de deposição e a mesa de trabalho, lacuna de conhecimento que este estudo visa preencher. Outra análise que este estudo trará é se há gradiente de temperatura em diferentes posições da mesa de impressão e em que intensidade este gradiente influencia nas propriedades mecânicas. Os ensaios de tração foram realizados seguindo a norma ASTM D638-03 e os de flexão seguiram a norma ASTM 790-03. Em ambos foram encontradas diferenças consideráveis de propriedades mecânicas entre amostras impressas com diferentes planos de deposição e em diferentes localizações na cuba, sendo que a variação do plano de deposição possui maior influência sobre as propriedades do que a localização na cuba. Tais diferenças não são provenientes de variações dimensionais. A densidade ou a cristalinidade também não são as responsáveis pelas variações de propriedades mecânicas visto que os ensaios (de densidade e obtenção de cristalinidade por difratometria de raio-X) não mostraram variações estatisticamente significativas para justificar a anisotropia de propriedades encontrada. Uma relação linear, que pode justificar tais diferenças, foi encontrada entre as propriedades mecânicas e a área a ser sinterizada em cada amostra para a formação de uma camada, de forma que quanto maior a área a ser sinterizada menores são as propriedades mecânicas
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    Aprendizado de máquina para classificação da desocupação de leitos pós-cirúrgicos: um estudo sobre pacientes cardiopatas congênitos
    (2020) Teramachi, A. G.
    As cardiopatias congênitas estão entre as anomalias congênitas mais comuns e caso não sejam descobertas e tratadas adequadamente em um estágio inicial, bebês e crianças terão uma qualidade de vida ruim e poderão ir a óbito no decorrer do tempo. Em muitos casos, faz-se necessária a intervenção cirúrgica antes do primeiro ano de vida e quando ela ocorre, é importante estimar o tempo de ocupação dos leitos pós cirúrgicos, tanto para o gerenciamento de capacidade, planejamento e otimização de recursos por parte do hospital quanto para orientar os pacientes e suas famílias. O presente estudo tem como objetivo propor dois modelos, através da utilização de algoritmos de Aprendizado de máquina (Machine Learning), um para classificação do tempo de ocupação de leitos de UTI pós cirúrgicos, outro para classificação do tempo de ocupação de leitos de enfermaria pós cirúrgicos, já que são raras as pesquisas relacionadas ao tempo de ocupação de leitos pós cirúrgicos de enfermaria individualmente. Os dados utilizados para treinamento dos algoritmos são referentes a cirurgias cardíacas realizadas em pacientes portadores de cardiopatias congênitas, extraídas do banco de dados ASSIST, particular do Instituto do Coração do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (InCor - FMUSP). Os algoritmos treinados foram: Random Forest, ExtraTrees, Gradient Boosting, Adaboost, Support Vector Machine e a rede neural Multilayer Perceptron treinada utilizando o algoritmo Backpropagation. O modelo que apresentou o melhor desempenho para classificação do tempo de ocupação dos leitos de UTI foi o Random Forest para classificação do tempo de ocupação dos leitos de enfermaria foi o Gradient Boosting
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    Avaliação da Anisotropia em chapas de aço de baixo carbono SAE 1006, extra low carbon e aços livres de intersticiais
    (2011) Simião, Mauricio
    Esta pesquisa tem como objetivo caracterizar três tipos de aço de baixo carbono em termos de propriedades mecânicas, parâmetros de estampabilidade (anisotropia normal, média e planar) e suas características microestruturais. As ligas analisadas foram um aço da classe SAE 1006, um aço com valor de carbono extra baixo (Extra Low Carbon) e um liga de aço livre de intersticiais (IF) estabilizado ao nióbio. A microestrutura, propriedades mecânicas, coeficiente de anisotropia normal, médio e planar foram considerados para avaliar as ligas de aço estudadas com relação às operações de estampagem. O aço livre de intersticiais (IF) estabilizado ao nióbio apresentou os valores mais elevados de anisotropia média indicando que este aço é a melhor escolha para operações de estampagem onde prevalece o embutimento. O valor para o coeficiente de anisotropia planar dos aços extra low carbon (ELC) indica que também esta classe de aços apresenta menor formação de orelhas. O aço SAE 1006 apresentou seus valores abaixo das duas outras ligas em anisotropia média e planar, indicando que esta liga pode possuir grande tendência na formação de orelhas em operações de estampagem onde prevalece o embutimento.
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    Avaliação da morfologia e das propriedades mecânicas, térmicas e de biodegradação de compostos de PLA/PBAT contendo argila montmorilonita e/ou extensores de cadeia
    (2014) Freitas, A. L. P. L.
    O presente trabalho apresenta a avaliação da morfologia e das propriedades mecânicas, térmicas e de biodegradação de compostos de PLA/PBAT (ECOVIO® F Blend C2224) contendo argila montmorilonita (MMT) (Cloisite® 20A) e/ou extensores de cadeia (Joncryl® extrusora corrotacional de dupla rosca. Os grânulos processados foram avaliados, injetados e prensados em corpos de prova. A morfologia dos compostos avaliados foi verificada através da microscopia eletrônica de varredura (MEV) utilizando-se superfícies de fratura de corpos de prova provenientes dos ensaios de impacto. O grau de esfoliação da argila na matriz polimérica foi comprovado pelos ensaio de difração de raios X (DRX) e a efetividade dos extensores de cadeia por índice de fluidez (IF). As propriedades mecânicas foram verificadas através de ensaios de resistência à tração, flexão e impacto, e as propriedades térmicas a partir de temperatura de deflexão térmica (HDT). Para o ensaio de biodegradação corpos de provas foram enterrados em solo simulado com temperatura e umidade controladas, e de tempos em tempos analisou-se a perda de massa dos mesmos. A análise morfológica indicou que as blendas obtidas estão em forma de dispersão de gotas. Observou-se que para todas as composições analisadas houve segregação da fase dispersa para o centro do corpo de prova injetado. A argila MMT favoreceu a coalescência das partículas no centro dos corpos de prova. Os resultados dos ensaios de raios X indicaram que o tipo de processamento para a obtenção dos corpos de prova afetou a esfoliação da argila na matriz das blendas: a argila apresentou-se esfoliada em corpos de prova prensados e intercalada em corpos de prova injetados. A adição de MMT resultou num decréscimo das propriedades mecânicas. Todavia, a adição de MMT estimulou a biodegradação do material, além de retardar a sua degradação térmica. Os extensores de cadeia promovem recuperação de parte das propriedades mecânicas em flexão e impacto perdidas com o processamento e com a inclusão da argila e retardaram a degradação térmica dos compostos. Dentre os exgtensores o de estrutura ramificada (Joncryl® 4368) mostrou-se mais eficiente que o de estrutura linear (Joncryl® 4300) no aumento da massa molar.
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    Avaliação de parâmetros de ensaio para determinação de temperatura crítica de Pite em aço inoxidável dúplex por via potenciostática
    (2018) Spedo, G. R. C.
    A influência do potencial aplicado e da concentração de íons cloreto na determinação da temperatura crítica de pite (CPT) através da técnica de polarização potenciostática foi estudada num aço inoxidável dúplex (DSS) UNS S31803. Os potenciais aplicados para os ensaios de polarização potenciostática (300, 500, 600, 700 ou 800 mVAgAgCl) foram escolhidos dentro do trecho passivo comum às curvas de polarização potenciodinâmicas obtidas para as concentrações de íons cloreto de 0,3 a 5 M, à temperatura ambiente. A determinação da CPT em condições de ensaio menos severas (menores concentrações de íons cloreto e baixos potenciais aplicados), conduziram a resultados com alta dispersão, e com tendência de diminuição da CPT quando a severidade do ensaio aumenta, mostrando dependência dos valores de CPT com a concentração de cloretos e potencial aplicado. As determinações de CPT para o DSS UNS S31803 que apresentam menor dispersão e podem ser considerados independentes de potencial e concentração de cloretos são obtidos nas condições de ensaio: 600 mVAgAgCl com 5 M NaCl, 700 mVAgAgCl com 3 ou 5 M NaCl e 800 mVAg/AgCl com 1 a 5 M NaCl. A CPT independente de concentração de cloretos e do potencial para o DSS UNS S31803 ocorre em torno de 50 ?C. A caracterização dos pites por meio de microscopia mostra que existem de 1 a 3 pites estáveis por amostra após a determinação da CPT. O pite estável apresenta morfologia rendilhada, com diâmetro de Feret em torno de 100 µm. Foi observado que quanto maior a concentração de cloretos, menor o tamanho dos pites formados. Outro parâmetro que contribui com o aumento do tamanho dos pites é o potencial aplicado, sendo que o aumento do potencial aplicado conduz a pites maiores. Abaixo da cobertura rendilhada, o pite cresce corroendo fases e estruturas preferencialmente, formando galerias e resultando em uma estrutura alveolar. Estas galerias são maiores em condições mais severas de ensaio (maiores concentrações de íons cloreto e potenciais aplicados).
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    Avaliação de propriedade de fadiga de compósitos de polipropileno reforçado com fibras de coco
    (2013) Moraes, Dijan Vinicius Osti de
    Devido à busca por redução de custos, os compósitos de polímeros reforçados com fibras naturais têm sido alvo de estudos nos últimos anos. A maior preocupação nas aplicações de polímeros e compósitos é a de ocorrer fratura, e um dos principais geradores de falhas é a fadiga, a qual é causada por carregamentos cíclicos. Todavia, a investigação das propriedades cíclicas de compósitos de fibras naturais tem sido pouco realizada. Assim este trabalho propõe o estudo da influência da variação da frequência da solicitação mecânica na resistência e na vida em fadiga de compósitos de polipropileno (PP) reforçado com fibra de coco. Para análise desta influência, utilizaram-se ensaios de fadiga por flexão alternada com diferentes frequências de ensaio (entre 5 e 35 Hz). Após a realização dos ensaios de tração e flexão monotônicos realizados neste estudo e da análise dos resultados verificou-se que a adição dos 40% de fibras de coco e dos 4% de PP-g-MA (agente compatibilizante) propiciou ganhos nas propriedades mecânicas, tornando o compósito mais rígido e resistente do que o PP puro, tanto em tração quanto em flexão. Estes ganhos foram obtidos graças à devida transferência de cargas da matriz para as fibras, fato garantido pela efetiva aderência das fibras na matriz devido ao uso do agente compatibilizante. Para as propriedades cíclicas, observou-se que a frequência influi na vida em fadiga do compósito, já que ao aumentar a frequência de ensaio de 5Hz até 35 Hz, reduziu-se a vida do material nas diferentes amplitudes de deformações estudadas, devido à maior geração de calor por histerese, podendo até mudar o tipo de falha por fadiga predominante.
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    Dissertação
    Avaliação experimental do efeito de ciclos térmicos nas propriedades mecânicas convencionais e à fratura de ferros fundidos cinzentos hipoeutéticos ligados
    (2012) Orlando, Pedro Humberto Gândara,
    Ferros fundidos cinzentos são amplamente utilizados na indústria metal-mecânica pela interessante combinação de propriedades mecânicas e térmicas proporcionadas. Ao longo de sua vida útil, componentes mecânicos diversos precisam suportar solicitações mecânicas e térmicas (separada ou conjuntamente) sem comprometer sua integridade estrutural (p. ex.: pelo surgimento de trincas). Frente ao comportamento frágil usualmente apresentado por tais materiais em deformação, diversas técnicas de processamento são utilizadas para se atingir as propriedades desejadas de tenacidade, fazendo este material ter grande importância no atual estágio de desenvolvimento da indústria. Entretanto, algumas aplicações práticas submetem os ferros fundidos cinzentos a ciclos de aquecimento (inclusive com austenitização do material) seguidos de resfriamentos bruscos, como ocorre em sistemas de frenagem de grande porte aplicáveis a veículos pesados. Tais ocorrências reduzem expressivamente as propriedades mecânicas desses materiais e favorecem a nucleação e propagação de trincas, podendo incorrer em falhas catastróficas. Neste cenário, o objetivo deste trabalho é investigar a influência de ciclos térmicos simulados em laboratório nas microestruturas e principalmente nas propriedades mecânicas convencionais e à fratura destes materiais. Para tal, são conduzidos ensaios mecânicos de tração, de impacto e de tenacidade à fratura utilizando corpos de prova compactos C(T). A título de estudo e relevância tecnológica, dois ferros fundidos com composições químicas diferentes entre si foram selecionados para melhor suportar os desenvolvimentos e as conclusões. Os resultados apontaram que ciclos térmicos envolvendo austenitização e resfriamentos típicos de algumas aplicações reais na indústria automotiva propiciam a formação de fases frágeis (martensita) incorrendo em severa redução de propriedades mecânicas de resistência e ductilidade. Reduções de até 83% foram obtidas em propriedades de tenacidade à fratura e absorção de energia quando da ocorrência dos tratamentos térmicos, o que chama a atenção para a relevância da consideração destes fenômenos para atividades de projeto e avaliação de integridade estrutural que busquem segurança. Uma discussão crítica sobre a descrição da fratura de ferros fundidos utilizando integral J e práticas laboratoriais alternativas é também conduzida e motiva estudos/ investigações futuros na área.
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    Dissertação
    Avaliação fenomenológico-experimental do efeito da triaxialidade de tensões pós-instabilidade na determinação das propriedades tensão-deformação por meio do ensaio de tração uniaxial
    (2012) Ganharul, Grace Kelly Quarteiro
    A utilização de códigos computacionais para a simulação numérica de fenômenos e processos mecânicos que envolvem deformações plásticas significativas tem sofrido expressiva expansão nos últimos anos. Entretanto, uma das maiores limitações para o aumento da precisão das análises é a fiel caracterização das propriedade mecânicas relacionando tensão e deformação verdadeiras dos materiais para grandes níveis de deformação plástica. Tais resultados são usualmente obtidos por meio de ensaios de tração unixial, porém a ocorrência da estricção dificulta a avaliação direta sob regimes de elevada plasticidade, já que um estado triaxial de tensões complexo é estabelecido. Assim, o presente estudo investiga as metodologias exixtentes para a avaliação experimental de curvas tensão por deformação verdadeiras incorporando as correções oriundas da presença de estricção em espécimes cilíndricos e isotrópicos. Ênfase é dada ao estudo das deduções e hipóteses das correções propostas por Bridgman (método clássico e mais difundido) e por outros pesquisadores que focaram na descrição da evolução geométrica do corpo-de-prova após a ocorrência de instabilidade plástica. A aplicação de tais teorias aos ensaios conduzidos ao longo do trabalho permitiu uma análise de sua aplicabilidade, assim como a proposição de novas técnicas laboratoriais e de tratamento fenomenológico da estricção. Neste cenário, as atividades e objetivos do presente estudo residem em: i) ensaiar materiais metálicos dúcteis ferrosos e não ferrosos para caracterizar experimentalmente a evolução geométrica e de cargas na estricção dos corpos-de-prova cilíndricos sob tração unixial; ii) aplicar e discutir criticamente as correções de Bridgman e de outros pesquisadores aos experimentos; iii) desenvolver uma técnica de análise de imagens de alta resolução que permita um incremento de precisão na aplicação dos métodos existentes; iv) explorar a evolução geométrica da estricção de espécimes cilíndricos motivando e dando suporte a futuras pesquisas na área. Como resultado, o trabalho contribui com um maior suporte à determinação de propriedades verdadeiras dos materiais de engenharia até a fratura. Os resultados demonstram que alguns dos métodos disponíveis na literatura apresentam expressivas limitações na correção dos efeitos de triaxialidade, especialmente para materiais que não os aços. O uso de análise de imagens em alta definição sincronizadas aos ensaios, por outro lado, forneceu grande precisão na descrição mecânico-experimental do fenômeno da instabilidade, viabilizando a aplicação adequada das correções disponíveis. Ainda, o acompanhamento da evolução geométrica dos espécimes pós-instabilidade permitiu conclusões de interesse a pesquisas futuras que podem facilitar ainda mais as práticas laboratoriais propostas