Propriedades mecânicas de peças com dimensões estruturais de Pinus spp: correlação entre resistência à tração e classificação visual

A redução da disponibilidade de espécies de madeiras nativas e seus efeitos na economia, associada ao fortalecimento dos conceitos de preservação ambiental, criou a necessidade de desenvolvimento de alternativas viáveis para utilização racional de espécies de reflorestamento. E uma das opções é a realização de classificação visual das peças. Autores de trabalhos desenvolvidos nessa linha de pesquisa verificaram a adequação das regras de classificação visual do Southern Pine Inspection Bureau (SPIB) dos EUA à madeira de Pinus do Brasil e apresentaram proposta para normalizar o processo de classificação visual dessa madeira. Nessa classificação, os aspectos com maior influência são: presença de nós, desvio de grã em relação ao eixo da peça e densidade de anéis de crescimento. Assim, esta pesquisa apresenta um estudo experimental que consistiu na classificação visual e determinação da resistência à tração de 85 peças de Pinus spp e um estudo teórico, que propôs uma equação para determinar a resistência à tração média de peças estruturais em função da classificação visual. Com este trabalho, foi possível observar a influência dos nós e dos anéis de crescimento sobre a resistência à tração das peças analisadas.

Desmistificando os braquetes autoligáveis

Atualmente, os braquetes autoligáveis têm sido associados a tratamentos mais rápidos e eficazes, o que desperta a curiosidade em compará-los ao sistema convencional. Ao contrário dos braquetes tradicionais, os autoligáveis não necessitam de ligaduras, sejam elásticas ou metálicas. A literatura é farta em concluir que essa característica diminui, ostensivamente, a resistência do atrito durante as mecânicas de deslize. Além disso, existem alegações sobre a dimimuição da necessidade de extrações e de expansão maxilar com o uso desses acessórios. Portanto, o objetivo dessa revisão de literatura foi buscar os mais novos estudos a respeito dos aparelhos autoligáveis atualmente utilizados nos tratamentos ortodônticos, confirmando ou retificando as especulações vigentes.

Resíduos de sisal como reforço em compósitos de polipropileno virgem e reciclado

Foram estudadas as propriedades térmicas e mecânicas de compósitos de polipropileno, virgem e reciclado, reforçados com 30% em massa de fibras residuais de sisal, assim como o perfil de processamento e a morfologia da matriz polimérica. Para tanto, foram determinadas a resistência à tração, o módulo de Young, alongamento na ruptura, e energia de impacto. As amostras também foram caracterizadas por MEV, DMTA e TG. Para ambos os compósitos de polipropileno, virgem e reciclado, com a adição das fibras, o alongamento na ruptura mostrou uma queda significativa, enquanto que a resistência à tração não sofreu grandes variações. Houve um aumento significativo nos valores de tração na ruptura e de energia de impacto com a adição das fibras de sisal na matriz de polipropileno. As análises térmicas mostraram ligações secundárias, como as ligações polares, entre as fibras e a matriz, concordando com o comportamento mecânico dos compósitos. Constatou-se que a temperatura de transição vítrea não variou após a adição da fibra.

Influência do grau de hidrólise do poli(vinil álcool) nas propriedades físicas de filmes à base de blendas de gelatina e poli(vinil álcool) plastificados com glicerol

O objetivo deste trabalho foi o estudo do efeito do Grau de Hidrólise (GH) do poli(vinil álcool) (PVA) nas propriedades dos filmes à base de blendas de gelatina suína e PVA com dois GH. Os filmes foram produzidos com soluções com 2 g de macromoléculas/100 g de solução, contendo 23,1 g de PVA.100 g-1 de macromoléculas e 25 g de glicerol/100 g de macromoléculas. As propriedades mecânicas e térmicas, cor, opacidade, umidade e solubilidade, além de espectros de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) dos filmes, foram estudadas. As soluções foram analisadas por reometria dinâmica. Os filmes produzidos com o PVA de menor GH foram mais higroscópicos e mais solúveis. Mas o tipo de PVA não afetou a cor, afetando a opacidade e o brilho dos filmes. O PVA com maior GH proporcionou filmes mais resistentes, e o PVA de menor GH produziu filmes mais resistentes à tração, embora menos deformáveis na perfuração. O GH do PVA não afetou a temperatura de transição vítrea dos filmes, determinada na primeira varredura, mas a afetou na segunda varredura. Os resultados das análises de FTIR corroborraram com esses resultados. As propriedades viscoelásticas das soluções não foram afetadas pelo GH do PVA, muito possivelmente por se tratar de soluções diluídas.

An Eulerian Immersed Boundary Method for flow simulations over stationary and moving rigid bodies

The fluid flow over bodies with complex geometry has been the subject of research of many scientists and widely explored experimentally and numerically. The present study proposes an Eulerian Immersed Boundary Method for flows simulations over stationary or moving rigid bodies. The proposed method allows the use of Cartesians Meshes. Here, two-dimensional simulations of fluid flow over stationary and oscillating circular cylinders were used for verification and validation. Four different cases were explored: the flow over a stationary cylinder, the flow over a cylinder oscillating in the flow direction, the flow over a cylinder oscillating in the normal flow direction, and a cylinder with angular oscillation. The time integration was carried out by a classical 4th order Runge-Kutta scheme, with a time step of the same order of distance between two consecutive points in x direction. High-order compact finite difference schemes were used to calculate spatial derivatives. The drag and lift coefficients, the lock-in phenomenon and vorticity contour plots were used for the verification and validation of the proposed method. The extension of the current method allowing the study of a body with different geometry and three-dimensional simulations is straightforward. The results obtained show a good agreement with both numerical and experimental results, encouraging the use of the proposed method.

Numerical investigation of the three-dimensional secondary instabilities in the time-developing compressible mixing layer

Mixing layers are present in very different types of physical situations such as atmospheric flows, aerodynamics and combustion. It is, therefore, a well researched subject, but there are aspects that require further studies. Here the instability of two-and three-dimensional perturbations in the compressible mixing layer was investigated by numerical simulations. In the numerical code, the derivatives were discretized using high-order compact finite-difference schemes. A stretching in the normal direction was implemented with both the objective of reducing the sound waves generated by the shear region and improving the resolution near the center. The compact schemes were modified to work with non-uniform grids. Numerical tests started with an analysis of the growth rate in the linear regime to verify the code implementation. Tests were also performed in the non-linear regime and it was possible to reproduce the vortex roll-up and pairing, both in two-and three-dimensional situations. Amplification rate analysis was also performed for the secondary instability of this flow. It was found that, for essentially incompressible flow, maximum growth rates occurred for a spanwise wavelength of approximately 2/3 of the streamwise spacing of the vortices. The result demonstrated the applicability of the theory developed by Pierrehumbet and Widnall. Compressibility effects were then considered and the maximum growth rates obtained for relatively high Mach numbers (typically under 0.8) were also presented.

A física do violino

Neste artigo apresentamos uma descrição geral da física do violino, analisando os conceitos que lhes dão sustentação física e que revelam toda a riqueza e o potencial pedagógico do assunto. Destacamos as contribuições de físicos como Helmholtz, Savart, Raman e Saunders no esforço para descrever a vibração produzida pelo arco nas cordas, e por compreender as propriedades acústicas do instrumento. Descrevemos a função de cada uma das componentes do instrumento e discutimos a importância dos modos normais de vibração dos tampos e do cavalete na resposta acústica do violino. A ressonância acústica da caixa do violino (ressonância de Helmholtz) será discutida fazendo-se um paralelo entre osciladores mecânico, elétrico e acústico. Discutiremos a resposta acústica do violino e descreveremos a produção de seu som caraterístico, que resulta da forma de onda originada pela excitação das cordas pelo arco, influenciada pelas vibrações e ressonâncias do corpo do violino, seus tampos e o cavalete.

Estudo do mecanismo de corrosão por pites em água do mar de aços inoxidáveis supermartensíticos microligados com Nb e Ti

Os aços inoxidáveis supermartensíticos (SMSS) são usados em ambientes agressivos devido à sua boa soldabilidade, boas propriedades mecânicas em temperaturas elevadas e superior resistência à corrosão sob tensão. Aplicações na exploração de petróleo demandam superior combinação de propriedades e os aços inoxidáveis duplex e superduplex têm sido aplicados nessa área, a despeito de seus custos elevados. Os SMSS consistem numa alternativa técnica e econômica ao uso daqueles aços. Nesse trabalho, adições de Nb e Ti foram realizadas com o intuito de minimizar o efeito de sensitização, promover o refino de grãos e foram estudados os aspectos microestruturais e a resistência à corrosão por pites em água do mar. A formação e a evolução dos pites foram acompanhadas por ensaios de corrosão, microscopia óptica e eletrônica, focalizando suas morfologias. O aço com Ti apresentou o melhor desempenho quanto à corrosão, com o maior potencial de corrosão e menor potencial de pite entre os aços em estudo. O aço com Nb, apesar de apresentar potencial de corrosão superior ao do aço sem adição, teve um potencial de pite inferior ao do mesmo.

Aplicação de indentação instrumentada na caracterização mecânica de poliuretana derivada de óleo de mamona

Neste trabalho são investigadas as propriedades mecânicas de poliuretana derivada do óleo de mamona, utilizando a técnica de indentação instrumentada com penetradores de geometrias piramidal e esférica. Foi analisada a influência da forma do penetrador utilizado nos ensaios de indentação instrumentada para se obter valores das propriedades mecânicas de polímero derivado de óleo de mamona. Os penetradores utilizados são de pontas piramidais dos tipos Berkovich e canto de cubo e esférico de raio igual a 150 μm em um Nanoindenter XP TM com cargas aplicadas entre 1 e 200 mN. As penetrações variam de acordo com o formato do penetrador, sendo maiores para pontas agudas. A dureza e o módulo de elasticidade foram determinados, utilizando o método de Oliver e Pharr. Verificou-se que os valores medidos para a dureza são maiores para penetradores mais agudos. Os valores obtidos com a ponta piramidal Berkovich foram de 0,14 GPa para pequenas penetrações e 0,12 GPa para maiores penetrações. Já os valores obtidos com ponta canto de cubo foram 25 a 30% maiores. Isso está relacionado com os volumes das regiões que apresentam deformações plásticas elevadas, no caso de penetradores agudos comparados com os volumes das regiões que sofrem deformações viscoelásticas. A viscosidade aparente determinada, utilizando penetrador esférico em testes de força aplicada constante, é igual a (22 ± 2) × 10(12) Pa.s.

Effect of experimental heat treatment on mechanical properties of resin composites

The aim of this study was to verify the influence of an experimental heat treatment (170ºC/10 min) using a casting furnace on the mechanical properties (hardness and flexural strength) of 2 commercial direct resin composites (TPH Spectrum and Filtek P60) compared to a commercial indirect resin system (BelleGlass). Heat treatment temperature was determined after thermal characterization by thermogravimetry (TG) and differential scanning calorimetry (DSC). Data was analyzed by ANOVA and Tukey's test at 5% significance level. There was statistical significance for the main factor heat treatment (p=0.03) and composite (p=0.02), for flexural strength. For Knoop hardness, only the main factor composite was statistically significant (p=0.00). P60 presented higher hardness than TPH. No statistically significant correlation between mechanical properties tested was detected. Based on these results, it was possible to conclude that heat treatment influenced flexural strength of direct composites, while it was not observed for hardness. The association of direct composites with a simple post-cure heat treatment may be an alternative for current indirect composite systems, although more studies are needed to verify other properties of the composites for this application.

Proteção de Bromeliaceae para evitar a formação de criadouros de Aedes aegypti (Diptera: Culicidae)

As plantas da família bromeliaceae constituem criadouros de Aede aegypti. O presente estudo de campo mostrou que medidas mecânicas podem ser uma solução para o controle do mosquito nessas plantas. Na região norte do estado do Paraná, área de infestação por Ae. aegypti, q5 bromélias foram monitoradas durante um ano após receberem tratamento com palha de madeira e cascas de árvore. Nesse período não foram observadas formas imaturas de mosquitos, o que sugere que o uso deste material natural pode servir como medida complementar aos programas de controle vetorial.