Fractografia quantitativa: correlação entre dimensão fractal e tenacidade à fratura em compósitos fibra de carbono/epóxi

The fracture surfaces express the sequence of events of energy release due to crack propagation by linking the relief of the fracture to the loading stresses. This study aims to evaluate the heterogeneity of the critical zone for the advancement of the crack along its entire length in a thermoset composite carbon fiber and epoxy matrix, fractured in DCB testing (Double Cantilever Beam) and ENF (End-Notched Flexure). Investigations were made from image stacks obtained by optical reflection of extended depth from focus reconstruction. The program NIH Image J was used to obtain elevation map and fully focused images of the fracture surface, whose topographies were quantitatively analyzed. The monofractal behavior for DCB samples was assessed as being heterogeneous along the crack front and along the crack for all the conditionings. For the samples fractured in ENF test, there was a strong positive correlation to the natural condition, considering the fibers at 0° for the monofractal dimension and structural dimension (Df and Ds). For fibers at 90° to crack propagation, there was a moderate positive correlation for the textural dimension of natural condition. However, for the samples under ultraviolet condition and those subjected to thermal cycles, there was no correlation between the fractal dimension and fracture toughness in mode II

Comparação de compósitos obtidos via RTM de resina epóxi e fibra de carbono com e sem descontinuidade nos tecidos

Technology is growing interest in the use of composites, due to the requirement of lighter materials and more resistant, factors essential to meet the project specifications and reduce the operational cost. In the production of high performance structural composites, considering the aerospace criteria, the domestic industry has shown interest in the process of resin transfer molding (RTM) for reproducibility and low cost. This process is suitable for producing components of polymeric composites with relatively simple geometries, consistent thicknesses, high quality finish with no size limitations. The objective of this work was machined carbon steel to make a matched-die tooling for RTM and produce two composite plates of epoxy resin and carbon fiber fabric with and without induced discontinuities, which were compared towards their impregnation with ultrasound, their properties via tensile tests and thermal analysis. In ultrasonic inspection, it was found good impregnation of the preform of both composites. In the thermal analysis it was possible to check the degradation temperature of the composites, the glass transition temperature and it was found that the composites showed no effective cure cycles, but presented good performance in the tensile test when compared with aluminum alloy 7050 T7451 . The results showed that the injection strategy was appropriate since the laminate exhibited a good quality for the proposed application

Cinética de degradação do sistema resina epóxi/fibra de carbono

With the increasing demand for electricity, the retraining of transmission lines is necessary despite environmental restrictions and crossings in densely populated areas to build new transmission and distribution lines. Solution is reuse the existent cables, replacing the old conductor cables for new cables with higher capacity power transmission, and control of sag installed. The increasing demand for electrical power has increased the electric current on the wires and therefore, it must bear out temperatures of 150°C or more, without the risk of the increasing sag beyond the established limits. In the case of long crossings or densely populated areas, sag is due to high weight of the cable on clearance. The cable type determines the weight, sag, height and the towers dimensions, which are the items that most influence the investment of the transmission line. Hence, to reduce both cost of investment and maintenance of the line, the use of a lighter cable can reduce both number and the height of the towers, with financial return on short and long term. Therefore, in order to increase the amount of transmitted energy and reduce the number of built towers and sag, is recommended in the current work substitute the current core material (steel or aluminium) for alternatives alloys or new materials, in this case a composite, which has low density, elevated stiffness (elasticity module), thus apply the pultruded carbon fiber with epoxy resin as matrix systems and perform the study of the kinetics of degradation by thermogravimetric analysis (TGA), dynamic mechanical analysis (DMA) and differential scanning calorimetry (DSC), according to their respective standards

Avaliação do efeito ambiental nas propriedades mecânicas e viscoelásticas de compósitos híbridos de titânio/fibra de carbono/resina epóxi

Hybrid composites combining metal plates and laminates with continuous fiber reinforced polymer, called fiber-metal (CHMF), have been particularly attractive for aerospace applications, due mainly to their high mechanical strength and stiffness associated with low density. These laminates (CHMF) consist of a sandwich structure consisting of layers of polymer composites and metal plates, stacked alternately. This setting allows you to combine the best mechanical performance of polymer composites reinforced with long fibers, to the high toughness of metals. Environmental effects should always be considered in the design of structural components, because these materials in applications are submitted to the effects of moisture in the atmosphere, the large cyclical variations of temperature around 82 ° C to -56 ° C, and high effort mechanical. The specimens of fibermetal composite were prepared at EMBRAER with titanium plates and laminates of carbon fiber/epoxy resin. This study aims to evaluate the effect of different environmental conditions (water immersion, hygrothermal chamber and thermal shock) of laminate hybrid titanium/carbon fiber/epoxy resin. The effects of conditioning were evaluated by interlaminar shear tests - ILSS, tensile, and vibration free

Estudo da modificação superficial de fibras de carbono por meio de tratamentos a plasma para o aumento da adesão na interface de compósitos fibra de carbono/PPS

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Períodos de interferência das plantas daninhas em algodoeiro de fibra colorida ‘BRS Safira’

This study aimed to determine the late-season presence of weeds in reddish brown cotton (cultivar BRS Safira) and the critical times for removing weeds. The experiment was carried out in the area of Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) in Missao Velha-CE, Brazil, located at 7 degrees 42'07" S latitude and 39 degrees 24'18" WGr. longitude, during the 2007/2008 season. The treatments consisted of two control groups: weed-free crop during the initial period after crop emergency, and crop kept with weeds during initial period after plant emergency. Both consisted, 0; 20; 40; 60; 80 e 120 days after crop emergency (DAE), the weed community was evaluated by two phytosociological indices (relative dominance and relative importance). Regression analysis was performed as the model of sigmoidal Boltzman, using data from productivity separately within each type of competition, to identify the critical periods of competition, considering 2; 5 and 10% reduction in yield. The community of weeds was composed by 21 species, standing out among them: Richardia grandiflora, Amaranthus deflexus, Eleusine indica, Merremia aegyptia, Eragrotis pilosa, Cenchrus echinatus and Waltheria indica. Considering 2; 5 and 10% reduction in yield fiber as acceptable, the critical period before weed interference were, respectively, 8; 14 and 20 DAE. The critical period of weed interference, for those same levels of losses, were respectively, 100; 82 and 60 days.

Fontes de fibra na alimentação do pacu: desempenho, composição corporal e morfometria intestinal

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da utilização de diferentes ingredientes fibrosos nas dietas sobre o desempenho, a composição corporal e a morfometria intestinal de juvenis de pacu. Foram avaliadas cinco dietas isoproteicas (23% de proteína digestível), isoenergéticas (3250kcal de energia digestível/kg) e isofibrosas (9% de fibra bruta), sendo a principal fonte fibrosa de cada constituída por farelo de soja, casca de soja, farelo de girassol e polpa cítrica; esta última em dois níveis de inclusão (30 e 45%). Foram utilizados 300 juvenis de pacu (25,12±0,78 gramas), alojados em 25 aquários (200 litros). Os melhores resultados de crescimento e conversão alimentar foram obtidos com as dietas contendo farelo de soja e farelo de girassol. As dietas contendo casca de soja e polpa cítrica prejudicaram o desempenho dos juvenis de pacu, e o efeito negativo foi acentuado com o aumento da inclusão de polpa cítrica. Além disto, somente nos peixes alimentados com a dieta com 45% de polpa cítrica foi observada diminuição na densidade de vilosidades por área no epitélio intestinal. A partir dos resultados obtidos, pode-se concluir que alguns ingredientes fibrosos podem afetar negativamente o desempenho e as características do epitélio intestinal de juvenis de pacu.

Cultivo de híbridos de pimentão amarelo em fibra da casca de coco

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Consumo e dinâmica ruminal da fibra em detergente neutro em bovinos em pastejo no período das águas recebendo suplementação com nitrogênio não-proteico e/ou proteína verdadeira

Objetivou-se avaliar o efeito de diferentes relações entre proteína verdadeira e nitrogênio não-proteico sobre o consumo e a dinâmica de trânsito e degradação ruminal da fibra em detergente neutro (FDN) da forragem em bovinos em pastejo durante o período das águas. Foram utilizados cinco novilhos mestiços Holandês × Zebu, castrados, com peso corporal inicial de 335±35 kg fistulados no rúmen e no abomaso. Os tratamentos foram: controle (somente pasto); e suplementos com ureia; com 2/3 de compostos nitrogenados oriundos da ureia e 1/3 de compostos nitrogenados oriundos da albumina; com 1/3 de compostos nitrogenados oriundos da ureia e 2/3 de compostos nitrogenados oriundos da albumina; e com albumina. Foram fornecidos 200 g/dia de proteína bruta (PB) a partir dos suplementos. O experimento foi conduzido segundo delineamento em quadrado latino 5 × 5, com cinco períodos experimentais de 15 dias. Não foram observados efeitos da suplementação sobre o consumo voluntário, com exceção do consumo de PB, que aumentou com a suplementação. A substituição da ureia por albumina nos suplementos teve efeito linear sobre o consumo de PB. Os consumos dos demais componentes da dieta não foram afetados pela composição dos suplementos. Nenhum efeito foi observado sobre a taxa de passagem ruminal de compostos fibrosos. O fornecimento de suplementos ampliou, em média, a estimativa da taxa comum de latência e degradação da FDN. Contudo, não houve efeito da alteração na composição dos suplementos sobre este parâmetro. A suplementação de bovinos com fontes de compostos nitrogenados degradáveis no rúmen proteicos ou não-proteicos durante o período das águas não afeta o consumo voluntário de pasto.

Avaliação da determinação da fibra em detergente neutro e da fibra em detergente ácido pelo sistema ANKOM

O objetivo do trabalho foi comparar os valores de fibra em detergente neutro (FDN) e os de fibra em detergente ácido (FDA) obtidos com o equipamento ANKOM e pelo método convencional (Van Soest). No primeiro ensaio foram analisados cinco materiais diferentes (cana-de-açúcar, capim-braquiária, silagem de milho, polpa cítrica e fezes bovina) e testados quatro tipos de saquinhos para filtragem de amostra. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, em um fatorial 5x4 (cinco materiais diferentes e quatro tipos de saquinhos de filtragem), com três repetições. As médias obtidas foram comparadas àquelas obtidas com método convencional. No segundo ensaio procurou-se avaliar o efeito da quantidade de amostra por saquinho (0,5; 0,8 e 1,0 g) sobre os teores de FDN e FDA em três tipos de alimentos, utilizando o ANKOM. Neste ensaio, o delineamento experimental foi em blocos casualizados em esquema fatorial 3x3 (três alimentos x três quantidades), com três repetições. Os tipos de saquinhos de filtragem utilizados não influenciaram os teores de FDN nos diferentes alimentos, com exceção das fezes, cujos saquinhos de náilon resultaram em concentrações de FDN inferiores. Não houve diferença entre os valores de FDN e FDA, obtidos pelo equipamento ANKOM ou pelo convencional, para os alimentos estudados, com exceção da polpa cítrica, cujo valor médio de FDA pelo ANKOM foi inferior àquele obtido pelo método convencional. A quantidade não exerceu efeito sobre a concentração de FDN dos alimentos analisados no equipamento ANKOM.

Efeitos de fontes nitrogenadas com distintas degradabilidades sobre o aproveitamento da fibra, do nitrogênio e do amido em rações para bovinos

O objetivo do experimento foi avaliar os efeitos da utilização do farelo de soja ou da glutenose sobre a degradabilidade ruminal in situ dos constituintes de dietas compostas por feno, milho e as fontes nitrogenadas fornecidas para bovinos adultos com 650 kg de peso. A glutenose foi considerada fonte nitrogenada de baixa degradabilidade e o farelo de soja, de média degradabilidade ruminal. As degradabilidades potenciais obtidas para o nitrogênio foram 39,7 e 90,3% e as degradabilidades efetivas 35,7 e 62,9%, respectivamente, para glutenose e farelo de soja. Utilizou-se a fibra mordente para determinar a taxa de passagem das dietas e obtiveram-se 6,6%/h para dietas com farelo de soja e 2,4%/h para dietas com glutenose. Não houve diferença na degradabilidade potencial da matéria seca do feno, nas frações A, B, C e na taxa de degradação, mas a degradabilidade efetiva da matéria seca foi inferior para as dietas com farelo de soja (29,3 vs 40,6%). Os demais ingredientes, à exceção do milho, apresentaram acentuadas diferenças entre as dietas nas variáveis de degradabilidade, na taxa de degradação e na degradabilidade efetiva do nitrogênio, com inferioridade na dieta com glutenose. O milho diferiu apenas quanto à degradabilidade efetiva do nitrogênio, superior na dieta com glutenose (68,7 vs 56,3%). O amido do milho apresentou menor degradabilidade efetiva na dieta com farelo de soja (52,5 vs 68,0%), sendo a degradabilidade efetiva da fibra do feno também inferior para essas dietas (27,3 vs 43,2%). Concluiu-se que fontes nitrogenadas com distintas degradabilidades podem afetar tanto a degradabilidade da fibra do volumoso quanto à do amido da própria fonte nitrogenada e do milho das dietas.

Degradabilidade da Matéria Seca e Fibra em Detergente Neutro da Cana-de-açúcar (Saccharum spp) com Diferentes Fontes de Proteína

Foram utilizados cinco bovinos fistulados no rúmen para se determinar a degradação da cana-de-açúcar em dietas com diferentes fontes de proteína degradável, por meio do método de incubação de sacos de náilon. Os tratamentos estudados foram: cana e uréia; cana e farelo de soja; cana, farelo de soja e uréia; cana e glúten de milho; cana, glúten de milho e uréia. Após um período de adaptação de 14 dias, iniciou-se a incubação dos sacos de náilon, nos tempos de 3, 6, 12, 24, 48, 72, 96 e 120 horas. Após o período de incubação, foram determinados o pH e a concentração de amônia no fluido ruminal, em amostras retiradas 0, 3, 6, 9, 12, 15, 18 e 21 horas após a alimentação. O delineamento estatístico utilizado foi o de blocos casualizados, com tratamentos como parcelas e tempos como subparcelas. A concentração de amônia foi mais elevada nos tratamentos com maior quantidade de proteína degradável, porém não houve efeito significativo para os tratamentos. Para os valores de pH, houve significância, apresentando valores mais elevados para os tratamentos com maior quantidade de proteína degradável. Não se observou efeito significativo das diferentes fontes de nitrogênio sobre a degradação da matéria seca e da fibra em detergente neutro da cana-de-açúcar, sendo que a degradabilidade dessas duas frações variou apenas com o tempo de incubação. Os resultados do experimento não comprovaram o princípio de que a maior quantidade de proteína degradável no rúmen possa induzir maior degradação da FDN da dieta.

Degradabilidade ruminal in situ da matéria seca e da fibra em detergente neutro em silagens de híbridos de sorgo colhidos em diferentes épocas

O objetivo deste trabalho foi o de avaliar o efeito das silagens de três híbridos de sorgo: granífero (Conti-Silo, de porte baixo), duplo propósito (Conti-Silo-03, de porte médio) e forrageiro (547-F, de porte alto) e de três épocas distintas (aos 105, 112 e 119 dias após a semeadura) sobre a degradabilidade in situ da matéria seca (MS) e da fibra em detergente neutro (FDN). Foram utilizados três bovinos adultos mestiços fistulados no rúmem, distribuídos em um delineamento experimental em parcelas subdivididas, com três tempos de incubação (6, 24, 96 horas). Houve diferença (P<0,05) nas frações de desaparecimento da MS e de FDN após 6, 24 e 96 horas de incubação ruminal entre as diferentes silagens. Quanto à época de colheita, a diferença na degradação de MS foi observada após 96 horas de incubação, destacando-se a variedade de duplo propósito, superior nos três diferentes cortes. Com a maturação, observou-se tendência de aumento na fração degradável da MS, porém esse efeito foi menos evidente nas silagens de sorgo forrageiro. Para a FDN não houve diferença (P<0,05) entre silagens em nenhum dos tempos de incubação.

Digestibilidade in vitro da matéria seca, nitrogênio e fibra em detergente ácido de dietas completas contendo farelo de algodão, uréia ou amiréia

Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar o efeito da suplementação com farelo de algodão, uréia ou amiréia a dietas com silagem de milho e milho moído, por intermédio do método da digestibilidade in vitro da matéria seca, nitrogênio e fibra em detergente ácido. O tratamento com uréia apresentou resultados superiores ao demais tratamentos, em todas características estudadas, e os tratamentos com farelo de algodão ou amiréia, resultados semelhantes. Os valores digestibilidade in vitro obtidos foram: 70,5; 69,8 e 72,7% para matéria seca; 61,6; 63,1 e 66,7% para nitrogênio e 30,8; 30,0 e 43,1% para fibra em detergente ácido dos tratamentos contendo farelo de algodão, amiréia e uréia, respectivamente. As dietas com silagem de milho e milho moído suplementadas com uréia fornecem bons resultados de digestibilidade in vitro de matéria seca, nitrogênio e fibra em detergente ácido

Desempenho produtivo, composição corporal e parâmetros fisiológicos de pacu alimentado com níveis crescentes de fibra

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de teores de fibra bruta na dieta sobre o desempenho produtivo, composição centesimal da carcaça e parâmetros fisiológicos de juvenis de pacu. O experimento teve duração de 84 dias, e foram utilizados 360 juvenis de pacu, com peso médio de 23,97±0,59 g, distribuídos aleatóriamente em 30 tanques com 180 L de água, em delineamento inteiramente casualizado, com seis tratamentos (5, 7, 9, 11, 13 e 15% de fibra bruta) e cinco repetições. Dietas com altos teores de fibra (11, 13 e 15%) resultaram em piores taxas de ganho de peso, conversão alimentar e crescimento específico, além de menor eficiência proteica e consumo de ração. A composição da carcaça dos animais foi alterada pelo aumento do teor de fibra das dietas. Os teores de proteína e cinza tiveram aumento com o incremento nos teores de fibra. O metabolismo foi alterado com o emprego de teores crescentes de fibra, o que resultou em pequena elevação do colesterol plasmático. Teores de fibra bruta de até 9% não tiveram efeitos negativos no metabolismo; entretanto, teores acima de 11% reduziram o crescimento dos peixes.