Ottimizzazione di materiali e trattamenti per componenti critici destinati a motociclette da competizione

L’attività svolta durante il dottorato è stata incentrata su due tematiche riguardanti: (i) la modifica della composizione chimica delle classiche leghe di alluminio da fonderia per incrementarne la resistenza e stabilità termica; (ii) lo studio del comportamento a fatica di acciai innovativi alto-resistenziali, allo scopo di valutarne il loro utilizzo per la produzione di alberi motore e distribuzione in sostituzione dei tradizionali acciai utilizzati dopo bonifica e trattamento superficiale di nitrurazione. La messa a punto di una lega di alluminio da fonderia con elevata resistenza in temperatura ha richiesto, oltre all’individuazione della composizione chimica, l’ottimizzazione del trattamento termico e una completa caratterizzazione meccanica statica a fatica sia a temperatura ambiente sia a 200°C. L’attività ha permesso di sviluppare una lega, ottenuta aggiungendo 1,3% in peso di rame alla classica lega A357 (Al-Si-Mg), cha ha mostrato avere proprietà meccaniche superiori a quelle delle tradizionali leghe Al-Si-Mg-Cu quali la A354 e C355 sia a temperatura ambiente che a 200 °C dopo lunga esposizione in temperatura. Per quanto riguarda gli acciai innovativi, dopo una preliminare analisi di mercato per individuare quali acciai potessero essere oggetto di studio, è stato valutato come migliorarne le prestazioni a fatica, anche in presenza d’intaglio, attraverso la scelta del trattamento termico più opportuno e del processo di pallinatura. I risultati delle caratterizzazioni microstrutturale e meccanica svolte hanno permesso di individuare due acciai (nomi commerciali K890 e ASP2017) ottenuti per metallurgia delle polveri, ad oggi utilizzati solo per la produzione di stampi e/o utensili, in grado di sostituire gli acciai con cui vengono oggi realizzati i componenti, senza la necessità di eseguire il trattamento di nitrurazione

Adsorbimento dinamico di CO2 in compositi innovativi a base geopolimerica

Fra le alternative proposte per la riduzione delle emissioni di CO2, le tecniche di Carbon Capture si presentano come un’efficace soluzione per il breve e medio termine. Fra queste, l’adsorbimento su fase solida per la rimozione di CO2 da correnti gassose si prospetta come una valida alternativa rispetto al convenzionale assorbimento ad umido. Questo lavoro di tesi si è occupato della sintesi di un composito a base geopolimerica presso l’ISTEC/CNR di Faenza, da impiegare per l’adsorbimento di CO2 a bassa temperatura, e dell’analisi del suo comportamento in regime di adsorbimento dinamico. Tale materiale è stato sintetizzato tramite attivazione con soluzione alcalina di metacaolino 1200S addizionato con polveri di zeolite Na13X. Esso costituisce una opzione interessante per la cattura di CO2, mostrando capacità di adsorbimento superiori a 1 mmol/g per concentrazioni di CO2 del 14% (a pressione atmosferica), simili a quelle presenti in molti processi industriali. Le prestazioni in regime dinamico risultano inoltre simili a quelle registrate nel regime statico. Le prove sperimentali hanno evidenziato la criticità della rigenerazione del materiale, in particolare riguardo all’eliminazione dell’acqua. Una temperatura di 130°C si mostra adatta per ottenere un’elevata rigenerazione del materiale, con rimozione sia di CO2 che dell’umidità adsorbita. Dalle prove svolte è risultato evidente come non sia conveniente operare con desorbimenti a temperatura ambiente e pressione atmosferica, ma sia necessario operare combinando swing di pressione e temperatura. È stato inoltre valutato l’effetto di una più bassa temperatura di adsorbimento (2°C), che porta ad un aumento della capacità del materiale. Sviluppi futuri in questo campo potrebbero essere la produzione di monoliti geopolimerici a porosità strutturate tramite tecniche innovative quali il freeze-casting e l’utilizzo di compositi integrati con additivi che ne migliorino le performance in termini di conducibilità termica.

Numerical and experimental analysis of 3D printed smart structures and systems

Three dimensional (3D) printers of continuous fiber reinforced composites, such as MarkTwo (MT) by Markforged, can be used to manufacture such structures. To date, research works devoted to the study and application of flexible elements and CMs realized with MT printer are only a few and very recent. A good numerical and/or analytical tool for the mechanical behavior analysis of the new composites is still missing. In addition, there is still a gap in obtaining the material properties used (e.g. elastic modulus) as it is usually unknown and sensitive to printing parameters used (e.g. infill density), making the numerical simulation inaccurate. Consequently, the aim of this thesis is to present several work developed. The first is a preliminary investigation on the tensile and flexural response of Straight Beam Flexures (SBF) realized with MT printer and featuring different interlayer fiber volume-fraction and orientation, as well as different laminate position within the sample. The second is to develop a numerical analysis within the Carrera' s Unified Formulation (CUF) framework, based on component-wise (CW) approach, including a novel preprocessing tool that has been developed to account all regions printed in an easy and time efficient way. Among its benefits, the CUF-CW approach enables building an accurate database for collecting first natural frequencies modes results, then predicting Young' s modulus based on an inverse problem formulation. To validate the tool, the numerical results are compared to the experimental natural frequencies evaluated using a digital image correlation method. Further, we take the CUF-CW model and use static condensation to analyze smart structures which can be decomposed into a large number of similar components. Third, the potentiality of MT in combination with topology optimization and compliant joints design (CJD) is investigated for the realization of automated machinery mechanisms subjected to inertial loads.

Ossidazione anodica al plasma della lega di alluminio A357 prodotta mediante Laser - Powder Bed Fusion: microstruttura e comportamento tribologico

In questo elaborato è stato analizzato il comportamento tribologico della lega di alluminio A357 realizzata tramite Laser Powder Bed Fusion (L-PBF). In particolare, è stato studiato l’effetto del processo di anodizzazione ECO (ElectroChemical Oxidation) su tale lega, sia allo stato as-built che dopo trattamento termico T6R, in termini di attrito e usura a temperatura ambiente (i.e. 25°C) e a 200°C. Lo studio tribologico è stato svolto mediante prove di strisciamento non lubrificato in moto reciprocante (geometria ball-on-disc contro allumina). Nella prima parte del lavoro sono state effettuate prove a temperatura ambiente, su strati ECO a rugosità variabile, con carichi applicati nell’intervallo 1-8N. Nella seconda parte l’attività sperimentale si è invece rivolta al confronto nel comportamento tribologico della lega a 25°C e 200°C, mantenendo il carico invariato pari a 1 N e analizzando la risposta in termini di attrito e usura, sia per campioni rivestiti ECO che per campioni non rivestiti. Il rivestimento anodico ha mostrato a temperatura ambiente una maggiore resistenza ad usura quando applicato su superfici pre-lucidate, nonostante un maggiore coefficiente di attrito, dando luogo a cedimento completo ad un carico di 8 N (contro i 5 N del non lucidato). Dalla seconda fase di questo studio è invece risultato come il rivestimento ECO abbia notevolmente migliorato la resistenza ad usura rispetto al materiale non rivestito, sia a 25°C che a 200°C, mantenendo invariato il coefficiente d’attrito all’aumentare della temperatura, al contrario dei campioni A357 non rivestiti, che hanno invece manifestato un aumento del coefficiente di attrito di circa il doppio. Vale inoltre la pena notare come la pre-lucidatura ed il trattamento termico dei campioni A357 ECO siano risultati superflui in termini di comportamento tribologico; i campioni a superficie rugosa hanno dato luogo addirittura a minori coefficienti di attrito sia a 25°C che a 200°C, a parità di profondità d’usura.

Sviluppo di un modello previsionale del comportamento magnetico di leghe Fe-Si

Il presente lavoro di tesi ha lo scopo di implementare un modello previsionale del comportamento magnetico di leghe Fe-Si in regime statico e dinamico, mediante l’identificazione e l’ottimizzazione dei parametri caratteristici del modello di Jiles-Atherton. Tale fine è stato perseguito attraverso l’uso del software di calcolo Matlab-Simulink. Il modello, validato mediante i dati reperibili in letteratura, permette di simulare la curva di prima magnetizzazione e il ciclo di isteresi per materiali ferromagnetici soft mediante la conoscenza di un set limitato di dati sperimentali ricavabili dalle prove magnetiche. Il modello è stato impiegato per eseguire la simulazione anche su campioni prodotti industrialmente in acciaio al silicio a grano non orientato forniti allo stato fully-processed M470-50A preventivamente sottoposti a caratterizzazione microstrutturale, mediante microscopia ottica, elettronica e analisi EBSD, e meccanica, attraverso le prove di trazione. I risultati ottenuti dalla simulazione presentano ottimale accuratezza, in particolar modo nel caso statico sia in termini di estrazione dei parametri sia di definizione del ciclo; risulta ancora da migliorare ulteriormente il grafico in frequenza. Al fine di rendere fruibile il modello realizzato è stata progettata una Graphical User Interface. Nell’ottica di una mobilità green in accordo con gli obiettivi globali, l’implementazione del presente modello pone quindi le basi per uno studio futuro del comportamento dei materiali magnetici per la realizzazione di motori elettrici sempre più performanti in funzione dei parametri di produzione e delle condizioni di utilizzo, aspetti che incidono notevolmente sulle proprietà di tale materiale.

Auto-organização no comportamento de crianças no jogo

Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Educação Física

Estudo do uso de hidrotalcites de Mg-Al como catalisadores heterogéneos para produção de biodiesel

A transesterificação de óleos vegetais ou gorduras animais com um álcool de baixo peso molecular é o principal processo utilizado na produção de biodiesel. Actualmente os processos industriais utilizam catalisadores homogéneos para acelerar a reacção. No entanto a utilização de catalisadores heterogéneos, no processo de transesterificação, tem sido sugerido por vários investigadores pois, são amigos do ambiente e podem ser regenerados e reutilizados portanto possibilitam a utilização de processos contínuos. Neste contexto, a utilização de hidrotalcites Mg-Al, como catalisadores heterogéneos para produção de biodiesel foi investigada neste trabalho experimental. As hidrotalcites com diferentes razões molares Mg/Al (Mg/Al=1, 2, 3 e 4) foram preparadas pelo método de co-precipitação. As diversas matrizes catalíticas obtidas, calcinadas a diferentes temperaturas, foram caracterizadas por difracção de raios X (DRX), análise térmica (TG-DSC), espectroscopia de infravermelhos (MIR), microscopia electrónica de varrimento (SEM) e isotérmicas de adsorção com azoto (BET). Estes catalisadores foram testados na metanólise de óleos vegetais para produzir biodiesel. As hidrotalcites Mg/Al=2, HT2A e HT2B (preparada com metade da quantidade de NaOH) calcinadas a 507 ºC e 700 ºC, respectivamente, foram as que apresentaram melhores resultados ao catalisar a reacção com um rendimento em éster superior a 97%, utilizando 2.5% da massa de catalisador, em relação à massa do óleo, razão molar metanol/óleo igual a 12, temperatura reaccional de 65 ºC durante 4h. Foi também investigada a reutilização do catalisador e o efeito da temperatura de calcinação. Constatou-se que o catalisador hidrotalcite HT2B apresentou melhor comportamento catalítico pois permitiu catalisar a reacção de transesterificação até três ciclos reaccionais, convertendo em ésteres 97%, 92% e 34% no primeiro, segundo e terceiro ciclos reaccionais, respectivamente. A análise de, algumas propriedades do biodiesel obtido como, o índice de acidez, a viscosidade e o índice de iodo mostraram que os resultados obtidos estão dentro dos valores limite recomendados pela norma EN 14214. Em anexo apresenta-se uma comunicação à First International Conference on Materials for Energy, Karlsruhe, 2010.

O Comércio Electrónico e as Plataformas B2C e C2C: contribuições para o estudo do comportamento do consumidor online

Dissertação apresentada à Escola Superior de Comunicação Social para obtenção de grau de mestre em Publicidade e Marketing.

Estudo das alterações no comportamento catalítico do zeólito MCM-22 por modificação controlada da porosidade

Este trabalho experimental teve como objetivo o estudo da influência dos tratamentos de dessilicação e combinação do tratamento alcalino seguido de tratamento ácido aplicado ao zeólito MCM-22, utilizando duas concentrações diferentes de solução de NaOH. O zeólito MCM-22 sintetizado e todas as amostras modificadas foram caraterizadas por difração de raios-X, RMN de 29Si e 27Al, SEM, TEM e adsorção de azoto a baixa temperatura. O estudo da acidez das amostras foi realizado por adsorção de piridina seguida de espetroscopia de infravermelho e análise da região dos grupos hidroxilo. Para avaliar a influência dos tratamentos pós-síntese na acidez e porosidade recorreu-se à reação catalítica modelo de isomerização de m-xileno. O desenvolvimento de mesoporosidade foi conseguido por meio de tratamento alcalino com a solução de NaOH de 0,05 M, não tendo sido obtido nenhum ganho adicional com o uso da solução de concentração 0,1 M. Observa-se contudo que nestas condições experimentais a extração de Si é realizada juntamente com a de Al da rede que fica depositado, como espécies extra-rede. As amostras submetidas aos tratamentos alcalino e ácido sequenciais apresentam comportamentos distintos. Quando foi usada a solução alcalina de menor concentração não se observou nenhum efeito relevante nas propriedades texturais. Pelo contrário, quando o tratamento ácido foi realizado sobre a estrutura mais fragilizada, devido à dessilicação com a solução alcalina mais concentrada, a extração de Al a partir de ambos os sistemas porosos internos promoveu a sua interligação, evoluindo-se de uma estrutura 2-D para uma estrutura 3-D. Por outro lado, a deposição contínua de espécies de Al extra-rede no interior dos poros leva a um aumento de seletividade de forma, que se traduz na formação preferencial do isómero de xileno mais importante a nível comercial, o p-xileno.

Determinantes do comportamento de compra verde em Portugal

Apesar do avanço tecnológico, uma grande maioria dos consumidores contínua a utilizar excessivamente os recursos naturais não renováveis do planeta, resultado de um consumo exagerado e inconsciente. Atualmente, os consumidores possuem mais informação sobre as questões ambientais e, alguns, refletem esse conhecimento nas suas decisões de compra. Com a crescente preocupação e atenção, quer por parte da população, quer por parte das organizações governamentais e empresas, para com o meio ambiente e a sua preservação, as questões ecológicas têm cada vez mais importância nas estratégias das empresas. Na presente investigação é analisado o comportamento de compra verde com a utilização das variáveis sociodemográficas (género, idade, número de filhos, rendimento e habilitações literárias) e psicográficas (conhecimento ecológico, coletivismo e individualismo), indo ao encontro do objetivo geral de investigação que visa compreender qual a relevância destas variáveis face ao comportamento de compra verde. O estudo desenvolvido é operacionalizado por via de um método quantitativo, através da utilização de um inquérito por questionário com base nas escalas do conhecimento ecológico (Laroche et al., 2001), coletivismo e individualismo (Singelis et al., 1995 e Triandis & Gelfand (1998)) e do comportamento de compra verde (Jain & Kaur, 2004). O questionário foi aplicado a uma amostra de conveniência (N=350), dando origem a uma análise quantitativa face aos dados obtidos. Os resultados indicam que as variáveis psicográficas exercem maior influência no comportamento de compra verde do que as variáveis sociodemográficas. As variáveis psicográficas, conhecimento ecológico e coletivismo, têm uma grande influência no comportamento de compra verde, ao contrário do individualismo. Por seu lado, do conjunto das variáveis sociodemográficas, apenas a idade e o número de filhos influenciam significativamente o comportamento de compra verde.

Comportamentos de risco para transtornos do comportamento alimentar e fatores associados entre estudantes de nutrição do município do Rio de Janeiro

OBJETIVO: Caracterizar práticas alimentares e fatores de risco associados a transtornos do comportamento alimentar entre estudantes de nutrição do município do Rio de Janeiro. MÉTODOS: Estudo seccional junto a um segmento populacional apontado na literatura como de risco para o surgimento de transtornos alimentares. Utilizaram-se o Teste de Investigação Bulímica de Edimburgo (BITE), o Teste de Atitudes Alimentares (EAT-26) e uma variável que considera os dois instrumentos associados (Nunes et al., 2001). RESULTADOS: Analisaram-se 193 estudantes do sexo feminino, com média de idade de 20,9 anos ± 2 anos. Detectou-se resultado positivo em 14% (intervalo de confiança [IC] 95%: 9,4%-20%) no EAT-26. No BITE, para sintomas elevados e gravidade intensa, foram encontradas prevalências de 5,7% (IC 95%: 2,9%-10%) e 3,2% (IC 95%: 1,2%-6,9%), respectivamente. Quando combinados EAT-26 positivo e BITE com gravidade intensa e sintomas elevados, constataram-se correlações positivas com prevalências de 64,7% (p < 0,001) e 36,4% (p < 0,001), respectivamente. Das mulheres que apresentaram EAT-26 positivo, 88,5% encontram-se na faixa de normalidade do índice de massa corporal (IMC) (p < 0,031). CONCLUSÕES: Deve-se atentar para comportamentos de risco para transtornos alimentares no grupo, uma vez que esses distúrbios serão objeto de sua prática profissional, podendo comprometê-la nos casos em que nutricionistas sejam portadores de síndromes instaladas ou comportamentos precursores.

Estágios motivacionais para mudança de comportamento em indivíduos que iniciam tratamento para perda de peso

Objetivo Embora existam programas efetivos para tratamento da obesidade, são grandes as taxas de abandono. O objetivo deste trabalho foi investigar o estágio motivacional em que se encontravam pacientes com sobrepeso ou obesidade I e II atendidos em ambulatório de Nutrição e seus fatores associados. Métodos Trata-se de um estudo transversal, com amostragem por conveniência, em que foram coletadas informações da história clínica, antropometria, compulsão alimentar (BES – Binge Eating Scale) e motivação para o tratamento (URICA – University of Rhode Island Change Assessment Scale). Resultados Dos 48 avaliados, 29,2% encontravam-se em pré-contemplação, 41,7%, em contemplação e 29,2%, em ação. Quem procurou tratamento para controle de alguma comorbidade além da perda de peso teve maior escore de prontidão (p = 0,024). Motivação não foi relacionada ao estado nutricional nem à tentativa anterior de perda de peso, mas relacionou-se à orientação profissional anterior (p = 0,005). Dos 26,8% que apresentavam sintomatologia moderada ou grave para compulsão alimentar, 90,9% estavam em contemplação, com diferença significativa quanto à pré-contemplação (p = 0,001) e à ação (p = 0,02). Conclusão Esses resultados sugerem que parte dos indivíduos que procuram tratamento para perda de peso não o faz com a motivação necessária e que, se o aconselhamento profissional quanto à importância da perda de peso ocorresse antes que patologias associadas à obesidade se instalassem, indivíduos mais motivados poderiam procurar tratamento e evitar tais complicações.

Crescer & saúde : desenvolvimento e comportamento dos adolescentes e jovens recém ingressados no 1º ano do ISCED de Benguela, ensino superior público

Ao abordarmos a temática “Crescer & Saúde-Desenvolvimento e Comportamento dos Adolescentes e Jovens Recém-Ingressados no ISCED de Benguela”, enfatizamos a relevância dos aspetos que constituem a sua génese, no sentido de sugerir ações que contribuam para uma educação para a saúde no âmbito do sistema educativo do ensino superior público em Benguela, e a sua promoção na formação de professores. A questão de partida do estudo foi: Qual é a situação dos adolescentes e jovens em matéria de comportamentos de saúde e seus contextos? Para responder à questão, foram desenvolvidos dois estudos: O estudo quantitativo realizado através de um questionário constituído, entre outras, por questões do Health Behaviour School Aged-Children (HBSC) (Currie, et al., 2001, Matos et al., 2002, 2010), contou com um universo estudantil distribuído por nove especialidades. Assim sendo, foi extraída uma amostra de 20% do total de indivíduos que frequentam o primeiro ano, num total de 255 estudantes. O estudo qualitativo, através de grupos focais, contou com 78 indivíduos, distribuídos entre a universidade pública e privada, e teve a finalidade de caracterizar os comportamentos sexuais e outros aspetos relacionados com a saúde nos adolescentes e jovens do 1º ano do ISCED de Benguela. Os resultados refletem a necessidade de uma educação com cariz formativo e informativo que desenvolva ações pedagógicas específicas de dimensão social, presente nas várias instâncias de socialização, através da interação social para que os jovens adquiram normas, atitudes, conhecimentos e comportamentos aceites socialmente. Esperamos que o presente sirva de ferramenta importante para melhor conhecimento dos seus comportamentos, estilo de vida, conhecimentos face ao VIH/SIDA e IST’s, comportamento de risco, saúde mental, atitudes face à diferença e às adversidades, entre outros aspetos, permitindo o exercício de uma influência positiva por parte dos trabalhadores da instituição, dos colegas, familiares e sociedade civil.

Efeito do N Combinado, do pH e dos níveis de P, Ca, Al e Mn na solução no crescimento e fixação do N2 pelo feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.)

Com a finalidade de verificar a hipótese de trabalho de que fatores adversos do solo podem diminuir a fixação do dinitrogênio, foi conduzida uma série de ensaios em solução nutritiva, com as variedades de feijoeiro Carioca, Rico 23 e Venezuela, nas quais se procuraram simular condições que ocorrem no campo. As principais conclusões foram as seguintes: (1) o crescimento foi promovido pelo aumento no nível de N combinado; somente as doses de arranque (de 0,3 a 1,3 milimoles/l), entretanto, aumentaram a nodulação e a fixação simbíótica; (2) a maior produção de matéria seca foi observada em pH 6,0-7,0, podendo atribuir-se a redução no crescimento em pH 4,0 à baixa fixação do N2; (3) um efeito favorável do nível de Ca foi verificado sobre os parâmetros estudados até o nível de 1,25 milimoles/l; (4) observou-se resposta linear às doses de P; (5) o excesso de Al (5-10 ppm) e de Mn (10-20 ppm) inibiu a nodulação, reduziu o crescimento e a fixação do dínitrogênio; (6) embora as tendências fossem as mesmas, houve diferenças no comportamento das variedades.

Comportamento diferencial de dois cultivares de feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) no acumulo de materia seca, nutrientes, alumínio e eficiência nutricional

Dois cultivares de feijoeiro foram cultivados em amostras de terra de um Oxisol (LR) e de um Alfisol (PVp), sem e com adubo, sujeitas a três níveis de compactação, e confinadas em vasos com capacidade para 3.8 litros. A finalidade foi a de observar o comportamento diferencial de um cultivar considerado tolerante e de outro sensível ao Al e baixo teor de P disponível no solo. Os dados levantados permitiram verificar que o cultivar tolerante apresenta maior desenvolvimento radicular e menor de parte aérea, tendência de acúmulo preferencial de P, K, Mg, Zn e Fe nas raízes e de Ca e Mg na parte aérea, independente do tipo de solo, nível de fertilidade e de compactação. Além disso, apresenta maior sensibilidade à compactação em substrato mais fértil quando é considerado o acúmulo de matéria seca da parte aérea.