Influência da velocidade de deslizamento no desgaste do par tribológico ferro fundido cinzento (MC 12 e MC 13) - ferro fundido cinzento centrifugado

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Manutenção preditiva de motores de combustão interna, à gasolina, através da técnica de análise de lubrificantes

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Manutenção de redutores de velocidade pela integração das técnicas preditivas de análise de vibrações e análise de óleo lubrificante

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Caracterização de materiais utilizados na fabricação de cilindros de laminação submetidos ao desgaste abrasivo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação do comportamento ao desgaste de compósitos poliméricos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Desenvolvimento de um sistema de análise de imagem para quantificação do tamanho e distribuição de partículas de desgaste

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Desenvolvimento de pastilhas cerâmicas à bases de Si3N4 para aplicações tribológicas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Desenvolvimento de um tribômetro, tipo cilindro sob disco, para ensaios tribológicos em formulações com óleos vegetais

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Desenvolvimento de um equipamento para análise de desgastes em prótese de articulação total de quadril

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Caracterização de cerâmicas a base de nitreto de silício para aplicações estruturais

The need for development of new materials is a natural process in the companies’ technological point of view, seeking improvements in materials and processes. Specifically, among the materials, ceramic exhibit valuable properties, especially the covalent ceramics which have excellent properties for applications which requires the abrasion resistance, hardness, high temperatures, resistence, etc. being a material that has applications in several areas. Most studies are related to improvement of properties, specially fracture toughness that allows the expansion of its application. Among the most promising ceramic materials are silicon nitride (Si3N4) which has excellent properties. The goal of this work was the development and caracterization of Si3N4-based ceramics, doped with yttrium oxide (Y2O3), rar earth concentrate (CTR2O3) and cerium oxide (CeO2) in the same proportion for the evaluation of properties. The powders' mixtures were homogenized, dried and compressed under pressure uniaxial and isostatic. Sintering was carried out in 1850 ⁰C under pressure of 0,1MPa N2 for 1 h with a heating rate of 25 ⁰C / min and cooling in the furnace inertia. The characterizations were performed using Archimedes principle to relative density, weight loss by measuring before and after sintering, phase analysis by X-ray diffraction, microstructure by scanning electron microscope (SEM), hardness and fracture toughness by the method Vickers indentation. The results obtained showed relative density of 97-98%, Vickers hardness 17 to 19 GPa, fracture toughness 5.6 to 6.8 MPa.m1/2, with phases varying from α-SiAlON and β-Si3N4 depending the types of additives used. The results are promising for tribological applications and can be defined according to the types of additives to be used

Avaliação de lubrificantes para aplicação em componentes mecânicos pelo método de compressão do anel

The current lubricants are getting better with advancing technology and more specific to each case of application. Its use is directly linked to the level of waste by friction generated between objects in direct contact and it is essential to promote greater durability of mechanical components. This study refers to behavioral assessment of some types of lubricants and rank among them which one presents the lowest friction between metal components. For this work, will be used the method of ring compression test (RCT), after performed tests and analyzed the results, will be possible to report which lubricant will bring the best reduction in friction. The need for this work was given initially by the observation that some mechanical projects developed at FEG does not conduct in-depth studies the lubricants used. Therefore this study aims to provide better support to these projects. In this work were used five different lubricants, three oils and two greases.

Avaliação de lubrificantes para aplicação em componentes mecânicos pelo método de compressão do anel

The current lubricants are getting better with advancing technology and more specific to each case of application. Its use is directly linked to the level of waste by friction generated between objects in direct contact and it is essential to promote greater durability of mechanical components. This study refers to behavioral assessment of some types of lubricants and rank among them which one presents the lowest friction between metal components. For this work, will be used the method of ring compression test (RCT), after performed tests and analyzed the results, will be possible to report which lubricant will bring the best reduction in friction. The need for this work was given initially by the observation that some mechanical projects developed at FEG does not conduct in-depth studies the lubricants used. Therefore this study aims to provide better support to these projects. In this work were used five different lubricants, three oils and two greases.

Influence of HSM cutting parameters on the surface integrity characteristics of hardened AISI H13 steel

The purpose of this study is to evaluate the influence of the cutting parameters of high-speed machining milling on the characteristics of the surface integrity of hardened AISI H13 steel. High-speed machining has been used intensively in the mold and dies industry. The cutting parameters used as input variables were cutting speed (v c), depth of cut (a p), working engagement (a e) and feed per tooth (f z ), while the output variables were three-dimensional (3D) workpiece roughness parameters, surface and cross section microhardness, residual stress and white layer thickness. The subsurface layers were examined by scanning electron and optical microscopy. Cross section hardness was measured with an instrumented microhardness tester. Residual stress was measured by the X-ray diffraction method. From a statistical standpoint (the main effects of the input parameters were evaluated by analysis of variance), working engagement (a e) was the cutting parameter that exerted the strongest effect on most of the 3D roughness parameters. Feed per tooth (f z ) was the most important cutting parameter in cavity formation. Cutting speed (v c) and depth of cut (a p) did not significantly affect the 3D roughness parameters. Cutting speed showed the strongest influence on residual stress, while depth of cut exerted the strongest effect on the formation of white layer and on the increase in surface hardness.

Modellazione bidimensionale della propagazione nell'entroterra della inondazione da mare negli scenari dei previsti cambiamenti climatici

Le ricerche di carattere eustatico, mareografico, climatico, archeologico e geocronologico, sviluppatesi soprattutto nell’ultimo ventennio, hanno messo in evidenza che gran parte delle piane costiere italiane risulta soggetta al rischio di allagamento per ingressione marina dovuta alla risalita relativa del livello medio del mare. Tale rischio è la conseguenza dell’interazione tra la presenza di elementi antropici e fenomeni di diversa natura, spesso difficilmente discriminabili e quantificabili, caratterizzati da magnitudo e velocità molto diverse tra loro. Tra le cause preponderanti che determinano l’ingressione marina possono essere individuati alcuni fenomeni naturali, climatici e geologici, i quali risultano fortemente influenzati dalle attività umane soprattutto a partire dal XX secolo. Tra questi si individuano: - la risalita del livello del mare, principalmente come conseguenza del superamento dell’ultimo acme glaciale e dello scioglimento delle grandi calotte continentali; - la subsidenza. Vaste porzioni delle piane costiere italiane risultano soggette a fenomeni di subsidenza. In certe zone questa assume proporzioni notevoli: per la fascia costiera emiliano-romagnola si registrano ratei compresi tra 1 e 3 cm/anno. Tale subsidenza è spesso il risultato della sovrapposizione tra fenomeni naturali (neotettonica, costipamento di sedimenti, ecc.) e fenomeni indotti dall’uomo (emungimenti delle falde idriche, sfruttamento di giacimenti metaniferi, escavazione di materiali per l’edilizia, ecc.); - terreni ad elevato contenuto organico: la presenza di depositi fortemente costipabili può causare la depressione del piano di campagna come conseguenza di abbassamenti del livello della falda superficiale (per drenaggi, opere di bonifica, emungimenti), dello sviluppo dei processi di ossidazione e decomposizione nei terreni stessi, del costipamento di questi sotto il proprio peso, della carenza di nuovi apporti solidi conseguente alla diminuita frequenza delle esondazioni dei corsi d’acqua; - morfologia: tra i fattori di rischio rientra l’assetto morfologico della piana e, in particolare il tipo di costa (lidi, spiagge, cordoni dunari in smantellamento, ecc. ), la presenza di aree depresse o comunque vicine al livello del mare (fino a 1-2 m s.l.m.), le caratteristiche dei fondali antistanti (batimetria, profilo trasversale, granulometria dei sedimenti, barre sommerse, assenza di barriere biologiche, ecc.); - stato della linea di costa in termini di processi erosivi dovuti ad attività umane (urbanizzazione del litorale, prelievo inerti, costruzione di barriere, ecc.) o alle dinamiche idro-sedimentarie naturali cui risulta soggetta (correnti litoranee, apporti di materiale, ecc. ). Scopo del presente studio è quello di valutare la probabilità di ingressione del mare nel tratto costiero emiliano-romagnolo del Lido delle Nazioni, la velocità di propagazione del fronte d’onda, facendo riferimento allo schema idraulico del crollo di una diga su letto asciutto (problema di Riemann) basato sul metodo delle caratteristiche, e di modellare la propagazione dell’inondazione nell’entroterra, conseguente all’innalzamento del medio mare . Per simulare tale processo è stato utilizzato il complesso codice di calcolo bidimensionale Mike 21. La fase iniziale di tale lavoro ha comportato la raccolta ed elaborazione mediante sistema Arcgis dei dati LIDAR ed idrografici multibeam , grazie ai quali si è provveduto a ricostruire la topo-batimetria di dettaglio della zona esaminata. Nel primo capitolo è stato sviluppato il problema del cambiamento climatico globale in atto e della conseguente variazione del livello marino che, secondo quanto riportato dall’IPCC nel rapporto del 2007, dovrebbe aumentare al 2100 mediamente tra i 28 ed i 43 cm. Nel secondo e terzo capitolo è stata effettuata un’analisi bibliografica delle metodologie per la modellazione della propagazione delle onde a fronte ripido con particolare attenzione ai fenomeni di breaching delle difese rigide ed ambientali. Sono state studiate le fenomenologie che possono inficiare la stabilità dei rilevati arginali, realizzati sia in corrispondenza dei corsi d’acqua, sia in corrispondenza del mare, a discapito della protezione idraulica del territorio ovvero dell’incolumità fisica dell’uomo e dei territori in cui esso vive e produce. In un rilevato arginale, quale che sia la causa innescante la formazione di breccia, la generazione di un’onda di piena conseguente la rottura è sempre determinata da un’azione erosiva (seepage o overtopping) esercitata dall’acqua sui materiali sciolti costituenti il corpo del rilevato. Perciò gran parte dello studio in materia di brecce arginali è incentrato sulla ricostruzione di siffatti eventi di rottura. Nel quarto capitolo è stata calcolata la probabilità, in 5 anni, di avere un allagamento nella zona di interesse e la velocità di propagazione del fronte d’onda. Inoltre è stata effettuata un’analisi delle condizioni meteo marine attuali (clima ondoso, livelli del mare e correnti) al largo della costa emiliano-romagnola, le cui problematiche e linee di intervento per la difesa sono descritte nel quinto capitolo, con particolare riferimento alla costa ferrarese, oggetto negli ultimi anni di continui interventi antropici. Introdotto il sistema Gis e le sue caratteristiche, si è passati a descrivere le varie fasi che hanno permesso di avere in output il file delle coordinate x, y, z dei punti significativi della costa, indispensabili al fine della simulazione Mike 21, le cui proprietà sono sviluppate nel sesto capitolo.

Simulazione quali-quantitativa della rete fognaria della città di Modena e dimensionamento di invasi per la mitigazione dell'impatto degli scaricatori di piena

Nel presente lavoro di tesi ci si è occupati dello studio del comportamento idraulico-ambientale della rete di drenaggio a servizio della città di Modena. In particolare si è condotta una valutazione dell’effetto che gli scaricatori della rete fognaria in oggetto hanno sul complesso dei corpi idrici riceventi. Tale lavoro si prefigge anche lo scopo di individuare e dimensionare i più efficaci sistemi di controllo degli sversamenti, operati dagli scaricatori stessi, ed infine supportare analisi costi-benefici in vista della realizzazione delle opere di risanamento ambientale necessarie per ottemperare ai vincoli imposti dalla vigente normativa regionale in merito alla gestione delle acque di prima pioggia (Deliberazione G.R. Emilia Romagna 286/2005). Lo studio si è articolato in fasi successive: • analisi dello stato di fatto; • catalogazione degli scaricatori in esercizio nella rete di drenaggio; • determinazione ed analisi dei bacini idrografici e delle superfici scolanti; • implementazione di un modello numerico della rete di drenaggio; • individuazione e valutazione delle criticità idraulico-ambientali del sistema, mediante simulazioni in continuo delle serie pluviometriche degli anni 2005 e 2006. L’attività che ha portato al conseguimento dei risultati che sono raccolti in questa “nota” è stata svolta in collaborazione con la società HERA Modena s.r.l. a cui compete, fra le altre, la gestione dell’intera rete di drenaggio urbano del Comune di Modena. La fase di analisi dello stato di fatto e delle superfici scolanti afferenti ai singoli sottobacini è stata condotta utilizzando lo strumento GIS Arcview; il quale è di supporto, anche ai fini di un’appropriata definizione delle caratteristiche specifiche del territorio. Lo studio è stato sviluppato mediante la realizzazione di un modello numerico di simulazione quali-quantitativa con l’ausilio del software InfoWorks CS 8.05, distribuito dalla Wallingford Software Ltd UK.