Otimização acústica e análise numérica do escoamento ao redor de um conjunto cilindro-placa separadora.

RESUMO Simulações de aeroacústica computacional demandam uma quantidade considerável de tempo, o que torna complicada a realização de estudos paramétricos. O presente trabalho propõe uma metodologia viável para otimização aeroacústica. Através da análise numérica utilizando dinâmica dos fluidos computacional, foi estudada a aplicação de uma placa separadora desacoplada como método de controle passivo da esteira turbulenta de um cilindro e avaliou-se a irradiação de ruído causado pela interação do escoamento com ambos os corpos, empregando ferramentas de aeroacústica computacional baseadas no método de Ffowcs-Williams e Hawkings. Algumas abordagens distintas de metodologias de otimização de projeto foram aplicadas neste problema, com o objetivo de chegar a uma configuração otimizada que permita a redução do nível sonoro ao longe. Assim, utilizando uma ferramenta de otimização multidisciplinar, pode-se avaliar a capacidade de modelos heurísticos e a grande vantagem do emprego de algoritmos baseados em método de superfície de resposta quando aplicados em um problema não linear, pois requerem a avaliação de um menor número de alternativas para se obter um ponto ótimo. Além disso, foi possível identificar e agrupar os resultados em 5 clusters baseados em seus parâmetros geométricos, nível de pressão sonora global e o valor quadrático médio do coeficiente de arrasto, confirmando a eficiência da aplicação de placas separadoras longas desacopladas posicionadas próximas ao cilindro na estabilização da esteira turbulenta, enquanto que o posicionamento de placas acima de um espaçamento crítico aumentou o nível de pressão acústica irradiado devido à formação de vórtices no espaço entre o cilindro e a placa separadora.

Reliability-based calibration for a mechanics-based fatigue cracking design procedure

Most pavement design procedures incorporate reliability to account for design inputs-associated uncertainty and variability effect on predicted performance. The load and resistance factor design (LRFD) procedure, which delivers economical section while considering design inputs variability separately, has been recognised as an effective tool to incorporate reliability into design procedures. This paper presents a new reliability-based calibration in LRFD format for a mechanics-based fatigue cracking analysis framework. This paper employs a two-component reliability analysis methodology that utilises a central composite design-based response surface approach and a first-order reliability method. The reliability calibration was achieved based on a number of field pavement sections that have well-documented performance history and high-quality field and laboratory data. The effectiveness of the developed LRFD procedure was evaluated by performing pavement designs of various target reliabilities and design conditions. The result shows an excellent agreement between the target and actual reliabilities. Furthermore, it is clear from the results that more design features need to be included in the reliability calibration to minimise the deviation of the actual reliability from the target reliability.

Estudo da deposição de filmes finos de BaTi(1-X)Zr(X)O3 por meio de planejamento Box-Behnken

Ferroelectric ceramics with perovskite structure (ABO3) are widely used in solid state memories (FeRAM’s and DRAM's) as well as multilayered capacitors, especially as a thin films. When doped with zirconium ions, BaTiO3-based materials form a solid solution known as barium zirconate titanate (BaTi1-xZrxO3). Also called BZT, this material can undergo significant changes in their electrical properties for a small variation of zirconium content in the crystal lattice. The present work is the study of the effects of deposition parameters of BaTi0,75Zr0,25O3 thin films by spin-coating method on their morphology and physical properties, through an experimental design of the Box-Behnken type. The resin used in the process has been synthesized by the polymeric precursor method (Pechini) and subsequently split into three portions each of which has its viscosity adjusted to 10, 20 and 30 mPa∙s by means of a rotary viscometer. The resins were then deposited on Pt/Ti/SiO2/Si substrates by spin-coating method on 15 different combinations of viscosity, spin speed (3000, 5500 and 8000 rpm) and the number of deposited layers (5, 8 and 11 layers) and then calcined at 800 ° C for 1 h. The phase composition of the films was analyzed by X-ray diffraction (XRD) and indexed with the JCPDS 36-0019. Surface morphology and grain size were observed by atomic force microscopy (AFM) indicating uniform films and average grain size around 40 nm. Images of the cross section of the films were obtained by scanning electron microscopy field emission (SEM-FEG), indicating very uniform thicknesses ranging from 140-700 nm between samples. Capacitance measurements were performed at room temperature using an impedance analyzer. The films presented dielectric constant values of 55-305 at 100kHz and low dielectric loss. The design indicated no significant interaction effects between the deposition parameters on the thickness of the films. The response surface methodology enabled better observes the simultaneous effect of variables.

Cimentos convencionais e adesivos na cimentação final em prótese fixa

Os cimentos dentários na função de preencher a interface entre a superfície dentária e superfície interna da prótese nos coloca frente a uma diversidade de substratos e técnicas. O presente trabalho visou rever conceitos associados aos cimentos dentários, a evolução destes materiais junto aos diferentes sistemas cerâmicos e suas limitações no seu universo bem como a estratégia da sua aplicação em superfícies resistentes ou não ao ácido condicionante. Para alcançar a resposta de qual o melhor método na escolha de um material para cimentação de próteses fixas, este trabalho também apresenta uma comparação entre os cimentos dentários convencionais e resinosos. Este trabalho consiste numa revisão bibliográfica de forma a pesquisar de forma geral os cimentos de uso na medicina dentária. Foi realizada uma pesquisa, em abril de 2016, nas bases de dados da PubMed e B-on e em obras de caráter científico com o intuito de recolher informações sobre o assunto em um intervalo temporal de 10 anos. Os critérios escolhidos foram casos clínicos, revisão de literatura e estudos in vitro, segundo o seu rigor científico e interesse para o tema. O resultado sobre os testes de resistência utilizados nos estudos, os testes de aderência do cimento ao dente podem variar amplamente. O tratamento de superfícies e a evolução tecnológica podem ser eficazes na escolha desses materiais, bem como a comparação dos tipos de falhas que ocorrem na interface adesivas. A conclusão que se obteve é que os materiais raramente são comparados com um padrão e muitas vezes as condições experimentais variam.

Secagem convectiva da microalga spirulina platensis: avaliação das propriedades físicas e bioquímicas

O objetivo no presente estudo foi investigar a operação de secagem da microalga Spirulina platensis em camada delgada através da modelagem matemática e otimização da operação, avaliando as características do produto final através de análises físico-químicas. Foram analisados os dados da umidade de equilíbrio para a isoterma de adsorção a 10, 20 e 30°C e de dessorção a 40, 50 e 60°C, através dos modelos de GAB e BET. O calor isostérico foi determinado pela aplicação da equação de Clausius-Clapeyron. O modelo de GAB apresentou melhor ajuste aos dados experimentais. Os valores da área superficial calculados pelos modelos de GAB e BET foram próximos. O calor isostérico e a entropia diferencial da isoterma de dessorção apresentaram comportamento similar. A teoria da compensação entalpia-entropia foi aplicada nas isotermas, indicando que são controladas pela entalpia. A cinética de secagem foi analisada na faixa de temperatura de 50-70°C, através dos modelos de Lewis, Henderson e Pabis, Henderson, Page e Overhults. O modelo de Henderson e Pabis foi escolhido por apresentar maior significado físico para estimar o valor de difusividade efetiva (Def), sendo os valores encontrados na faixa de 5,54 - 6,60×10-11 m 2 /s, para as temperaturas de 50 e 60°C, respectivamente, e de 1,58×10-10 m2 /s para a temperatura de 70°C. A energia de ativação apresentou um valor de 47,9 kJ/mol. A secagem alterou a cor quando comparada ao material in natura. A secagem foi otimizada na faixa de espessuras e temperaturas do ar de secagem de 3-7 mm e de 50-70ºC, respectivamente, através da metodologia de superfície de resposta para ácido tiobarbitúrico (TBA) e perda de ficocianina no produto final. A melhor condição de secagem foi a 55°C e a 3,7 mm, apresentando uma perda de ficocianina de aproximadamente 37% e valor de TBA de 1,5 mgMDA/kgamostra. Nesta condição de secagem, a composição de ácidos graxos da microalga Spirulina não apresentou diferença significativa (P > 0,05) em relação a microalga in natura.

Quitosana imobilizada em suporte inerte para a adsorção de corantes alimentícios em coluna de leito fixo

O uso de corantes sintéticos na indústria de alimentos tem provocado transtornos à saúde humana e ao meio ambiente. A quitosana pode ser imobilizada em matrizes sólidas e aplicada na remoção de corantes em coluna de leito fixo. A análise da dinâmica de uma coluna de leito fixo é baseada na curva de ruptura, esta é dependente da geometria da coluna, das condições operacionais e dos dados de equilíbrio. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi estudar o recobrimento de esferas de vidro por quitosana e sua aplicação como adsorvente de corantes em coluna de leito fixo. No estudo do recobrimento avaliaram-se os efeitos da concentração de quitosana e dos métodos de cura. As esferas recobertas foram aplicadas em ensaios de adsorção estático e dinâmico. Inicialmente, avaliou-se o equilíbrio de adsorção através da construção de isotermas e ajuste de modelos, e após, avaliaram-se os efeitos do tipo de cura e do grau de desacetilação da quitosana. Em seguida, foram analisados os efeitos do tipo de corante e do pH, e o comportamento cinético da adsorção pela construção de curvas de ruptura e ajuste de modelos dinâmicos. A influência da altura do leito e da concentração inicial de corante sobre os parâmetros da adsorção em leito fixo foram analisados através da metodologia de superfície de resposta (MSR). Ao final, estudou-se a regeneração da coluna. Os resultados mostraram que os maiores percentuais de recobrimento foram obtidos pelos métodos físico e físico/químico, na concentração de quitosana de 0,5% (m/v). Nestas condições o percentual de recobrimento foi de 46%. Nas imagens da superfície das esferas (MEV) observou-se que as mesmas foram recobertas de forma homogênea pela quitosana. As isotermas de equilíbrio obtidas foram classificadas como do tipo V, sendo o modelo de Sips o mais adequado para representar os dados experimentais. As capacidades máximas de adsorção foram 337 mg g-1, 286 mg g-1 e 200 mg g-1 para os corantes amarelo tartrazina, amarelo crepúsculo e vermelho 40, respectivamente. A aplicação das esferas recobertas com quitosana em leito fixo mostrou-se mais adequada utilizando o método de cura físico/químico e quitosana com grau de desacetilação de 85%. A máxima capacidade de adsorção da coluna em função do corante e do pH variou de 13 a 108 mg g–1. Os modelos BDST (bed–depth–service–time), Thomas e Yoon–Nelson foram adequados para representar os dados experimentais. De acordo com a MSR, o melhor desempenho do leito foi com altura de 30 cm e concentração inicial de corante de 50 mg L-1. Nestas condições, obteve-se tempo de ruptura de 88 min, máxima capacidade da coluna de 108 mg g-1 e remoção de 86 %. Na regeneração da coluna observou-se que cerca de 75% da capacidade máxima da coluna foi mantida após cinco ciclos de adsorção–eluição. Diante do exposto, a coluna de leito fixo empacotada com esferas recobertas com quitosana mostrou-se promissora na remoção de corantes de soluções aquosas.

Desenvolvimento de um aditivo natural à base de catequina: otimização da extração e estabilização a partir de frutos de Arbutus unedo L.

The common Mediterranean ornamental strawberry-tree (Arbutus unedo L.) produces an edible reddish sweet berry that is found to be bland and tasteless unless it is consumed overripe, otherwise it is discarded or used as basic agricultural sub residue. The bioactive properties of this fruit have been reported and related with phenolic compounds, mainly flavan-3-ols, such as catechin and procyanidins, which has opened the opportunity to exploit their extraction from alternative sources.The common Mediterranean ornamental strawberry-tree (Arbutus unedo L.) produces an edible reddish sweet berry that is found to be bland and tasteless unless it is consumed overripe, otherwise it is discarded or used as basic agricultural sub residue. The bioactive properties of this fruit have been reported and related with phenolic compounds, mainly flavan-3-ols, such as catechin and procyanidins, which has opened the opportunity to exploit their extraction from alternative sources. This study compares and optimizes the maceration, microwave and ultrasound extraction techniques in the recovery of a catechin extract from Arbutus unedo L. fruits and evaluate the stability of flavan-3-ols during storage and application processes. To obtain conditions that maximize the catechin extraction yield, a response surface methodology was used. Maceration and microwave extractions were found to be the most effective methods, capable of yielding 1.38±0.1 and 1.70±0.3 mg of catechin/g dry weight (dw) in the corresponding optimal extraction conditions. The optimal conditions for maceration were 93.2±3.7 min, 79.6±5.2 ºC and 23.1±3.7 % of ethanol, while for the microwave extraction were 42.2±4.1 min, 137.1±8.1 ºC and 12.1±1.1 % of ethanol. The microwave system was a quicker solution, conducting to slightly higher yields of catechin than maceration, but this one needed lower temperatures to reach similar yields. The ultrasound method was the least effective solution in terms of catechin yield extraction (0.71±0.1 mg/g at 42.4±3.6 min, 314.9±21.2 W and 40.3±3.8 %. ethanol). The stability was tested with of the catechin-enriched extract (60% flavan-3-ols and 22% catechin), obtained under the best maceration conditions, was tested. Therefore, catechin-enriched extracts were submitted to physical and chemical stability studies, considering the main affecting variables (time, temperature and pH): i) a stability study of the extracts during storage as powder system; and ii) a stability study of the extracts in simulated food environment (aqueous solution system). The measured responses were the flavan-3-ols and catechin contents, determined by HPLC-DAD, and the antioxidant activity of the extracts evaluated by hydrophilic assays. Mechanistic and phenomenological equations were used to describe the responses, and the optimal conditions for flavan-3-ols (including catechin) stability as powder extract during a month were pH= 5.4 and T= -20ºC; while its stability in aqueous solution remained during the 24 h of application at pH<4 and T<30ºC. This study compares and optimizes the maceration, microwave and ultrasound extraction techniques in the recovery of a catechin extract from Arbutus unedo L. fruits and evaluate the stability of flavan-3-ols during storage and application processes. To obtain conditions that maximize the catechin extraction yield, a response surface methodology was used. Maceration and microwave extractions were found to be the most effective methods, capable of yielding 1.38±0.1 and 1.70±0.3 mg of catechin/g dry weight (dw) in the corresponding optimal extraction conditions. The optimal conditions for maceration were 93.2±3.7 min, 79.6±5.2 ºC and 23.1±3.7 % of ethanol, while for the microwave extraction were 42.2±4.1 min, 137.1±8.1 ºC and 12.1±1.1 % of ethanol. The microwave system was a quicker solution, conducting to slightly higher yields of catechin than maceration, but this one needed lower temperatures to reach similar yields. The ultrasound method was the least effective solution in terms of catechin yield extraction (0.71±0.1 mg/g at 42.4±3.6 min, 314.9±21.2 W and 40.3±3.8 %. ethanol). The stability was tested with of the catechin-enriched extract (60% flavan-3-ols and 22% catechin), obtained under the best maceration conditions, was tested. Therefore, catechin-enriched extracts were submitted to physical and chemical stability studies, considering the main affecting variables (time, temperature and pH): i) a stability study of the extracts during storage as powder system; and ii) a stability study of the extracts in simulated food environment (aqueous solution system). The measured responses were the flavan-3-ols and catechin contents, determined by HPLC-DAD, and the antioxidant activity of the extracts evaluated by hydrophilic assays. Mechanistic and phenomenological equations were used to describe the responses, and the optimal conditions for flavan-3-ols (including catechin) stability as powder extract during a month were pH= 5.4 and T= -20ºC; while its stability in aqueous solution remained during the 24 h of application at pH<4 and T<30ºC.

Otimização dos parâmetros de maquinagem no processo de fresagem

Cada vez mais, os principais objetivos na indústria é a produção a baixo custo, com a máxima qualidade e com o tempo de fabrico o mais curto possível. Para atingir esta meta, a indústria recorre, frequentemente, às máquinas de comando numérico (CNC), uma vez que com esta tecnologia torna se capaz alcançar uma elevada precisão e um tempo de processamento mais baixo. As máquinas ferramentas CNC podem ser aplicadas em diferentes processos de maquinagem, tais como: torneamento, fresagem, furação, entre outros. De todos estes processos, o mais utilizado é a fresagem devido à sua versatilidade. Utiliza-se normalmente este processo para maquinar materiais metálicos como é o caso do aço e dos ferros fundidos. Neste trabalho, são analisados os efeitos da variação de quatro parâmetros no processo de fresagem (velocidade de corte, velocidade de avanço, penetração radial e penetração axial), individualmente e a interação entre alguns deles, na variação da rugosidade num aço endurecido (aço 12738). Para essa análise são utilizados dois métodos de otimização: o método de Taguchi e o método das superfícies. O primeiro método foi utilizado para diminuir o número de combinações possíveis e, consequentemente, o número de ensaios a realizar é denominado por método de Taguchi. O método das superfícies ou método das superfícies de resposta (RSM) foi utilizado com o intuito de comparar os resultados obtidos com o método de Taguchi, de acordo com alguns trabalhos referidos na bibliografia especializada, o RSM converge mais rapidamente para um valor ótimo. O método de Taguchi é muito conhecido no setor industrial onde é utilizado para o controlo de qualidade. Apresenta conceitos interessantes, tais como robustez e perda de qualidade, sendo bastante útil para identificar variações do sistema de produção, durante o processo industrial, quantificando a variação e permitindo eliminar os fatores indesejáveis. Com este método foi vi construída uma matriz ortogonal L16 e para cada parâmetro foram definidos dois níveis diferentes e realizados dezasseis ensaios. Após cada ensaio, faz-se a medição superficial da rugosidade da peça. Com base nos resultados obtidos das medições da rugosidade é feito um tratamento estatístico dos dados através da análise de variância (Anova) a fim de determinar a influência de cada um dos parâmetros na rugosidade superficial. Verificou-se que a rugosidade mínima medida foi de 1,05m. Neste estudo foi também determinada a contribuição de cada um dos parâmetros de maquinagem e a sua interação. A análise dos valores de “F-ratio” (Anova) revela que os fatores mais importantes são a profundidade de corte radial e da interação entre profundidade de corte radial e profundidade de corte axial para minimizar a rugosidade da superfície. Estes têm contribuições de cerca de 30% e 24%, respetivamente. Numa segunda etapa este mesmo estudo foi realizado pelo método das superfícies, a fim de comparar os resultados por estes dois métodos e verificar qual o melhor método de otimização para minimizar a rugosidade. A metodologia das superfícies de resposta é baseada num conjunto de técnicas matemáticas e estatísticas úteis para modelar e analisar problemas em que a resposta de interesse é influenciada por diversas variáveis e cujo objetivo é otimizar essa resposta. Para este método apenas foram realizados cinco ensaios, ao contrário de Taguchi, uma vez que apenas em cinco ensaios consegue-se valores de rugosidade mais baixos do que a média da rugosidade no método de Taguchi. O valor mais baixo por este método foi de 1,03μm. Assim, conclui-se que RSM é um método de otimização mais adequado do que Taguchi para os ensaios realizados. Foram obtidos melhores resultados num menor número de ensaios, o que implica menos desgaste da ferramenta, menor tempo de processamento e uma redução significativa do material utilizado.

Hydrothermal carbonization of lignocellulosic biomass: Effect of process conditions on hydrochar properties

Although hydrothermal carbonization of biomass components is known to be mainly governed by reaction temperature, consistent reports on the effect and statistical significance of process conditions on hydrochar properties are still lacking. The objective of this research was to determine the importance and significance of reaction temperature, retention time and solid load on the properties of hydrochar produced from an industrial lignocellulosic sludge residue. According to the results, reaction temperature and retention time had a statistically significant effect on hydrochar ash content, solid yield, carbon content, O/C-ratio, energy densification and energy yield as reactor solid load was statistically insignificant for all acquired models within the design range. Although statistically significant, the effect of retention time was 3–7 times lower than that of reaction temperature. Predicted dry ash-free solid yields of attained hydrochar decreased to approximately 40% due to the dissolution of biomass components at higher reaction temperatures, as respective oxygen contents were comparable to subbituminous coal. Significant increases in the carbon contents of hydrochar led to predicted energy densification ratios of 1–1.5 with respective energy yields of 60–100%. Estimated theoretical energy requirements of carbonization were dependent on the literature method used and mainly controlled by reaction temperature and reactor solid load. The attained results enable future prediction of hydrochar properties from this feedstock and help to understand the effect of process conditions on hydrothermal treatment of lignocellulosic biomass.

Antitumor effect and mechanism of action of polysaccharides extracted from Polygonum perfoliatum L whole plant in human lung carcinoma A549 cell line

Purpose: To optimize the extraction conditions of polysaccharides from Polygonum perfoliatum L. (PSDP) and to evaluate their anti-tumor activities on A549 cell line. Methods: Extraction of PSDP was optimized using Box-Behnken design (BBD). Three factors of response surface methodology (RSM) including extraction time, ratio of water to raw material and number of extractions were employed to optimize the yield of PSDP. The cytotoxic effect of PSDP on human lung carcinoma A549 cell line was evaluated in vivo, while its effects on expressions of caspase3, caspase-9, Bcl-2 and Bax were determined by western blot assay. Result: BBD was significant and applicable to PSDP extraction. Based on the contour plots, response surface plots and variance analysis, it predicted that the optimum conditions for PSDP extraction were: 1.58 h (extraction time); 30.18 mL/g (ratio of water to raw material); and 2.02 (number of extractions). PSDP had significant inhibitory effect on the growth of A549 cells in a concentration- and timedependent manner (p < 0.05). After treatment with PSDP, caspase-3, caspase-9 and Bax were significantly up-regulated (p < 0.05), whereas Bcl-2 was down-regulated, all concentration-dependently. Conclusion: RSM analysis is an appropriate method to optimize PSDP extraction. The results also indicate that PSDP has significant anti-tumor effect against A549 cells, most likely via inducing mitochondria-mediated apoptosis.

CHARACTERIZING AND IMPROVING PRODUCTION OF FERMENTABLE SUGARS AND CO-PRODUCTS FROM A FOREST PRODUCT INDUSTRY WASTEWATER STREAM

Hardboard processing wastewater was evaluated as a feedstock in a bio refinery co-located with the hardboard facility for the production of fuel grade ethanol. A thorough characterization was conducted on the wastewater and the composition changes of which during the process in the bio refinery were tracked. It was determined that the wastewater had a low solid content (1.4%), and hemicellulose was the main component in the solid, accounting for up to 70%. Acid pretreatment alone can hydrolyze the majority of the hemicellulose as well as oligomers, and over 50% of the monomer sugars generated were xylose. The percentage of lignin remained in the liquid increased after acid pretreatment. The characterization results showed that hardboard processing wastewater is a feasible feedstock for the production of ethanol. The optimum conditions to hydrolyze hemicellulose into fermentable sugars were evaluated with a two-stage experiment, which includes acid pretreatment and enzymatic hydrolysis. The experimental data were fitted into second order regression models and Response Surface Methodology (RSM) was employed. The results of the experiment showed that for this type of feedstock enzymatic hydrolysis is not that necessary. In order to reach a comparatively high total sugar concentration (over 45g/l) and low furfural concentration (less than 0.5g/l), the optimum conditions were reached when acid concentration was between 1.41 to 1.81%, and reaction time was 48 to 76 minutes. The two products produced from the bio refinery were compared with traditional products, petroleum gasoline and traditional potassium acetate, in the perspective of sustainability, with greenhouse gas (GHG) emission as an indicator. Three allocation methods, system expansion, mass allocation and market value allocation methods were employed in this assessment. It was determined that the life cycle GHG emissions of ethanol were -27.1, 20.8 and 16 g CO2 eq/MJ, respectively, in the three allocation methods, whereas that of petroleum gasoline is 90 g CO2 eq/MJ. The life cycle GHG emissions of potassium acetate in mass allocation and market value allocation method were 555.7 and 716.0 g CO2 eq/kg, whereas that of traditional potassium acetate is 1020 g CO2/kg.

Development of alternative methods for determining soil organic matter.

Soil organic matter (SOM) is important to fertility, since it performs several functions such as cycling, water and nutrient retention and soil aggregation, in addition to being an energy requirement for biological activity. This study proposes new trends to the Embrapa, Walkley-Black, and Mebius methods that allowed the determination of SOM by spectrophotometry, increasing functionality. The mass of 500 mg was reduced to 200 mg, generating a mean of 60 % saving of reagents and a decrease of 91 % in the volume of residue generated for the three methods without compromising accuracy and precision. We were able to optimize conditions for the Mebius method and establish the digestion time of maximum recovery of SOM by factorial design and response surface. The methods were validated by the estimate of figures of merits. Between the methods investigated, the optimized Mebius method was best suited for determining SOM, showing near 100 % recovery.

Seismic fragility assessment of unreiforced masonry aggregate buildings

Aggregate masonry buildings have been generated over the years, allowing the interaction of different aggregated structural units under seismic action. The first part of this work is focused on the seismic vulnerability and fragility assessment of clay brick masonry buildings, sited in Bologna (Italy), with reference, at first, to single isolated structural units, by means of the Response Surface statistical method, taking into account some variabilities and uncertainties involved in the problem. The seismic action was defined by means of a group of selected registered accelerograms, in order to analyse the effect of the variability of the earthquakes. Identical and different structural units chosen by the Response Surface generated simulations are then aggregated in row, in order to compare the collapse PGA referred to the isolated structural unit and the one referred to the aggregate structure. The second part is focused on the seismic vulnerability and fragility assessment of stone masonry structures, sited in Seixal (Portugal), applying a methodology similar to that used for the buildings sited in Bologna. Since the availability of several information, the analyses involved the assessment of the most prevalent structural typologies in the area, considering the variability of a set of structural and geometrical parameters. The results highlighted the importance of the statistic procedures as method able to consider the variabilities and the uncertainties involved in the problem of the fragility of unreinforced masonry structures, in absence of accurate investigations on the structural typologies, as in the Seixal case study. Furthermore, it was showed that the structural units along the unreinforced clay brick or stone masonry aggregates cannot be analysed as isolated, as they are affected by the effect of the aggregation with adjacent structural units, according to the different directions of the seismic action considered and to their different position along the row aggregate.

Relação entre resistência ao cisalhamento no plano e parâmetros processuais de co-cura de juntas em compósitos auto-reforçados de polietileno de matriz reprocessada

Este estudo investiga a otimização da resistência ao cisalhamento no plano de juntas de sobreposição co-curadas do compósito termoplástico unidirecional auto-reforçado de polietileno de baixa densidade reciclado reforçado por fibras de polietileno de ultra alto peso molecular através da relação desta resistência com os parâmetros processuais de prensagem a quente para a conformação da junta (pressão, temperatura, tempo e comprimento). A matriz teve sua estrutura química analisada para verificar potenciais degradações devidas à sua origem de reciclagem. Matriz e reforço foram caracterizados termicamente para definir a janela de temperatura de processamento de junta a ser estudada. A elaboração das condições de cura dos corpos de prova foi feita de acordo com a metodologia de Projeto de Experimento de Superfície de Resposta e a relação entre a resistência ao cisalhamento das juntas e os respectivos parâmetros de cura foi obtida através de equação de regressão gerada pelo método dos Mínimos Quadrados Ordinários. A caracterização mecânica em tração do material foi analisada micro e macromecanicamente. A análise química da matriz não demonstrou a presença de grupos carboxílicos que evidenciassem degradação por ramificações de cadeia e reticulação advindos da reciclagem do material. As metodologias de ensaio propostas demonstraram ser eficazes, podendo servir como base para a constituição de normas técnicas. Demonstrou-se que é possível obter juntas com resistência ótima ao cisalhamento de 6,88 MPa quando processadas a 1 bar, 115°C, 5 min e com 12 mm. A análise da fratura revelou que a ruptura por cisalhamento das juntas foi precedida por múltiplas fissuras longitudinais induzidas por sucessivos debondings, tanto dentro quanto fora da junta, devido à tensão transversal acumulada na mesma, proporcional a seu comprimento. A temperatura demonstrou ser o parâmetro de processamento mais relevante para a performance da junta, a qual é pouco afetada por variações na pressão e tempo de cura.

Polyphenol Extraction Optimisation From Ceylon Gooseberry (dovyalis Hebecarpa) Pulp.

Originally from Asia, Dovyalis hebecarpa is a dark purple/red exotic berry now also produced in Brazil. However, no reports were found in the literature about phenolic extraction or characterisation of this berry. In this study we evaluate the extraction optimisation of anthocyanins and total phenolics in D. hebecarpa berries aiming at the development of a simple and mild analytical technique. Multivariate analysis was used to optimise the extraction variables (ethanol:water:acetone solvent proportions, times, and acid concentrations) at different levels. Acetone/water (20/80 v/v) gave the highest anthocyanin extraction yield, but pure water and different proportions of acetone/water or acetone/ethanol/water (with >50% of water) were also effective. Neither acid concentration nor time had a significant effect on extraction efficiency allowing to fix the recommended parameters at the lowest values tested (0.35% formic acid v/v, and 17.6 min). Under optimised conditions, extraction efficiencies were increased by 31.5% and 11% for anthocyanin and total phenolics, respectively as compared to traditional methods that use more solvent and time. Thus, the optimised methodology increased yields being less hazardous and time consuming than traditional methods. Finally, freeze-dried D. hebecarpa showed high content of target phytochemicals (319 mg/100g and 1,421 mg/100g of total anthocyanin and total phenolic content, respectively).