Análise do comportamentos de fadiga para estruturas submetidas a temperaturas elevadas aliadas a esforços cíclicos

Devido a um mercado automotivo altamente competitivo e globalizado, as empresas buscam aperfeiçoar cada vez mais seus produtos, investindo em pesquisa e desenvolvimento em busca de produtos melhores, mais seguros e mais confiáveis. Dentro desse contexto, procurou-se aprofundar os estudos sobre fadiga e fadiga de contato, a fim de se obter um embasamento teórico sobre as possíveis causas de trincas e suas conseqüências, em componentes submetidos a esforços cíclicos e a temperaturas elevadas. Importante é salientar que as altas temperaturas resultam em transformações estruturais no ferro fundido. Posteriormente a esse embasamento teórico, realizou-se um caso de estudo (tambor de freio), buscando subsídios e informações sobre freios, tambores de freios e sobre materiais utilizados em sua fabricação. Sobre ele diversos tipos de análise foram realizados; análises de tensões, análises metalográficas em corpos de prova com e sem trinca e simulações da previsão da vida em fadiga, utilizando o modelo de Paris em programas matemáticos. Paralelos a esses estudos, foram realizados testes de eficiência em dinamômetro utilizando diferentes materiais. Foram utilizados componentes em Ferro Fundido Cinzento e em Ferro Fundido Vermicular a fim de se poder avaliar o comportamento dos materiais em aplicações em que se tem a fadiga de contato. Finalmente, são apresentados os resultados das análises e dos testes realizados, fazendose uma discussão acerca dos mesmos, sendo então apresentadas às conclusões e as sugestões para estudos futuros.

Avaliação do comportamento de materiais compósitos de matrizes cimentícias reforçadas com fibra de aramida kevlar

Esse trabalho aborda a questão de materiais compósitos reforçados com fibras (fiber reinforced concrete) com enfoque em matrizes cimentícias reforçadas com fibra de aramida Kevlar. O objetivo é caracterizar o potencial da fibra de aramida Kevlar como elemento de reforço a ser adicionado ao concreto. O trabalho busca caracterizar o desempenho dos compósitos formados, identificando as alterações decorrentes da incorporação em função do comportamento mecânico e da resistência ao impacto. Os objetivos são verificar a potencialidade de utilização dessa fibra em termos de trabalhabilidade e resistência mecânica; definir como deve ser a forma de incorporação, verificar a aderência da fibra à matriz através de microscopia eletrônica de varredura por elétrons secundários e determinar a resistência ao impacto, comparando matrizes sem adição de fibra com corpos-de-prova moldados com vários tipos e teores de fibra (aço, sisal, vidro, polipropileno e aramida). Como vantagens da incorporação das fibras de aramida Kevlar, constata-se um incremento na resistência à compressão dos compósitos aos 28 dias em relação aos espécimes sem adição de fibra. Observam-se, também, reduções na massa específica e na trabalhabilidade dos espécimes com adição de fibra de aramida Kevlar em comparação aos sem adição. Em relação à resistência ao impacto, conclui-se que os compósitos com adição de fibra de aço e fibra de aramida são os que apresentaram melhor comportamento dinâmico em relação a energia de ruptura acumulada e à energia para aparecimento da primeira fissura, respectivamente.

Produção de novos materiais carbonáceos por altas pressões

Neste trabalho foram estudadas as condições de estabilidade e de eventuais transformações de fases em diferentes materiais carbonáceos processados em altas pressões e altas temperaturas. Além disso, foi explorada a possibilidade de produção de compactos de diamante policristalino sem o uso de fases metálicas como ligante. Diferentes materiais de partida (pó de diamante, açúcar, mistura de pó de diamante e açúcar -10 % em peso, e mistura de pó de diamante e negro de fumo - 10% em peso) foram processados a 7,7 GPa, durante 15 min a diferentes temperaturas (900°C, 1200°C, 1500°C e 1700°C), mas sempre na região de estabilidade termodinâmica do diamante. As amostras foram analisadas por espectroscopia Raman e difração de raios X. As amostras de diamante compactaram bem a altas temperaturas sem mostrar grafitização, mas mostraram indícios de formação de uma fase desordenada de C com hibridização sp3. Os compactos de negro de fumo e diamante são extremamente frágeis e foi identificada a formação de estruturas grafíticas. A amostra de açúcar sofreu um grafitização acentuada a temperaturas elevadas, que levou a obtenção de grafite bem cristalizado. Os compactos obtidos com a mistura de açúcar e diamante são bastante homogêneos e possuem boa resistência mecânica. Para a amostra tratada a 1700°C, além de ser obtida uma fase diamante muito bem cristalizada, também são observados indícios de formação de uma fase desordenada de C com hibridização sp3. A origem do comportamento observado para as amostras com açúcar deve estar ligada à liberação de H2O associada à pirólise da sacarose, o que parece acelerar significativamente a cinética de cristalização de fases do carbono. A possível fase desordenada, obtida para amostras com pó de diamante processadas em altas temperaturas, pode desempenhar um papel importante como fase ligante para produção de compactos de diamante policristalino.

Testes de características comuns em mercados Latino- Americanos

A partir da bastante difundida metodologia de Cointegração e Características (Features), propõe-se a execução dos testes de Johansen e regressão auxiliar para verificar a existência de Características Comuns de primeira e segunda ordem entre índices e retornos de bolsas latinoamericanas. A existência de Características Comuns em séries financeiras é de particular importância por implicar em previsibilidade, derivando relações que podem ter aplicações em estratégias de transação e hedge, por exemplo. Os resultados mostram que a ocorrência de Características Comuns é restrita. O primeiro teste indica ocorrência de relações de longo prazo em uma região envolvendo a Argentina. No curto prazo, foram identificados Ciclos Comuns entre Argentina, Brasil, Chile e México. As relações encontradas neste caso servem como indicadores de movimentos pró-cíclicos na resposta a notícias entre estes países. Nos testes de segunda ordem, nenhuma Característica Comum foi identificada.

Avaliação da vida em fadiga de ganchos

O objetivo deste trabalho foi estudar o comportamento em fadiga de um gancho reduzido do tipo empregado como conector/desconector para plataformas flutuantes de extração de petróleo. Ganchos são componentes mecânicos muito utilizados em aplicações industriais e dimensionados segundo os critérios da mecânica estática. A sua utilização em estruturas offshore é recente e requer a avaliação de seu desempenho em fadiga. A influência de tensões residuais compressivas na seção mais solicitada do gancho foi avaliada nos ensaios. Estas tensões foram geradas por um teste de carga que implica em um esforço de tração que ultrapassa o limite elástico do material. A região da superfície do gancho que sofreu deformação plástica fica comprimida pelo restante do material do gancho carregado no regime elástico que tenta retornar. O mesmo efeito é observado na autofretagem de tubos ou shot peening de componentes aeronáuticos. Foram utilizados ganchos DIN 0.12, que apresentam dimensões reduzidas, para a caracterização mecânica através de ensaios de fadiga e a determinação da curva de Wöhler. Esses ensaios envolveram a comparação entre os ganchos que sofreram a carga de pré-teste (com tensões residuais) e os que não sofreram. Também foi avaliada a influência de defeitos de fundição na vida em fadiga dos ganchos. Os ganchos foram caracterizados metalurgicamente através de análise microestrutural e tamanho de grão ASTM utilizando-se Microscopia Óptica e Eletrônica de Varredura. Foram efetuadas medições de tensões residuais através do Método do Furo em ganchos instrumentados com extensômetros resistivos elétricos. As tensões residuais compressivas induzidas pelo teste de carga tiveram grande influência nos testes de fadiga, aumentando a performance dos ganchos e assegurando sua integridade estrutural.

Testes de sustentabilidade da dívida externa brasileira usando séries longas: 1930-2000

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Identificação do fator estocástico de descontos e algumas implicações sobre testes de modelos de consumo

Retornando à utilização de técnicas de séries de tempo para a estimação de parâmetros das preferências dos indivíduos, este trabalho investiga o tradicional problema do consumo intertemporal ótimo do tipo CCAPM por um novo ângulo. Se apresentam dois estimadores para o fator estocástico de descontos independentes da especificação de funções utilidade, que são utilizados para a agregação das informações disponíveis sobre os retornos dos ativos da economia. A metodologia proposta é aplicada para dados do Brasil, para o período do plano Real, e dos Estados Unidos, para um período iniciado em 1979. Na parte empírica do trabalho obtem-se dois resultados. Primeiro, obtem-se uma estimativa para o grau americano de aversão ao risco de 2,1 - mais de 10 vezes menor que o comumente encontrado na literatura. Segundo, é estimado um grau de aversão ao risco de 2,3 no caso brasileiro, o que está em linha com trabalhos anteriormente publicados.

Testes de estrutura ótima de capital em empresas brasileiras: o efeito de liquidez, desempenho do mercado acionário e assimetria de informação nas decisões de financiamento

Este trabalho busca explorar, através de testes empíricos, qual das duas principais teorias de escolha de estrutura ótima de capital das empresas, a Static Trade-off Theory (STT) ou a Pecking Order Theory(POT) melhor explica as decisões de financiamento das companhias brasileiras. Adicionalmente, foi estudado o efeito da assimetria de informações, desempenho e liquidez do mercado acionário nessas decisões. Utilizou-se no presente trabalho métodos econométricos com dados de empresas brasileiras de capital aberto no período abrangendo 1995 a 2005, testando dois modelos representativos da Static Trade-off Theory (STT) e da Pecking Order Theory(POT). Inicialmente, foi testado o grupo amplo de empresas e, posteriormente, realizou-se o teste em subgrupos, controlando os efeitos de desempenho e liquidez do mercado acionário, liquidez das ações das empresas tomadoras e assimetria de informações. Desta forma, os resultados obtidos são indicativos de que a Pecking Order Theory, na sua forma semi-forte, se constitui na melhor teoria explicativa quanto à escolha da estrutura de capital das empresas brasileiras, na qual a geração interna de caixa e o endividamento oneroso e operacional é a fonte prioritária de recursos da companhia, havendo algum nível, embora baixo, da utilização de emissão de ações. Os estudos empíricos para os subgrupos de controle sugerem que a liquidez do mercado e liquidez das ações das empresas são fatores de influência na propensão das empresas emitirem ações, assim como a assimetria de informação. O desempenho do mercado acionário, com base nos dados analisados, aparenta ter pouca influência na captação de recursos via emissões de ações das empresas, não sendo feito no presente estudo distinções entre emissões públicas ou privadas

Principais características do consumo de duráveis no Brasil testes de separabilidade entre duráveis e não-duráveis

Estre trabalho investiga amplamente a evolução do consumo de bens duráveis no Brasil a partir da decisão de consumo individual e da possibilidade de existir restrição ao crédito. A contribuição mais relevante consiste na não rejeição da hipótese de separabilidade nas decisões de consumo de bens duráveis e não duráveis, já que tal hipótese é implicitamente utilizada por vários artigos que tratam a questão do consumo agregado no Brasil. Os resultados, aqui encontrados, sugerem que uma grande parcela dos consumidores está restrita ao crédito, existindo restrições de curto e longo prazo sobre a evolução do consumo de bens duráveis, não duráveis e renda.

Estudo das variáveis de rugosidade, dureza e condutividade térmica aplicado à percepção tátil em design de produto

Este trabalho apresenta um estudo sobre a relação existente entre as variáveis de rugosidade, dureza e condutividade térmica de alguns materiais utilizados em design de produto e a percepção tátil. Inicialmente, foram realizadas pesquisas de descritores subjetivos que os usuários relacionavam com o ato de tocar. A partir destes resultados, foram identificadas características superficiais dos materiais que estavam ligadas a estes descritores. Foi possível então, desenvolver amostras em diferentes materiais (cerâmicos, poliméricos, metálicos e naturais), para serem testadas em ensaios diversos. Os primeiros testes realizados, permitiam a visualização das amostras. Posteriormente, foram realizados ensaios de forma que os entrevistados não podiam visualizar as amostras. Desta forma, somente a percepção tátil era testada sem influência dos demais órgãos dos sentidos. Nestes testes, os entrevistados verificavam entre as variáveis abordadas no trabalho (rugosidade, dureza e condutividade térmica), se haviam diferenças entre as amostras e ordenavam de maior à menor conforme o que era percebido. Com base nas respostas obtidas, e também nos valores atribuídos às amostras para as variáveis já relacionadas anteriormente, foi possível verificar limiares de percepção e também, a relação existente entre o que é percebido e os valores atribuídos às respectivas variáveis tecnológicas. Os resultados obtidos indicam que a percepção de diferentes texturas, foi mais facilmente detectada do que diferenças de condutividade térmica e principalmente de dureza. A preferência por texturas menos rugosas foi detectada em grande parte das respostas obtidas Da mesma forma, pode-se dizer que a temperatura ambiente de realização dos testes para condutividade térmica, teve influência direta nas respostas obtidas. Para os ensaios aplicados, não houve diferença grande entre respostas de adultos e de crianças e também entre crianças com deficiência visual e crianças sem deficiência. A investigação da percepção tátil, e posteriormente a relação que se pode fazer desta com algumas das propriedades dos materiais, contribui tanto na seleção de materiais para projeto de produtos, como para seleção de processos de fabricação. Sendo assim, este estudo pode servir como mais uma ferramenta no processo de criação, considerando assim os futuros usuários. Desta maneira, o vínculo entre o usuário e o produto torna-se mais forte, já que este atende às necessidades e também considera a percepção do usuário em relação aos materiais utilizados, podendo, inclusive, evitar um descarte rápido contribuindo para aumentar a sustentabilidade. Além disto, este estudo permite também que a produção nas indústrias de determinados segmentos (têxtil, brinquedos, utensílios, etc.) possa ser orientada de forma que considere limiares de percepção, evitando assim investimentos desnecessários em processos de produção que resultariam em mudanças que podem não ser percebidas pelos usuários. Em suma, os resultados obtidos neste estudo, podem ser utilizados em diversas áreas da Engenharia e do Design, agregando a estas uma ferramenta na orientação de projetos.

Modelos estatísticos de segmentação da estrutura a Termo: testes empíricos de ajustes e previsões

Neste trabalho é proposta uma classe de modelos paramétricos para estrutura a termo de taxa de juros (ETTJ) em que diferentes segmentos possam ter características próprias, porém não independentes, o que é condizente com a teoria de preferências por Habitat. O modelo baseia-se em Bowsher & Meeks (2006) onde a curva é determinada por um spline cúbico nas yields latentes, mas difere no sentido de permitir diferentes funções de classe C2 entre os segmentos, ao invés de polinômios cúbicos. Em particular usa-se a especi cação de Nelson & Siegel, o que permite recuperar o modelo de Diebold & Li (2006) quando não há diferenciação entre os segmentos da curva. O modelo é testado na previsão da ETTJ americana, para diferentes maturidades da curva e horizontes de previsão, e os resultados fora da amostra são comparados aos modelos de referência nesta literatura. Adicionalmente é proposto um método para avaliar a robustez da capacidade preditiva do modelos. Ao considerar a métrica de erros quadráticos médios , os resultados são superiores à previsão dos modelos Random Walk e Diebold & Li, na maior parte das maturidades, para horizontes de 3, 6 , 9 e 12 meses.

Aplicação de métodos de ultra-som para avaliação e caracterização da microestrutura de materiais cerâmicos à base de alumina e sua associação com propriedades mecânicas

O objetivo deste trabalho foi investigar a aplicação de métodos de ultra-som para avaliação e caracterização da microestrutura de materiais cerâmicos à base de alumina e sua associação com as propriedades mecânicas destes materiais. Para tanto, foram conformados por prensagem uniaxial corpos cerâmicos contendo 94,3% em peso de Al2O3. Os corpos cerâmicos foram sinterizados em forno de resistência elétrica em temperaturas que variaram entre 1100 e 1600 °C. A resistência mecânica e o KIc foram determinados por ensaios de flexão a quatro pontos. Para medir a resistência ao dano por choque térmico, os corpos cerâmicos foram colocados em um forno pré-aquecido na temperatura de teste e permaneceram nesta temperatura por 40 min, quando, então, foram resfriados bruscamente através da imersão dos corpos cerâmicos em água mantida a 0oC. A microestrutura dos corpos cerâmicos foi caracterizada por microscopia eletrônica de varredura e microscopia óptica. Para os ensaios de ultra-som foram utilizados transdutores piezelétricos de 2 e 4 MHz de freqüência nominal. A imagem resultante foi tratada via software e utilizouse um osciloscópio para padronização. Foram utilizados como parâmetros a velocidade da onda ultra-sônica e a sua atenuação. Os resultados indicaram a correlação entre as propriedades acústicas do material com a sua microestrutura e com suas propriedades mecânicas, tais como, resistência mecânica, módulo de elasticidade e dano por choque térmico. Foi possível propor equações relacionando a resistência mecânica com a variação do coeficiente de atenuação e da velocidade de propagação das ondas ultra-sônicas. Sugere-se também a possibilidade de utilização do coeficiente de atenuação para a determinação da confiabilidade do material cerâmico e o seu uso para a estimativa de vida útil do material sob carga constante ou submetido a choque térmico.

Avaliação do efeito de um campo magnético permanente na cicatrização óssea em fêmures de ratos

Proposição:estudar a qualidade da cicatrização óssea sob efeito de um campo magnético permanente, sepultado, in vivo. Materiais e Método: foi criado um modelo metálico composto de duas arruelas de aço inoxidável, fixadas, cada uma, à estrutura óssea, através de parafusos de titânio comercialmente puro. Neste estudo experimental, randomizado, com grupos testes e controle, foram selecionados 24 ratos da raça Rattus novergicus albinus, cepa Wistar, divididos em cinco grupos, sendo quatro testes e um controle. Cada animal foi submetido à cirurgia para a fixação de um par de dispositivos metálicos no fêmur esquerdo, tangenciando uma cavidade cirurgicamente criada. Nos grupos testes as arruelas foram posicionadas de modo que exercessem forças de atração mútua. Os animais foram sacrificados aos 15, 30, 45 e 60 dias pós-operatórios. As peças foram submetidas à avaliação histológica. Resultados: entre os grupos de 15 e 30 dias, a cicatrização dos grupos testes mostrou-se acelerada em relação aos controles. Aos 45 dias, ambos os grupos revelaram resultados pouco divergentes entre si. Aos 60 dias, houve marcada neoformação óssea no grupo teste, propondo um efeito de estimulação magnética continuada durante todo o período experimental. Conclusão: a liga de aço inoxidável imantada, sepultada, in vivo, foi capaz de estimular e acelerar o processo de cicatrização óssea.

Efeito de materiais forradores sobre o comportamento biológico da dentina cariada e presença bacteriana análises clínica e ultraestrutural

Resumo não disponível.