Caracterização reológica e avaliação da resistência à fadiga de betumes com o reómetro de corte dinâmico

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil – Perfil de Construção

Estudo da influência das tensões residuais induzidas por shot peening na vida à fadiga de molas de lâmina para a indústria automóvel

A vida à fadiga de um componente submetido a variações de tensão é determinante para o sucesso de um projecto. O shot peening é um tratamento superficial que visa introduzir tensões residuais de compressão, para aumentar a vida à fadiga de componentes sujeitos a esforços cíclicos. Este trabalho teve como principal objectivo analisar o efeito deste tratamento na resistência à fadiga de molas de lâmina para a indústria automóvel, medida através da intensidade de Almen. Numa primeira fase pretendeu-se estudar o efeito do processo de shot peening na vida à fadiga, e numa segunda fase, estudar o efeito dos principais parâmetros do processo. Verificou-se que para intensidades de Almen mais elevadas ocorrem defeitos superficiais do tipo de sobreposição (overlap) que diminuem a vida à fadiga. Assim, não existe benefício considerável em trabalhar com intensidades de Almen elevadas, pois existe um aumento da probabilidade de falha, recomendando-se o cumprimento da especificação actualmente em uso na empresa. A redução da variabilidade do processo só é possível com um investimento em novos equipamentos (turbinas de nova geração e dispositivos de controlo de caudal). No entanto é possível aumentar a produtividade e reduzir os custos associados ao processo com os equipamentos existentes, aumentando o caudal de alimentação das turbinas, a velocidade do transportador e diminuindo a velocidade das turbinas

Avaliação da resistência à fadiga de instrumentos endodônticos sujeitos a polimento electrolítico e a tratamento térmico específico

Esta dissertação teve como principais objectivos determinar a resistência à fadiga de instrumentos endodônticos de Níquel-Titânio sujeitos a polimento electrolítico e tratamento térmicopor autoclave, assim como estudar o comportamento estrutural dos instrumentos, através de análise numérica pelo método dos elementos finitos, quando sujeitos à curvatura em três regiões distintas. Vinte e dois instrumentos Hyflex (Coltene, Switzerland), com dois tamanhos diferentes (.04/20 e .06/20), foram divididos em 3 grupos: Grupo I, 4 instrumentos (dois de cada tamanho) sem qualquer tipo de tratamento térmico ou superficial; Grupo II, 12 instrumentos (seis de cada tamanho) submetidos a polimento electrolítico; Grupo III, 6 instrumentos (três de cada tamanho) submetidos a polimento electrolítico e tratamento térmico por autoclave. Todos os instrumentos foram sujeitos a testes de fadiga por flexão rotativa. Os instrumentos foram polidos, aplicando uma potência de 30 V, durante 3 segundos, a uma taxa de escoamento da solução electrolítica igual a 1. O tratamento térmico em autoclave foi realizado a uma temperatura e pressão de 134ºC e 2,16 bar, respectivamente, durante 30 minutos. O raio e ângulo de curvatura impostos durante os ensaios experimentais foram de 4,7 mm e 45º, respectivamente. A velocidade de rotação utilizada para testar os instrumentos foi de 500 rpm. O tempo até à fractura foi registado e o número de ciclos à fractura foi calculado. Calculou-se a área circular equivalente do instrumento Hyflex .06/20, em 3 regiões diferentes do mesmo (apical, central e coronal), na secção do instrumento correspondente a metade do comprimento do arco imposto pela curvatura do canal. Os valores de extensão teóricos foram calculados com o objectivo de comparar com a distribuição de tensão e extensão obtida pelo método dos elementos finitos. Os valores calculados analiticamente estão coerentes com os valores obtidos pelo método dos elementos finitos. Existe um grande risco de fractura do instrumento durante o tratamento endodôntico de canais radiculares que imponham curvaturas coronais aos instrumentos. Analisando os resultados obtidos experimentalmente, verifica-se que existem diferenças significativas, na duração e no número de ciclos à fadiga, entre os instrumentos polidos e não polidos e entre os instrumentos com e sem tratamento térmico por autoclave. Conclui-se que o polimento electrolítico tem uma influência significativa na vida à fadiga dos instrumentos Hyflex .04/20 e .06/20. O tratamento térmico por autoclave tem uma influência negativa nos instrumentos Hyflex .04/20 e uma influência positiva nos instrumentos Hyflex .06/20.

Caraterização reológica e avaliação da resistência à fadiga de mastiques betuminosos com o reómetro de corte dinâmico

Numa mistura betuminosa, o mastique betuminoso envolve os agregados grossos e preenche os vazios do esqueleto mineral, influenciando deste modo as propriedades da mistura durante a produção (ex: trabalhabilidade) e em serviço (ex: estabilidade). O presente estudo pretende investigar e avaliar o comportamento reológico e mecânico do mastique na gama de temperaturas a que um pavimento flexível está sujeito em serviço. O comportamento mecânico é avaliado através da resistência à fadiga. Oito mastiques foram formulados com dois betumes, um puro e outro modificado com polímeros SBS, e dois fíleres para duas relações volumétricas. Os resultados experimentais foram analisados e comparados com os obtidos em outro estudo relativos à caraterização dos betumes (Pereira, 2014). Os ensaios de caraterização reológica foram realizados num reómetro rotacional, em regime oscilatório e utilizando uma geometria de pratos paralelos. As propriedades utilizadas para a caraterização reológica são o módulo complexo (

Propagação de fendas por fadiga quando sujeitas a carregamentos em Modo I ou Modo III

A propagação de fenda sob fadiga pode ser observada em vários componentes mecânicos, que podem ser feitos de chapa fina ou espessa (ou cascas) e, consequentemente, serem sujeitos a estado plano de tensão ou estado plano de deformação, respectivamente. As cargas aplicadas num corpo sólido que contém um entalhe estreito ou uma fenda aguda irão induzir uma zona de escoamento limite de material com uma dimensão que dependerá das propriedades mecânicas do material, bem como a espessura do corpo, o comprimento de fenda e a intensidade das cargas aplicadas. A propagação da fenda pode então ocorrer sob modo I, II, III ou modo misto. Esta tese apresenta as funções integrais JI, JII e JIII , que foram correlacionadas com os factores de intensidade de tensão KI, KII e KIII, para provetes CT espessos e finos. A avaliação dos valores do Integral-J foi feita para diferentes comprimentos de fenda, ao longo da frente de fenda, usando o Método dos Elementos Finitos (MEF), com nós colapsados e intermédios deslocados a ¼ do comprimento da aresta, com o objectivo de simular a singularidade na extremidade da fenda. A interacção entre os modos de abertura, corte e rasgamento é também discutida. Adicionalmente, a propagação de fenda sob o modo I e o modo III foi determinada experimentalmente, à temperatura ambiente, para um aço inoxidável austenítico Cr-Mn de alta resistência.

Análise da percepção da fadiga, estresse e ansiedade em trabalhadores de uma indústria de calçados

OBJETIVO: Descrever e correlacionar os aspectos envolvidos com a percepção de fadiga e estresse laboral e percebido em trabalhadores de ambos os sexos, em função do setor de trabalho e traço de ansiedade. MÉTODOS: Foram avaliados 46 trabalhadores de uma indústria calçadista, por meio dos instrumentos: Inventário de Ansiedade Traço-Estado (IDATE), Questionário de Fadiga de Yoshitake, Escala de Estresse no Trabalho e Escala Visual Analógica (EVA) para o estresse percebido. Os dados foram analisados por meio do teste t de Student e do teste de correlação de Pearson para p ≤ 0,05. RESULTADOS: Não foram verificadas diferenças significativas entre os sexos e entre os trabalhadores dos diferentes setores, quanto a fadiga, traço de ansiedade, estresse laboral e percebido. Quanto à fadiga, os trabalhadores com traço de ansiedade alto apresentaram maior nível de fadiga comparados àqueles que apresentavam traço de ansiedade baixo (p < 0,001). Foram observadas também correlações positivas entre as variáveis investigadas conforme o sexo, setor de trabalho e nível de ansiedade entre os trabalhadores. CONCLUSÃO: A percepção de fadiga afeta principalmente os trabalhadores que apresentam traço de ansiedade alto. Contudo, percebe-se, por meio dos testes de correlações, que as variáveis sexo, setor de trabalho e traço de ansiedade podem modular os níveis de fadiga e estresse laboral e percebido entre os trabalhadores.

Diâmetro pupilar e fadiga mental em tarefas de controle de tráfego aéreo

Researches point out that the pupil diameter is a sign for fatigue calibration. In this study, we try to analyze how, through a more complex task of air traffic control, the participants will show a bigger pupil diameter than in tasks of easier air traffic control. Likewise, as the theories that go in line with compensatory mechanisms assume, if the job/task requires it, new resources may be provided to continue its execution. The sample had 61 participants, and two variables were manipulated: traffic density on condition many aircrafts and few aircrafts. And the other variable was the time on the task with 5 minute intervals for 2 hours (23 intervals). The dependent variable was the pupil diameter. The results showed that participants who performed the most complex task had bigger pupil diameter. At the same time, they showed that more activity of the participant, major would be the diameter pupilar. Also, the variable TOT (Time Of Task) showed that the pupil diminished, and then it continued increasing due to a generation of new resources.

Co-morbidade fadiga e depressão em pacientes com câncer colo-retal

O estudo teve como objetivos caracterizar e identificar a comorbidade entre fadiga e depressão em pacientes com câncer colorretal. A amostra não-probabilística foi de 154 pacientes ambulatoriais (53% homens; idade média 49,6±11,7 anos; escolaridade média 8,9±5,4 anos). A fadiga foi avaliada pela Escala de Fadiga de Piper Revisada e o humor pelo Inventário de Depressão de Beck. A Fadiga foi relatada por 76 (49,4%) pacientes e foi intensa (escore total > 6) para 19,7% deles. Escores que sugerem depressão (IDB>20) foram encontrados em 11 (7,1%) pacientes. Fadiga e depressão estavam correlacionadas (r=0,395; p 0,001). A co-morbidade fadiga moderada/intensa e disforia/depressão ocorreu em 12,3%. A Fadiga estava presente na totalidade dos doentes deprimidos (100%), e a depressão ocorreu em 18% dos doentes fatigados. Fadiga e depressão são fenômenos relacionados, a sua comorbidade pode ser muito deletéria ao doente; a depressão foi mais importante para a ocorrência de fadiga do que a fadiga para a depressão.

Pictograma de Fadiga: uma alternativa para avaliação da intensidade e impacto da fadiga

O objetivo foi validar o Fatigue Pictogram para uso no Brasil. Os dados foram coletados em quatro ambulatórios de oncologia de São Paulo (SP) e na Escola de Enfermagem da USP. A amostra de conveniência envolveu 584 pacientes com câncer, 184 acompanhantes e 189 estudantes de graduação enfermagem, que responderam ao Pictograma de Fadiga, ao Inventário de Depressão de Beck (IDB) e Escala de Karnofsky (KPS). Foram feitos testes de validade e confiabilidade. O Teste-reteste mostrou que o instrumento tem boa estabilidade. O primeiro item do Pictograma de Fadiga discriminou estudantes de cuidadores de pacientes, mas não pacientes de cuidadores. O segundo item discriminou todos os grupos. Observou-se adequada validade convergente (fadiga e depressão) e divergente (fadiga e Karnofsky). O Pictograma de Fadiga é válido, confiável e fácil de usar para avaliar fadiga em câncer, mas necessita ajustes para uso em pessoas saudáveis.

Fadiga entre estudantes de graduação em enfermagem

A fadiga entre os estudantes pode prejudicar a aprendizagem. Avaliou-se a fadiga de graduandos de enfermagem e as relações com o ano de graduação, a participação em atividades extracurriculares, com quem o aluno reside, com a depressão e o índice de massa corporal (IMC). Participaram 189 (60,2%) estudantes da EEUSP, sendo 96,2% de mulheres com idade média de 21,6 anos, 80,9% residiam com os pais, 43,9% realizavam atividades extracurriculares, 24,8% tinham IMC alterado e 22,2% apresentaram disforia ou depressão (Inventário de Depressão de Beck). A fadiga foi moderada/ intensa para 83,5% dos estudantes (Escala de Fadiga de Piper Revisada e Pictograma de Fadiga) e 59,8% relataram prejuízo moderado/intenso nas atividades habituais. A fadiga apresentou correlação positiva com ano de graduação, com o IMC e a depressão (p<0,001). A atividade acadêmica foi a principal causa de fadiga, enquanto o sono e o lazer foram as estratégias mais utilizadas para seu manejo. A fadiga foi significativa e intensa, todavia observou-se descompasso entre freqüência, magnitude e impacto da fadiga nas atividades da vida diária.

Prevalência e comorbidade de dor e fadiga em mulheres com câncer de mama

O estudo analisou a prevalência e a comorbidade de dor e fadiga em mulheres com câncer de mama. Trata-se de estudo transversal, com amostra, não probabilística de 182 mulheres em tratamento ambulatorial para câncer de mama, entrevistadas no período de julho 2006 a março de 2007. Fadiga, avaliada pela Escala de Fadiga de Piper, foi dividida em duas categorias (escore 0,1-4,9 e >5-10). Dor, avaliada pela escala de 0-10, foi categorizada do mesmo modo que fadiga. Fadiga ocorreu em 94 mulheres (51,6%), sendo >5 em 44 (46,8%) delas. Dor ocorreu em 86 mulheres (47,2%), sendo >5 em 50 (58,1%). Fadiga e dor correlacionaram-se (r=0,38, p=0,003) e a comorbidade fadiga e dor foi de 38,3%. Dor intensa acentuou a fadiga (p=0,089) e fadiga intensa acentuou a dor (p=0,016). Tais dados são inéditos em nosso meio, confirmam a existência de um cluster de sintoma e dos prejuízos decorrentes dessa comorbidade.

Fadiga óssea: causa de dor em joelhos na osteoartrite

A dor no joelho é o sintoma mais comum na osteoartrite, sendo a principal causa de incapacidade crônica em idosos e uma das principais fontes de morbidade atribuível à osteoartrite em geral. As causas de dor no joelho em pessoas com osteoartrite não são facilmente entendidas e o conhecimento sobre as causas da dor é fundamental para que futuramente sejam realizadas intervenções específicas. A fadiga óssea representa o remodelamento do osso subcondral na osteoartrite, levando a uma consequente alteração na forma do osso e/ou perda óssea. No entanto, a fadiga óssea não é algo facilmente interpretado, pois é de difícil detecção na ausência de defeitos claros da cortical e pela sobreposição de estruturas ósseas nas radiografias convencionais. A fadiga óssea está associada não apenas a dor no joelho, mas também a rigidez e incapacidade. Se a fadiga ocorre antes da osteoartrite avançada, isso sugere que alterações no osso subcondral podem ocorrer simultaneamente a alterações da cartilagem e que tratamentos visando sua preservação podem não ser eficazes. Lesões com padrão de edema ósseo estão associadas e são fatores preditivos para fadiga óssea. Este trabalho tem por objetivo rever a literatura mostrando a importância da fadiga óssea e de como diagnosticar esta alteração nos exames de imagem.

Análise integrada da carga física de trabalho para a prevenção da fadiga

A presente dissertação tem como objetivo a avaliação da relação entre as abordagens biomecânica, fisiológica e psicofisica da carga de trabalho. Para tanto, foi avaliado,dentro do enfoque macroergonômico, o trabalho do setor de pintura de uma empresa do ramo automotivo (JOHN DEERE BRASIL) , e o trabalho das centrais de armaçao, de carpintaria e de pré-moldados de uma empresa de construção civil pesada (ODEBRECHT). Os metodos utilizados no estudo foram a análise macroergonômica do trabalho- AMT (Guimarães,1999); a avaliação biomecânica das posturas assumidas pelo método WmOWAS@(Kivi&MattiI 1991); a avaliaçao fisiológica pela mensuração das variações da freqüência cardíaca, pulso de trabalho - PT (Grandjean, 1998) e a avaliação psicofisica da carga de trabalho (Corlett, 1995). Os dados foram tabulados, analisados e comparados com limites e critérios fisiológicos deteminados na literatura. A AMT, nos dois estudos de caso, pemitiu explicar os resultados na visão dos sujeitos e dos experts. As infomações coletadas nas entrevistas e questionários da fase de apreciação fornecem a base para entender os constrangimentos biomecânicos e as alterações fisiológicas identificadas. Além disso, pemitem apontar soluções e dar validade às propostas sugeridas, inclusive, quanto a fatores organizacionais, envolvendo as questões relativas ao leiaute, ritmo e rotinas de trabalho, visto que a avaliação biomecânica concentra-se nos constrangimentos biomecânicos geralmente relacionados com posturas de trabalho, a avaliação fisiológica em fatores que impactam no esforço, tais como o calor e falta de pausas no trabalho, e a avaliação psicofisica calca na percepção do sujeito quanto à carga de trabalho.

Análise do comportamento em fadiga do aço SAE 52100 sob diferentes condições microestruturais

Devido às altas tensões envolvidas nos mecanismos de fadiga por contato, o uso de aços de alta dureza é uma exigência na fabricação de mancais de rolamento. Se a dureza de uma das partes em contato é baixa (sendo menor que 58 HRC), a ocorrência da descamação de camadas superficiais torna-se iminente no material menos duro. Estes defeitos superficiais podem, eventualmente, levar o componente a fraturar na direção radial se as tensões circunferenciais trativas forem relativamente elevadas. Os rolamentos que apresentam estes tipos de falhas são fabricados com o aço SAE 52100 temperado e revenido, com têmpera total. Recentemente tem sido sugerida a utilização do aço SAE 52100 processado por tratamento isotérmico para a obtenção de bainita inferior já que esta microestrutura apresenta boa tenacidade e resistência à fadiga associadas a uma alta dureza. Neste trabalho, foram realizados tratamentos térmicos utilizando o aço SAE 52100 a fim de obter microestruturas cujas matrizes fossem, predominantemente, martensita revenida ou bainita inferior. Para a condição martensítica, utilizou-se o tratamento térmico convencional de têmpera e revenido com três temperaturas de revenido para a obtenção de diferentes quantidades de austenita retida na matriz martensítica. Para a condição bainítica, utilizou-se o tratamento de austêmpera para a obtenção de bainita inferior com alto nível de dureza O comportamento mecânico do aço SAE 52100, tratado termicamente nas quatro condições, foi avaliado através de ensaio de tração e ensaio de impacto Charpy. O comportamento em fadiga, por sua vez, foi avaliado através de ensaios de propagação de trinca por fadiga realizados em corpos de prova tensão compacto. Para a determinação da influência da razão de carregamento (R=Kmin/Kmax) sobre o comportamento em fadiga este parâmetro foi variado entre 0,1 e 0,5. Foram realizadas análises fractográficas em todas as superfícies de fratura e de fadiga. Os resultados dos testes indicaram um melhor comportamento em fadiga para o aço SAE 52100 com microestrutura bainítica. No entanto para um R = 0,5, este material apresentou comportamento semelhante ao martensítico de mesmo nível de dureza na região limiar de fadiga. Observou-se o fenômeno de fechamento de trinca nos testes realizados com R de 0,1 e 0,3, sendo este efeito mais pronunciado para o menor valor de R.

Verificação de seções de concreto armado solicitadas por flexão composta à fadiga

Neste trabalho, apresenta-se um programa de computador criado para automatizar os procedimentos para a verificação à fadiga de seções de concreto armado, submetidas a solicitações normais, conforme as recomendações do Projeto de revisão da NBR 6118/2001 (Texto conclusivo). o programa calcula as tensões e as variações de tensões, necessárias para as verificações, no regime elástico (estádio 11),qualquer que seja a solicitação (reta ou desviada) e qualquer que seja a seção transversal da barra (suposta poligonal). Este programa tem grande utilidade prática na verificação de lajes, vigas e pilares de concreto armado. Devido à sua simplicidade e à quantidade de conhecimentos básicos, de cálculo diferencial e integral, cálculo numérico, geometria das massas, resistência dos materiais e concreto armado, envolvidos no seu desenvolvimento, pode ser usado também para fins didáticos.