Análisis del proceso de friction drilling. Viabilidad de la unión de materiales disimilares en uniones atornilladas sin tuerca, compatibilidad de la unión

[ES]En este trabajo se expone un estudio experimental del proceso de taladrado por fricción, más conocido como Friction Drilling y posterior roscado por laminación, en uniones de chapas de acero y aluminio, muy utilizadas en multitud de sectores, que se caracteriza por la ausencia de tuercas. La base de esta técnica es el calor producido por el rozamiento al entrar en contacto la herramienta rotativa con el material, causando el reblandecimiento del material, la fluencia y la deformación de éste. De este modo, se generará una copa cónica, que se roscará por laminación. En este trabajo se va a estudiar la viabilidad del proceso experimentalmente, obteniendo variables de entrada del proceso óptimas que generen una unión de calidad, atendiendo a diferentes aspectos. Sin embargo, se centra sobre todo en analizar la calidad de la unión en lo que se refiere a la compatibilidad de los materiales. Se estudiará la corrosión galvánica por una parte entre acero y aluminio y, por otra parte, entre acero, aluminio y el material del tornillo. Una vez concluido el trabajo, se espera obtener un proceso de unión de materiales disímiles sin tuerca, ofreciendo una mayor calidad que los procesos implementados actualmente.

Procedures to prevent the occurrence of potentially dangerous situations during the operation of the Mackereth 1-metre mini or short sediment corer

During the 1950s and 1960s, F.J.H. Mackereth developed and published plans for a series of pneumatic samplers for lake sediments. Unfortunately, as the equipment was continually evolving during ensuing research, no user manuals, beyond the original publication, had been produced. Over the last few years there have been a few potentially very serious accidents with the 1-metre corer, which has prompted the authors to carry out a risk assessment. This highlighted two weaknesses in the design and its later developments. They can be corrected simply by checking for screw threads that may have been added to the exhaust port on the mini-corer, and by changing the operating procedure. An A4 nine-page user manual is now available from the authors. A small charge ( pound sterling 10 in 1998) will be made to cover handling costs and postage.

Avaliação in vivo da densidade óssea ao redor de implantes osteointegráveis com diferentes plataformas

Os implantes osteointegráveis assumiram condição prioritária na reabilitação da perda dentária unitária ou múltipla em função das elevadas taxas de sucesso e previsibilidade no tratamento e vêm sendo cada vez mais utilizados por especialistas e clínicos. Atualmente existe a preocupação com a manutenção dos tecidos moles periimplantares, principalmente em áreas estéticas. De modo geral, um ano após a instalação dos implantes osteointegráveis ocorre uma perda óssea proximal de 1,5 mm e em média 0,1 mm durante os anos subsequentes. Nos últimos anos, achados clínicos evidenciaram menor perda óssea inicial associada a intermediários de diâmetro reduzido em relação à plataforma dos implantes. Com o objetivo de comparar, por meio de imagens radiográficas o comportamento ósseo proximal ao redor de implantes osteointegráveis com plataformas convencionais e plataformas de diâmetro intermediário reduzido, foi estabelecido o seguinte desenho de estudo clínico prospectivo: em 08 pacientes totalmente edentados, foram instalados 40 implantes, 5 implantes mandibulares por paciente. Cada paciente recebeu 3 implantes com plataforma convencional e 2 com plataforma associada aos intermediários de diâmetro reduzido (cone morse). Foram confeccionadas próteses em resina acrílica e fixadas precocemente aos implantes por intermédio de parafusos, seguindo o modelo protocolo Bränemark. Foram feitas radiografias periapicais padronizadas em intervalos de 21 dias, 3, 6 e 12 meses, após a instalação dos implantes. As imagens radiográficas foram digitalizadas e realizada a subtração radiográfica digital pelo programa emago, sendo comparadas com a radiografia inicial. Os resultados obtidos neste estudo mostraram uma regularidade no remodelamento ósseo ao longo do tempo para todos os implantes, não tendo sido encontradas diferenças significativas entre os diferentes implantes analisados.

A Geologic Report on the Pacoima Area

The region treated in the following report is a small area of about one square mile near Pacoima, California. It consists of a group of small hills that that form the western abutment of the Hansen Dam. It is underlain by a section of intrusives, sediments, and extrusives, which may be subdivided into four groups.

The oldest rocks form the Dimebere complex of Jurassic (?) plutonic rocks, pegmatites, and schists. Lying uncomformably on this is a series of alternating terrestrial sandstones and bassalts of Tertiary age. These are unconformably overlain in turn by the Hansen Dam formation, a series of marine shales and sandstone correlated with the Temblor by the fossil contact. Finally into these strata was intruded the Munglish andesite.

These strata form a shallow, plunging anticline, whose axis trends slightly east of north and lies in the center of the hills. The unconformities have been offset in several places by a series of faults apparently related to the anticline.

A complete outline of the geologic history is included in the report.

Modelagem e otimização de misturas ternárias de polipropileno (PP), borracha de etileno-propileno-dieno (EPDM) e pó de pneu (SRT).

O aumento nos rejeitos industriais e a contínua produção de resíduos causam muitas preocupações no âmbito ambiental. Neste contexto, o descarte de pneus usados tem se tornado um grande problema por conta da pequena atenção que se dá à sua destinação final. Assim sendo, essa pesquisa propõe a produção de uma mistura polimérica com polipropileno (PP), a borracha de etileno-propileno-dieno (EPDM) e o pó de pneu (SRT). A Metodologia de Superfície de Resposta (MSR), coleção de técnicas estatísticas e matemáticas úteis para desenvolver, melhorar e optimizar processos, foi aplicada à investigação das misturas ternárias. Após o processamento adequado em extrusora de dupla rosca e a moldagem por injeção, as propriedades mecânicas de resistência à tração e resistência ao impacto foram determinadas e utilizadas como variáveis resposta. Ao mesmo tempo, a microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi usada para a investigação da morfologia das diferentes misturas e melhor interpretação dos resultados. Com as ferramentas estatísticas específicas e um número mínimo de experimentos foi possível o desenvolvimento de modelos de superfícies de resposta e a otimização das concentrações dos diferentes componentes da mistura em função do desempenho mecânico e além disso com a modificação da granulometria conseguimos um aumento ainda mais significativo deste desempenho mecânico.

Metrologia de instrumentos endodônticos por microscopia eletrônica de varredura e análise digital de imagens: uma proposta metodológica

A padronização para a fabricação de instrumentos endodônticos em aço inoxidável contribuiu para o desenvolvimento de novos aspectos geométricos. Surgiram propostas de alterações no desenho da haste helicoidal, da seção reta transversal, da ponta, da conicidade e do diâmetro na extremidade (D0). Concomitantemente, o emprego de ligas em Níquel-Titânio possibilitou a produção de instrumentos acionados a motor, largamente empregados hoje. A cada ano a indústria lança instrumentos com diversas modificações, sem, contudo, disponibilizar informações suficientes quanto às implicações clínicas destas modificações. Existe um crescente interesse no estudo dos diferentes aspectos geométricos e sua precisa metrologia. Tradicionalmente, a aferição de aspectos geométricos de instrumentos endodônticos é realizada visualmente através de microscopia ótica. Entretanto, esse procedimento visual é lento e subjetivo. Este trabalho propõe um novo método para a metrologia de instrumentos endodônticos baseado no microscópio eletrônico de varredura e na análise digital das imagens. A profundidade de campo do MEV permite obter a imagem de todo o relevo do instrumento endodôntico a uma distância de trabalho constante. Além disso, as imagens obtidas pelo detector de elétrons retro-espalhados possuem menos artefatos e sombras, tornando a obtenção e análise das imagens mais fáceis. Adicionalmente a análise das imagens permite formas de mensuração mais eficientes, com maior velocidade e qualidade. Um porta-amostras específico foi adaptado para obtenção das imagens dos instrumentos endodônticos. Ele é composto de um conector elétrico múltiplo com terminais parafusados de 12 pólos com 4 mm de diâmetro, numa base de alumínio coberta por discos de ouro. Os nichos do conector (terminais fêmeas) têm diâmetro apropriado (2,5 mm) para o encaixe dos instrumentos endodônticos. Outrossim, o posicionamento ordenado dos referidos instrumentos no conector elétrico permite a aquisição automatizada das imagens no MEV. Os alvos de ouro produzem, nas imagens de elétrons retro-espalhados, melhor contraste de número atômico entre o fundo em ouro e os instrumentos. No porta-amostras desenvolvido, os discos que compõem o fundo em ouro são na verdade, alvos do aparelho metalizador, comumente encontrados em laboratórios de MEV. Para cada instrumento, imagens de quatro a seis campos adjacentes de 100X de aumento são automaticamente obtidas para cobrir todo o comprimento do instrumento com a magnificação e resolução requeridas (3,12 m/pixel). As imagens obtidas são processadas e analisadas pelos programas Axiovision e KS400. Primeiro elas são dispostas num campo único estendido de cada instrumento por um procedimento de alinhamento semi-automático baseado na inter-relação com o Axiovision. Então a imagem de cada instrumento passa por uma rotina automatizada de análise de imagens no KS400. A rotina segue uma sequência padrão: pré-processamento, segmentação, pós-processamento e mensuração dos aspectos geométricos.

Um estudo comparativo de escritas limítrofes em A paixão segundo G.H. de Clarice Lispector e em Malina de Ingebog Bachmann

Esta pesquisa analisa os romances A paixão segundo G.H. (1964), de Clarice Lispector e Malina (1971), de Ingeborg Bachmann, detendo-se nos conceitos de narração e identidade, procurando estabelecer um ponto de contato entre os dois, visto que é através da consciência do ato narrativo que as personagens-narradoras dos dois romances podem dispor de elementos que as ajude a construir sua identidade. Os romances serão analisados como sendo exemplos de romance de formação do século XX, assumindo então que o caminho percorrido pelas personagens G.H. e Eu seria uma trajetória formativa na qual conscientizam-se de si mesmas e amadurecem através do enfrentamento de conflitos existenciais. Os corpora desta dissertação foram escritas em um período limítrofe entre a literatura Modernista e Pós-Moderna, agregando em si características de ambas as épocas, destacados por um enredo denso e repleto de artifícios de linguagem que explicitam a consciência narrativa das personagens-narradoras do romance. O objetivo desta dissertação é, portanto, analisar a importância da consciência da narrativa de G.H. e Eu durante o seu processo formativo e porque a narração cede lugar ao silêncio nas obras de ambas as escritoras, ainda que de maneira distinta

Formação in vitro de biofilme de Candida albicans em materiais usados no preenchimento dos acessos aos parafusos das próteses sobre implantes

Os orifícios de acesso aos parafusos de retenção devem ser preenchidos para que o parafuso não seja danificado caso seja necessária a remoção da prótese. Dentre os materiais mais utilizados estão o algodão, a fita de politetrafluoretileno e a guta percha. O objetivo deste estudo é avaliar a formação de biofilme de Candida albicans nos materiais anteriormente descritos, buscando estabelecer um parâmetro que contribua para a escolha do tipo de material mais adequado a ser utilizado clinicamente. Foram utilizados UCLAs, análogos e parafusos sextavados, todos de titânio. Os conjuntos foram montados com torque de 32N. Os materiais foram condensados no interior dos UCLAs e colocados em meio de cultura com uma suspensão de 3x106 células/ml de Candida albicans. O sistema foi armazenado à 37C com agitação, por 15 dias e o meio foi renovado a cada 48 horas. A quantificação de biofilme foi realizada pelo ensaio de MTT e leitura à 490nm, resultando em diferentes valores de densidade óptica. A normalidade (p=0,304 - Kolmogorov-Smirnov) e a igualdade de variâncias (p=0,721 - Scheffe) foram testadas primeiramente. O teste de análise de variância demonstrou diferença significativa entre os grupos (p<0,001) e com o Holm-Sidak foi observada diferença significativa entre os grupos algodão e guta (p<0,05) e algodão e fita de politetrafluoetileno (p<0,05); não houve diferença significativa entre os grupos guta e fita de politatrafluoretileno (p>0,05), apesar dos valores da fita de politetrafluoetileno terem sido maiores. Considerando-se as limitações deste estudo in vitro, podemos concluir que tanto a guta-percha quanto a fita de politetrafluoretileno apresentaram menor formação de biofilme, não havendo diferença estatisticamente significativa entre os materiais. O algodão apresentou um nível de formação de biofilme significativamente maior que a fita de politetrafluoretileno e a guta percha. Diante disso, serão necessários novos estudos para confirmar as limitações que este tipo de material pode apresentar quando usado como material de preenchimento do acesso do parafuso da prótese sobre implante.

Avaliação de propriedades mecânicas e térmicas de compósito à base de polietileno de alta densidade e hidroxiapatita deficiente de cálcio

No presente trabalho, foram processados compósitos de polietileno de alta densidade (PEAD) com hidroxiapatita deficiente de cálcio (HA), com o objetivo de obter materiais com melhores propriedades mecânicas e bioatividade. A adição da HA deficiente de cálcio proporcionou um aumento no módulo de elasticidade (maior rigidez), menor resistência ao impacto e decréscimo do grau de cristalinidade do PEAD, proporcionando uma maior bioatividade ao material. A análise térmica exploratória (sistema não isotérmico) foi realizada por meio da técnica de calorimetria exploratória diferencial (DSC) e foram avaliados os teores de fosfato de cálcio e a velocidade de rotação da rosca no processamento dos materiais. No estudo da cristalização não-isotérmica observou-se uma diminuição da temperatura de cristalização com o aumento da taxa de resfriamento para todos os materiais sintetizados. A energia de ativação (Ea) da cristalização dos materiais foi avaliada por meio dos métodos Kissinger e Ozawa. A amostra com 5% de HA deficiente de cálcio e velocidade de processamento de 200 rpm foi a que apresentou menor valor de energia de ativação, 262 kJ/mol, menor desvio da linearidade e a que mais se assemelhou à matriz de PEAD sem HA. O teor de hidroxiapatita deficiente de cálcio não favorece o processo de cristalização devido à alta energia de ativação determinada pelos métodos descritos. Provavelmente, a velocidade de rotação, favorece a dispersão da carga na matriz de PEAD, dificultando o processo de cristalização. Na aplicação do método de Osawa-Avrami, os coeficientes de correlação indicaram perda na correlação linear. Estas perdas podem estar associadas a uma pequena percentagem de cristalização secundária e/ou à escolha das temperaturas utilizadas para determinar a velocidade de cristalização. Na determinação dos parâmetros pelo método de Mo, as menores percentagens de cristalização apresentaram um grande desvio da linearidade, com coeficiente de correlação bem menor que 1 e com o aumento da percentagem de cristalização, o desvio da linearidade diminui, ficando próximo de 1. Os resultados obtidos mostraram que o modelo de Mo e de Osawa-Avrami não foram capazes de definir o comportamento cinético dos materiais produzidos neste trabalho.

Preparação, caracterização e avaliação de nanocompósitos de PBAT/amido de milho e vermiculita organofilizada

Nos últimos 20-30 anos polímeros biodegradáveis vêm sendo estudados e desenvolvidos e atualmente já são comercializados. Contudo, o custo, a processabilidade e algumas propriedades ainda dificultam a penetração desses polímeros no mercado e a competição com as chamadas commodities. Não são poucos os autores que se dedicam a desenvolver aditivos e formulações para superar essas limitações. Desta forma, esta Tese se dedicou ao desenvolvimento de compósitos de Ecobras, fabricado pela Basf e comercializado pela Corn Products, utilizando como carga mineral resíduo da extração da bauxita, no município de Santa Luzia/PB, o qual consiste em sua totalidade de vermiculita. Esta vermiculita foi quimicamente modificada com sais de alquil fosfônio para melhorar a compatibilidade com a matriz polimérica e também espaçar as camadas de aluminossilicato. De fato, a modificação com o brometo de hexadecil tributil fosfônio resultou na esfoliação da vermiculita tornando-a potencialmente apropriada para a obtenção de nanocompósitos. A preparação dos compósitos foi realizada pelo método de intercalação no estado fundido e foram comparadas a utilização da câmara interna de mistura e da mini extrusora de dupla rosca, sendo esta última mais eficaz na dispersão da vermiculita, conforme revelado pela microscopia eletrônica de varredura, difração de raios-X e reometria de placas. O grau de dispersão também foi influenciado pela estrutura química do modificador da vermiculita e pelo teor dessa carga incorporada à matriz. Teores mais elevados levaram a formação de aglomerados, enquanto a modificação da carga implicou na formação de micro e nanocompósitos. Ainda houve alterações das propriedades térmicas com aumento dos valores da temperatura de transição vítrea, de cristalização e fusão, embora o grau de cristalinidade tenha sido mantido. Nitidamente, foram obtidos materiais mais rígidos, com maior módulo e menor capacidade de deformação. Cerca de 58% de perda de massa foi observada para os micro e nanocompósitos obtidos após 17 semanas de enterro em solo simulado para avaliação da biodegradabilidade, valor bem próximo ao Ecobras puro. De modo geral, a incorporação das diferentes vermiculitas retardou nas primeiras semanas a biodegradação, provavelmente em função de modificações na estrutura cristalina, conforme sugerido pelos maiores valores de temperatura de fusão observados durante o acompanhamento do processo de biodegradação. No entanto, após 7 semanas os perfis de biodegradação dos micro e nanocompósitos se aproximaram bastante do Ecobras puro. Desta forma, foi possível nesta Tese obter um nanocompósito de Ecobras com vermiculita modificada com brometo de hexadecil fosfônio utilizando ferramentas comuns de processamento no estado fundido com biodegradabilidade próxima ao polímero de partida, porém mais rígido e menos deformável

Development of intermediate moisture marinated fish product and its storage characteristics

An attempt was made to prepare an intermediate moisture (around 44% moisture) marinated (pH around 4) fish product. Fillets from Sciaenid fish (each fish weighing 70-80 gm) were dipped in a solution containing 7% acetic acid, 20% common salt and 1% propionic acid for 2 hours. After soaking, the soaked fillets were partially dried to about 44% moisture. Three effective hurdles like low pH (by using 7% acetic add and 1% propionic acid), low water activity (by using 20% salt and partially drying the fillets) and preservative (1% propionic add), were used to prepare a shelf-stable product at room temperature. The dried product was sprayed with 0.0 5% BHA in 50% alcohol and further dried for 10 minutes to remove added water and alcohol, thereby another hurdle (preservative) against fat oxidation. The product was packed in 300 gauge polythene bags and stored in transparent screw cap plastic jars. Fortnightly samples were drawn and subjected to biochemical, bacteriological and organoleptic evaluation to study its storage characteristics. The product was in good acceptable form up to 4 months at ambient temperature. The product needed one hour soaking in water with two changes of water in between to make it free from excess salt and acid smell.

Design and modelling of a fluid inerter

Mechanical spring-damper network performance can often be improved by the inclusion of a third passive component called the inerter. This ideally has the characteristic that the force at the terminals is directly proportional to the relative acceleration between them. The fluid inerter presented here has advantages over mechanical ball screw devices in terms of simplicity of design. Furthermore, it can be readily adapted to implement various passive network layouts. Variable orifices and valves can be included to provide series or parallel damping. Test data from prototypes with helical tubes have been compared with models to investigate parasitic damping effects of the fluid. © 2013 Copyright Taylor and Francis Group, LLC.

Numerical modelling of chirality-Induced bi-Directional swimming of artificial flagella

Biomimetic micro-swimmers can be used for various medical applications, such as targeted drug delivery and micro-object (e.g. biological cells) manipulation, in lab-on-a-chip devices. Bacteria swim using a bundle of flagella (flexible hair-like structures) that form a rotating cork-screw of chiral shape. To mimic bacterial swimming, we employ a computational approach to design a bacterial (chirality-induced) swimmer whose chiral shape and rotational velocity can be controlled by an external magnetic field. In our model, we numerically solve the coupled governing equations that describe the system dynamics (i.e. solid mechanics, fluid dynamics and magnetostatics). We explore the swimming response as a function of the characteristic dimensionless parameters and put special emphasis on controlling the swimming direction. Our results provide fundamental physical insight on the chirality-induced propulsion, and it provides guidelines for the design of magnetic bi-directional micro-swimmers. © 2013 The Author(s) Published by the Royal Society. All rights reserved.

First principles interatomic potential for tungsten based on Gaussian process regression

An accurate description of atomic interactions, such as that provided by first principles quantum mechanics, is fundamental to realistic prediction of the properties that govern plasticity, fracture or crack propagation in metals. However, the computational complexity associated with modern schemes explicitly based on quantum mechanics limits their applications to systems of a few hundreds of atoms at most. This thesis investigates the application of the Gaussian Approximation Potential (GAP) scheme to atomistic modelling of tungsten - a bcc transition metal which exhibits a brittle-to-ductile transition and whose plasticity behaviour is controlled by the properties of $\frac{1}{2} \langle 111 \rangle$ screw dislocations. We apply Gaussian process regression to interpolate the quantum-mechanical (QM) potential energy surface from a set of points in atomic configuration space. Our training data is based on QM information that is computed directly using density functional theory (DFT). To perform the fitting, we represent atomic environments using a set of rotationally, permutationally and reflection invariant parameters which act as the independent variables in our equations of non-parametric, non-linear regression. We develop a protocol for generating GAP models capable of describing lattice defects in metals by building a series of interatomic potentials for tungsten. We then demonstrate that a GAP potential based on a Smooth Overlap of Atomic Positions (SOAP) covariance function provides a description of the $\frac{1}{2} \langle 111 \rangle$ screw dislocation that is in agreement with the DFT model. We use this potential to simulate the mobility of $\frac{1}{2} \langle 111 \rangle$ screw dislocations by computing the Peierls barrier and model dislocation-vacancy interactions to QM accuracy in a system containing more than 100,000 atoms.

Accuracy and transferability of GAP models for tungsten

We introduce interatomic potentials for tungsten in the bcc crystal phase and its defects within the Gaussian Approximation Potential (GAP) framework, fitted to a database of first principles density functional theory (DFT) calculations. We investigate the performance of a sequence of models based on databases of increasing coverage in configuration space and showcase our strategy of choosing representative small unit cells to train models that predict properties only observable using thousands of atoms. The most comprehensive model is then used to calculate properties of the screw dislocation, including its structure, the Peierls barrier and the energetics of the vacancy-dislocation interaction. All software and raw data are available at www.libatoms.org.