Internal Residual Stress Measurements in a Bioactive Glass-Ceramic Using Vickers Indentation

The residual stress distribution that arises in the glass matrix during cooling of a partially crystallized 17.2Na(2)O-32.1CaO-48.1SiO(2)-2.5P(2)O(5) (mol%) bioactive glass-ceramic was measured using the Vickers indentation method proposed by Zeng and Rowcliffe (ZR). The magnitude of the determined residual stress at the crystal/glass boundary was 1/4-1/3 of the values measured using X-ray diffraction (within the crystals) and calculated using Selsing`s model. A correction for the crack geometry factor, assuming a semi-elliptical shape, is proposed and then good agreement between experimental and theoretical values is found. Thus, if the actual crack geometry is taken into account, the indentation technique of ZR can be successfully used. In addition, a numerical model for the calculation of residual stresses that takes into account the hemispherical shape of the crystalline precipitates at a free surface was developed. The result is that near the sample surface, the radial component of the residual stress is increased by 70% in comparison with the residual stress calculated by Selsing`s model.

A simple relation between the Leimkuhler curve and the mean residual life

In this paper, a simple relation between the Leimkuhler curve and the mean residual life is established. The result is illustrated with several models commonly used in informetrics, such as exponential, Pareto and lognormal. Finally, relationships with some other reliability concepts are also presented. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Residual-based test for Nonlinear Cointegration with application in PPPs

Nested by linear cointegration first provided in Granger (1981), the definition of nonlinear cointegration is presented in this paper. Sequentially, a nonlinear cointegrated economic system is introduced. What we mainly study is testing no nonlinear cointegration against nonlinear cointegration by residual-based test, which is ready for detecting stochastic trend in nonlinear autoregression models. We construct cointegrating regression along with smooth transition components from smooth transition autoregression model. Some properties are analyzed and discussed during the estimation procedure for cointegrating regression, including description of transition variable. Autoregression of order one is considered as the model of estimated residuals for residual-based test, from which the teststatistic is obtained. Critical values and asymptotic distribution of the test statistic that we request for different cointegrating regressions with different sample sizes are derived based on Monte Carlo simulation. The proposed theoretical methods and models are illustrated by an empirical example, comparing the results with linear cointegration application in Hamilton (1994). It is concluded that there exists nonlinear cointegration in our system in the final results.

Residual-based Inference for Common Nonlinear Features

This paper investigates common nonlinear features in multivariate nonlinear autore-gressive models via testing the estimated residuals. A Wald-type test is proposed and itis asymptotically Chi-squared distributed. Simulation studies are given to examine thefinite-sample properties of the proposed test.

Genetic Control of Residual Variance for Teat Number in Pigs

The genetic improvement in litter size in pigs has been substantial during the last 10-15 years. The number of teats on the sow must increase as well to meet the needs of the piglets, because each piglet needs access to its own teat. We applied a genetic heterogeneity model on teat numberin sows, and estimated medium-high heritability for teat number (0.5), but low heritability for residual variance (0.05), indicating that selection for reduced variance might have very limited effect. A numerically positive correlation (0.8) between additive genetic breeding values for mean and for variance was found, but because of the low heritability for residual variance, the variance will increase very slowly with the mean.

Genetic heterogeneity of residual variance : estimation of variance components using double hierarchical generalized linear models

Background: The sensitivity to microenvironmental changes varies among animals and may be under genetic control. It is essential to take this element into account when aiming at breeding robust farm animals. Here, linear mixed models with genetic effects in the residual variance part of the model can be used. Such models have previously been fitted using EM and MCMC algorithms. Results: We propose the use of double hierarchical generalized linear models (DHGLM), where the squared residuals are assumed to be gamma distributed and the residual variance is fitted using a generalized linear model. The algorithm iterates between two sets of mixed model equations, one on the level of observations and one on the level of variances. The method was validated using simulations and also by re-analyzing a data set on pig litter size that was previously analyzed using a Bayesian approach. The pig litter size data contained 10,060 records from 4,149 sows. The DHGLM was implemented using the ASReml software and the algorithm converged within three minutes on a Linux server. The estimates were similar to those previously obtained using Bayesian methodology, especially the variance components in the residual variance part of the model. Conclusions: We have shown that variance components in the residual variance part of a linear mixed model can be estimated using a DHGLM approach. The method enables analyses of animal models with large numbers of observations. An important future development of the DHGLM methodology is to include the genetic correlation between the random effects in the mean and residual variance parts of the model as a parameter of the DHGLM.

Estudo de um solo residual de arenito da rodovia RS 239 : ensaios triaxiais servo-controlados

O estudo das propriedades mecânicas dos solos estruturados necessita de equipamentos de laboratório com características específicas. No caso de ensaios triaxiais, os equipamentos devem incorporar técnicas especiais, tais como: medição local de deformações e controle automático de trajetórias de tensão. Caso o solo seja ensaiado na condição não saturada, o equipamento deve ser capaz de controlar a sucção imposta ao corpo de prova. Esta dissertação apresenta a montagem de um equipamento triaxial automatizado para o estudo de solos estruturados, saturados e não saturados, sendo que para a execução de ensaios com diferentes trajetórias de tensões, pequenas modificações devem ser introduzidas no programa. O equipamento foi montado com peças encontradas no mercado nacional e de fácil aquisição. Este equipamento dispõe de medição local de deformações baseada em sensores de efeito Hall, com uma resolução de deformações axiais e radiais da ordem de 10-4. O equipamento utiliza um sistema de válvulas proporcionais para o controle automático das pressões aplicadas. O equipamento assim construído, foi utilizado para estudar o comportamento mecânico de um solo residual de arenito Botucatu oriundo de uma jazida na rodovia RS 239. Este solo apresenta um índice de vazios médio de 0,62. Envoltórias de resistência ao cisalhamento para valores de pico e para valores de deformações axiais >10%, foram determinadas a partir de resultados de ensaios triaxiais. Os resultados dos ensaios também permitiram identificar uma superfície de fluência. O efeito da cimentação, tanto na superfície de fluência como no módulo de Young, foi constatado através da análise das curvas tensão desvio x deformação axial, que mostram claramente uma mudança de comportamento associada à progressiva desestruturação do material.

Estudo do comportamento de um solo residual melhorado atraves de tecnicas mecanicas e fisico-quimicas e sua aplicacao a analise de fundacoes superficiais

O presente trabalho tem como objetivo estudar o comportamento de um solo residual melhorado através do uso de técnicas mecânicas de compactação e da adição de cimento. Complementarmente foram realizadas análises numéricas destes materiais tratados quando utilizados como base de fundações superficiais. O programa experimental incluiu a retirada de amostras intactas e de material amolgado para a execução de ensaios triaxiais saturados drenados com medida interna de deformações, a fim de estudar o comportamento do solo natural e do solo tratado, quer por compactação, quer por adição de cimento e compactação. Além disto, tais ensaios são determinantes na obtenção de parâmetros constitutivos para a realização de simulações numéricas. O Método dos Elementos Finitos foi utilizado para simular o comportamento carga versus recalque de placas assentes sobre o solo natural e sobre camadas de solo melhorado. O modelo Hiperbólico foi empregado na análise numérica para modelar o comportamento tensãodeformação dos materiais. Os resultados das simulações dos ensaios de placa sobre camadas de solo melhorado demonstraram que houve um aumento significativo da capacidade de suporte, além de uma redução considerável dos recalques, quando comparados ao comportamento do solo natural.

Tratamento do efluente alcalino do branqueamento da polpa de celulose pelo processo de separação por membranas

O presente trabalho estuda o reaproveitamento do efluente alcalino do branqueamento da polpa, da indústria de celulose, através de processos de separação com membranas. Para tanto, foram realizados testes com o efluente industrial para diferentes membranas e, simultaneamente, foi pesquisada a aplicação do processo de flotação como pré-tratamento para retirada de fibras do efluente. A avaliação dos resultados foi realizada por meio de determinações analíticas e monitoramento de alguns parâmetros. Os experimentos foram executados em equipamentos de bancada e piloto. A etapa de separação com membranas envolveu os processos de ultrafiltração, nanofiltração, osmose reversa e combinações destas operações. De forma a escolher um processo com retenção e fluxo permeado adequados variou-se durante os testes a pressão através das membranas e a temperatura. As análises realizadas para a caracterização do efluente foram: pH, condutividade elétrica, turbidez, sólidos totais (ST), demanda química de oxigênio (DQO), compostos organo-halogenados (AOX), ferro, magnésio, cálcio, sódio, potássio e manganês. A DQO foi o principal critério utilizado para avaliar a qualidade do permeado. Os ensaios de flotação foram realizados com e sem adição de compostos químicos auxiliares. A eficiência do processo foi avaliada através das análises de ST, condutividade elétrica, pH, recuperação de fibras, teor de alumínio, turbidez e visualmente Os resultados indicaram que todos os processos testados trouxeram uma melhoria nas características do efluente, incluindo reduções de até 90% no valor de DQO em alguns casos. O processo que apresentou a melhor performance foi a combinação UF5+ORP. A investigação preliminar sobre a flotação das fibras mostrou que, apesar de ter atingido uma remoção de fibras de 95% ainda havia a presença de partículas grosseiras, as quais poderiam causar danos aos processos com membranas. Mais estudos devem ser realizados no sentido de otimizar o processo de flotação.

Estudo da agregação de surfactantes aniônicos em presença de (hidroxipropil)celulose

As técnicas de espectrofluorimetria, viscosimetria e espalhamento de luz têm sido utilizadas no estudo da agregação de diferentes surfactantes aniônicos em presença de 0,5% (m/v) de (hidroxipropil)celulose, no regime diluído (HPC Mw = 173000 g/mol), e em moderada força iônica (NaCl 0,1 M). Admitindo-se uma faixa geral de concentração, entre 10-5 e 10-2 mol.L-1, foram empregados neste estudo os surfactantes colato de sódio (CS), deoxicolato de sódio (DC), derivados dos sais bilares, e o alquilsintético dodecil sulfato de sódio (SDS). O polímero HPC contribui diferentemente no processo de agregação de cada surfactante, evidenciado pela mudança dos valores da concentração de agregação crítica, C1, em relação à concentração micelar crítica (cmc), obtidos pela técnica de espectrofluorimetria. Ambos os valores de C1 diminuem com respeito à cmc para SDS, bem como para DC, enquanto um ligeiro aumento é observado para CS. Os dados de viscosidade relativa, ηrel, indicam um aumento substancial da viscosidade dos sistemas HPC/sais biliares a altas concentrações de surfactante. Diferentemente, para o sistema HPC/SDS, os valores de ηrel passam por um máximo a 3 mmol.L-1 em agregados e decresce a valores abaixo da viscosidade da solução polimérica livre de surfactante. As medidas da temperatura de turbidez (Tturb), por espalhamento de luz, para os sistemas HPC/sais biliares, mostraram um crescimento gradual de Tturb em função do aumento da concentração de surfactante, de 37 oC (0,5% HPC/NaCl 0,1 M) até estabilizar-se em torno de 50o C, para concentrações mais elevadas. Por outro lado, para HPC/SDS, a Tturb cresce acentuadamente, superando a temperatura de 100 oC a contrações maiores do que 20 mmol.L-1. Através do espalhamento de luz dinâmico, verificou-se a existência de dois modos difusivos (rápido e lento) para todos os sistemas estudados. A principal contribuição é proveniente do modo rápido, exceto na faixa de concentração entre C1 e a concentração de saturação, C2, na qual ambos os modos contribuem igualmente. Esses modos estão relacionados inicialmente a agregados HPC/surfactante e a “clusters” do polímero e, posteriormente, a agregados HPC/surfactante e micelas livres. Os resultados indicam uma interação HPC/SDS mais efetiva do que HPC/DC ou HPC/CS, fato este relacionado à estrutura dos agregados formados. Comparativamente, os agregados HPC/sais biliares são menores, possuem menor densidade de carga e são mais rígidos do que os agregados de HPC/SDS.

Avaliação do impacto das normas da série ISO 14000 na estratégia competitiva das indústrias de celulose do Rio Grande do Sul

Tendo em vista a importância das normas ambientais propostas no âmbito da série ISO 14000 e as mudanças nas relações comerciais internacionais que estas normas podem propiciar, esta dissertação se propõe a verificar alterações na natureza da competição no mercado global e, em especial, as expectativas de impacto nas indústrias integradas de papel e celulose do Rio Grande do Sul. Foi apresentada a estrutura da série ISO 14000 e feita uma avaliação de seus impactos nas atividades comerciais, de modo especial no comércio internacional. Foram também estudadas as relações entre tecnologia e meio ambiente, bem como levantados os principais aspectos tecnológicos envolvidos nas discussões ambientais do setor de papel e celulose. Foram analisados os casos das empresas Riocell e Votorantim Pedras Brancas, buscando os dados em fontes secundárias e, através de questionários, junto a especialistas internos às empresas e a uma especialista independente, avalições da realidade atual das empresas. As relações entre as normas e a indústria de papel e celulose foram consideradas usando o modelo de análise estrutural de indústrias proposto por Michel Porter, em seu livro Estratégia Competitiva. Para dar suporte à análise, foi montado um cenário de referência para o ano de 2005. Concluiu-se que a Riocell será bastante afetada por produzir uma commodity exposta à intensa competição internacional. A Votorantim Pedras Brancas, atuando no mercado nacional e produzindo papéis especiais para segmentos restritos, sofrerá um impacto bem menor, no período considerado.

Investigação sobre a resistência ao cisalhamento de um solo residual de gnaisse

O solo residual de gnaisse estudado nesta dissertação ocupa uma grande área da cidade de Porto Alegre/RS e região metropolitana. Na região onde foi amostrado, encontrase hoje uma estrutura de contenção em solo grampeado. Rupturas durante a escavação ocasionaram a necessidade de redimensionamento da estrutura, o que na época foi realizado através de retro-análises de rupturas induzidas. Na ocasião a empresa responsável pela execução da obra retirou blocos indeformados de campo, para que posteriormente fossem determinadas as propriedades geomecânicas deste solo residual. O programa experimental desta dissertação envolveu: (a) ensaios de caracterização; (b) caracterização mineralógica através de difratometria de Raio-X, microscopia ótica e microscopia eletrônica;(c) determinação de parâmetros de resistência ao cisalhamento através de ensaios de cisalhamento direto e (d) determinação de parâmetros de resistência ao cisalhamento residual através de ensaios ring shear. Através dos ensaios de cisalhamento direto foi verificado que o intemperismo no local praticamente não apresenta influência nos parâmetros de resistência ao cisalhamento deste solo, pois ambas as profundidades de amostragem mantém a estrutura da rocha de origem. A resistência ao cisalhamento deste material é em grande parte comandada pela sua micro-estrutura, e principalmente pelo bandamento micáceo Em ambas profundidades foi verificada anisotropia de resistência ao cisalhamento, através de ensaios com a orientação de planos de xistosidade paralela e perpendicular à superfície de ruptura imposta pelo ensaio. Este comportamento demonstra a influência que a macro-estrutura herdada da rocha mãe tem sobre a resistência deste material. Os ensaios ring shear realizados neste material apresentaram ângulos de atrito interno residual baixos em relação ao que se espera de materiais predominantemente granulares como é o caso deste solo. Porém estes valores baixos podem ser atribuídos ao alto teor de mica existente.

Consolidação da metodologia de manutenção centrada em confiabilidade em uma planta de celulose e papel

o setor de manutenção, em geral, é visto como uma das áreas mais propícias à implementação de melhorias na qualidade da gestão e dos serviços. Nesse campo, a Manutenção Centrada em Confiabilidade (MCC) tem apresentado bons resultados. A MCC é uma metodologia que permite determinar racionalmente o que deve ser feito para assegurar que um equipamento continue a cumprir suas funções em seu contexto operacional, determinando tarefas de manutenção, necessárias para manter o sistema funcionando, ao invés de restaurar o equipamento a uma condição ideal. A metodologia de implementação da MCC descrita neste trabalho contempla as seguintes etapas: (i) preparação do estudo; (ii) seleção do sistema e subsistemas funcionais; (iii) análise das funções e falhas funcionais; (iv) seleção dos itens críticos do subsistema; (v) coleta e análise de informações; (vi) análise de modos de falha e efeitos; (vii) seleção das tarefas de manutenção preventiva; e (viii) elaboração do plano de manutenção. o objetivo deste trabalho é consolidar as definições e etapas para implementação da MCC no setor de preparação de polpa da fábrica de pasta químico-mecânica (FPQM) da Celulose Irani S.A. Inicialmente, foi feita uma abordagem sobre os métodos de manutenção, discorrendo em específico sobre aqueles voltados à MCC. Em seguida, são apresentadas as definições, as principais ferramentas utilizadas pela MCC e a sistemática de implementação da MCC na visão de vários autores. Posteriormente, foi realizado um estudo de caso em que foram determinadas as tarefas de manutenção para manter as funções dos itens fisicos da FPQM. Nas etapas de implementação, são geradas informações sobre os subsistemas e são determinadas as funções, as falhas funcionais, os modos de falha, a causa e o efeito da falha e se faz a descrição do realizado em cada etapa, esclarecendo e ampliando a compreensão do leitor, diante da MCC. Os resultados obtidos demonstram que a metodologia da MCC é um processo contínuo e sua aplicação deve ser reavaliada conforme a experiência operacional for acumulada, e que, apesar da ausência de informações históricas sobre falhas de itens fisicos, a MCC permite definir planos de manutenção e aprimorar o conhecimento acerca do sistema em estudo.

Concorrência no mercado de crédito bancário brasileiro: abordagem via demanda residual

Este trabalho tem como objetivo verificar o grau de concorrência existente no mercado de crédito bancário brasileiro. A abordagem utilizada neste trabalho foi apresentada por Baker e Bresnahan (1985 e 1988) e trata da estimação da elasticidade de demanda residual, que fornece uma medida do poder de mercado da firma. Esta técnica é bastante conveniente para estimação de poder de mercado para indústrias com produtos diferenciados, como o setor bancário, onde elasticidades cruzadas são particularmente difíceis de serem mensuradas. Estimamos as curvas de demanda residual para os bancos do Brasil, Bradesco, Itaú, ABN Amro Real, Safra e Unibanco. Grande parcela dos dados foi extraída da contabilidade padrão Cosif, divulgada pelo Bacen. A partir dos resultados obtidos, observamos evidências de que o banco Safra atua competitivamente enquanto os dados dos demais bancos analisados apontam para a existência de algum poder no mercado de crédito bancário.