Fatigue behavior of PVD coated Ti-6Al-4V alloy

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Fatigue strength of tungsten inert gas-repaired weld joints in airplane critical structures

In this work the effect of Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) repairs on the axial fatigue strength of an AISI 4130 steel welded joint used in airframe critical to the flight-safety was investigated. Fatigue tests were performed at room temperature on 0.89 mm thick hot-rolled plates with constant amplitude and load ratio of R = 0.1, at 20 Hz frequency. Monotonic tensile tests, optical metallography and microhardness, residual stress and weld geometric factors measurements were also performed. The fatigue strength decreased with the number of GTAW repairs, and was related to microstructural and microhardness changes, as well as residual stress field and weld profile geometry factors, which gave origin to high stress concentration at the weld toe. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Fatigue Strength of X45CrSi93 stainless steel applied as internal combustion engine valves

Stainless steels are used to intake and exhaust valves production applied as internal combustion engines. In general valves are requested to support cyclic stresses applied due to opening and closing processes during the operation. The objective of this research is to study the influence on the axial fatigue strength of the resulting microstructure after heat treatment at the martensitic X45CrSi93 steel, combined with different surface treatments as hard chrome-plating, nitride and grinding. It was verified a significant increase on the fatigue strength of the martensitic steel after nitriding, compared with results from the chrome-plating specimens. A slight increase in the tensile strength was also noticed on nitrided parts as a consequence of a resistance increase due to nitrogen and carbon solid solution. (C) 2011 Published by Elsevier Ltd. Selection and peer-review under responsibility of ICM11

Evaluation of the fretting fatigue behaviour of commercially pure titanium

Fretting fatigue occurs when the contact surfaces of two components undergo small oscillatory movement while they are subjected to a clamping force. A cyclic external load gives rise to the early initiation of fatigue cracks, thus reducing their service life. In this paper, the fretting fatigue behaviour of commercially pure titanium flat samples (1.5 mm thick) is evaluated. A fretting device composed of a frame, load cell, and two screw-mounted cylindrical fretting pads with convex extremities was built and set to a servo-hydraulic testing machine. The fatigue tests were conducted under load control at a frequency of 10 Hz and stress ratio R = 0.1, with various contact load values applied to the fretting pads. Additional tests under inert environment allowed assessing the role of oxidation on the wear debris formation. The fracture surfaces and fretting scars were analysed via scanning electron microscopy in order to evaluate the surface damage evolution and its effect on the fatigue crack features. The effect of the fretting condition on the S-N curve of the material in the range of 10(4)-10(6) cycles is described. Fatigue crack growth calculations allowed estimating the crack initiation and propagation lives under fretting conditions. The effect of the fretting condition in fatigue life is stronger for the lower values of cyclic stress and does not seem to depend on the contact loading value.

An evaluation of shot peening, residual stress and stress relaxation on the fatigue life of AISI 4340 steel

Shot peening is a method widely used to improve the fatigue strength of materials. through the creation of a compressive residual stress field (CRSF) in their surface layers. In the present research the gain in fatigue life of AISI 4340 steel, Used in landing gear. is evaluated under four Shot peening conditions. Rotating bending fatigue tests were conducted and the CRSF was measured by an X-ray tensometry prior and during fatigue tests. It was observed that relaxation of the CRSF occurred due to the fatigue process. In addition, the fractured fatigue specimens were investigated using a scanning electron microscope in order to obtain information about the crack initiation points. The evaluation of fatigue life, relaxation of CRSF and crack sources are discussed. (C) 2002 Elsevier B.V. Ltd. All rights reserved.

Describing fatigue crack growth and load ratio effects in Al 2524 T3 alloy with an enhanced exponential model

The fatigue crack behavior in metals and alloys under constant amplitude test conditions is usually described by relationships between the crack growth rate da/dN and the stress intensity factor range Delta K. In the present work, an enhanced two-parameter exponential equation of fatigue crack growth was introduced in order to describe sub-critical crack propagation behavior of Al 2524-T3 alloy, commonly used in aircraft engineering applications. It was demonstrated that besides adequately correlating the load ratio effects, the exponential model also accounts for the slight deviations from linearity shown by the experimental curves. A comparison with Elber, Kujawski and "Unified Approach" models allowed for verifying the better performance, when confronted to the other tested models, presented by the exponential model. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Efeito da oferta dietética de proteína sobre o ganho muscular, balanço nitrogenado e cinética da 15N-glicina de atletas em treinamento de musculação

The effect of increased protein intake on the muscle mass gain, nitrogen balance and N-15-glycine kinetics was studied in six young, healthy subjects practitioners of strength training (> 2 years), without use of anabolic steroids and in agreement with the ethical principles of the research. All athletes received adequate diet (0.88g protein/kg/day) during 2 weeks prior the study (D1), and thereafter with diet providing 1.5g of protein/kg/day and 30kcal/g of protein (D2 diet) for the subsequent 2 weeks. Later on, they all received diet with 2.5g of protein/kg/day (D3 diet) and 30 kcal/g protein for the last two weeks. Body composition, food intake, blood biochemistry, nitrogen balance (NB) and 15N-glycine kinetics were determined at the beginning, after D1 (M0) and in the last days of the D2 (M1) and D3 (M2). The results showed at the end of the study (4 weeks) significant increase in muscle mass (1.63 +/- 0.9kg), without difference between D2 and D3. The NB followed the protein/energy consumption (M0 = -7.8g/day; M1 = 5.6g/day and D3 = 16.6g/day), the protein synthesis followed the NB, with M0 < (M1= M2) (M1 = 49.8 +/- 12.2g N/day and M2 = 52.5 +/- 14.0g N/day). Protein catabolism rate was similarly kept among diets. Thus, the results of the NB and N-15-glycine kinetics indicate that the recommended protein intake for these athletes is higher than the one for sedentary adults (0.88g/kg) and lower than 2.5g/kg, around 1.5g of protein/kg/day, with adjustment of the energy consumption to 30 kcal/g of protein.

Recondicionamento muscular na DPOC: principais intervenções e novas tendências

Há algum tempo o condicionamento físico vem sendo parte obrigatória no tratamento de portadores de DPOC. Estes pacientes apresentam comumente intolerância ao exercício de intensidade variável e relacionada à disfunção muscular esquelética. Neste sentido, o exercício físico apresenta-se como ramo mais importante no processo de reabilitação pulmonar. O exercício aeróbio e o treino de força com pesos são fundamentais no incremento de capacidade física e qualidade de vida, principalmente naqueles indivíduos que apresentam as formas moderada ou grave da DPOC. Além disso, espera-se atualmente maior desenvolvimento nas pesquisas em relação à aplicação de estimulação elétrica neuromuscular (EENM) e ao uso criterioso de substâncias ergogênicas tais como esteróides anabolizantes e creatina oral. Tendo em vista as repercussões negativas da disfunção muscular e a importância da reabilitação pulmonar no tratamento da DPOC, esta revisão tem como objetivo reunir informações de estudos relevantes acerca das principais estratégias para o recondicionamento muscular esquelético nestes pacientes nos últimos 15 anos.

Efeito da via de parto sobre a força muscular do assoalho pélvico

OBJETIVO: analisar a influência da via de parto sobre a força muscular do assoalho pélvico (FM-AP). MÉTODOS: estudo clínico de corte transversal, para avaliar a FM-AP pelo teste da avaliação da força do assoalho pélvico (AFA) e uso do perineômetro em primíparas, entre 20-30 anos de idade, 4-6 meses pós-parto. A contração, medida pelos dois testes, foi classificada em: zero - ausência, um - leve, dois - moderada e três - normal, sustentada por 6 segundos. Avaliaram-se 94 mulheres, entre 20 e 30 anos, divididas em três grupos: pós-parto vaginal (n=32); pós-cesárea (n=32) e nulíparas (n=30). A variável independente foi a via de parto e a dependente, a FM-AP. A comparação entre os graus de contração foi realizada pelo teste de Kruskal-Wallis e o teste de Dunn para comparações múltiplas; a influência da via de parto pelo teste chi2, o risco relativo (RR) para alteração da FM-AP e o coeficiente kappa para avaliar equivalência entre os testes. RESULTADOS: a mediana e 1º e 3º quartil da FM-AP foram menores (p=0,01) pós-parto vaginal (2,0;1-2) e intermediários pós-cesárea (2,0; 2-3) em relação às nulíparas (3,0;2-3), tanto analisadas pelo AFA como pelo perineômetro. Aumentou o RR de exame alterado pós-parto vaginal (RR=2,5; IC 95%: 1,3-5,0; p=0,002); (RR=2,3; IC 95%: 1,2-4,3; p=0,005) e pós-cesárea (RR=1,5; IC 95%: 0,94-2,57; p=0,12); (RR=1,3; IC 95%: 0,85-2,23; p=0,29) pelo PFSE e perineômetro, respectivamente. CONCLUSÕES: o parto vaginal diminuiu a força muscular do AP de primíparas quando comparado com os casos submetidos à cesárea e com as nulíparas.

Redução da força muscular está relacionada à perda muscular em mulheres acima de 40 anos

O objetivo do estudo foi comparar a influência da idade na massa muscular e na força muscular, de membros superiores e inferiores, em mulheres acima de 40 anos. Foram estudadas 52 voluntárias, divididas em 3 grupos etários: 40-49 anos(G40, n=16), 50-59 anos(G50, n=18) e 60-70 anos(G60, n=18). Avaliaram-se: massa muscular (MM) por impedância bioelétrica e força muscular-1RM (FM). Para estatística, utilizaram-se análise variância-one-way, teste de Duncan e correlação de Pearson. Observou-se diferença significativa (p<0,05) entre 10,1% na MM entre G40 e G50 e 7,5% entre G50 e G60, totalizando 16,8% nas duas décadas (G40/G60). A FM de membros inferiores foi 16,4% menor entre G40 e G50 e 12,5% entre G50 e G60, perfazendo 25,3% nas duas décadas (p<0,05). Nos membros superiores, não houve diferença significativa da força, entre G40 e G50 (3,3% supino reto e 2,5% rosca direta) e entre G50 e G60 (17,5% e 9,6%), totalizando, nas duas décadas, 20,2% e 12,2%, respectivamente. A Soma das FMs foi corrigida pela MM (FMs/MM), não apresentando diferenças estatísticas entre os grupos. Correlacionando-se MM e FM, houve maior analogia nos membros inferiores (r=0,57), quando comparados aos membros superiores (r=0,42 e r=41, respectivamente). Concluíu-se que as mulheres apresentaram menores valores de MM e de FM nos membros inferiores logo na quinta década de vida. A FMs/MM parece não se alterar em mulheres entre 40 e 60 anos, quando comparadas por grupos etários. A MM reduzida parece ser fator importante para os menores valores de FM observados em mulheres entre 40 e 60 anos.

(Mal) adaptações metabólicas ao treinamento contínuo: concepções não consensuais de terminologia e diagnóstico

Altos desempenhos esportivos demandam treinamentos pesados necessários ao estímulo adaptativo específico a cada esporte. A elevada carga de treino é geralmente acompanhada de discreta fadiga e reduções agudas no desempenho, mas caso acompanhada de períodos apropriados de recuperação, resulta em supercompensação metabólica ao treinamento, refletida como aumento na capacidade aeróbica e/ou força muscular. Visto como contínuo, os processos de intensificação do treinamento e o estresse relacionado à supercompensação, o aumento da sobrecarga ou do estresse poderá, em algum momento, acarretar a quebra da homeostase e a queda temporária da função (supra-alcance - OR ou supra-alcance funcional - FOR). Quando a sobrecarga excessiva de treinamento é combinada com recuperação inadequada há instalação do estado de supratreinamento (OT) ou supra-alcance não funcional (NFOR). O OT excede o OR, cujo pico é também o limiar do OT resultando em desadaptações fisiológicas e queda crônica do desempenho físico. A forma crônica de desadaptação fisiológica ao treinamento físico é chamada de síndrome do supertreinamento (OTS). A própria expressão da síndrome denota a etiologia multifatorial do estado e reconhece que o exercício não é necessariamente seu único fator causal. O diagnóstico de OTS é baseado na recuperação ou não do desempenho. Não há biomarcador objetivo para OTS. A distinção entre OTS e NFOR (supratreinamento extremo) é dependente de desfecho clínico e exclusão diagnóstica de doenças orgânicas, mais comuns na OTS. Também a diferença entre OR e OT é sutil e nenhum de seus marcadores bioquímicos pode ser universalizado. Não há evidências confirmatórias que OR evolui para OT ou que os sintomas de OT são piores dos que os de OR. Apenas pela fadiga aguda e queda de rendimento experimentada em sessões isoladas de treinamento, não é possível diferenciar presentemente os estados de OR e OT. Isto é devido, parcialmente, à variabilidade das respostas individuais ao treinamento e à falta de ambos instrumentos diagnósticos e estudos bem controlados.

Ação neuro-muscular do veneno crotálico: dados preliminares

Estudamos 6 pacientes, 2 cães e um coelho com intoxicação crotálica. Avaliamos a condução nervosa periférica sensitiva e motora, a transmissão neuromuscular e eletromiografias. As biópsias de músculo foram processadas por histoquímica. Os 6 pacientes apresentaram mononeuropatia sensitiva no nervo periférico adjacente ao local da inoculação do veneno e encontramos evidências histoquímicas de miopatia mitocondrial. Os defeitos da transmissão neuromuscular foram mínimos. A maioria dos autores admite que veneno crotálico determina síndrome miastênica. Nossos achados indicam que ptose palpebral, facies miastênico e fraqueza muscular observados após acidente crotálico, correspondem provavelmente a miopatia mitocondrial, muitas vezes transitória e reversível.

Respiratory muscular strength decrease in children with mylomeningocele

Study Design. Case-control study.Objective. To evaluate respiratory muscle force in children with myelomeningocele. Summary of Background Data. Myelomeningocele is a common spinal cord malformation with limitations linked to central nervous system lesions and abnormalities in respiratory movements. Despite this, little attention has been given to evaluating respiratory muscle force in these patients.Methods. Children with myelomeningocele aged between 4 and 14 years ( myelomeningocele group; MG, n = 20) were studied and compared with healthy children ( control group; CG, n = 20) matched for age and gender. Respiratory muscular force was evaluated by maximum inspiratory ( Pimax) and expiratory ( Pemax) pressures.Results. Groups were similar for age [ CG = 8 ( 6 - 13) = MG = 8 ( 4 - 14), P > 0.05]; gender, and body mass index [ CG = 17.4 ( 14.1 - 24.7) x MG = 19.2 ( 12.6 - 31.9), P > 0.05]. The lumbosacral region was predominantly affected ( 45%). Maximum respiratory pressures were significantly higher in CG than MG ( Pimax = CG: similar to 83 +/- 21.75 > MG: -54.1 +/- 23.66; P < 0.001 and Pemax = CG: + 87.4 +/- 26.28 > MG: + 64.6 +/- 26.97; P = 0.01). Patients with upper spinal lesion ( UL) had lower maximum respiratory pressure values than those with lower spinal lesion ( LL), [Pimax ( UL = - 38.33 +/- 11.20 cm H2O x LL = - 60.85 +/- 24.62 cm H2O), P < 0.041 and Pemax ( UL = + 48 +/- 20.82 cm H2O x LL + 71.71 +/- 26.73 cm H2O), P = 0.067]).Conclusion. Children with myelomeningocele at the ages studied presented reduced respiratory muscle force with more compromise in upper spinal lesion.

Crescimento dos tecidos muscular e adiposo de fêmeas bovinas de diferentes grupos genéticos no modelo biológico superprecoce

Objetivou-se avaliar o crescimento de novilhas de diferentes grupos genéticos no sistema de produção superprecoce. Utilizaram-se 132 novilhas dos seguintes grupos genéticos: 18 ¾ Canchim × ¼ Nelore (¾ CN); 18 ½ Canchim × ½ Nelore (½ CN); 24 Simbrasil -⅝ Simental × ⅜ Nelore; e 72 Three-cross ¼ Simental × ¼ Nelore × ½ Angus. As novilhas foram desmamadas aos 210 dias de idade, com 247,4 ± 16,5 kg de peso vivo (PV), mantidas em creep-feeding durante a fase de cria e confinadas por 132 ± 14 dias até atingirem 350 kg PV e 5 mm de gordura subcutânea, quando, então, foram abatidas. Os grupos genéticos não influenciaram o ganho de peso médio diário, porém a espessura de gordura subcutânea do dorso (EGS) e da garupa (EGG) foi maior nos animais Three-cross, que apresentaram os maiores valores iniciais (1,07 kg/dia). Não houve diferença na área de olho-de-lombo (AOL) inicial, porém a os animais Three-cross apresentaram os maiores valores iniciais. Nos animais do grupo Three-cross, a área de olho-de-lombo (AOL) final e ajustada para 100 kg de peso vivo (PV) foi inferior à observada nos demais grupos, porém o peso final foi superior ao do grupo Simbrasil, com tempo intermediário de confinamento. Ajustando-se os valores de AOL e EGG para o menor número de dias de confinamento (114 dias), animais Simbrasil apresentam maior valor de AOL final e os animais Three-cross e Simbrasil, maior EGG final.