Estudo do comportamento em fluência de juntas metálicas coladas

Juntas coladas têm se mostrado como a principal alternativa de união entre componentes fabricados em materiais distintos ou não, tendo como vantagem principal a ausência de aporte de calor e melhor distribuição de tensões. A literatura mostra que estudos anteriores foram realizados com o objetivo de caracterizar diversas propriedades associados às juntas, porém, pouco ainda se conhece sobre o comportamento dessas uniões relacionado à fluência. Os ensaios de fluência têm como principal desvantagem a baixa produtividade de resultados visto que, na maioria dos casos, os equipamentos aptos a realizarem este tipo de teste ensaiam apenas um corpo de prova por vez. Neste caso, o tratamento estatístico é baseado em uma pequena quantidade de resultados, reduzindo a confiabilidade na predição do comportamento em fluência. O Laboratório de Adesão e Aderência (LAA/UERJ/IPRJ) desenvolveu o equipamento pneumático de fluência (EPF) capaz de realizar dez ensaios simultâneos com parâmetros distintos. Este trabalho investiga o comportamento de juntas de cisalhamento simples (SLJ) compostas por substratos metálicos colados com adesivo epóxi e poliuretano. As juntas foram fabricadas em conformidade a norma ASTM D 1002, seguindo procedimento de preparo RT-003/08 TMC/CENPES/PETROBRAS. Os resultados mostram que, para projetos onde esteja prevista utilização das juntas durante longos períodos de tempo sob carregamento, conhecer apenas suas tensões médias de ruptura não é o suficiente para garantir a segurança do empreendimento. É proposto um modelo inicial do comportamento sob fluência de juntas coladas.

Influence of Humidity on Fiber Bragg Grating Sensors

We demonstrate the influence of the relative humidity (RH) on the wavelength of fiber Bragg grating sensors (FBGS), performing tests with five FBGS at different humidity and temperature conditions. These tests were performed in a climate chamber whose RH changes according to a scheduled profile from 30% to 90%, in steps of 10%. These profiles were repeated for a wide range of temperatures from 10 degrees C to 70 degrees C, in steps of 10 degrees C. Two different types of instrumentation methods have been tested, spot welding and epoxy bonding, in two different materials, steel and carbon fiber reinforced polymer (CFRP). We discuss the results for each type of sensor and instrumentation method by analyzing the linearity of the Bragg wavelength with RH and temperature.

Curved crystal surfaces: fabrication, characterization and growth of cobalt nanostructures

117 p.

Amplicon metagenomics for elucidating microbial community changes associated to conventional and organic farming of Beta vulgaris and Solanum lycopersicum

Soil microbial community changes associated to conventional and organic farming of two relevant crops (Beta vulgaris and Solanum lycopersicum) were analysed through 16s rRNA amplicon sequencing. This study revealed microbial communities in the agricultural soils studied to be similar to other reported nutrient-rich microbiomes, and some significant differences between the microbial communities associated to the two farming practices were found. Some phyla (Chloroflexi and Thermi) were found to be present in different abundances according to soil treatment. As chloroplast interference can be a stumbling block in plant-associated 16s rRNA amplicon metagenomics analysis of aerial plant tissues, two protocols for bacterial cell detachment (orbital shaking and ultrasound treatment) and two protocols for microbial biomass recovery (centrifugation and filtration) were tested regarding their efficiency at excluding plant-DNA. An alternative method to the one proposed by Rastogi et al (2010) for evaluating the chloroplast-amplicon content in post-PCR samples was tested, and the method revealed that filtration was the most efficient protocol in minimising chloroplast interference.

Caracterização de juntas soldadas por Arame Tubular com proteção gasosa do aço ferrítico ASTM A335 P91, antes e após situação de duplo reparo.

Pouco se sabe a respeito das consequências da operação de reparo nas propriedades mecânicas e metalúrgicas das juntas do aço ASTM A335 grau P91 soldadas por Arame Tubular. Neste trabalho foi realizado um estudo para analisar e caracterizar juntas de um tubo do aço P91 soldadas pelo processo Arame Tubular com proteção gasosa, antes e após situação de duplo reparo. Foram utilizadas técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise química semiquantitativa por EDS (Energy Dispersive Spectroscopy), microscopia óptica (MO), além da obtenção de medidas de microdureza Vickers e realização de ensaios de impacto e tração à temperatura ambiente. A macrografia revelou a existência de uma nova zona termicamente afetada formada no centro da junta reparada e a análise micrográfica mostrou que esta zona apresentou uma pequena tendência a formação de grãos menores do que na zona de fusão que sofreu reparo, além disso, a região tinha grãos colunares que não são característicos de uma zona termicamente afetada e quantidade de carbonetos menor comparativamente. Não houve variações significativas nos valores de tração e microdureza. Os ensaios de impacto revelaram baixos valores de energia absorvida na zona de fusão do 2 reparo, no entanto, todas as outras zonas avaliadas das juntas com e sem reparo apresentaram valores dentro das especificações.

Localização eletrônica de sistemas aperiódicos em uma dimensão

Desde a descoberta do estado quasicristalino por Daniel Shechtman et al. em 1984 e da fabricação por Roberto Merlin et al. de uma superrede artificial de GaAs/ AlAs em 1985 com características da sequência de Fibonacci, um grande número de trabalhos teóricos e experimentais tem relatado uma variedade de propriedades interessantes no comportamento de sistemas aperiódicos. Do ponto de vista teórico, é bem sabido que a cadeia de Fibonacci em uma dimensão se constitui em um protótipo de sucesso para a descrição do estado quasicristalino de um sólido. Dependendo da regra de inflação, diferentes tipos de estruturas aperiódicas podem ser obtidas. Esta diversidade originou as chamadas regras metálicas e devido à possibilidade de tratamento analítico rigoroso este modelo tem sido amplamente estudado. Neste trabalho, propriedades de localização em uma dimensão são analisadas considerando-se um conjunto de regras metálicas e o modelo de ligações fortes de banda única. Considerando-se o Hamiltoniano de ligações fortes com um orbital por sítio obtemos um conjunto de transformações relativas aos parâmetros de dizimação, o que nos permitiu calcular as densidades de estados (DOS) para todas as configurações estudadas. O estudo detalhado da densidade de estados integrada (IDOS) para estes casos, mostra o surgimento de plateaux na curva do número de ocupação explicitando o aparecimento da chamada escada do diabo" e também o caráter fractal destas estruturas. Estudando o comportamento da variação da energia em função da variação da energia de hopping, construímos padrões do tipo borboletas de Hofstadter, que simulam o efeito de um campo magnético atuando sobre o sistema. A natureza eletrônica dos auto estados é analisada a partir do expoente de Lyapunov (γ), que está relacionado com a evolução da função de onda eletrônica ao longo da cadeia unidimensional. O expoente de Lyapunov está relacionado com o inverso do comprimento de localização (ξ= 1 /γ), sendo nulo para os estados estendidos e positivo para estados localizados. Isto define claramente as posições dos principais gaps de energia do sistema. Desta forma, foi possível analisar o comportamento autossimilar de cadeias com diferentes regras de formação. Analisando-se o espectro de energia em função do número de geração de cadeias que seguem as regras de ouro e prata foi feito, obtemos conjuntos do tipo-Cantor, que nos permitiu estudar o perfil do calor específico de uma cadeia e Fibonacci unidimensional para diversas gerações

On the selective removal of steel by laser-assisted vortex machining

Of all laser-based processes, laser machining has received little attention compared with others such as cutting, welding, heat treatment and cleaning. The reasons for this are unclear, although much can be gained from the development of an effcient laser machining process capable of processing diffcult materials such as high-performance steels and aerospace alloys. Existing laser machining processes selectively remove material by melt shearing and evaporation. Removing material by melting and evaporation leads to very low wall plug effciencies, and the process has difficulty competing with conventional mechanical removal methods. Adopting a laser machining solution for some materials offers the best prospects of effcient manufacturing operations. This paper presents a new laser machining process that relies on melt shear removal provided by a vertical high-speed gas vortex. Experimental and theoretical studies of a simple machining geometry have identifed a stable vortex regime that can be used to remove laser-generated melt effectively. The resultant combination of laser and vortex is employed in machining trials on 43A carbon steel. Results have shown that laser slot machining can be performed in a stable regime at speeds up to 150mm/min with slot depths of 4mm at an incident CO2 laser power level of 600 W. Slot forming mechanisms and process variables are discussed for the case of steel. Methods of bulk machining through multislot machining strategies are also presented.

Variations in northeast Asian environments over the last 350,000 years reconstructed from pollen records from the northwest Pacific Ocean

EXTRACT (SEE PDF FOR FULL ABSTRACT): Recent analyses of terrestrial (pollen) and marine microfossils (foraminifera and radiolaria) in cores V28-204 and RC14-99 from the northwest Pacific Ocean extend the continuous, chronostratigraphically-controlled records of the regional vegetation of the Pacific coast of Japan and offshore marine environments through three full glacial cycles. The high-resolution pollen time series show systematic relationships between fluctuations in Japanese vegetation and global ice volume over the last 350 kyr. ... Comparison with solar insolation at 30°N and with an index of orbital parameters suggests that variation in northeast Asian summer monsoon intensity is related to orbital forcing.

Real-time climate monitoring using an AVHRR-based vegetation index

A normalized difference vegetation index (NDVI) has been produced and archived on a 1° latitude by 1° longitude grid between 55°S and 75°N. The many sources of data errors in the NDVI include cloud contamination, scan angle biases, changes in solar zenith angle, and sensor degradation. Week-to-week variability, primarily caused by cloud contamination and scan angle biases, can be minimized by temporally filtering the data. Orbital drift and sensor degradation introduces interannual variability into the dataset. These trends make the usefulness of a long-term climatology uncertain and limit the usefulness of the NDVI. Elimination of these problems should produce an index that can be used for climate monitoring.

A 139-year dendroclimatic cycle, cultural/environmental history, sunspots, and longer-term cycles

Higher resolution time-stratigraphic records suggest correlation of lower frequency paleoclimatic events with Milankovitch obliquity/precessional cycles and of higher frequency events with the evidently resonance-related Pettersson maximum tidal force (MTF) model. Subsequently published records, mainly pollen, seemingly confirm that atmospheric resonances may have modulated past climatic changes in phase with average MTF cycles of 1668, 1112, and 556 years, as calculated in anomalistic years from planetary movements by Stacey. Stacey accepts Pettersson's dating of AD 1433 (517 YBP) for the last major perihelian spring tide based solely on calculations of moon- and earth-orbital relations to the sun. Use of AD 1433 as an origin for the tidal resonance model seemingly continues to provide a best fit for the timing of cyclical patterns in the presented paleoclimate time series.

Solid particle erosion of boronized steels

Boronizing is a thermochemical diffusion-based process for producing iron boride layers in the surface of steel components. The boride layer is wear resistant and is very hard. Large residual stresses are found to exist in the surface layers, which are a function of substrate steel composition and heat treatment. By slow cooling from the boronizing temperature (900°C), a large compressive stress is developed in the boride layer. Hardening the steel by rapid cooling, either directly from the boronizing treatment or after subsequent austenitizing, develops tension in the coating which causes it to fracture. Tempering of the martensite produces compression in the coating, closing but not welding the cracks. The results of solid particle erosion experiments using silicon carbide, quartz, and glass bead erodents on boronized steels are presented.

Appraisal of PD6493:1991 fracture assessment procedures

PD6493:1991 fracture assessment have been performed for a range of large-scale fracture mechanics tests conducted at TWI in the past. These tests cover several material groups, including pressure vessel steels, pipeline steels, stainless steels and aluminium alloys, including parent material and weldments. Ninety-two wide plate and pressure vessel tests have been assessed, following Levels 1, 2 and 3 PD6493:1991 procedures. In total, over 400 assessments have been performed, examining many features of the fracture assessment procedure including toughness input, proof testing, residual stress assumptions and stress state (tension, bending and biaxial). In all cases the large scale tests have been assessed as one would actual structures: i.e., based on lower bound toughness values obtained from small scale fracture toughness specimens.

Some examples of multiple solutions in limiting flaw calculations using PD6493:1991 fracture mechanics analyses

The use of PC-based PD6493:1991 fracture assessment procedures has revealed that, under certain circumstances, flaws of different dimensions may be found as being limiting or critical for identical applied conditions. The main causes for multiple solutions are a steep applied stress gradient, residual stress relaxation and flaw re-characterisation. This work uses several case studies to illustrate some of the circumstances under which multiple solutions occurs.