Encurvadura lateral em vigas de alumínio

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

Produção de compósitos Alumínio/NiTi através do processo híbrido de fricção linear

Os compósitos inteligentes de matriz metálica (CIMM) têm sido intensamente explorados nas últimas décadas devido à capacidade destes sistemas poderem alterar as suas propriedades mediante um estímulo externo. As ligas de Níquel-Titânio (Ni-Ti) são materiais inteligentes e desempenham, maioritariamente, funções de atuação ou controlo de vibrações nos sistemas em que se inserem, permitindo que estes apresentem características funcionais. A soldadura por fricção linear (SFL) tem sido uma alternativa aos processos de soldadura por fusão para materiais difíceis de soldar como as ligas de alumínio (AA) ou ainda na ligação de materiais dissimilares. No entanto, devido à ocorrência de defeitos, gerados como consequência do deficiente fluxo visco-plástico produzidos pela SFL, surgiram novas variantes deste processo, como a SFL assistida por corrente elétrica (SFLACE), que, por efeito de Joule, provoca o aquecimento do material processado e, consequente, aumento do fluxo visco-plástico, diminuindo ou eliminando a presença de defeitos. Este trabalho incide na produção de CIMM utilizando chapas de AA1100 reforçadas com Ni-Ti por SFLACE em configuração de junta sobreposta. As interfaces e os fluxos de material resultantes foram analisados recorrendo às técnicas de microscopia ótica (MO), SEM, EDS e difração de raio-x (DRX). O controlo de vibrações do CIMM produzido foi também estudado através de ensaios de vibração à temperatura ambiente, bem como a temperaturas superiores à de fim da formação da fase austenítica, e efetuaram-se ensaios de flexão e pull-out com vista à caracterização mecânica. Observou-se que o compósito produzido apresenta um fator de amortecimento superior quando o reforço se encontra na fase martensítica. O ensaio de pull-out confirmou a existência da ligação entre a matriz e o reforço, igualmente observada por SEM. O compósito produzido apresenta uma forte ligação entre os materiais dissimilares, com franca melhoria no caso das amostras processadas com corrente elétrica, obtendo-se um material com características funcionais.

Encurvadura lateral em vigas de alumínio

A presente dissertação tem como objetivo o estudo do fenómeno de encurvadura lateral em vigas de alumínio com secção em I, simplesmente apoiadas e sujeitas a flexão pura (momento uniforme ao longo da viga). Em particular, estuda-se uma abordagem alternativa à do Eurocódigo 9 (EC9), que consiste em utilizar esbeltezas normalizadas que são função da carga crítica elastoplástica da viga. Para o efeito, é desenvolvido um programa de cálculo automático em MATLAB. A abordagem é aplicada (i) à curva de dimensionamento do EC9, (ii) a resultados numéricos, utilizando um programa de elementos finitos, e (iii) aos resultados experimentais obtidos por Y.Q. Wang, H.X. Yuan, Y.J. Shi e M. Cheng [1]. Mostra-se que se obtém uma significativa dispersão com a curva do EC9 mas, por oposição, uma reduzida dispersão com os resultados numéricos e experimentais. Por fim, mostra-se que os resultados numéricos para esbeltezas reduzidas (elevadas) conduzem a valores da resistência à encurvadura significativamente inferiores (superiores) aos do EC9.

Transístores de óxidos semicondutores com óxido de alumínio produzido por solução

A integração da camada dieléctrica de AlOx em TFTs com ZTO, também produzido por solução, originou uma publicação científica que foi recentemente aceite numa revista da especialidade: R. Branquinho, D. Salgueiro, A. Santa, A. Kiazadeh, P. Barquinha, L. Pereira, R. Martins and E. Fortunato, Towards environmental friendly solution-based ZTO/AlOx TFTs, Semiconductor Science and Technology, in press.

Proteómica microbiana: análise comparativa da bactéria redutora de sulfato Desulfovibrio desulfuricans ATCC 27774 e das actinobactérias Salinispora arenicola e Salinispora pacifica

As bactérias redutoras de sulfato (BRS) são um grupo diversificado de micro-organismos anaeróbios que obtêm energia a partir da redução dissimilativa do sulfato. Algumas espécies de BRS possuem versatilidade a nível respiratório, como é o caso de Desulfovibrio desulfuricans ATCC 27774, devido à utilização de aceitadores finais de eletrões alternativos. Neste contexto, o objetivo da primeira parte desta dissertação consistiu na identificação das ferramentas metabólicas (proteínas) envolvidas na flexibilidade respiratória desta bacteria induzidas por diferentes aceitadores de eletrões (nitrato vs sulfato). Assim, os extratos proteicos totais de células de D. desulfuricans crescidas em meios VMN com nitrato ou sulfato, foram analisados por eletroforese bidimensional (2DE), num gradiente de pH 4 - 7. Nas condições experimentais testadas, foram observados 604 e 519 spots de proteínas nos géis de células crescidas em meio contendo nitrato ou sulfato, respetivamente. Pela avaliação estatística foi possível observar aproximadamente 25 % de spots diferenciais. Os resultados obtidos sugerem que na presença de nitrato, a bactéria não só cresce mais rapidamente e com maior rendimento, como também produz uma maior quantidade de proteínas. Estes dados foram relacionados com a adaptação de D. desulfuricans ao substrato respiratório alternativo. Tal como esperado, nos ensaios das atividades enzimáticas das redutases do nitrito e do nitrato, foi possível observar maior atividade nos extratos das células crescidas em nitrato do que em sulfato. As actinobactérias marinhas do género Salinispora, têm vindo a ser exploradas como fontes de biofármacos naturais. Assim, na segunda parte deste trabalho, realizou-se um estudo preliminar, que pretendeu caracterizar as proteínas envolvidas na biossíntese destes compostos bioactivos em S. arenicola e de S. pacifica. Para tal, foi utilizada uma abordagem proteómica diferencial, baseada em 2DE. Surpreendentemente, os perfis proteicos das duas espécies mostraram-se bastante distintos, tendo-se identificado apenas 37 spots comuns entre os 650 observados no gel de S. arenicola e 510 no gel de S. pacifica.

Estudo do motor em disco com o rotor em alumínio e em supercondutor multi-semente

Nesta dissertação é realizado o estudo de um motor em disco polifásico com armadura convencional e rotor que pode ser convencional, em alumínio, ou composto por material supercondutor de alta temperatura multi‐semente. O motor com o rotor em alumínio apresenta um comportamento assíncrono bem definido, baseado na lei geral de indução de eletromotrizes no induzido. Contudo, ao ser mergulhado em azoto líquido, evidencia melhores características eléctricas, tanto do induzido como do indutor, mesmo que o núcleo ferromagnético convencional possa exibir degradação magnética. O motor com o rotor SAT exibe um comportamento distinto, evidenciando ambos os regimes síncrono e assíncrono estáveis. O regime síncrono fica caracterizado pelo fenómeno de aprisionamento de campo, que garante que o rotor gire síncrono com o campo girante do estator. Em regime assíncrono, para um determinado valor de binário resistente aplicado superior ao electromagnético máximo desenvolvido pelo motor, o fenómeno de escoamento de campo está presente, sendo o binário electromagnético motor reforçado por um binário extra de perdas de carácter resistivo desenvolvidas no rotor devido à interacção da densidade de corrente a campos eléctricos que se estabelecem no rotor. Neste caso, o fenómeno de escoamento de campo não é devido a forças de Lorentz que se definem na matriz de Abrikosov, mas sim devido a esta ser “puxada” pelo campo girante do estator, ficando a matriz a deslizar sobre o rotor. De modo a obter as características dos sistemas electromecânicos em estudo é realizada uma análise teórica, baseada na teoria convencional das máquinas eléctricas, com o objectivo de compreender alguns dos fenómenos do motor de fluxo axial, e uma análise baseada num programa comercial de elementos finitos onde o fenómeno da supercondutividade é simulado com base na relação entre o campo elétrico e a densidade de corrente pela lei da potenciação (E‐J power law). O ensaio dos motores referidos é realizado para comparar ambos os sistemas e de realçar o princípio de funcionamento e as características mais relevantes de cada um. Da análise realizada é desenvolvido um modelo que caracteriza o funcionamento da máquina com o rotor com SAT.

Avaliação da influência do ferro e alumínio sobre o crescimento e produção de toxinas por cianobactérias em cultura mista

Na presente dissertação foram investigados os efeitos de dois metais, ferro e alumínio, sobre o crescimento e produção de toxinas por cianobactérias, em culturas mistas, ricas em Microcystis aeruginosa. Florescências tóxicas desta cianobactéria são conhecidas por ocorrer em lagos, albufeiras e rios por todo o mundo. As microcistinas, toxinas produzidas por esta espécie, são as mais comummente detectadas, e já mostraram ser tóxicas para mamíferos, peixes e invertebrados. O ferro é bem conhecido por ser um metal essencial ao metabolismo de cianobactérias, e ao alumínio, não lhe é atribuído nenhuma função biológica. A amostra foi recolhida na lagoa das Furnas (Açores). Foram testadas quatro doses de ferro (0, 10, 20 e 30 μM) e quatro doses de alumínio (0, 2, 4 e 8 μM). O crescimento foi monitorizado pela produção de biomassa, avaliado pelo conteúdo de clorofila a e carbono orgânico particulado. No ensaio com o ferro o crescimento da biomassa e produção de toxinas intracelulares foram favorecidos pelo aumento da concentração de ferro. A cultura com a maior dose de ferro testada (30 μM) foi a que apresentou maior crescimento ao longo do período experimental e maior concentração de toxinas intracelulares no final do mesmo. A cultura sem adição de ferro foi a que apresentou menores concentrações dos parâmetros avaliados. Ficou demonstrada a influência deste metal no crescimento, na produção de pigmentos e de toxinas pelas cianobactérias. No ensaio com o alumínio, houve um aumento de biomassa nas culturas, mas este nunca foi superior à cultura sem adição de alumínio. A produção de toxinas intracelulares foi decrescente com o aumento da concentração de alumínio nas culturas, e a produção de toxinas extracelulares foi crescente. Desta forma, foi possível constatar que o alumínio inibiu a produção de biomassa e de toxinas intracelulares e promoveu a libertação das mesmas. A realização de trabalhos experimentais com seres vivos resulta nalguma variabilidade e imprevisibilidade dos resultados. O facto de se ter realizado apenas uma réplica para cada ensaio constitui limitações a este trabalho.

VARIAÇÃO SAZONAL DE SULFATO, ENXOFRE TOTAL E MATÉRIA ORGÂNICA NO GÊNERO HUMIRIANTHERA,EM FUNÇÃO DA IDADE

No período de janeiro a dezembro de 1986 foram coletados 28 (vìnte e oito) espécimens de H. ampla e 09 (nove) de H. rupestris, nas idades adulta e jovem, para determinação dos teores de S04~ e S-total em folha, caule, tubércolo e no solo onde as mesmas se desenvolveram. Em H. ampla o teor de 504~ variou de 0,22-0,78% e em H. rupestris de 0,22-1,30%. O teor de 5 em H. ampla variou de 0,74-0,96% e em H. rupestris de 0,75-1,02%. O teor de S04~em H. ampla obedece a relação folha>tubérculo>caule independente da época e idade fisiológica, enquanto em H. rupestris a relação é tubérculo>folha>caule. 0 S apresenta um comportamento diferente, mantendo a relação tubérculo>caule>folha para H. ampla e tubérculo>folha>caule para H. rupestris. No solo onde H. ampla se desenvolveu não se observou variação do teor de S04~(0,52%) enquanto para H. rupestris a variação foi de 0,27-0,63% sendo maiores na época chuvosa. Devido a interrelação vegetação-solo analisou-se os teores de C-orgânico no material vegetal e no solo.

Efeitos do tratamento com formalina e sulfato de cobre sobre os parâmetros hematológicos e parasitos monogenéticos em juvenis de Hemigrammus sp. (Osteichthyes: Characidae)

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficácia da formalina e sulfato de cobre no controle de monogenéticos em juvenis de Hemigrammus sp e seu efeito na contagem diferencial de leucócitos. Utilizou-se um delineamento inteiramente casualizado com 5 tratamentos e 3 repetições. Todos os tratamentos tiveram duração de três dias e corresponderam a: T1, controle; T2 e T3 banho por imersão de uma hora em formalina, em duas concentrações uma de 0,25 ml e outra 0,1 ml formalina L-1; o T4, banho de 24 horas com 0,025 ml de formalina L-1; e o T5, banho de 24 horas com sulfato de cobre (0,3 mg L-1). Após o período experimental observou-se que em T2 ocorreu 100% de mortalidade. O T3 e T5 proporcionaram eficácia de 100%, porém os peixes apresentaram intoxicação e mortalidades de 66 e 80%, respectivamente. T4 apresentou eficácia de 77,7% e diminuição dos índices parasitológicos: número total de parasitos de 11,3± 9, intensidade média de infecção de 3,2± 2 e prevalência de 47,1%. Quanto aos leucócitos observou-se que no T3, T4 e T5 ocorreram diferenças na proporção de linfócitos, monócitos e neutrófilos em relação ao controle. O CuSO4 e a formalina reduzem a carga parasitária, mas apresentaram-se tóxicos nas maiores concentrações.

Extração e determinação do alumínio trocável do solo

O presente trabalho relata: o estudo da determinação do alumínio "trocável" pelo método colorimétrico do "aluminon" (direto) e pelo método da acidez titulável (indireto); a extração do alumínio "trocável" do solo, com solução de KC1 1N, variando a proporção entre o peso de solo e o volume de solução, e o tempo de contato do solo com a solução; e a extração do alumínio do solo, com solução de acetato de cálcio 1N, ajustada a vários níveis de pH. Os resultados obtidos permitem concluir que os dois métodos de determinação do alumínio "trocável" (direto e indireto) apresentam uma precis,ão razoável. Entretanto, a acidez titulável pode apresentar valor mais elevado do que o do alumínio "trocável", particularmente quando o teor deste último é baixo nos solos. A variação da relação pêso de solo: volume de solução extratora de KC1 1N e a variação do tempo de contato do solo com a mesma solução extratora, afetam a quantidade de alumínio "trocável" extraído. Por outro lado, a solução de acetato de cálcio 1N, com pH 7,00, não extrai alumínio do solo. Porém, quando baixa o pH da mesma, quantidades crescentes de alumínio passam a ser extraídas.

Variação no teor de alumínio trocável do solo, influenciada pela aplicação de carbonato de cálcio

O presente trabalho descreve o estudo da variação do alumínio trocável, da acidez titulável, do pH da suspensão aquosa e do pH do extrato de KCl 1 N, em função da quantidade de carbonato de cálcio, aplicada a onze amostras de solos procedentes de diversas regiões do Brasil. A adição de 100 mg e de 300 mg de carbonato de cálcio, passado em peneira nº 325, com 43 microns de abertura de malha, a 100 g das amostras dos onze solos estudados, seguida de um período de repouso de 10 a 60 dias, evidenciou que: a. ocorreu uma diminuiu mais ou menos pronunciada no teor de alumínio trocável e no de acidez titulável extraídos com solução 1 N de KCl, dependendo da dose aplicada de carbonato de cálcio e do solo; b. ocorreu uma elevação mais ou menos acentuada no pH da suspensão aquosa e no do extrato de KCl IN, dependendo também da quantidade aplicada de carbonato de cálcio e do solo; c. a magnitude da variação nas citadas características permitem esclarecer que o alumínio trocável, apesar de ser um componente, não constitui, porém, a única fonte de acidez do solo.

A concentração e a quantidade de micronutrientes e de alumínio no cafeeiro, Coffea arabica, L., variedade mundo novo (B.Rodr.) Choussy, aos dez anos de idade

O presente trabalho relata os dados obtidos sôbre a concentração e a quantidade de micronutrientes, boro (B), cloro (Cl), cobre (Cu), ferro (Fe), manganês (Mn), molibdênio (Mo) e zinco (Zn), no tronco, ramos, fôlhas e frutos do cafeeiro, Coffea arabica, L., variedade mundo novo (B.Rodr.) Choussy, aos dez anos de idade e crescendo em solo latosólico da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", em Piracicaba. Além dos micronutrientes, são apresentados dados sobre a concentração e a quantidade de alumínio, nas citadas partes do cafeeiro.

Efeitos do alumínio no trigo (Triticum vulgare L. var. Piratiní) cultivado em solução nutritiva I

Plântulas de trigo (Triticum vulgare L.) da variedade Piratiní considerada suscetível ao "crestamento" foram cultivadas em solução nutritiva empregando-se a técnica das raízes divididas. As plantas submetidas aos tratamentos correspondentes às concentrações mais elevadas de alumínio, mostraram clorose nas folhas superiores e mais característicamente inibição no desenvolvimento das raízes mergulhadas nas soluções com alumínio. Os tratamentos provocaram alterações na composição das plantas em nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio e alumínio sem afetar o pêso da matéria sêca das diferentes par tes da planta com exceção das raízes em contato com o alumínio.

Interação entre alumínio e fósforo, em duas variedades de trigo (Triticum Vulgare L.) cultivado em solução nutritiva

Plântulas de trigo da variedade Piratiní suscetível ao "crestamento" e da variedade Colônias, considerada resistente, foram cultivadas em solução nutritiva empregando-se a técnica das raízes divididas. Estas variedades foram submetidas aos tratamentos correspondentes as concentrações de 0,2 a 6,0 ppm de alumínio, sendo aplicados 25 microcuries de fósforo radioativo que foram retirados posteriormente a fim de que fôsse determinada a sua translocação. Em ambas variedades observou-se que a concentração de alumínio nas fôlhas não influia na translocação do fósforo (32P) para as fôlhas novas. Entretanto, as relações entre os teores de alumínio nas fôlhas e os teores de fósforo nas fôlhas, hastes e raízes foram diferentes nas variedades estudadas.