Ensaio de ligações de estruturas de madeira por chapas com dentes estampados em quatro espécies da família leguminosas

In the last years, the use of industrialized systems of lattice structures of wood as an alternative in the construction processes, is becoming more popular in Brazil, mainly for their commitment to the environment.The industrialized system of wooden lattice structures consists in a production of lattice structures, composed of pieces of wood where their mechanical connections are made with the sheet multi-toothed connectors (CDE).Among the many challenges to make this system competitive, the whole system of the connections between the pieces of wood not only must show functionality, but also speed, strength, versatility and economy. Referenced at Brazilian Standard for Wood Structures (NBR 7190/1997 - Project of timber structures) the sheet multi-toothed connectors, are analyzed using three test methods: tensile strength parallel to grain, tensile strength normal to the fibers and shear strength, all of them in two positions, αCH0=0o e αCH0=90o to four types of wood: Angelim (Vatairea heteroptera Ducke); Red-Angico (Parapiptadenia rigida (Benth) Brenae); Garapa (Apuleia leiocarpa (Vog.) Macbr) and Jatoba (Hymenaea stilbocarpa Hayne), belonging to the Leguminosae family and founded in several regions of Brazil.The purpose of this manuscript consists to analyze the mechanical connections with the sheet multi-toothed connectors through tests from NBR7190/1997

Bronze and iron weapons from Luristan

The 30,000 km2 province of Luristan is situated in western Iran and encompasses the upper valleys of the Zagros Mountains. Even today, local tribesmen inhabit Luristan with their settlement patterns similar to ancient times. Several scientific excavations in the Luristan region have uncovered evidence that this particular region was a major attraction for human settlements from the Paleolithic era onwards. In Ancient Iran, the existence of rich mines together with discoveries made by innovative and inventive artisans spurred the growth of the metalworking culture as an art and a skill among early human communities in Ancient Iran. The art of Luristan can be described as the art of nomadic herdsmen and horsemen with an emphasis on the crafting of small, easily portable objects, among these a number of bronze daggers, swords and other weapons. Throughout its history, Luristan was never an ethnic or political entity because Luristan has been occupied by various tribes and races, throughout its history. Next to Elamites, other tribes who inhabited Luristan were the Hurrians, Lullubians, Kutians, and Kassites. As local tribesmen of Luristan were illiterate, information about their history can only be partially reconstructed from the literature of their southern neighbors: the Elamites and Babylonians. Luristan smiths made weapons for both civilizations. The region was later invaded by Assyrians and finally the Iranians settled the area and absorbed the local tribes. Following an accidental find by the local inhabitants in Luristan in 1928 CE, a number of unlawful diggings reveal a number of metal objects made of bronze and iron that showed a high level of craftsmanship. These objects were offered for sale on the art market with fancy names to hide their origin. The subsequent scientific excavations several decades after the initial discovery provided fascinating information about the culture of Luristan. The metalworking art of Luristan spans a time period from the third millennium BC to the Iron Age. The artifacts from Luristan seem to possess many unique and distinctive qualities, and are especially noteworthy for the apparently endless, intricate diversity and detail that they characteristically depict. The bronze artifacts found in or attributed to Luristan can be each be classed under five separate heads: a) arms and armor, including swords, dirks, daggers, axes, mace heads, spearheads, shields, quiver plaques, protective bronze girdles, helmets; b) implements related to horsemanship, including decorative or ornamental objects for horses as well as bits and snaffles; c) items for personal adornment and hygiene, including anklets, bangles, bracelets, finger rings, earrings and tweezers; d) ceremonial and ritual objects, including talismans, idols, pins, anthropomorphic and zoomorphic figurines; and e) utilitarian objects comprising various vessels and tools, including beakers, bowls and jugs. The scope of this article is limited to a discussion of the bronze and iron weapons made in Luristan. The techniques used for making bronze weapons in Luristan included: casting with open molds, casting with close molds, and casting with lost wax process. For metal sheets used for quiver plaques and bronze protective belts, the hammering technique was used. Edged weapons made in Luristan can be classified into: a) daggers, dirks, and swords with tangs; b) daggers, dirks, and swords with flanges; and c) daggers, dirks, and swords with cast-on hilts. Next to bronze, iron was also used for making weapons such as the characteristic weapon from this area, the iron mask sword.

Avaliação de um modelo matemático para a determinação do coeficiente de atrito no processo de conformação por dobramento

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Caracterização microestrutural do metal de solda depositado por arco submerso em chapas de aço-carbono estrutural

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Development of numerical methodologies for parameter identification and shape optimization in metal forming simulations

Por parte da indústria de estampagem tem-se verificado um interesse crescente em simulações numéricas de processos de conformação de chapa, incluindo também métodos de engenharia inversa. Este facto ocorre principalmente porque as técnicas de tentativa-erro, muito usadas no passado, não são mais competitivas a nível económico. O uso de códigos de simulação é, atualmente, uma prática corrente em ambiente industrial, pois os resultados tipicamente obtidos através de códigos com base no Método dos Elementos Finitos (MEF) são bem aceites pelas comunidades industriais e científicas Na tentativa de obter campos de tensão e de deformação precisos, uma análise eficiente com o MEF necessita de dados de entrada corretos, como geometrias, malhas, leis de comportamento não-lineares, carregamentos, leis de atrito, etc.. Com o objetivo de ultrapassar estas dificuldades podem ser considerados os problemas inversos. No trabalho apresentado, os seguintes problemas inversos, em Mecânica computacional, são apresentados e analisados: (i) problemas de identificação de parâmetros, que se referem à determinação de parâmetros de entrada que serão posteriormente usados em modelos constitutivos nas simulações numéricas e (ii) problemas de definição geométrica inicial de chapas e ferramentas, nos quais o objetivo é determinar a forma inicial de uma chapa ou de uma ferramenta tendo em vista a obtenção de uma determinada geometria após um processo de conformação. São introduzidas e implementadas novas estratégias de otimização, as quais conduzem a parâmetros de modelos constitutivos mais precisos. O objetivo destas estratégias é tirar vantagem das potencialidades de cada algoritmo e melhorar a eficiência geral dos métodos clássicos de otimização, os quais são baseados em processos de apenas um estágio. Algoritmos determinísticos, algoritmos inspirados em processos evolucionários ou mesmo a combinação destes dois são usados nas estratégias propostas. Estratégias de cascata, paralelas e híbridas são apresentadas em detalhe, sendo que as estratégias híbridas consistem na combinação de estratégias em cascata e paralelas. São apresentados e analisados dois métodos distintos para a avaliação da função objetivo em processos de identificação de parâmetros. Os métodos considerados são uma análise com um ponto único ou uma análise com elementos finitos. A avaliação com base num único ponto caracteriza uma quantidade infinitesimal de material sujeito a uma determinada história de deformação. Por outro lado, na análise através de elementos finitos, o modelo constitutivo é implementado e considerado para cada ponto de integração. Problemas inversos são apresentados e descritos, como por exemplo, a definição geométrica de chapas e ferramentas. Considerando o caso da otimização da forma inicial de uma chapa metálica a definição da forma inicial de uma chapa para a conformação de um elemento de cárter é considerado como problema em estudo. Ainda neste âmbito, um estudo sobre a influência da definição geométrica inicial da chapa no processo de otimização é efetuado. Este estudo é realizado considerando a formulação de NURBS na definição da face superior da chapa metálica, face cuja geometria será alterada durante o processo de conformação plástica. No caso dos processos de otimização de ferramentas, um processo de forjamento a dois estágios é apresentado. Com o objetivo de obter um cilindro perfeito após o forjamento, dois métodos distintos são considerados. No primeiro, a forma inicial do cilindro é otimizada e no outro a forma da ferramenta do primeiro estágio de conformação é otimizada. Para parametrizar a superfície livre do cilindro são utilizados diferentes métodos. Para a definição da ferramenta são também utilizados diferentes parametrizações. As estratégias de otimização propostas neste trabalho resolvem eficientemente problemas de otimização para a indústria de conformação metálica.

Estudo de Ferramentas FEA Comerciais na Simulação Numérica de Processos de Conformação de Chapas Metálicas. Aplicação à Indústria Automóvel.

Os componentes obtidos através da conformação plástica de chapas têm uma grande importância, tanto na etapa de concepção do produto como na etapa de produção na indústria automóvel. Isto comprova-se pelo facto de, em média, cada automóvel integrar cerca de 500 componentes estampados para construir o chassis e a carroçaria [Alves 2003]. Deste total de componentes, 50 são de grandes dimensões (portas, tejadilho, painéis inferior e laterais, entre outros) e necessitam, em média, de cinco ferramentas para o seu fabrico, sendo o custo estimado para cada ferramenta de 230 000 € [Col 2000, Alves 2003]. Para além da indústria automóvel, a conformação plástica de chapas metálicas é um processo tecnológico presente nas indústrias relativas à aeroespacial, petrolífera, decoração, alimentar, entre outras. Do ponto de vista do enquadramento económico, cerca de 20% do custo total de um automóvel novo é devido à incorporação de componentes metálicos estampados. [Alves 2003]. A pressão do “Mercado Global” faz com que os custos relativos à matéria-prima, energia e mão-de-obra sejam uma constante em termos de redução do seu impacte no orçamento das empresas fornecedoras destes produtos. É neste contexto que surge a necessidade da realização deste estudo de Benchmark de Softwares, tornando-se bastante importante, quer ao nível da competitividade industrial, quer ao nível da inovação para novos produtos. A análise por elementos finitos desempenha um papel primordial no tryout virtual e otimização das ferramentas e processos de conformação plástica. Os objetivos principais deste estudo de simulação numérica são a identificação e comparação dos resultados obtidos pelo AUTOFORM e pelo PAMSTAMP, para cada uma das variáveis identificadas como as mais influentes na robustez dos processos de estampagem de chapa metálica. Estas variáveis identificadas são: consumo de material (Draw-in) após conformação; forças de conformação; valores de variação de espessura e dos valores de extensão e resultados de Springback. Os resultados obtidos são comparados com os resultados experimentais e, desta forma, avalia-se a capacidade inovadora e a eficácia de cada um dos softwares, obtendo-se assim, uma orientação mais real para o software mais indicado aos objetivos impostos pela indústria automóvel. Para este efeito, a indústria automóvel, como maior impulsionador e motor da investigação na área da simulação numérica aplicada aos processos de estampagem, tem aderido em peso ao Benchmarking. Um exemplo disto, é o que acontece nas conferências Numisheet. O Benchmark #2 da conferência Numisheet 2008 é analisado pormenorizadamente e os resultados numéricos e experimentais são comparados e apresentados. Dois materiais distintos (aço HC260LAD e liga de alumínio AC170), assim como três modelos com geometrias diferentes (com e sem freios) são apresentados neste relatório. Com vista à redução dos ciclos tentativa-erro, tem-se adotado ciclos virtuais ou numéricos e tem-se incrementado a interatividade entre as fases de concepção e projeto, num conceito muito próprio, mas cada vez mais abrangente, denominado “produção virtual”. É nesta filosofia que se insere a simulação numérica dos processos de conformação de chapa.

O uso de bambu e metal clay no design de jóias de arte

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo das ligações por conectores de chapas com dentes estampados em peças estruturais de madeira

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo da microestrutura e da resistência à corrosão integranular em chapas soldadas de aços inoxidáveis austeníticos série 304L após goivagem ao arco elétrico

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo da eficiência de reforços estruturais em vigas de concreto armado com o uso de chapas de aço coladas com resina epóxi: uma análise qualitativa

In civil engineering, a structure is the whole sustainment of a construction and, thus, it is important that it remains intact throughout its lifetime. An engineering construction must last for decades without losing its functionality. However its purpose may be altered and several times the original structure does not meet the new needs of use. Still, in new buildings, the functionality is altered due to possible flaws in execution and the structure, invariably does not reach the desired solicitation needs. In cases like this, the commonly adopted solutions are, basically, the demolishment followed by the reconstruction of the desired mold or the structural reinforcement. This second option, for long years, has not been put to practice due to certain factors such as the high costs for its implantation, use of inadequate reinforcement execution techniques, and the culture of people involved in the area regarding its use and, in this case, the option would always be the reconstruction. Thoughtout the years, some techniques were developed to allow the execution of structural reinforcements with low costs and in efficient ways. An interesting, fast, efficient and economical technique is the structural reinforcement through metal sheets put together with epoxy resin that can be applied in beams, slabs and pillars. In the present work the different behavior of beams reinforced with this technique. Steel is a very recommended material for these reinforcements due to its characteristics related to traction, compression and the effectiveness of the technique related to its cost. For the attachment the epoxy resin is recommended, since it allows the joining of two materials, in this case, steel and concrete. The efficiency of this union is so considerably high that it rarely produces any flaws in adherence and, normally, when it happens it is due to problems in the execution process, not in the union of materials

Estudo da influência do agente nucleante )ALTi5%B1%) na microestrutura de chapas AA8011 obtidas por lingotamento contínuo

The aluminum includes several properties with excellent relation between weight and mechanical resistance. With technological advances, increasingly demand the development of new alloys and other production processes in order to reduce the cost of production and insert these new alloys in broader applications. The process of continuous caster (TRC promoted the unite of the aluminum smelting process with the first stage of rolling, making it most economical through the merger these two phases besides transform the continuous casting process. The AA8xxx series is one of the most versatile aluminum alloys and the most often used in continuous caster process provided a great potential application in the market. In order to further, optimize the process it is necessary to increase awareness of the aluminum solidification phenomena associated with the addition of grain refiner, and control of some aluminum production parameters in the process (production rate, metal temperature, etc.). In this study, AA8011 alloy samples were taken in the raw state obtained by the continuous casting process. The samples were laminated to a thickness of 7mm during the process itself and analyzed at three points along its width by microstructural analysis throughout its thickness, the variation rate of addition of the grain refiner in order to assess the influence of this addition with crystallographic formation and some formation of intermetallic precipitates during the solidification. Through this work, it was possible to improve the knowledge related to the addition of refiner with the monitoring of these production processes

Caracterização de juntas soldadas em PAW e GTAW de chapas finas em aço maraging 300 submetidas a vários reparos

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG