Estudo teórico-experimental dos efeitos de tamanho e de velocidade de deformação em estruturas de aço

o objetivo principal da pesquisa é analisar a influência conjunta do tamanho e da velocidade de deformação (ou velocidade de alongamento) nas propriedades mecânicas do aço, procurando determinar a possível existência de acoplamento produzido com a variação conjunta dos dois parâmetros. A pesquisa inclui a revisão bibliográfica, a análise teórica do assunto e um estudo experimental com 130 corpos de prova de diferentes tamanhos, extraídos duma única chapa grossa de aço, ensaiados com diferentes velocidades de deformação, obtendo resultados de distintas variáveis (resistência à tração, deformação de ruptura, energia consumida por unidade de volume, deformação correspondente à resistência à tração e redução da área na zona de escoamento). As principais conclusões da análise teórica são: a) Levando em consideração que o conceito de comprimento característico do material é de fundamental importância para interpretar o efeito de tamanho, se determina a forma geral da função f que define o fenômeno, para materiais com um e dois comprimentos característicos. b) Por analogía, para analisar o efeito produzido pela velocidade de deformação se pode supor a existência de uma, o mais de uma, velocidade de deformação característica do material, resultando uma função f que tem a mesma forma geral que no efeito de tamanho. c) Os atuais modelos que interpretam os efeitos de tamanho e de velocidade de deformação podem ser expressados na forma das expressões gerais encontradas. d) Também se determina a forma geral da função.f que define o efeito conjunto de tamanho e de velocidade de deformação quando não existe acoplamento das duas variáveis e no caso geral de um material com um comprimento e uma velocidade de deformação característica Os principais resultados do estudo experimental são: a) A variação das propriedades quando varia o tamanho, a velocidade de deformação, a posição na espessura e a região da qual é extraído o corpo de prova. b) Existe acoplamento dos dois efeitos claramente significativo para a resistência à tração e a deformação correspondente à resistência à tração, apenas significativo para a deformação de ruptura e a energia consumida por unidade de volume e não significativo para a redução da área na zona de escoamento. c) Do estudo experimental da resistência à tração resulta que o acoplamento dos dois efeitos é tal que quando aumenta a velocidade de deformação e diminui o tamanho o efeito conjunto se acentua e quando diminui a velocidade de deformação e aumenta o tamanho o efeito conjunto se atenua. d) Com base nos critérios existentes que analisam os dois efeitos por separado é deíinido um novo critério para a resistência à tração, incorporando termos que permitem interpretar o acoplamento dos dois efeitos, obtendo um melhor resultado que reduz a soma de quadrados dos resíduos em 20 % . As conclusões da tese proporcionam maior informação teórica e experimental dos efeitos de tamanho e de velocidade de deformação nas propriedades mecânicas dos materiais que podem contribuir para adotar decisões na consideração destes efeitos nas estruturas.

Qualidade final de melão osmoticamente desidratado em soluções de sacarose com adição de ácidos

A desidratação osmótica associada à adição de ácidos fracos representa uma alternativa de processamento brando, resultando em um produto com características sensoriais praticamente inalteradas e apropriado para o consumo imediato. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência dos ácidos cítrico e lático na obtenção de melão osmoticamente desidratado e na qualidade final do produto. Pedaços de melão (Cucumis melo inodorus, cultivar: Gold Mine), de 40x30x15 mm, foram imersos em três tipos de soluções (sacarose + ácido cítrico, sacarose + ácido lático e sacarose) com diferentes concentrações de sacarose (50 a 70ºBrix). A desidratação osmótica foi realizada em temperatura controlada (30 a 50ºC) por até três horas. A adição de ácidos não influenciou significativamente na variação da cromaticidade. No entanto, a concentração da solução desidratante e a temperatura tiveram efeitos significativos no aumento da luminosidade do produto. A tensão na ruptura foi menor nas amostras processadas em relação à fruta fresca, porém a deformação na ruptura foi significativamente mais alta nas amostras tratadas com ácido lático a 50ºC, fornecendo produtos mais viscoelásticos, porém mais firmes.

Caracterização de propriedades mecânicas e óticas de biofilmes a base de proteínas miofibrilares de tilápia do nilo usando uma metodologia de superfície-resposta

Biopolímeros como polissacarídeos e proteínas, têm despertado interesse recentemente, como matérias primas para embalagens comestíveis e/ou biodegradáveis. Os materiais a serem desenvolvidos devem possuir boas propriedades mecânicas e aparência, para proteger e apresentar o produto embalado. Este trabalho teve como objetivo a caracterização das propriedades mecânicas e óticas de biofilmes à base de proteínas miofibrilares de tilápia-do-nilo, em função do pH (2,0-3,0), da concentração de proteína (Cp= 0,5-2,0g/100g solução) e do teor de glicerol (Cg= 30-70g/100g proteína) da solução filmogênica (SF). Foram determinadas a força e a deformação na ruptura por teste de perfuração e a opacidade aparente através de espectrofotometria, à 22ºC e umidade relativa ambiente. Os biofilmes obtidos nessas condições de ensaio apresentaram-se manuseáveis e transparentes. A força e a deformação na ruptura apresentaram comportamentos opostos em função da Cg (pH= 2,5 e Cp= 1,25 g/100g solução): a variação da Cg de 30 a 70% provocou uma variação na força e na deformação na ruptura entre 6,67N e 2,94N e 2,71% e 7,5%, respectivamente. A Cg e o pH exercem influência significativa sobre a força na ruptura (p< 0,05). Porém nenhum dos fatores estudados demonstrou ter influência significativa sobre a deformação na ruptura ou sobre a opacidade aparente dos biofilmes.

Efeito do processo de desidratação osmótica a pulso de vácuo na transferência de massa e nas propriedades reológicas e de cor de fatias de manga

O presente trabalho teve como objetivo estudar as propriedades reológicas, de cor e a cinética do processo de desidratação osmótica, a pulso de vácuo, de fatias de manga. As fatias de manga foram imersas em soluções hipertônicas de sacarose, nas concentrações de 45, 55 e 65 ºBrix com temperatura controlada (20 e 30 ºC). No início do processo, aplicou-se ou não um pulso de vácuo, utilizando as pressões de 50 e 100 mbar por 10 minutos. As frutas foram desidratadas por 5 horas, sendo avaliadas em diferentes tempos em relação à perda de peso, perda de água, ganho de sólidos, a w, cor e propriedades reológicas (tensão e deformação na ruptura). O aumento da concentração e da temperatura da solução causou um aumento na perda de peso e de água enquanto que a incorporação de solutos foi favorecida em baixas concentrações e altas temperaturas e com a aplicação do pulso de vácuo. O amaciamento do produto, caracterizado pela diminuição da tensão máxima de ruptura, e o aumento da deformação na ruptura da amostra ocorreram nas condições de maior incorporação de solutos. Não houve alteração dos parâmetros de cor das mangas durante o processo de desidratação.

Desenvolvimento de elastômeros termoplásticos a partir de SBR epoxidada e polipropileno

Os elastômeros termoplásticos vulcanizados (TPVs) na sua maioria constituídos por borrachas apolares (EPDM, NR) e poliolefinas (PP, PE), apresentam a vantagem de serem processáveis como termoplásticos e serem facilmente reciclados. No entanto, apresentam desvantagens no que se refere à sua baixa resistência a óleos, combustíveis e graxas em relação à borracha termofixa. Este trabalho, teve como objetivo estudar a obtenção de TPVs com propriedades mecânicas adequadas e resistência a óleos e solventes orgânicos, a partir da borracha comercial SBR 1502 parcialmente epoxidada. Esta, por ter a estrutura química de sua cadeia principal modificada pela introdução de grupos epóxidos, deve apresentar melhor resistência a óleos e solventes. Os TPVs foram obtidos em misturador fechado acoplado a um reômetro Haake, na temperatura de 1800C e velocidade de rotor de 75 rpm, vulcanizados dinamicamente com o sistema Bismaleimida/peróxido de dicumila. Foram caracterizados quanto às suas propriedades mecânicas por medidas tensão-deformação, medidas mecânicas dinâmicas, inchamento em ciclohexano, THF e óleo IRM 903, dureza. A morfologia foi determinada por microscopia eletrônica de varredura, MEV. Foram analisados os fatores que influenciam as propriedades dos TPVs, tais como composição (relação PP/SBR), teor de BMI, grau de epoxidação da borracha, uso de agente compatibilizante. O TPV na composição PP/SBR 40/60, esta epoxidada em 40 mol % e contendo o agente compatibilizante Vestenamer adicionado na forma de blenda (borracha/agente compatibilizante) apresentou a melhor resposta em termos de tensão-deformação na ruptura. Os TPVs com a SBR epoxidada em 70% apresentaram melhor resistência a óleo e solventes. Os fatores, potencialmente, capazes de influenciar a dureza dos TPVs também foram avaliados. Neste particular, verificou-se que o tipo de poliolefina, bem como o uso de plastificante são os fatores que mais influenciam a dureza dos TPVs.

Desenvolvimento de um laminado compósito híbrido a base de fibras de vidro/licurí

This research work is based, in search of reinforcement s vegetable alternative to polymer composites. The idealization of making a hybrid composite reinforced with vegetable fibers licuri with synthetic fibers is a pioneer in this area. Thus was conceived a hybrid composite laminate consisting of 05 (five) layers being 03 (three) webs of synthetic fibers of glass and E-02 (two) unidirectional fabrics of vegetable fibers licuri. In the configuration of the laminate layers have alternating distribution. The composite laminate was manufactured in Tecniplas Commerce & Industry LTD, in the form of a card through the manufacturing process of hand lay up. Licuri fibers used in making the foil were the City of Mare Island in the state of Bahia. After cooking and the idealization of the hybrid composite laminate, the objective of this research work has focused on evaluating the performance of the mechanical properties (ultimate strength, stiffness and elongation at break) through uniaxial tensile tests and three point bending. Comparative studies of the mechanical properties and as well as among other types of laminated hybrid composites studied previously, were performed. Promising results were found with respect to the mechanical properties of strength and stiffness to the hybridization process idealized here. To complement the entire study were analyzed in terms of macroscopic and microscopic characteristics of the fracture for all tests.

Influência do graute e da taxa de armadura no comportamento da alvenaria de blocos de concreto

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estudo das propriedades térmicas e mecânicas de blendas de PVDF/PANI

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

PVC orientado-avaliação de processo de orientação e das propriedades mecânicas em função da razão de estiramento

Este artigo avalia o efeito da "orientação molecular" nas propriedades mecânicas do PVC Rígido. Introduz-se o tema associando-o à aplicação do PVC Orientado em sistemas de tubulações, considerando a importância do nível de gelificação na qualidade desses produtos. É descrito e testado um método experimental de orientação mono-axial em um extrudado e materiais com diferentes razões de estiramento são produzidos para avaliação de propriedades mecânicas. Aumentando a razão de estiramento, há ganhos principalmente no limite de resistência à tração, além do módulo elástico sob tração e tenacidade. Por outro lado, a deformação na ruptura é reduzida.

Determinaçao das características físicas de duas variedades de melâo (Cucumis melo L.).

O conhecimento preciso das características físicas dos frutos reveste-se do maior interesse pois permite minimizar as perdas por danos mecânicos, fornece dados para o desenho de novas maquinas e facilita a determinação das condições ideais de conservação. À determinação das características físicas de melão, a sua resistência aos danos físicos o seu comportamento quando sujeito a forças de deforma çao, sao estudadas mediante a utilização de diversos métodos. Foram seleccionadas duas variedades de melão ( Cucumis melo L.), as mais significativas em Espanha e Portugal respectivamente " Piei de Sapo " e " Melão Branco da Lezíria ". Ambos foram cultivados nas mesmas condições edafo-climáticas e sujeitos ã iguais práticas agronómicas, tendo sido os seus frutos sujeitos a diversos testes no " Laboratorio de Propiedades Físicas " da " Escola Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos de Madrid ". Foram estudados diversos parâmetros como: " impact loading ", penetração, deformação e ruptura de frutos e ainda deformação e ruptura de amostras cilíndricas. O efeito do armazenamento em cámaras de frio sobre as propiedades físicas dos frutos foi também objecto de estudo.

Efeito do reembasamento da ciclagem mecânica e da desinfecção por microondas sobre a força máxima de fratura, deformação, energia de ruptura e estabilidade dimensional de bases de prótese

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Influência da adição de nanopartículas sobre a dureza, resistência à ruptura e deformação permanente de silicone facial submetido ao envelhecimento acelerado

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeito da umidificação, tratamento térmico e deformação sobre a decorticação da castanha de caju 'CCP-76' por meio de impacto único e direcionado

O sistema mecanizado, de múltiplos impactos, utilizado pela indústria brasileira no beneficiamento da castanha de caju, provoca danos às amêndoas e obtenção de apenas 50 a 60% de amêndoas inteiras. Para investigar o desempenho da aplicação de deformação limitada, por meio de impacto único e direcionado, um dispositivo especial foi projetado e construído. Determinou-se, inicialmente, a deformação específica correspondente ao melhor desempenho na decorticação. Utilizando-se desse valor, denominado de deformação específica limite, investigou-se o efeito de várias combinações de tempos de umidificação e tratamento térmico, utilizados na preparação da castanha do clone CCP-76, no desempenho da decorticação com impacto único e direcionado. Caracterizaram-se as castanhas pelas dimensões principais e peso, antes a após os tratamentos. O dispositivo construído mostrou-se eficaz e de fácil operação, sendo o maior índice de 77,55%, de amêndoas inteiras liberadas, foi obtido com deformação de 19%. Verificou-se que, após a preparação, as castanhas apresentaram perda média de massa de 25,7%, aumento no comprimento, largura e na espessura de 7,03%; 5,77% e 7,35%, respectivamente. Pela metodologia de superfície de resposta, não foram observadas diferenças de desempenho na decorticação.

Análise da deformação pós-Rifte na Bacia do Araripe, Nordeste do Brasil

The Araripe Basin is located over Precambrian terrains of the Borborema Province, being part of Northeast Brazil inner basins. Its origin is related to the fragmentation of the Gondwana supercontinent and consequently opening of South Atlantic during early Cretaceous. The basin has a sedimentary infill encompassing four distinct evolution stages, comprising Paleozoic syneclisis, pre-rift, rift and post-rift. The target of this study comprises the post-rift section of the basin focusing deformational styles which affect evaporates from Ipubi Member of the Santana Formation, which is composed by gypsum and anidrite layers interbedded with shales. These units occur widespread across the basin. In the central part of the basin, near Nova Olinda-Santana do Cariri, evaporites are affected by an essentialy brittle deformation tipified by fibrous gypsum filled fractures, cutting massive layers of gypsum and anidrite. Veins with variable orientations and dips are observed in the region distributed over three main populations: i) a dominant NWSE with shallow to moderate NE dipping population, consisting of gypsum filled veins in which fibers are normal to vein walls; i) NE-SW veins with moderate SE dips containing subhorizontal growth fibers; and iii) N-S veins with shallow E-W dips with fibers oblique to vein walls. In the west portion of the basin, near Trindade-Ipubi-Araripina towns, evaporate layers are dominantly constituted by gypsum/anidrite finely stratified, showing a minor density of veins. These layers are affected by a unique style of deformation, more ductile, typified by gentle to open horizontal normal folding with several tens of meters length and with double plunging NW-SE or NE-SW hinges, configuring domic features. In detail, gypsum/anidrite laminae are affected by metre to decimeter scale close to tight folding, usually kinked, with broken hinges, locally turning into box folds. Veins show NE-SW main directions with shallow NE dips, growth fibers are parallel to vein walls, constituting slickenfibers. This region is marked by faults that affect Araripina Formation with NW-SE, NE-SW and E-W directions. The main structural styles and general orientations of structures which affected the post-rift section of Araripe Basin yielded important kinematic information analysis which led us to infer a E-W to NE-SW extension direction to the northeastern part of the Basin, whereas in the southeastern part, extension occurred in N-S direction. Thus, it was possible to determine a regional kinematic setting, through this analysis, characterizing a NE-SW to ENE-WSW system for the post-rift section, which is compatible with the tension settings for the Sout American Plate since Albian. Local variations at the fluid pressure linked (or not) to sedimentary overload variation define local tension settings. This way, at the northeastern portion of the basin, the post-rift deformation was governed by a setting which σ 1 is sub-horizontal trending NE-SW and, σ 3 is sub-vertical, emphasizing a reverse fault situation. At the southwestern portion however there was characterized a strike slip fault setting, featuring σ 1 trending ENEWSW and σ3 trending NNW-SSE

A influência da deformação plástica sobre a estabilidade mecânica da Austenita retida em aços 300M

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)