O trabalho tem como objetivo a fabricação de ligas de alumínio pertencentes a série AA1XXX reforçadas com particulado cerâmico de Al2O3e SiC, empregando-se a Metalurgia do Pó (MP). As ligas compósitas de matriz metálica são utilizadas em diversos setores da indústria, como por exemplo, na indústria aeroespacial e na automotiva, isso devido as suas propriedades mecânicas, como baixo peso e dureza. Assim a liga comercialmente pura (AA1100) foi reforçada com duas porcentagens de cada reforço: 1% e 2% em massa e, para cada percentual foram fabricadas três amostras para um tempo de moagem de alta energia (MAE) específico. Os pós elementares foram pesados, e logo após submetidos a MAE em um moinho vibratório do tipo SPEX, nos tempos de 1, 2 e 4 horas. Em seguida, os pós foram compactados uniaxialmente a frio e sinterizados a 500°C. A caracterização dos pós ocorreu por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS), analise de tamanho de partícula (ATP) e difração de raio-X (DRX), enquanto a caracterização dos consolidados sinterizados foi realizada através de microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS) e microdureza Vickers (HV). A caracterização dos pós mostrou a morfologia, tamanho médio de partícula e que a adição de reforço a matriz contribuiu para obtenção de um menor tamanho de partícula. Já a caracterização dos consolidados reforçados sinterizados apresentaram uma microdureza mais elevada que a da liga AA1100 sem reforço. Além disso, foi observado que o tempo de moagem contribui significativamente para o aumento na microdureza das ligas fabricadas. O ensaio de microdureza vickers mostrou que em amostras porosas, o grau de porosidade interfere diretamente na dureza do material. O MO revelou amostras com alto grau de porosidade. Não foram identificadas contaminações nas ligas pelo EDS, no entanto, pelo MEV observou-se que a porosidade diminui em ligas reforçadas com SiC, e apresentaram uma boa distribuição da fase reforço na matriz. A caracterização final das ligas consolidou as propriedades mecânicas obtidas e mesmo com a presença da porosidade as ligas obtiveram melhorias aceitáveis nas propriedades quando comparada com a matriz da liga em questão.

O desenvolvimento de nanocompósitos poliméricos tem se tornado uma rota importante na obtenção de materiais com alto desempenho, principalmente através da mistura de polímeros e nanocargas. Os nanotubos de carbono, NTC’s, têm sido bons agentes para a melhoraria do desempenho mecânico, térmico e da condutividade elétrica em matrizes poliméricas, o que é favorecido pelo mecanismo de endurecimento da matriz com os nanocargas. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo desenvolver nanocompósitos de Poliamida 6 (PA6)/copolímero estireno-etileno-butileno-estireno grafitizado com anidrido maleico (SEBS-g-MA) com 0,5 e 1,0 pcr de nanotubos de carbono de parede múltiplas (MWCNT’s), e assim avaliar as propriedades mecânicas, reológicas, termomecânicas e a morfologia dos sistemas. Os concentrados foram obtidos em um misturador interno do tipo HAAKE e, em seguida, processados em uma extrusora dupla rosca para posteriormente, serem moldados por injeção. As propriedades mecânicas e termomecânicas dos sistemas foram avaliadas por resistência ao impacto Izod, ensaio sob tração e temperatura de deflexão térmica (HDT). A reologia durante a fusão dos sistemas foi avaliada por reometria de torque. A microestrutura e morfologia dos nanocompósitos foi estudada por difração de raios X (DRX), Espectroscopia no Infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e Microscopia eletrônica de varredura (MEV). Além disso, os sistemas também foram estudados por Termogravimetria (TG) e Calorimetria exploratória diferencial (DSC). As propriedades mecânicas indicaram um aumento do alongamento até a ruptura e da resistência ao impacto favorecido pelo incremento de 1.0 pcr de MWCNT, mantendo ainda os valores de resistência a tração próximos da PA6. A miscibilidade das fases PA6 e SEBS-g-MA foi favorecida por reações entre ao grupo amina da poliamida e o anidrido maleico do SEBS, com a formação de imida. O comportamento térmico dos nanocompósitos se mantiveram próximos aos da PA6 pura. A morfologia dos nanocompósitos foi mais refinada, com boa dispersão e melhoria na homogeneidade das fases, concordando com a otimização das propriedades mecânicas e com a manutenção do comportamento termomecânico.

No presente trabalho foram discutidas as sínteses, caracterizações e aplicações de materiais compósitos resultantes do recobrimento do biopolímero Luffa cylindrica (LC) e do elastômero SBS (copolímero de estireno-butadieno-estireno) com o polímero condutor polipirrol (PPi), através da polimerização química in situ do monômero pirrol. Com relação a aplicação desses materiais, enquanto o compósito Luffa cylindrica/Polipirrol (LC/PPi) foi utilizado na área de remediação ambiental, quando foi avaliado sua capacidade de remover corantes de meios aquosos por meio da adsorção, os filmes de SBS/Polipirrol (SBS/PPi) foram avaliados quanto ao seu potencial de aplicação no sensoriamento de deformação. Durante a realização deste trabalho, foram utilizadas as seguintes técnicas de caracterização: difração de raios-X (DRX), espectroscopia de absorção no infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia de absorção no ultravioleta-visível (UV-vis), ângulo de contato, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia por energia dispersiva (EDS), ensaio de tração e curva corrente vs. voltagem (I-V) obtida através da técnica de duas pontas. A fim de otimizar o processo adsortivo do corante tartrazina pela LC/PPi, foram avaliados os efeitos das variações dos seguintes parâmetros: tempo de polimerização do pirrol, pH do meio, tempo de interação entre a tartrazina e a LC/PPi, efeito da concentração inicial do corante, temperatura da solução (termodinâmica), dessorção/reutilização do adsorvente e força iônica. A maior capacidade de adsorção (qe) da tartrazina foi obtida para o compósito LC/PPi obtido com 30 minutos de polimerização e submetido ao pH 2,0. A partir dos estudos cinéticos e isotermas de adsorção, foram determinados um tempo de equilíbrio de 360 min e uma qe máxima de 374.2 mg.g-1, na temperatura ambiente. Além disto, verificou-se que os modelos de pseudo-segunda ordem (PSO) e isoterma de Langmuir melhor descrevem a cinética e isoterma de adsorção, respectivamente. Com relação à termodinâmica, verificou-se que a adsorção é um processo espontâneo, endotérmico, que atingiu uma qe máxima de 672.4 mg.g-1, a 313 K. Já em relação à reutilização, foi observado que a LC/PPi dessorve 80% da tartrazina em 20 min, sendo possível utilizá-la em pelo menos 5 ciclos consecutivos de adsorção/dessorção, sem perda significativa das suas propriedades. Por fim, a LC/PPi também se mostrou um material promissor para a captura dos corantes Remazol Black B, azul de metileno e azul de toluidina. Por sua vez, no que se refere ao uso dos filmes compósitos de SBS/PPi, foi verificado que, após o recobrimento do elastômero com uma camada homogênea de PPi, permanece o caráter elastomérico dos filmes, que permitiram um alongamento de até (819,6 ± 33,4)%. Além disto, o compósito se mostrou bastante promissor para a aplicação do sensoriamento de deformação, visto que a razão da variação da resistência elétrica com relação a aquela do filme não tracionado (ΔR/R0) foi estimada como sendo da ordem de 8500, para um alongamento de 100%.

Os aerogeradores comerciais instalados em parques eólicos de grande escala possuem uma vida útil de em média 20 anos.  No Brasil, até 2030, mais de 50 parques alcançarão a faixa dos 20 anos de operação, representando mais de 600 aerogeradores totalizando uma potência 940 MW. Ao final da vida dos aerogeradores a engenharia atualmente oferece três alternativas: descomissionamento, extensão de vida útil e a repotenciação. A repotenciação é a alternativa que consiste na troca dos aerogeradores por outros de tecnologia mais avançada. Este trabalho tem como objetivo a análise técnica, econômica, considerando, adicionalmente, a sua interferência em parques eólicos vizinhos. O estudo investigou quatro parques em diferentes localidades, sendo três na região Nordeste e um na Sudeste, utilizando três aerogerador diferentes para a repotenciação. Os resultados obtidos na análise técnica foram através do software WAsP.  Os resultados obtidos mostraram que a repotenciação é tecnicamente viável, visto que em todos os cenários analisados houve um aumentou da produção anual de energia e o fator de capacidade em todos os cenários, além de reduzir em alguns cenários a perdas pelo efeito esteira. A repotenciação também se mostrou viável economicamente visto que em todas as configurações mantendo a tarifa, apresentou a TIR(Taxa Interna de Retorno) superior ao empreendimento já instalado. O payback também se mostrou atrativo visto que em alguns casos o tempo de retorno é de menos de 4 anos. A distância do parque a ser repotencializado do parque eólico vizinho, pode ser uma barreira, devido a maioria dos casos, a troca do aerogerador por outro de maior potência e de maior altura do cubo, implicou no aumento da esteira ao parque eólico vizinho.

Neste trabalho foram desenvolvidos e estudados compósitos cerâmicos
produzidos a partir dos óxidos cerâmicos Al 2 O 3 , TiO 2 e La 2 O 3 , onde foram
fixados teores de 5%, 10%, 15% e 20% de óxido de titânio e adicionados como
óxido terra rara de reforço, o óxido de lantânio, nos teores de 3%, 5% e 7%, a
uma matriz de óxido de alumínio. Os pós cerâmicos foram pesados em balança
analítica, misturados em moinho de bolas, compactados em prensa uniaxial e
sinterizados em um ciclo térmico de 1350°C por 24 horas. Assim, doze
amostras diferentes foram obtidas através de processo termo-mecânico. Foram
utilizadas na caracterização dos materiais as técnicas de: Análise de Tamanho
de Partículas (ATP), Difração de Raios-X (DRX), Análise Termogravimétrica
(TG) e Análise Térmica Diferencial (DTA), Microscopia Ótica (MO), Microscopia
Eletrônica de Varredura (MEV), Espectrometria de Energia Dispersiva (EDS),
Microdureza Vickers (HV) e Densidade por Picnometria. De acordo com os
resultados obtidos através do ensaios realizados, cinco amostras com as
melhores propriedades físicas e mecânicas foram escolhidas e expostas a um
ambiente corrosivo. As amostras tiveram sua estabilidade química e física
analisada depois de 120 dias de imersão contínua em petróleo cru proveniente
de poços onshore do estado do Rio Grande do Norte. Após o período de
imersão as cerâmicas selecionadas foram analisadas por DRX, HV, MO, e
MEV/EDS, a fim de verificar a estabilidade química dos corpos de prova em
ambiente de petróleo bruto. Dessa forma, os compósitos produzidos nesse
trabalho mostraram grande potencial para serem utilizados como revestimento
cerâmico inerte em matrizes metálicas da indústria petrolífera.

A contaminação do solo com petróleo e seus derivados gera problemas ambientais e sociais. O óleo diesel, presente no armazenamento, transporte e combustão, contém compostos como benzeno, tolueno e xileno, que afetam a fauna, a flora e a saúde humana. É necessário mitigar as consequências negativas às propriedades físicas, fisiológicas e bioquímicas do solo, bem como o impacto desta contaminação sobre a água. A biorremediação utiliza a atividade microbiana presente em um determinado sistema contaminado para diminuir ou conter esta contaminação. Para elevar a eficiência no processo de degradação do contaminante, são necessários alguns ajustes de parâmetros do meio, tais como: ajuste de pH, balanceamento de nutrientes, oxigenação, controle de temperatura e adição de água. O biopolímero goma xantana apresenta boas propriedades dispersantes, o que pode facilitar a biodisponibilidade do contaminante, além da possibilidade de ser outra fonte de carbono para os microrganismos presentes no solo. As intempéries as quais os materiais enterrados no solo são expostos, desencadeiam os processos convencionais de corrosão e biocorrosão. Este projeto objetiva investigar a bioestimulação dos microrganismos contidos no solo, através da correção dos solos com nutrientes e/ou xantana, na biodegradação do óleo diesel S10. As metodologias utilizadas neste trabalho foram: quantificações microbiológicas no solo; avaliação da biodegradação do óleo diesel contaminado artificialmente em solo arenoso advindo do Porto de Suape-PE, por meio dos respirômetros de Bartha, e análises de óleos e graxas em biorreatores; avaliação das taxas de corrosão do aço carbono ASTM A36 Os resultados obtidos na biodegradação utilizando o bioestimulo nutricional alcançou uma eficiência de biodegradação de 34,78% em relação ao ensaio de respirometria, e redução de 32,58% no teor de óleos e graxas no microcosmo utilizado, em 84 dias de experimento.. O bioestimulo nutricional com adição da goma xantana, obteve eficiência de biodegradação de 34,78% no ensaio de respirometria e 27,8% na redução do teor de óleo e graxas no microcosmo utilizado, em 84 dias de experimento. No entanto, a biorremediação bem-sucedida teve uma influencia negativa na corrosão do metal estudado, observando-se taxas de corrosão dos aços alta e severa nos biorreatores que apresentaram uma maior eficiência de biodegradação.

A simulação numérica do fluxo de fluidos multicomponentes e multifásicos em
reservatórios de petróleo é um grande desafio e requer a elaboração de formulações
numéricas robustas e eficientes. A abordagem clássica da aproximação do fluxo por dois
pontos (TPFA) para a descrição de fluxos difusivos e o método Upwind de primeira
ordem (FOU) para a descrição dos fluxos advectivos nas equações de fluxo de fluidos são
amplamente utilizados em simuladores de reservatórios. Em certos casos, especialmente com
alta taxa de mobilidade entre o fluido injetado e o fluido deslocado, pode haver o fenômeno
do efeito da orientação de malha (GOE), que consiste na forte dependência da solução
numérica da direção da malha computacional. Este fenômeno está ligado à distribuição
anisotrópica de erro de truncamento associado à aproximação numérica do transporte.
Além disso, o método TPFA padrão pode não convergir para uma solução adequada
em malhas não k-ortogonais. Neste trabalho, é proposto uma formulação de volumes
finitos centrado na célula para a simulação numérica de deslocamentos entre água-óleo em
reservatórios de petróleo usando uma formulação segregada em malhas 2D não estruturadas
e não k-ortogonais. Utiliza-se uma Aproximação de Fluxo por Múltiplos Pontos baseada em
Pontos Harmônicos (MPFA-H), capaz de lidar com fluxos heterogêneos e meios altamente
anisotrópicos, para a descrição dos fluxos difusivos, além disso,propõe-se uma versão da
abordagem do Flux Corrected Transport (FCT) de 2ª ordem para a descrição do termo de
transporte, a fim de reduzir a difusão numérica artificial. Ademais,empregou-se um esquema
orientado pelo escoamento (FOS) no cálculo das aproximações de baixa ordem utilizadas
em nosso esquema FCT modificado. A filosofia FOS consiste em usar pesos que capturem
corretamente a direção do fluxo, tornando o esquema uma aproximação verdadeiramente
multidimensional para reduzir o GOE. O desempenho da estratégia proposta foi avaliado
através da resolução de problemas de referência relevantes na literatura, obtendo resultados
precisos com difusão numérica artificial reduzida e GOE reduzido.

A fim de aumentar a produtividade, reduzir os custos e melhorar cada vez mais a qualidade e segurança das juntas soldadas, novos processos de soldagem vêm sendo estudados ao redor do mundo. O processo de soldagem híbrido laser-arco (HLAW) se mostra como promissor para aplicação em dutos de transporte de gás e óleo, pois apesar do elevado custo inicial associado a esse processo, tem-se ganho considerável quanto a produtividade, mantendo a qualidade e segurança necessárias para a aplicação. Esses dutos operam em situação, quase sempre, de alta pressão e é exigido um elevado grau de segurança, pois uma falha pode resultar em um acidente catastrófico. Convencionalmente, a pressão máxima que deve ser utilizada para transporte de gás e óleo é cerca de 72% do limite de escoamento, entretanto esse conservadorismo resulta em projetos com excesso de material, o que aumenta o custo, além de gerar dificuldades como transporte e mais passes de soldagem. Por isso, a avaliação da integridade através da metodologia da mecânica da fratura é indicada para essas aplicações, pois permite utilização de paredes mais finas, mantendo o principal critério que é a segurança. Portanto, o presente estudo documentado neste trabalho visa avaliar a integridade estrutural das juntas soldadas do aço API 5L X70, pelo processo de soldagem HLAW junto com o processo arame e tubular ou metal cored. Essa avaliação foi feita através da análise das microestruturas, microdureza, ensaios mecânicos, incluindo resistência a tração e o ensaio de tenacidade à fratura elasto-plástica, através da técnica de CTOD, realizado tanto no metal de base, quanto na zona fundida. Concluiu-se que a a estrutura das juntas soldadas tiverem uma boa integridade estrutural, com ausência de defeitos como vazios ou mordedura. A região de mais elevada dureza foi encontrada na zona fundida pelo processo HLAW, devido a a presença de microestururas como perlita e bainita. Os resultados de CTOD foram elevados e observado a fratura dúctil em todas as situações, mostrando que pode ter presenças de micro defeitos e ainda assim resistir a sua propagação. As fractografias pós ensaio de CTOD apresentaram uma superfície rugosa, o que confirma o comportamento elasto-plástico das juntas.

Considerando a expansão da movimentação mundial de cargas marítimas que cresce exponencialmente nos portos e para viabilizar essas demandas o uso crescente de máquinas portuárias, este trabalho visa avaliar como a operação de máquinas de movimentação de contêineres estão afetando seus operadores no que concerne as vibrações ocupacionais. Foram realizadas avaliações ergonômicas (desconforto e postura) e quantitativas de vibrações de corpo inteiro nos postos de trabalho do operador de portêiner e tractor em um porto situado na região nordeste do Brasil e desenvolvido um modelo homem assento em 3D com as devidas condições de contornos e estudados os resultados de análise modal e harmônica por elementos finitos no software ANSYS. Os dados de desconforto foram coletados utilizando o Questionário nórdico de sintomas musculoesquelético e os dados de postura de trabalho foram coletados e usados no método de na Avaliação Rápida de Todo o Corpo (REBA). Os resultados do questionário demostraram que os distúrbios musculoesqueléticos são altamente prevalentes particularmente na coluna lombar, cervical e dorsal. Esses dados são ratificados pela pontuação final do REBA que ficou entre 6 e 7, o que revela o nível de risco mediano de postura do trabalhador durante a execução da tarefa. Quanto as exposições as vibrações os resultados obtidos apontaram para um contexto limítrofe, visto que tivemos a aceleração resultante de exposição normalizada (AREN) com os níveis de alerta ultrapassados em sua maioria (86,2%) o valor da dose de vibração resultante (VDVR) da mesma forma teve o nível de alerta ultrapassado na maioria dos casos (96,6%). Em relação ao limite máximo estabelecido pela legislação brasileira o AREN não chegou a ser ultrapassado, enquanto que o VDVR teve o limite máximo ultrapassado em 20% dos casos. A análise modal do modelo revelou que as primeiras 8 frequências naturais  ficaram entre 5 e 13 hertz, faixa de frequência que abrange grande parte das frequências de ressonância do corpo humano. A análise harmônica revelou uma similaridade entre o modelo e resultados reais de deformação e aceleração na região de frequência de 1 a 5 Hz.

O processo de deposição de revestimentos por Laser Cladding é uma alternativa interessante para o reparo de equipamentos sujeitos a ambientes com condições extremas de operação, assim como para melhorar as propriedades superficiais de um substrato visando aumentar sua vida útil. O presente estudo teve objetivo de avaliar os aspectos operacionais e metalúrgicos de revestimentos de Inconel 625 reforçados com TiN depositados por laser cladding. Inicialmente, foi realizada a otimização dos principais parâmetros do processo (potência do laser, velocidade de deposição e taxa de deposição) e avaliada sua influência nas características geométricas e na diluição de cordões isolados através de um planejamento experimental pelo método Box Behnken. Pós compósitos de Inconel 625 reforçados com 5% e 10% de TiN foram preparados por moagem de alta energia e feita sua caracterização. Os pós compósitos foram utilizados como metal de adição na deposição das camadas de revestimento por laser cladding. As camadas foram avaliadas nos seguintes aspectos: diluição, análise macro e microestrutural, microdureza Vickers e ensaio tribológico. Os resultados indicaram que os parâmetros do processo têm grande influência nas características geométricas dos depósitos e no grau de diluição, sendo a potência do laser o parâmetro de maior relevância na profundidade fundida do substrato, largura do cordão e, especialmente, no grau de diluição. Já a velocidade de deposição contribui significativamente para a largura e altura dos cordões, enquanto a taxa de deposição tem maior significância apenas na sua altura. Os revestimentos reforçados apresentaram mudanças significativas nas propriedades de dureza e resistência ao desgaste em relação ao Inconel 625. Apesar de, no geral, a adição do TiN não ter elevado a dureza dos revestimentos, o reforço provocou resistência ao desgaste superiores em termos de perda de massa e coeficiente de atrito. A diluição excessiva do Fe nos revestimentos teve contribuição relevante para essas propriedades, de forma que apenas o revestimento com adição de 10 % de TiN e com potência do laser de 1000 W apresentou propriedades de dureza e resistência ao desgaste aprimoradas.

A demanda mundial de energia elétrica aumentou rapidamente nas últimas décadas, o que está resultando no declínio dos recursos energéticos não renováveis, tais como carvão, gás natural e petróleo. Este espaço é ocupado, em grande medida, pelas fontes renováveis de energia e, entre elas, a geração por fontes eólica e solar fotovoltaica foram as mais destacadas. No Brasil as energias renováveis são um caso de sucesso, dominadas historicamente pela geração hidrelétrica. Porém, a expansão desta fonte de geração enfrenta progressivamente maiores custos e restrições. Neste cenário, a geração a partir de fontes eólica e solar fotovoltaica mostraram um aumento considerável nos últimos 10 anos. As características intermitentes destas fontes podem gerar instabilidade nas redes de energia. Logo, são necessárias tecnologias com capacidade de absorver as bruscas variações de potência, bem como garantir uma reserva de potência adequada, como os sistemas de armazenamento de energia por ar comprimido (CAES). No presente trabalho foram analisadas três configurações diferentes de sistemas CAES, acionados por fontes de energia primária de natureza intermitente, eólica e solar fotovoltaica, com base em critérios termoeconômicos e de confiabilidade, para desenhar uma metodologia integrada de diagnóstico. As eficiências de ida e volta, 1 e 2, do sistema CAES de referência foram de 0,31 e 0,23 respectivamente, e a eficiência exergética foi de 0,23. Esta configuração foi comparada com duas configurações mais avançadas, integradas com sistemas de armazenamento de energia térmica (TES) por calor sensível, em leito fixo e em óleos térmicos. Análises termoecnômicas foram realizadas para avaliar estratégias de comercialização da energia elétrica armazenada em cada configuração. Com base no método de análise de modos de falhas e efeitos expandida (FMEAe) foi avaliada a confiabilidade destes sistemas, para selecionar os componentes mais importantes para a fiabilidade da instalação. Em cada análise era avaliado o efeito da fonte primaria de energia usada para acionamento do sistema CAES. Finalmente, foi estruturada uma metodologia integrada de diagnóstico com base nos métodos de análise e critérios de hierarquização.

RESUMO

Camisas de moenda frequentemente são fundidas em Ferros fundidos cinzentos, cuja microestrutura e propriedades mecânicas, como resistência à tração das peças fundidas neste processo de elaboração do metal líquido, são determinadas pela composição química, pelo tratamento de inoculação e pela velocidade de resfriamento. Este trabalho tem como objetivo realizar estudo de problemas metalúrgicos relacionados a variações microestruturais e variações volumétricas (rechupe secundário) na solidificação de peças fundidas em ferro fundido cinzento numa empresa siderúrgica especializada em fundidos para o setor sucroalcooleiro. Neste estudo foi possível entender a formação de carbonetos (Fe₃C), a formação dos rechupes secundários, e o efeito nocivo de contaminações de cromo, titânio e alumínio, bem como avaliar o efeito das variáveis mais relevantes para mitigar as influencias destes desvios, e propor soluções com a finalidade de minimizar o surgimento de desvios e atuar de forma mais efetiva no controle dos fatores que contribuem para este tipo de problema, os quais geram peças refugadas por resistência a tração abaixo da especificação, formação de carbonetos acima do aceitável e rechupes secundários.

No presente trabalho foram discutidas a preparação e caracterização de amostras de
ABS revestidos por polímero condutor (Polipirrol), sendo posteriormente avaliado o
comportamento destes como potenciais eletrodos. Inicialmente, as amostras foram
obtidas através do processo de manufatura aditiva (Impressão 3D) no método de
Fused Deposition Modeling (FDM). Após as mesmas passarem por um processo de
tratamento superficial por plasma de ar, a partir da polimerização in situ dos
monômeros de pirrol, foram totalmente recobertas com polipirrol (PPi) utilizando-se
dois tipos de oxidantes distintos: Cloreto férrico e Persulfato de amônio. As
propriedades químicas, ópticas, superficiais e elétricas destes materiais foram
caracterizadas através do uso das seguintes técnicas: espectroscopia de absorção no
infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), medidas de ângulo de contato,
voltametria cíclica, espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), microscopia
eletrônica de varredura (MEV), medida elétrica de 4 pontas e ensaio mecânico de
tração. Através do processo de manufatura aditiva foram obtidas amostras de ABS.
Após o tratamento superficial destas amostras por plasma de ar, as mesmas
aumentaram seu caráter hidrofílico, conforme verificado nas medidas de ângulo de
contato. Este resultado possibilitou o recobrimento das fibras com o PPi no seu estado
condutor, conforme confirmado por inspeção visual, FTIR, VC e EIE. A importância do
recobrimento do ABS com polímeros condutores na capacidade de condução elétrica
do material foi verificada a partir da resistência de transporte de carga obtida pela EIE.
Além disso, foi possível notar que além do ganho do potencial elétrico, o recobrimento
não afetou a propriedade mecânica visto que a tensão limite de escoamento e o
módulo de elasticidade não variaram significativamente durante o ensaio de tração.

Os trocadores de calor são equipamentos muito utilizados na indústria e no cotidiano. O exemplo mais famoso de aplicação industrial para transferência de calor é o trocador de calor de casco e tubo, um modelo clássico utilizado até hoje. Este tipo de trocador de calor varia em tamanho, no perfil e quantidade de tubos, na direção e sentido dos fluidos e em sua geometria, principalmente nas chicanas e suas variedades, o que pode ajudar a aumentar a eficiência térmica e reduzir os custos de bombeamento. O área de estudo de trocadores de calor não é nova para a ciência, mas quando a geometria do defletor é alterada para uma determinada aplicação, o desempenho pode mudar bastante. Por outro lado, os nanofluidos ainda são um novo campo de pesquisa. Nanofluidos podem ser definidos como uma mistura de nanopartículas, fluido e outros produtos químicos para estabilização do conjunto. A literatura tem revisado os nanofluidos como uma forma promissora de melhorar a transferência de calor em um mesmo trocador de calor. O presente estudo tem como objetivo investigar e comparar três diferentes geometrias de defletores de trocadores de calor e três nanofluidos à base de grafeno para encontrar a performance ótima de transferência de calor e desempenho geral do equipamento. O estudo foi realizado por meio do software Ansys CFX com nove entradas diferentes para cada geometria. As geometrias estudadas foram helicoidais contínuas (HC) com arranjos de 360º e 1080º; chicanas helicoidais segmentados (HS), ambos para o mesmo tamanho de trocador de calor com configuração de contrafluxo. As entradas de fluido frio foram (0.051 m³/s, 0.1m³/s e 0.2m³/s) a 25ºC. As entradas de fluido quente foram (60ºC, 50ºC e 40ºC) para 0,05m³/s. O nanofluido foi feito à base de nanopartícula de grafeno (GNP) e água, e foram alocados apenas no domínio quente, com suas concentrações de peso total percentual de (0,0125%, 0,25% e 0,5%). Os resultados mostraram que, para o desempenho geral do equipamento, a configuração SH mostrou os melhores resultados para qualquer temperatura de entrada quente, e o resultado é amplificado quando a temperatura de entrada quente é baixa. Por outro lado, quando se deseja obter o melhor desempenho térmico, a configuração do defletor 1080CH tem um desempenho melhor do que qualquer outra, mostrando um achado muito relevante sobre defletores contínuos para as configurações de entrada apresentadas neste trabalho. Para todas as entradas diferentes, o trocador com chicanas do tipo 360HC mostrou o pior desempenho geral do equipamento. O estudo também mostrou que o fluido de trabalho de melhor desempenho foi de 0,25% em peso percentual de grafeno, que tem se mostrado o ponto de inflexão para maior concentração de nanofluidos.

Conhecendo a importância da energia eólica no mundo e a necessidade de torná-la também cada vez mais acessível para a geração individual de energia por pequenos consumidores, se faz necessário buscar mecanismos capazes de melhorar a eficiência desses equipamentos de modo a facilitar ainda mais seu acesso em regiões com características de vento distintos. Nesse sentido, os Vortex Generators surgem como uma possível alternativa capaz de melhorar a capacidade de utilização dessa tecnologia pois são capazes de gerar perturbações no escoamento de forma controlada e transportar quantidades de movimento de regiões mais distantes para regiões mais próximo à superfície aerodinâmica estudada. Assim, este trabalho tem por objetivo analisar a influência desses dispositivos na aerodinâmica das pás de turbinas eólicas de pequeno porte, utilizando como base o perfil NACA 4415. Para isto, os parâmetros numéricos escolhidos foram validados a partir da comparação dos resultados em CFD com os resultados experimentais encontrados na literatura. Em seguida, VGs retangulares do tipo vane foram inseridos no extradorso do perfil e testados nas posições 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% e 90% da corda. Os resultados da etapa de validação mostraram que os parâmetros numéricos escolhidos para este trabalho foram capazes de simular os escoamentos analisados na maioria dos materiais bases escolhidos. No entanto, algumas comparações de validação foram consideradas inadequadas por não ser possível identificar de forma satisfatória as características do escoamento, impossibilitando uma análise adequada. Apesar dos testes inadequados de validação, concluiu-se que o método aplicado é capaz de reproduzir os escoamentos reais que serão estudados posteriormente. 

Este trabalho apresenta uma proposta de melhoria de eficiência energética através da redução das perdas parasíticas do sistema de arrefecimento motor por meio de uma nova estratégia de acionamento de uma bomba d’água de dois estágios associada a um eletroventilador variável. A análise do ganho de consumo de combustível foi realizada com base em um veículo com características médias entre os demais hatches 1.0L disponíveis no mercado brasileiro e teve foco e em condições de condução urbana. Para tal, foi implementada uma metodologia que busca
minimizar a potência absorvida com a circulação forçada de água no sistema mas com a manutenção da rejeição térmica para o ambiente através da compensação por meio de incremento na vazão de ar no radiador do veículo. Desta forma é possível obter uma redução líquida na perda parasítica, principalmente em baixa velocidade, condição típica de trajetos urbanos, ao evitar saturação na troca térmica no lado do ar do trocador de calor. Os resultados deste trabalho indicam diminuição na potência absorvida pelo sistema de arrefecimento de até 80% e melhoria do consumo de combustível da ordem de 1,2% a 1,4% quando em ciclos de condução urbana.

O presente trabalho discute o uso das técnicas de extrusão e injeção para a preparação de blendas baseadas em Poliácido Lático e Polipirrol  (PLA/PPi), e, após sua caracterização, a investigação de suas propriedades antibacterianas. A polimerização do Pirrol foi realizada na presença de Cloreto Férrico, o Polipirrol obtido foi adicionado ao PLA em diferentes percentuais (12,5%; 25,0% e 50,0%) em massa de PPi, sendo a mistura então submetida ao processo de extrusão em um misturador do tipo dupla rosca cônica. Por sua vez, as blendas obtidas foram então moldadas através do processamento por injeção, e a seguir caracterizadas através das técnicas de espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de impedância (EI), medidas de ângulo de contato, análise termogravimétrica (TGA) e análise dinâmico mecânica (DMA). Medidas de FTIR mostraram que as cadeias de PPi presentes estão em sua forma condutora, os resultados de EI indicaram que apenas as blendas preparadas com um percentual de 50% de PPi apresentavam um caráter condutor. As imagens obtidas por MEV mostram peças com pequenas fissuras na superfície. Na análise de DMA os dados da variação nos módulos de armazenamento (E´/MPa) das blendas com a temperatura/°C mostraram que todas  experimentam uma drástica diminuição da resistência mecânica na faixa de temperatura de aproximadamente 50°C-60°C, somente a blenda com carga 50% de PPi apresenta uma resistência maior, conseguindo suportar cerca de 120°C. Na análise termogravimétrica (TGA), o perfil de degradação varia conforme a quantidade de carga foi acrescentada (12,5% PPi; 25,0% PPi e  50,0% PPi ). A blenda com 12,5% manteve cerca de 12% de massa, que seria o Polipirrol residual. Assim como a blenda de 50%, manteve uma massa de polipirrol de cerca de 32% a  600°C. Já as medidas de ângulo de contato, nota-se que a adição de polipirrol não interferiu na mudança no comportamento superficial destes materiais. Finalmente, a atividade antibacteriana das blendas foi avaliada através do método do halo de inibição para as bactérias Staphylococcus Aureus e Escherichia Coli, no qual foi evidente a inibição do crescimento em torno da peça. No teste realizado com a bactéria Escherichia Coli, não houve formação de halo de inibição para as blendas injetadas. Somente há inibição no Polipirrol puro, formando um halo de diâmetro médio (d=1,5 cm). E para a bactéria Staphylococcus Aureus houve inibição bacteriana na blenda com carga de 50% de polipirrol apresentado um diâmetro médio (d=1,4 cm) . Assim como para o polipirrol, formando um halo de inibição com diâmetro médio (d=2,3 cm). Dessa forma, as blendas apresentam um potencial de aplicação na área de embalagens ou revestimentos antibacterianos.

O alumínio é largamente utilizado por ter boas características mecânicas e um preço relativamente baixo. Visando a melhoria de algumas propriedades mecânicas para aumentar a utilização, surgiram as ligas de alumínio. Dentre os principais elementos de liga está o cobre (Cu) que forma a série 2000 também conhecida como duralumínio, dentre as principais aplicações destaca-se a fabricação de peças na indústria aeronáutica e aeroespacial. O presente trabalho tem como principal objetivo a fabricação e estudo de duas ligas da série 2000 formadas pelo sistema Al-Cu, AA2219 e AA2021 com tratamentos térmicos de solubilização e envelhecimento artificial. O processo de fabricação utilizado foi a metalurgia do pó (MP), onde foram utilizados os pós elementares dos elementos químicos para processamento no moinho vibratório de alta energia do tipo SPEX pelos tempos de 60, 120 e 240 minutos. Após a moagem de alta energia (MAE) os pós processados foram caracterizados utilizando as técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS) e difração de raios-X (DRX). Em seguida os pós foram submetidos ao processo de compactação uniaxial e frio de simples ação, os compactados foram sinterizados no forno a vácuo gerando doze amostras, das quais seis passaram pelos tratamentos térmicos de solubilização e envelhecimento artificial. Para finalizar o presente trabalho houve a caracterização das microestruturas das amostras através das técnicas de Microscopia Ótica (MO), MEV e EDS. Para avaliar e comparar a microdureza das amostras foi feito o ensaio de microdureza Vickers. A caracterização das amostras demonstrou microestruturas heterogêneas com difícil visualização de contorno de grão. Demonstrou também que aumentando o tempo de MAE houve um refino da microestrutura e quanto maior a porcentagem de cobre na liga, maior será a formação da fase θ (Al₂Cu) apresentando cor mais clara nas micrografias. Os materiais sinterizados apresentaram picos característicos da fase endurecedora em todos os casos. Para o tempo de MAE 120 minutos, a liga AA2021 não apresentou pico da fase θ, necessitando assim de um maior refinamento na análise por DRX. Todas as análises de EDS demonstraram materiais livres de contaminação e com composição dos pontos claros substancialmente de alumínio e cobre. As microdurezas médias das amostras com tratamentos térmicos apresentaram superioridade numérica quando comparadas àquelas sinterizadas.

Aços estruturais de baixo carbono são relativamente baratos e possuem boas propriedades mecânicas de conformabilidade e soldabilidade, contudo, são susceptíveis à corrosão quando expostos a ambientes agressivos. Nesse sentido, o desenvolvimento de métodos protetivos contra corrosão é muito importante. Superfícies superhidrofóbicas têm sido alvo de grande interesse como estratégia de proteção anticorrosiva, por retardar e/ou impedir o acesso do eletrólito ao metal a ser protegido. Essas superfícies podem ser preparadas por meio de diferentes processos e são inspiradas na planta de Lótus que apresenta uma elevada repelência à água. Dentre os processos de obtenção, a eletrodeposição tem um grande destaque, por ser um método já consolidado, apresentar baixo custo operacional e rápida execução. O presente trabalho teve como objetivo desenvolver e caracterizar revestimentos super-hidrofóbicos de níquel, via processo de eletrodeposição, por meio da associação com ácido mirístico, como agente redutor de energia de superfície. Como substrato, foi utilizado aço carbono ASTM A36. Foram desenvolvidos três diferentes condições de revestimentos com finalidade de comparação: níquel puro (E10); níquel associado ao ácido mirístico (E01); níquel puro seguido de níquel adicionado ao ácido mirístico (E11). As amostras foram caracterizadas através de microscopia Óptica (MO), microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS), Difratometria de Raios-X (DRX) e Espectroscopia de Infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). A resistência à corrosão dos revestimentos foi analisada através de ensaios de polarização linear (PL) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). Os ensaios de DRX e FTIR confirmaram, respectivamente, que o substrato foi revestido com níquel metálico e que houve incorporação do agente redutor de energia de superfície. As análises microscópicas mostraram que o revestimento de níquel preparado na condição E11 modificou a característica superficial do substrato de aço com a presença de muitos aglomerados na forma de couve-flor. alcançando-se um ângulo de contato de 165°. Os ensaios eletroquímicos indicaram que a amostra E11 apresentou menor valor de densidade de corrente anódica e maior potencial de corrosão nos ensaios de polarização linear. Os resultados de EIE indicaram que esta condição apresentou os maiores valores de módulo de impedância, configurando uma maior resistência à corrosão.

No mundo inteiro, os edifícios são responsáveis por cerca de 30% do consumo energético, e dentre os edifícios, aqueles que necessitam de sistemas de refrigeração, como supermercados e pequenas mercearias, figuram entre os com uso mais intensivo de energia. Dispositivos de refrigeração, sejam comerciais ou residenciais, correspondem por uma grande parcela das emissões do setor de energia. Autores mais conservadores têm estimado que nesse grupo, há um potencial de reduzir o consumo entre 5% e 15% apenas pelo aprimoramento das técnicas de detecção e diagnóstico de falhas. Por isso, aprimorar programas de manutenção através de tecnologias de informação e controle é uma das dimensões necessárias para alcançar metas de emissões e consumo. A oferta de tecnologias como o 5G, agora permitem que as redes suportem o trânsito de milhares de dados de equipamentos interagindo remotamente com algoritmos, como os de aprendizagem por reforço, por exemplo, de forma inteligente e até autônoma, através de interfaces de Internet of Things aplicados a smart building e smart cities. Nesse trabalho, um framework de aprendizagem por reforço foi usado para desenvolver uma política de manutenção para refrigeradores baseados em compressão mecânica. Primeiro, foi construído um test-bench, que é o ambiente de avaliação do algoritmo de solução, e é constituído do freezer e da sua degradação. Em seguida, a política ótima de manutenção foi encontrada através da solução de um processo de decisão de Markov por um algoritmo de aprendizagem por reforço. Os resultados mostram que a aplicação do modelo de AR ao proposto test-bench pode reduzir as emissões, o consumo, os custos de manutenção e aumentar a disponibilidade do sistema. Obteve-se que a aplicação do AR é inovador e apresenta desafios, mas também é promissora frente às técnicas tradicionais de manutenção, e as baseada em condição por aprendizagem supervisionada e não supervisionada.

A pesquisa que deu origem a esta tese foi realizada a partir de demanda relacionada à necessidade de desenvolvimento de um novo dispositivo de extração de picolés a partir de um molde, em parceria com Empresas Fornecedoras nacionais, fabricado em material que proporcionasse maiores resistências às cargas impostas pelo processo fabril, com tratamento superficial resistente à corrosão imposta pelos líquidos sanitizantes utilizados, de forma a obter-se um dispositivo final com maior vida útil e menor custo de fabricação agregado. Todo o desenvolvimento do novo dispositivo teve como base análises estruturais dos seus componentes por meio dos métodos de elementos finitos e engenharia reversa, desenvolvimento de processos, ferramentas de fabricação e matrizes de conformação mecânica, além da caracterização de liga metálica com tratamento térmico específico em consonância com o tratamento superficial adequado. Para obtenção dos dados, os materiais que compõem os dispositivos foram ensaiados em equipamentos montados e calibrados em laboratório, conforme normativos técnicos, suportados por instrumentos, “softwares” e acessórios especificados, sendo também testados em condições reais de operação, em instalação fabril. Para registros dos dados, foram utilizados sistemas informatizados acessórios aos equipamentos utilizados nos ensaios dos materiais, assim como planilhas eletrônicas e “softwares” de controle estatístico, durante a execução dos acompanhamentos de performance do dispositivo em campo. Os dados e resultados foram analisados segundo parâmetros e critérios de performance do dispositivo em campo, quanto à sua resistência mecânica e à corrosão, baseados em bibliografias e normas técnicas referentes às análises, ensaios e materiais empregados. Estes critérios abrangem o dimensionamento, cálculo e comparação de parâmetros de malha de elementos finitos, quando do material aplicado ao projeto, assim como melhorias nos processos de fabricação e tratamento superficial, visando um produto final mais eficiente. Foram avaliados os efeitos resultantes do uso do novo tipo de material, assim como os efeitos da aplicação dos tratamentos térmico e superficial. Foi observado que o dispositivo fabricado em aço inoxidável AISI 420 tratado termicamente e superficialmente apresentou maior resistência às cargas mecânicas impostas, maiores resistências à corrosão e ao desgaste, maiores vida útil e tempo de substituição, assim como menor custo de fabricação.

 Este trabalho estuda o comportamento das propriedades termoelásticas de ligas com memória de forma de base Ni-Ti após processamento termomecânico por laminação a frio. Inicialmente, dois fios comerciais de memória de forma de base Ni-Ti foram selecionados com composição química e história térmica distintas. Estes fios foram submetidos à tratamentos térmicos para obtenção de temperaturas de transformações martensíticas acima de 0°C. As amostras selecionadas foram submetidas à laminação a frio. As amostras sofreram caracterização térmica pelo método de calorimetria diferencial de varredura. Em seguida, uma amostra de cada fio foi selecionada para caracterização de fases por difração de raios-X, e ensaios mecânicos de tração (tensão-deformação) e microdureza Vickers para avaliar as propriedades mecânicas obtidas. Análises dos resultados indicaram uma otimização das propriedades termoelásticas e mecânicas das amostras laminadas, além da presença da martensita induzida por tensão. Os procedimentos adotados neste trabalho aumentaram o desempenho dos fenômenos de memória de forma das amostras laminadas, conforme análise de indicadores de produção, desempenho mecânico, térmico e custos associados. Esta metodologia pode ser aplicada em novas aplicações tecno-científicas para aumento e análise de desempenho em ligas com memória de forma.

Wind energy is one of the most important power sources in supplying world energy consumption nowadays. The transition to a clean-based energy consumption has created the demand for wind turbines (WTs) of extremely large dimensions, with very flexible design. In this context, the structural analysis and control of WTs has a fundamental role in the mitigation of loads and increasing the fatigue life of the structure. Significant research has been devoted to the issues of aeroelastic loads, simulation software, structural control and load reductions of WTs. This thesis is included in this field of research, contributing with developments in the structural analysis and in the state-space control, H-infinity control, and model predictive control (MPC) applied to the WTs. Therefore, the thesis presents two main pathways: (1) the development of a proprietary tool for the structural analysis of wind turbines, based on finite-element procedures and (2) the development and application of control strategies to reduce WT structural loads and the results of them in terms of WT lifetime, based on turbulent simulations.

O aço carbono ASTM A36 é um aço estrutural, geralmente aplicado na fabricação de tanques de armazenamento de petróleo e seus derivados utilizados nas indústrias petrolífera e naval. Nesses setores, há uma grande preocupação no transporte de combustíveis por via marítima, por se tratar de um meio altamente rico em cloretos e bastante susceptível à corrosão. Além disso, a ação de compostos sulfurosos presentes na composição do petróleo e seus derivados, bem como a biodegradação do combustível, devido à contaminação microbiana, são fatores que podem agravar o processo corrosivo na superfície do metal. Dessa forma, o presente trabalho teve como objetivo realizar estudos de corrosão e biocorrosão em aço carbono ASTM A36, com e sem revestimento com óxido de nióbio, exposto ao meio bifásico óleo diesel S10/água do mar, durante 120 dias. Foram realizados testes preliminares de imersão eletroquímica para avaliar a corrosão do aço carbono ASTM A36 exposto em sistema de óleo diesel S10/água salina (3.5% em peso de NaCl) e para avaliar a biodegradação do óleo diesel S10, durante um período de 30 dias. O processo de corrosão foi investigado através de testes eletroquímicos de potencial de circuito aberto (OCP), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) e polarização linear (LP). A morfologia dos processos de corrosão foi analisada por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Esses testes iniciais contribuíram para fomentar um estudo mais aprofundado, que foi realizado através das seguintes análises: caracterizações físico-químicas no óleo diesel S10 e na água do mar, quantificação dos micro-organismos planctônicos e sésseis em água do mar e nos biofilmes, respectivamente. A avaliação do processo corrosivo foi realizada por ensaios de perda de massa, MEV/EDS, topografia e rugosidade através do microscópio confocal laser e análises de DRX. Os resultados mostraram que o contato de metais em combustível contaminado água salina pode formar dois tipos de filmes na superfície, que se deterioram, além da biodegradação do combustível, que promovem a corrosão localizada. A presença de bactérias, principalmente BRS, também contribuiu para o processo corrosivo. Houve maior processo de biodegradação do óleo na presença de metal revestido com óxido de nióbio. Esse comportamento possivelmente está associado à maior porosidade na superfície do metal revestido, causando maior aderência de micro-organismos. Os resultados de MEV/EDS, topografia e DRX mostraram que houve processo de degradação do revestimento ao longo de 120 dias. Portanto, o estudo evidencia que para as mesmas condições de teste utilizadas o revestimento não se apresenta como uma boa alternativa de proteção para conter os processos de corrosão e biocorrosão na superfície do metal.

Motores de combustão interna representam um importante equipamento para a transformação/geração de energia e amplamente utilizados nos setores energéticos e de transporte. Esta condição, aliada ao uso intensivo de combustíveis derivados de petróleo, origina problemas ambientais no uso destes equipamentos. Como forma de contribuir na busca de melhorias na eficiência energética dos motores e na mitigação dos problemas ambientais, o presente trabalho avalia comparativamente o uso de um ciclo Miller como contrapartida aos ciclos Otto e Diesel. A análise é baseada em estudos de simulação numérica dos ciclos motores envolvidos. O modelo foi construído considerando os processos termodinâmicos que ocorrem em cada tempo do motor, incluindo a transferência de calor pelas paredes do cilindro, a abertura e fechamento de válvulas e o processo de combustão. O modelo também inclui uma análise de formação de poluentes e esta é avaliada através de condições de equilíbrio químico e da cinética da combustão. As equações do modelo são resolvidas através do método de diferenças finitas através de um algoritmo programado em Matlab. O modelo foi validado com resultados experimentais da literatura. A partir das análises observa-se que o motor Miller apresenta menor nível de emissão específica de NOx quando comparado aos motores Otto e Diesel. Adicionalmente a emissão tende a ser menor com o aumento do ângulo em que a válvula de admissão permanece aberta durante o estágio de compressão e também será menor com o aumento da rotação do motor. Com o aumento no atraso do fechamento da válvula de admissão durante a compressão, o motor Miller desenvolve um torque e uma potência menor que os motores Diesel e Otto, consequentemente, o consumo específico de combustível do motor Miller será maior.

O câncer de mama está entre os tipos de câncer mais relatados em mulheres e o diagnóstico precoce torna-se uma tarefa desafiadora nos estágios iniciais de desenvolvimento. Técnicas eficientes e automatizadas, como a termografia, são cada vez mais necessárias para detectar as células cancerosas das mamas. O objetivo deste trabalho é investigar a influência da combinação de variáveis intervalares e variáveis contínuas no processo de classificação de termogramas de mama para detecção do câncer de mama. Na metodologia aplicada, propôs-se uma modificação na matriz de covariância parametrizada de cada classe e ajustou-se o classificador de Mahalanobis para aceitar os dois tipos de variáveis a fim de classificar os indivíduos em benigno, maligno e cisto. Três abordagens do classificador proposto foram aplicadas a duas bases de dados diferentes (50 amostras e 97 amostras) e ajustadas para a classificação binária (câncer e não-câncer). Na base de dados estendida, a abordagem 3 obteve 46,39% de erro global de classificação e 67,86% de sensibilidade à classe maligno. Na classificação binária, a abordagem 3 apresentou o melhor conjunto de resultados: 30,93% de erro global de classificação, 64,28% de sensibilidade à classe câncer e 71% de sensibilidade à classe não-câncer.

A utilização de fluidos a base de óleo mineral nos processos de usinagem resulta em diversos problemas, desde doenças ocupacionais aos trabalhadores até impactos ambientais. Neste cenário, os fluidos sintéticos são uma alternativa eficaz para a redução desses problemas, mesmo apresentando um elevado custo. Visando contribuir com a fabricação sustentável é crescente o número de estudos relacionados à utilização de fluidos de corte vegetais, contribuindo com a redução desse impacto à humanidade. Contudo, um grande desafio é obter um fluido biodegradável com um bom desempenho na vida da ferramenta, acabamento superficial desejado e de baixo custo. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é realizar uma análise técnico-econômica entre fluidos de corte a base de óleo babaçu, mamona e fluido comercial sintético na operação de torneamento cilíndrico do aço SAE 1045. Do ponto de vista técnico realizou-se ensaios na configuração pino-disco, para levantar as propriedades tribológicas, e eletroquímicos, com intuito de avaliar a corrosividade de cada fluido, bem como a influência das formulações na vida da ferramenta e na rugosidade superficial da peça final no processo de torneamento. Com relação à análise financeira, foi estruturada uma avaliação de ponto de equilíbrio com base nas informações geradas nos ensaios de usinabilidade.Os resultados desta pesquisa identificaram que o fluido a base de óleo de babaçu apresentou menor coeficiente de atrito (μ_e) gerado. No estudo da corrosividade, a melhor opção detectada, por meio de ensaios eletroquímicos, foi a emulsão a base de óleo sintético, evidenciando ser menos agressiva à superfície da peça e ao material da máquina-ferramenta. Além disto, ao realizar os ensaios de vida de ferramenta percebeu-se que ao diminuir a velocidade de corte se propiciava uma operação mais vantajosa para as propriedades dos fluidos biodegradáveis, sendo o melhor resultado apresentado pela emulsão a base de óleo de mamona, chegando a uma vida útil de 66,62 min. Levando em consideração o acabamento das superfícies fabricadas em cada processo, identificou-se que o fluido sintético apresentou melhores resultados de rugosidade, se tornando ideal para operações de acabamento. Por fim, na avaliação econômica, as opções com maior potencial foram o fluido sintético na velocidade de 90 m/min e a emulsão a base de óleo de mamona nas velocidades de 70 e 90 m/min, que se tornam vantajosos para a produção em alta escala.

Os vasos de pressão conhecido como separadores trifásicos são equipamentos essenciais à separação do petróleo bruto na etapa de processamento primário em uma planta de extração petrolífera, sendo responsável pelo isolamento das três principais fases da mistura homogênea do produto extraído: óleo, gás e água. Tais separadores são usualmente fabricados maciçamente de aços inoxidáveis devido ao ambiente agressivo e corrosivo ao qual são submetidos as paredes internas do equipamento, constantemente em contato com o petróleo bruto, ricos em cloretos e sulfetos em sua composição. Como alternativa ao alto custo associado a fabricação de equipamentos de grande porte completamente fabricados em aço inoxidável, tem-se o revestimento de materiais nobres sobre substratos de aço carbono. O presente trabalho analisou o último passe realizado na junta utilizada na fabricação de um separador trifásico, no qual foi utilizado o processo de eletroescória com fita de Inconel 625, tendo como substrato um chapa de aço carbono A516 Gr. 70 normalizado revestida com aço inoxidável superaustenítico AISI 904L. Neste contexto, o presente trabalho se propôs a estudar o comportamento metalúrgico da soldagem dissimilar citada através da realização de análises estruturais e microestruturais, ensaios não destrutivos, análise de dureza por microindentações e ensaio corrosivo da junta soldada. As análises microestruturais destacaram a presença de importantes regiões denominadas de zonas parcialmente diluídas nas interfaces próximas as linhas de fusão, as quais são associadas ao aumento brusco de dureza na região e na formação de precipitados e fases deletérias às propriedades mecânicas e de resistência à corrosão local, quando comparado a junta soldada global. Apesar da formação de tais regiões, a junta fabricada foi aprovada nos ensaios de tração, dobramento, líquido penetrante, radiografia e no ensaio de corrosão por voltametria cíclica, capacitando a fabricação da junta dissimilar proposta como uma excelente alternativa na fabricação de separadores de petróleo por apresentar uma melhor relação entre custos e propriedades ao processo usual de fabricação, além de agregar uma maior vida útil pela otimizada resistência à corrosão alcançada devido a soldagem dissimilar realizada entre o aço 904L e o metal de adição à base de níquel Inconel 625.

A indústria petrolífera enfrenta um problema crítico no processo de armazenamento de petróleo por causa da degradação dos tanques feitos de materiais metálicos. Uma alternativa para sanar a degradação desses tanques é o uso de revestimentos mais resistentes às intemperes criadas pelo petróleo, que é um produto altamente corrosivo e quimicamente reativo. Desta forma, há uma demanda de desenvolvimento de materiais para esse fim. Por sua alta resistência corrosiva, os materiais cerâmicos mostram-se favoráveis para tal aplicação. As cerâmicas baseadas em alumina são umas das mais utilizadas quando a demanda é de material de alta tenacidade e resistência mecânica. Estudos relatam que cerâmicas baseadas em alumina tem suas propriedades melhoradas e sua fragilidade intrínseca reduzida, com incorporações de oxido zircônio, entre outros. Além disso, suas qualidades, sendo elas a tenacidade, a resistência mecânica e à ambiente hostil, aumentam ainda mais com pequenas incorporações de óxidos de terra rara. Neste contexto, no presente trabalho foram produzidos compósitos cerâmicos alumina-zircônia, reforçados com óxido de terra rara (Dy2O3), variando as porcentagens em peso do óxido de disprósio em 1% e 3%, e da zircônia em 5%, 10%, 15% e 20% em peso. A produção dos compósitos se deu por processo termomecânico e sinterização a uma temperatura de 1350^o C e suas propriedades mecânicas e características estruturais e microestruturais foram estudadas através da microdureza Vickers, da difração de raios-x, da microscopia óptica e da microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os compósitos foram testados antes e depois da imersão em petróleo cru para o estudo da estabilidade do material desenvolvido. Os resultado mostraram uma boa homogeneidade de distribuição e de tamanho de partícula. Os resultados de DRX e MEV mostraram que não houve mudança na fase cristalina do compósito e que há estabilidade física e química quando em contato com petróleo cru. Portanto, os resultado mostram que os compósitos produzidos são adequados para utilização como revestimento cerâmico para indústria petrolífera.

Neste trabalho, foi desenvolvida, produzida e caracterizada uma cerâmica baseada em zircônia tetragonal com incorporação de titânia para uso como revestimento para barreira térmica em turbinas a gás do setor aeroespacial. Os óxidos cerâmicos foram pesados em balança analítica, nas proporções de 0, 7,5, 15 e 22,5% de titânia, adicionadas à matriz de zircônia monoclínica contendo 24% de magnésia. As formulações foram misturadas e homogeneizadas em processo a seco em moinho de bolas, 200 rpm, durante 24 horas. Os óxidos cerâmicos e as composições foram caracterizados por difração de raios-X e análise granulométrica. A morfologia dos óxidos de partida foi investigada através de microscopia eletrônica de varredura. As misturas de pós foram prensadas por compactação uniaxial a frio. Os corpos verdes foram sinterizados em forno do tipo mufla utilizando 02 ciclos térmicos distintos - patamares de queima a 1250ºC ou 1350ºC. As amostras sinterizadas tiveram suas fases identificadas a partir de ensaios de difração de raios-X. Para a quantificação de fases, foram utilizadas as equações de Garvie e Nicholson, modificadas por Toraya. A superfície das cerâmicas foi preparada por metalografia, utilizando lixas de carbeto de silício com granulometria de 220-1200 mesh, até apresentarem aspecto espelhado. A microestrutura de superfície e de fratura das cerâmicas foi estudada por meio de microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de energia dispersiva. A superfície das cerâmicas também foi avaliada por microscopia ótica. Características mecânicas foram avaliadas - a dureza, através de ensaios de microdureza Vickers; comportamento sob fratura, por ensaio de flexão em três pontos e a tenacidade à fratura, pelo método da indentação. Ensaios físicos para determinação da porosidade e densidade, foram conduzidos com base no princípio de Arquimedes. Finalmente, o comportamento térmico das cerâmicas foi examinado por dilatometria e análise termogravimétrica e térmica diferencial.

O comportamento representativo dos veículos nas vias urbanas é relevante para que pesquisadores, fabricantes e governos definam aspectos técnicos que influenciam o desempenho, o consumo e as emissões dos veículos. O presente trabalho tem como objetivo contribuir na compreensão desse comportamento representativo, considerando que uma via pode ser avaliada tanto do ponto de vista macroscópico quanto microscópico. Além disso, avalia-se quantas condições diferentes de tráfego pode haver em uma via, criando ciclos de condução específicos para cada condição. Na avaliação macroscópica, foram observados vídeos da Via Mangue, uma via expressa em Recife, aferindo-se fluxo e densidade da via por 276 minutos. Foi obtido um diagrama fundamental com capacidade de 1547 carros h-1 faixa-1 e densidade crítica de 28 carros km-1 faixa-1. Para avaliar de forma microscópica, um modelo de tráfego (Modelo Gipps-Santos) foi calibrado através do ajuste de oito parâmetros de entrada, obtendo um erro de 2% em relação ao fluxo e de 7,5% em relação à demanda energética veicular (DEV). A partir do diagrama fundamental e do modelo microscópico, verificou-se que essa via pode ser classicamente caracterizada por três condições distintas (tráfego livre, intermediário e congestionado) com erro médio de 5,0%. Os três ciclos de condução foram construídos através do método da Cadeia de Markov e Monte Carlo, com densidade média de 15,6/54,9/92,3 carros km-1 faixa-1, desvios médios de 3,5/3,9/3,5% em relação aos parâmetros característicos, e 0,29/0,36/0,35 MJ/km de demanda energética. Os ciclos de condução construídos foram comparados com outros ciclos ao redor do mundo em termos dos parâmetros cinemáticos e demanda de energia. Também foi calculado que utilizar apenas um ciclo para representar todas as condições da via pode resultar em um erro de até 35%.