Sample records for loads stresses
from WorldWideScience.org

Sample records 1 - 3 shown.



1

Propriedades mecânicas de revestimentos nanolaminados e nanoestructurados de ZrO2/Al2O3 para aplicações de desgaste a alta temperatura

Portinha, A.; Teixeira, V.; Carneiro, J. O.; Dub, S. N.; Shmegera, R.; Fonseca, H.
2006-01-01

Resumo em português A zirconia (ZrO2) é um material, que devido às suas propriedades é considerado de elevado interesse quer para aplicações tecnológicas quer a nível científico. Quando total ou parcialmente estabilizada tem inumeras aplicações a alta temperatura, tanto na forma de material estrutural como na forma de revestimento (inclusive acima de 1000ºC). Em particular os revestimentos que apresentamos com este trabalho mostram-se promissores para muitas aplicações tecnológ (mais) icas onde a estabilidade quimica aliada à resistência ao desgaste e elevada dureza são requisitos importantes em aplicações a alta temperatura. Este trabalho visa apresentar e discutir as propriedades mecânicas (tais como dureza, módulo de elasticidade, tensões residuais e adesão) de revestimentos nanolaminados e nanoestructurados de ZrO2/Al2O3 produzidos por Deposição Física de Vapores (PVD) reactiva em magnetrão. A zirconia estabilizada apresenta algumas vantagens relativamente à alumina pois possui uma maior resistência mecânica aliada a uma maior resistência à fractura. Aliado a estas propriedades estes revestimentos quando produzidos com uma estrutura nanolaminada apresentam durezas da mesma ordem e em alguns casos superiores à alumina. Os revestimentos produzidos são de dois tipos; revestimentos nanolaminados de ZrO2/Al2O3 em que se variou a espessura das nanocamadas (3/3.5, 6/7 and 12/14 nanometros de espessura para cada nanocamada respectivamente) e revestimentos nanoestructurados de ZrO2 Al2O3 onde se variou a percentagem em massa (wt%) de Al2O3 entre 1,7 e 9,1 wt% de forma a estabilizar a fase tetragonal de alta temperatura da zirconia à temperatura ambiente. A dureza e módulo de elasticidade foram determinados recorrendo a testes de nanoindentação com indentador Berkovich utilizando cargas desde 5 mN até 120 mN. Para as cargas mais baixas mediram-se apenas as propriedades dos revestimentos enquanto que para as cargas mais elevadas se observou o comportamento plástico dos revestimentos bem como a influência dos substratos nas propriedades mecânicas obtidas. Para os revestimentos nanolaminados e após tratamento térmico a dureza obtida aumenta até cerca de 24 GPa, no caso do revestimento com 12/14 nanometros de espessura para cada nanocamada. As tensões residuais foram determinadas utilizando a equação de Stoney e também recorrendo a medidas de Espectroscopia Raman, revelando um aumento das tensões residuais em compressão após tratamento térmico. Foi ainda avaliada a aderência dos revestimentos nanolaminados recorrendo ao teste de indentação deslizante "scratch-test". Resumo em inglês Zirconia (ZrO2) is a material with increasing interest for technological and scientific applications, due to its combination of properties. When total or partially stabilized it can be used as bulk material or as protective coatings at high temperature, even above 1000ºC. In particular, the coatings that we present in this work reveal promising for many technological applications where the chemical stability combined with wear resistance and high hardness are important f (mais) or high temperature applications. The aim of this work is to present and to discuss the mechanical properties (such as hardness, modulus of elasticity, residual stresses and adhesion) of nanolayered and nanoestructured ZrO2/Al2O3 coatings deposited by reactive Physical Vapour Deposition (PVD). The stabilized zirconia presents some advantages towards alumina possessing higher mechanical resistance combined with higher resistance to fracture. Moreover, when produced in a nanolayered structure have similar hardness and in some cases superior than alumina. This work presents two kind of coatings: ZrO2/Al2O 3 coatings with a nanolayered structure that have been grown with different thickness of each nanolayer (3/3.5, 6/7 and 12/14 nanometers for each layer of ZrO2/Al2O3 respectively) and ZrO2Al2O3 nanoestructured coatings where the percentage (wt%) of Al2O3 was changed between 1,7 and 9,1 wt% in order to stabilize the high temperature tetragonal phase of the zirconia at room temperature. The hardness and modulus of elasticity had been determined by nanoindentation tests using a Berkovich indenter for loads between 5 mN and 120 mN. At the lowest loads measurements reveals only the coatings properties where as at high loads the influence of both, coatings plastic behaviour and the substrate influence in mechanical properties are observed. For the nanolayered coatings and after heat treatment the hardness increases until 24 GPa, for the coatings grown with 12/14 nanometers of thickness for each nanolayer. Residual stresses have been determined using the Stoney equation and using Raman Spectroscopy measurements. All coatings present an increase of the residual stresses in compression after heat treatment. The adhesion of the nanolayered coatings was also evaluated by scratch-test measurements.

Scientific Electronic Library Online (Portuguese)

2

Influência da carga mecânica de máquina sobre propriedades físicas de um cambissolo háplico/ Influence of mechanical load levels on physical properties of a eutric cambisol

Cavalieri, Karina Maria Vieira; Silva, Álvaro Pires da; Arvidsson, Johan; Tormena, Cássio Antonio
2009-06-01

Resumo em português O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos de diferentes cargas mecânicas de máquinas sobre as propriedades físicas de um Cambissolo Háplico classe textural franco-arenoso/franco-argilo-arenoso. A distribuição das pressões (kPa) no solo foi detectada por sensores localizados em diferentes camadas no solo. As propriedades físicas avaliadas foram a densidade do solo (Ds) e a resistência à penetração (RP) na linha e na entrelinha da cultura da beterraba-açuc (mais) areira (Beta vulgaris L.), até a profundidade de 0,30 m. Os tratamentos foram: sem pressão extra exercida pela semeadora, denominado sem compactação (SC); pressão exercida pela semeadora considerada de baixa carga (BC); pressão exercida pela semeadora considerada de alta carga (AC); e pressão exercida pelas rodas do trator usado no preparo do solo ou carga do trator (CT). Em relação à distribuição das cargas no solo, na camada de 0-0,10 m foram detectados valores de pressão no solo acima de 120 kPa, considerados muito altos. O incremento de pressão do tratamento SC para AC resultou em maiores pressões na camada de 0-0,10 m comparada à de 0,10-0,20 m, enquanto o tratamento CT resultou em maiores pressões no solo na camada de 0,10-0,20 m, em relação aos outros tratamentos. Em decorrência das cargas mecânicas aplicadas, verificou-se aumento da Ds em superfície, na sequência SC Resumo em inglês The objective of this study was to evaluate the effects of different mechanical loads on soil physical properties of a Eutric Cambisol with loam sandy texture. The soil load distribution (kPa) was measured in situ by sensors placed in different soil layers. The soil physical properties evaluated were the bulk density (Ds) and the soil penetration resistance (RP) on sugarbeet (Beta vulgaris L.) row and interrow down to 0.30 m depth. The treatments were: without extra press (mais) ure exerted by the sowing machine, or no-compaction (SC); low pressure exerted by the sowing machine, named low load (BC); high pressure exerted the sowing machine, named high load (AC) and load pressure exerted by the tractor wheels used in the seedbed preparation, or tractor load (CT). The soil load distribution data indicated that the 0-0.10 m layer had soil stresses values higher than 120 kPa, which are considered very high. The increase on soil stresses from treatments SC to AC caused higher stress on topsoil than in the 0.10-0.20 m depth, while that under CT treatment showed higher stress at the 0.10-0.20 m layer. As a consequence of the soil stress load it was verified an increase on Ds in the more superficial soil layer (0-10 cm), and it followed the sequence: SC

Scientific Electronic Library Online (Portuguese)

3

Análise fotoelástica de parafuso de sistema de fixação vertebral/ The photoelastic analisys of vertebral fixation system screws

Fakhouri, Sarah Fakher; Siqueira, Dayana Pousa Paiva de; Araújo, Cleudmar Amaral de; Defino, Helton Luiz Aparecido; Shimano, Antônio Carlos
2009-01-01

Resumo em português INTRODUÇÃO: A fotoelasticidade é utilizada para avaliar as tensões/deformações produzidas nos materiais fotoelásticos, quando submetidos a determinado carregamento, através da observação de efeitos óticos. O desempenho do parafuso e as funções mecânicas estão diretamente relacionados com a qualidade da fixação dos parafusos nas vértebras. A fotoelasticidade é uma ferramenta importante para realizar estudos comparativos desta natureza. OBJETIVO: O objeti (mais) vo deste estudo foi comparar por meio da fotoelasticidade, as tensões internas produzidas pelo parafuso com 6 mm de diâmetro externo, quando submetido a duas diferentes forças de arrancamento. MATERIAIS E MÉTODOS: Para isso, foram confeccionados quatro modelos fotoelásticos. A simulação foi realizada utilizando duas forças de arrancamento 0,75 e 1,50 kgf. As tensões cisalhantes foram calculadas nos 19 pontos em torno dos parafusos, utilizando o método de compensação de Tardy. RESULTADOS: Os valores das tensões cisalhantes foram maiores quando utilizada a força de arrancamento de 1,50 kgf. CONCLUSÃO: Assim sendo, o parafuso estará mais suscetível ao arrancamento com a aplicação de força de maior intensidade. De acordo com as análises realizadas verificamos também que o local de maior tensão cisalhante foi observado no pico das cristas, principalmente próxima às pontas dos parafusos, independente da força utilizada. Resumo em inglês INTRODUCTION: The photoelasticity is used for assessing the tensions/deformations involved in photoelastic materials when submitted to a given load by the observation of optical effects. The screw performance and mechanical functions are directly associated to the quality of the screws fixation in the vertebrae. Photoelasticity is an important tool to perform comparative studies of this nature OBJECTIVE: The aim of this study was to compare, by using photoelasticity, inte (mais) rnal stresses produced by the screw with an external diameter of 6 mm, when submitted to two different pullout strengths. MATERIALS AND METHODS: For this, four photoelastic models were produced. The simulation was conducted by using two pullout strengths: 0.75 and 1.50 kgf. The maximum shear stresses were calculated on 19 points around the screws, using the Tardy compensation method. RESULTS: The values of maximum shear stress were higher with the load of 1.50 kgf. CONCLUSION: Thus, the screw will be more susceptible to pullout when heavier loads are applied. According to our analysis, we also found that the site with the highest maximum shear stress was found to be at the peak of creast, particularly near the tips of the screws, regardless of the load employed.

Scientific Electronic Library Online (Portuguese)