Mestrado Acadêmico em Engenharia Mecânica - PPGEM
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- ItemObtenção e caracterização do rotor em alumínio do Dispositivo de Assistência Ventricular com revestimento cerâmico por Plasma Eletrolítico de Oxidação(IFSP, 2021-12-01) Viana, José Luís; Bock, Eduardo Guy PerpétuoA assistência circulatória mecânica consiste no principal tratamento invasivo para Insuficiência Cardíaca utilizando Dispositivos de Assistência Ventricular (DAV) e visando manter as condições hemodinâmicas do paciente. Este tipo de equipamento médico é fabricado normalmente em Titânio comercialmente puro (c.p.) e suas ligas. O objetivo deste trabalho é a obtenção e caracterização do rotor da Bomba Centrífuga desenvolvida no Laboratório de Bioengenharia e Biomateriais do IFSP com revestimento de Filme Fino de Óxido de Titânio (TiO2) pelo processo de Oxidação Eletrolítica a Plasma (PEO) para uso como material biofuncional. Possibilitando uma alternativa de material do Rotor DAV além do Titânio c.p. e do Bio Polímero utilizados até o momento. Em trabalhos anteriores do grupo, artigos e mestrados, alguns processos de modificação superficial com um material bioinerte foram elaborados e testados utilizando a técnica de PEO a fim de atribuir uma superfície característica de scaffolds, passível de endotelização dos componentes fixos de DAVs, tornando-o biofuncional. Este é o primeiro trabalho com componentes móveis da bomba com substrato em alumínio. Espera-se, assim, obter resultados superiores ao Titânio com o rotor usinado em alumínio recoberto com o filme cerâmico.
- ItemAnálise da influência das variáveis térmicas de solidificação no comportamento elétrico e na microestrutura de ligas de cobre(IFSP, 2020-12-18) Cipriano, Ariovaldo Merlin; Santos, Givanildo Alves dosO objetivo deste trabalho é analisar se as variáveis térmicas de solidificação influenciam ou não no comportamento elétrico das ligas Cu-14Al-5Ni-5Fe, Latão alfabeta 58/42, Cu-8,5%Sn, obtidas após a solidificação do lingote para cada amostra. As ligas foram solidificadas em uma lingoteira de aço inoxidável AISI 304 montada em um dispositivo de resfriamento unidirecional ascendente. O ensaio de condutividade elétrica realizado pelo equipamento ponte de Wheatstone que mede a resistividade elétrica e com o medidor de condutividade obtém-se os valores em IACS conforme norma ASTM B193-02. A literatura especializada mostra que maiores taxas de resfriamento apresentam maiores valores de dureza, e microestrutura mais refinada. Como resultados, notou-se que a condutividade elétrica não foi influenciada pelo processo de solidificação, obtendo-se valores de IACS praticamente constantes para cada liga de cobre estudada, independentemente de microestrutura e de transição colunar-equiaxial na macroestrutura das ligas. Em termos individuais, em ordem crescente de condutividade elétrica, as ligas estudadas partem de Latão alfa-beta 58/42, Cu-14Al-5Ni-5Fe a Cu-8,5%Sn.
- ItemAvaliação de diferentes tipos de madeiras para a fabricação de corpos de guitarra elétrica(IFSP, 2020-02-28) Zampini, Francisco De Felice; Frajuca, CarlosO estudo tem foco no comportamento sonoro de diferentes madeiras para a fabricação de corpos de guitarra elétrica. Neste estudo foi verificado o estado da arte, através de pesquisa em artigos e dissertações a respeito do tema, e realizados testes de comportamento sonoro de corpos de madeira de diferentes espécies. Foram escolhidos quatro tipos de madeiras diferentes, dentre as espécies encontradas no Brasil, com densidades distintas, além do composto de madeira conhecido por MDF. Foram construídos corpos de provas simples, simulando corpos de guitarra elétrica, onde foi afixado um braço de guitarra. Foi realizada a montagem de cordas com a afinação de duas notas da Gama Temperada, e o som, produzido ao tanger essas cordas, analisado através de um programa específico de análise de som, o Raven Lite. A análise comparativa entre os espectros sonoros produzidos pela vibração de cada uma das cordas em cada um dos distintos corpos permite verificar se há diferenças relevantes na quantidade e frequência dos harmônicos e intensidades sonoras encontradas. Observou-se, nesse experimento, que a madeira do corpo tem realmente certa influência no timbre da guitarra elétrica, mas, em níveis de intensidade baixos. Não podemos afirmar, portanto, que a madeira, para o instrumento de corpo sólido, está influenciando de forma significativa a percepção do timbre do instrumento pelo ouvinte, embora algumas pessoas de audição mais sensível possam notar alguma diferença.
- ItemSimulação em elementos finitos da parte mecânica de um calibrador para detector interferométricos de ondas gravitacionais(IFSP, 2022-07-07) Prado, André Rogério Cardoso do; Frajuca, CarlosEste trabalho tem por objetivo a simulação em elementos finitos da parte mecânica de um calibrador para os detectores interferométricos a laser de ondas gravitacionais. Sendo o principal foco aumento do acoplamento entre o calibrador e o detector de ondas gravitacionais existentes. A parte mecânica da simulação foi realizada por meio do software de simulação SolidWorks Simulation versão 2019. Se avalia as t´técnicas de simulação de elementos finitos para obter a acuracidade dos dados do calibrador. O material Nióbio foi o escolhido para a confecção do calibrador, pois pesquisada a literatura este apresentou as melhores características para tal dispositivo. Neste estudo foi desenhado um arquétipo paramétrico no formato de quase diapasão para o calibrador. Realizou-se o procedimento sobre as características da discretizarão da ”malha”, na simulação da mecânica estrutural do tipo sólido. O m´método foi utilizado para prever as frequências modais do dispositivo tanto no formato do diapasão, quanto no desenho do conjunto montado do diapasão com sua suspensão, em um campo de frequências da ordem de 128 Hertz .
- ItemAnálise de comportamento em fadiga de próteses de quadril fabricadas em liga de titânio revestida com hidroxiapatita(IFSP, 2021-01-12) Souza, Caique Movio Pereira de; Silva Junior, Wilson Carlos daSegundo o último censo demográfico divulgado em 2010 pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE, o Brasil tem 45,6 milhões de pessoas com necessidades especiais sendo que, dessas, três milhões e duzentas mil com problemas de locomoção. A necessidade de procedimentos cirúrgicos tem aumentado significativamente na medida em que a expectativa de vida da população tem crescido. De acordo com dados disponibilizados pelo Sistema Único de Saúde – SUS, houve um aumento de 24,2% nas cirurgias de artroplastia de quadril. A mudança na regulamentação da ANVISA referente a valores para a resistência à fadiga exigem novos testes nas próteses comercializadas. Essa modificação prevê o aumento de cinco milhões de ciclos (ABNT NBR 7206-4:2011) para dez milhões de ciclos (ABNT NBR 7206-4:2011) que as próteses devem suportar sem apresentar falhas. As próteses que serão comercializadas no mercado deverão passar pelos testes com os novos parâmetros. Este trabalho tem como objetivo realizar estudos sobre as condições de resistência à fadiga de próteses de quadril comercializadas e/ou fabricadas no Brasil com a liga Ti 6Al 4V, com revestimento. A liga de titânio Ti-6Al4V foi submetida à análise de macro e microestrutura para identificação do tamanho de grão, inclusões e microdureza no Laboratório de Fenômenos de Superfície (LFS) da USP. Após as análises, foram realizados ensaios de resistência à fadiga no laboratório de caracterização mecânica do campus do IFSP em São João da Boa Vista. A prótese utilizada é revestida com hidroxiapatita e tem dimensões de 250 mm x 120 mm e para os ensaios foi construído um aparato com cimento de secagem ultrarrápida e mergulhadas em solução fisiológica à 0,9% de NaCl, com temperatura média de 37ºC ± 1, para simular o líquido sinovial encontrado no corpo humano. Foram aplicadas cargas de compressão com variação senoidal entre -0,3KN até -3,0KN, com a razão de 0,1 em 10.087.914 de ciclos sem a constatação de falha, tais como trincas e não sofrendo deformações plásticas, somente elásticas.