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By Alexander Siefert, Steffen Pankoke

In the development of commercial vehicles as well as of passenger cars, the effects of vehicle vibrations on operating safety, health and comfort can only be predicted by numerical simulation when appropriate occupant models are available. Such models must be based on human anatomy and have dynamic properties of real humans in order to achieve realistic results. Since human dynamic behavior depend on posture and percentile, the occupant model needs to be adjustable to these parameters with respect to geometry and dynamic properties [1,2]. Dynamic Human Finite-Element-Model CASIMIR CASIMIR is a non-linear, dynamic finite-element-model of the human body. It consists of a dynamic model of the upper torso with head, neck, shoulders and arms as well as of a dynamic model of the lower extremity with pelvis and legs. The most important part is the lumbar area with dynamic non-linear models of the lumbar spine and of back and abdominal musculature. The frequency-dependent characteristics of the intervertebral discs and the effects of muscle activation and non-linear frequency-dependent muscle properties are included. In the latest stage of development, CASIMIR has been equipped with a compliant model of the body surface in the contact areas to the seat. This results in a very realistic transmission of static and vibrational forces into the human body, see fig. 1. Intense model verification and validation has been performed in all stages of model development, starting with validation of small components like intervertebral disc, ending with validation of whole-body-vibrations using measurements of the dynamic mass / mechanical impedance [4]. For an in-detail examination of stresses in the vertebral bodies and discs, a non-linear submodel of the lumbar spine with an increased number of degrees of freedom can be coupled to the whole-body-model, enabling the researcher to examine local effects of vibrations and single shocks on the lumbar materials. [ ] Since it is well known that human dynamic behavior is significantly affected by anthropometric data and posture, CASIMIR can be individualized to the anthropometric status of single individuals or to the mean values for specific percentile groups. Furthermore, posture can be adjusted to the seating conditions applicable to a specific vehicle. Posture modification capabilities include the variation of the lumbar lordosis [3].

Jan 6, 2006

By Renato Ferreira Lima e Corrêa Pereira

Na manufatura de produtos metálicos, o forjamento é o processo de transformação a quente de materiais dúcteis, como aços e ligas, através de conformação mecânica efetuada com esforço de compressão por uma prensa, de modo que eles assumam os formatos desejados. Este processo normalmente é utilizado para produzir peças de formas complexas e com uma maior precisão dimensional de acordo com a especificidade exigida pelo cliente final. Para obter resultados de qualidade, foi necessária a implantação de técnicas de medição indireta de última geração, que proporcionam ganho de tempo e a redução de desperdício de energia e material, além de aumentar a segurança, reduzindo a presença de pessoas próximas aos materiais para medições manuais. O presente trabalho trata da criação de um sistema de visão que, por meio de análise de imagem, é capaz de coletar a medida do perfil de barras em uma Forjaria em tempo real, podendo ser utilizado durante a operação da prensa, para garantir que o material está em conformidade com o especificado. A execução do sistema em produção aponta que as medidas realizadas apresentam desvio máximo de 2mm em relação àquelas realizadas pelos operadores.

Jul 30, 2018

By Eduardo Batista Teixeira

As indústrias podem possuir diversos sistemas especialistas para a gestão de cada uma das dimensões do negócio e, no caso, dos dados de análise a gestão de dados de laboratório a funcionalidade se dá com o LIMS, Sistema de gerenciamento de dados de laboratório (Laboratory Information Management System) e o Sistemas para o armazenamento de dados históricos de processo, PIMS, (Plant Information Management System). A correlação de dados de processo com dados de qualidade (resultados de análises de laboratório) é fator crítico de sucesso para o acompanhamento e gestão dos processos produtivos. Na intenção de atender as demandas dos usuários das informações correlacionadas, procuram guardar dentro do PIMS as informações do LIMS que agreguem valor para estes usuários. Cada variável historiada no PIMS consome uma posição de armazenamento (TAG). O quantitativo de TAG é parâmetro de licenciamento das soluções PIMS e o uso indiscriminado destes pode inviabilizar o projeto na dimensão custo. O presente trabalho apresenta solução para cadastramento dos resultados de análise utilizando estratégia de hierarquização no banco de dados. Esta estratégia reduzir para 20% (economia de 80% de TAG) do total de posições de armazenamento apuradas durante o levantamento de dados caso fosse utilizada a prática convencional de cadastramento dos dados. A hierarquização de dados reduz consideravelmente a demanda de TAG e não onera o processamento dos dados no momento da pesquisa e apresentação dos dados.

Aug 16, 2017

By Isaias Moreira de Freitas

Componentes de alto custo como rodas ferroviárias estão em pleno desenvolvimento a fim de aumentar o desempenho em operação. Para isso, diversos materiais microligados têm sido testados para obter melhores propriedades mecânicas e metalúrgicas. Esses materiais estão fortemente sujeitos a fraturas devido às solicitações térmicas e mecânicas durante o trabalho. Muitas dessas fraturas frágeis são ocasionadas por propagação de trinca, impacto, fadiga ou alguma falha metalúrgica. Essas fraturas e riscos operacionais vêm aumentando gradativamente com as maiores cargas transportadas. Portanto, novos materiais e processos produtivos devem ser exaustivamente testados a fim de garantir alto desempenho e confiabilidade. O objetivo deste trabalho é avaliar as propriedades dos materiais atuais e de diferentes composições de aços microligados de rodas ferroviárias de vagões, fabricadas pelos processos de fundição e forjamento. As amostras foram submetidas a ensaios metalográficos, mecânicos e de tenacidade à fratura. Foram avaliadas rodas convencionais, microligadas ao vanádio e microligadas ao nióbio. Nas rodas forjada e fundida, foram observadas propriedades de tração e dureza similares, e superioridade para o microligado em relação ao aço convencional. As rodas forjadas apresentaram melhor resistência ao impacto e a tenacidade a fratura, destacando-se a microligada ao nióbio.

Aug 16, 2017

By Tiago Nunes Lima

Novas ligas de Ti estão sendo desenvolvidas como uma alternativa para aplicação em implantes cirúrgicos e em componentes estruturais por possuírem propriedades atraentes em comparação à liga Ti6Al4V, com destaque ao menor módulo de elasticidade, menor citotoxicidade, maior resistência à corrosão e propriedades mecânicas similares, alta resiliência e elevada formabilidade. Este estudo tem como objetivo observar as características mecânicas de ligas Ti35Nb2Sn deformadas a frio e seguidas de envelhecimento. A liga foi laminada a frio com 80% de redução e envelhecida a 400 ºC por 48 horas. Foram realizados ensaios de tração, dureza, metalografia e análise das superfícies de fratura. A liga laminada apresentou uma maior relação de resistência à tração pelo módulo de elasticidade e maior ductilidade do que a liga envelhecida.

Aug 16, 2017

By Daniel de Carvalho Silva

O presente trabalho estuda a evolução microestrutural e mecânica ao longo do processo de produção de um aço baixo carbono com micro adição de molibdênio, destinado a produção de chapas de aço dual phase galvanizadas. Para realização do estudo foi feita a caracterização microestrutural e mecânica ao longo do processo produtivo de amostras (placa, chapa laminada a quente, chapa laminada a frio “full hard”, e galvanizada) deste aço via microscopia ótica e eletrônica de varredura das amostras, avaliação da dureza via microdurômetro, do comportamento mecânico via ensaio de tração, este último somente nas amostras de chapa laminada a quente e galvanizada. Os resultados obtidos revelaram um aumento significativo na resistência mecânica do material conjugada uma alta ductilidade, devido principalmente ao refino de grão e a formação de dispersão de martensita.

Aug 17, 2017

By Luiza Pessoa Moreira

Dois tipos diferentes de aços eutetóides são usados atualmente na construção das estradas de ferro no Brasil. Os trilhos são classificados como Premium ou Standard de acordo com a presença de certos elementos de liga e da realização de tratamento térmico no boleto do trilho. Este trabalho caracteriza a microestrutura, e determina a tenacidade à fratura de cinco desses aços (quatro Premium e um Standard), provenientes de diferentes países. A microestrutura foi avaliada por microscopia ótica (MO) e eletrônica de varredura (MEV). Tamanho de grão e espaçamento interlamelar da perlita foram medidos. Além disso, foram realizados ensaios de tração e de tenacidade à fratura via mecânica de fratura elástica linear (KIC). A metalografia mostrou a presença de perlita fina em todos os aços, com uma distribuição normal de inclusões. Por outro lado, os ensaios mecânicos demonstraram que existe uma diferença significativa de comportamento entre os aços. Os aspectos da microestrutura avaliados foram correlacionados com os resultados de tenacidade à fratura, a fim de mostrar o efeito da microestrutura no comportamento mecânico do aço e tornar possível uma seleção adequada do aço para aplicação na via permanente.

Aug 16, 2017

By Beatriz Cardoso Mendes

O presente trabalho tem como objetivo estudar a viabilidade do uso e a influência do ácido cítrico nas propriedades de pastas e argamassas feitas com cimento Portland CPV ARI, tanto no estado fresco quanto no endurecido. As dosagens de ácido cítrico utilizadas foram 0, 0,4% e 0,8% em relação à massa do aglomerante. Nas pastas de cimento produzidas, foram feitos ensaios de determinação da água de consistência normal e tempo de início e fim de pega. Já nas argamassas foram realizados ensaios de determinação do índice de consistência, densidade de massa, teor de ar incorporado no estado fresco, resistência à compressão axial, nas idades de 7, 14 e 28 dias e análises por meio da técnica de DRX. Os resultados mostram que o ácido cítrico, além de melhorar a trabalhabilidade da massa, contribui para aumento na resistência mecânica nas idades superiores a 14 dias, desde que aplicado em teores aceitáveis.

Jan 16, 2018

By Diogo de Oliveira Azevedo

No presente trabalho, processos de conformação a frio e recozimento foram aplicados à liga de magnésio ZK60A (Mg-6%Zn-1%Zr) com o objetivo de determinar a cinética dos fenômenos de recuperação e recristalização para permitir o refino de grão. Para tanto, foi desenvolvida uma série de matrizes de conformação para a trefilação incremental de barras circulares da liga ZK60A inicialmente recebida no estado envelhecido (T5), resultando em reduções de 7,8%, 15,4%, 22,6% e 29,4%. Após cada passe de trefilação, as propriedades mecânicas do material foram determinadas. O estudo do recozimento foi realizado em amostras com o máximo encruamento a temperaturas de 400°C, 350°C, 300°C, 250°C, 200°C e 150°C. Pela metodologia aplicada, foi possível avaliar a cinética do processo de recristalização da liga ZK60A e determinar a sua energia de ativação.

Aug 8, 2018

By Juliana Porto Guimarães

A crescente demanda por aços galvanizados com alta lubricidade tem impulsionado o desenvolvimento de pós-tratamentos que, aplicados sobre a superfície dos revestimentos, reduzem o atrito entre o ferramental e a chapa durante o processo de estampagem de peças críticas na indústria automotiva. Diante disso, a Usiminas desenvolveu, em parceria com a Quaker, a aplicação do pós-tratamento tipo microfosfato denominado Primecoat Z Auto, com a função de melhorar a estampabilidade de aços galvanizados a quente do tipo GI (Zn puro). Nesse estudo foi avaliada a Razão Limite de Estampagem (RLE) de um aço GI destinado a produção de peças críticas, após aplicação desse pós-tratamento em escala de laboratório. Adicionalmente, foram caracterizadas a morfologia e a constituição química do microfosfato, e o desempenho do aço quanto à fosfatização, à pintura automotiva e à resistência a corrosão. Concluiu-se que o filme de pós-tratamento é amorfo, constituído por Zn, P, Al e Mg, promovendo um excelente ganho de lubricidade ao aço GI, sem interferir nos processos subsequentes de fosfatização e de pintura nas montadoras. Além disso, o material apresentou excelente desempenho quanto à resistência à corrosão.

Jul 30, 2018

By J. D. A. Morrow

TO my mind the National Bituminous Coal Act so far has proved one of the unhappiest experiences that has ever befallen the bituminous coal operators of the United States. Viewed in the light of its ugly consequences everyone should recognize this measure for what it is -a weird thing as unreal as a page from "Alice in Wonderland." Indeed it might be another stanza to the tale of the Walrus and the Carpenter, with the coal operators in the role of the unfortunate oysters who were taken on that memorable ramble. It is time that coal producers open their eyes, jerk themselves out of any lingering hypnotic optimism about the price-fixing provisions of this law, demand the repeal of these corroding clauses, and then set about remedying as best they can the disastrous effects of this retromingent scheme to regulate the coal business.

Jan 1, 1939

This report, 27th in a continuing series1, describes Bureau of Mines research and technologic work on coal and related investigations during 1962. While the brief discussion in each section of the report presents only the highlights of Bureau work during the year, details of many investigations can be found in publications cited in this text. Other work, reported here for the first time, will be covered in greater detail in later publications. Recent trends in coal research and technology both at home and abroad were reviewed in several publications2. Bureau research, as in the past3, continued to stress improved methods of mining, preparing, processing, and using coal. The program included a wide variety of applied and basic studies for developing information useful to the coal mining industry and the coal consumer while promoting wise conservation and utilization of our coal resources.

Jan 1, 1963

This report, 27th in a continuing series1, describes Bureau of Mines research and technologic work on coal and related investigations during 1962. While the brief discussion in each section of the report presents only the highlights of Bureau work during the year, details of many investigations can be found in publications cited in this text. Other work, reported here for the first time, will be covered in greater detail in later publications. Recent trends in coal research and technology both at home and abroad were reviewed in several publications2. Bureau research, as in the past3, continued to stress improved methods of mining, preparing, processing, and using coal. The program included a wide variety of applied and basic studies for developing information useful to the coal mining industry and the coal consumer while promoting wise conservation and utilization of our coal resources.

Jan 1, 1963

It is well known that the ability to influence project value reduces significantly as planning progresses and decisions regarding project parameters are made. However, at the prefeasibility stage in particular, where one of the main aims should be to evaluate a wide range of options in order to select the best for more detailed further study, there is often a reluctance to spend the time and money needed to do this rigorously. This paper demonstrates, by a number of case study examples, how significant increases in value may be obtained by fully evaluating the combinations of alternatives for various project design parameters, including (though not limited to) mining methods, haulage methods, mining rates, processing methods and rates, sequencing of mining, and cut-off grades, with changes and upgrades over time where applicable. The additional value unlocked is typically orders of magnitude greater than the additional cost of the more comprehensive study. The dangers of misuse of simplistic sensitivity analyses and failure to identify how strategies might change in response to changes in external factors are also illustrated, and the importance of selecting the best ægrade descriptorÆ is discussed.

Jan 1, 2007

By R. L. Bruening, N. E. Izatt, S. R. Izatt

The need for selective metal separations has increased as the mining industry encounters more complex ore bodies and demand for higher performance end products expands. The Molecular Recognition Technology (MRT) process uses highly selective SuperLig® resins to remove desired metals from a variety of solutions in the mining and metals processing and recovery industries. MRT separation processes efficiently produce high purity metal products. In this paper, applications of MRT to metal recovery at mg/L to multiple g/L concentration levels are presented and discussed. Specific examples in the precious metal, nickel, cobalt, zinc, copper, and rare earth industries are given.

Jan 1, 2014

By Luiz Fernando Pimentel Simões

Neste trabalho são apresentados o planejamento e preparação para o início da operação, o período de “ramp up” e estabilização da produção da sinterização da Companhia Siderúrgica do Pecém. Incluindo a estruturação e execução do comissionamento; elaboração dos procedimentos para operação aliado a implantação do sistema de gestão da qualidade; definição do quadro de pessoal, seleção, contratação e treinamento; definição das especificações de matérias-primas, aquisição dos primeiros lotes, com desenvolvimento de fornecedores locais; apresentação dos resultados dos principais indicadores de produção e qualidade no período de “ramp up” e estabilização da planta.

Oct 30, 2017

By Laura Pires Ribeiro Martins

Para a produção de peças e componentes automobilísticos, a utilização de ensaios não destrutivos é de grande importância, tanto para a detecção de defeitos como para a estimativa de propriedades físicas e mecânicas. Este estudo tem como objetivo avaliar dois métodos de ensaios não destrutivos (frequência de ressonância e ultrassom) através da determinação do módulo de elasticidade e do amortecimento de vibrações, em ferros fundidos vermiculares de classe FV 450. Estas técnicas também foram avaliadas para identificar a presença de microporosidades de contração na solidificação. Verificou-se que estas metodologias permitem estimar valores de módulo de elasticidade com bastante precisão, superior à obtida com ensaios de tração. Comprovou-se ainda que a capacidade de amortecimento de vibrações, avaliada pela taxa de atenuação da oscilação, é sensível à presença de interfaces na microestrutura do material, bem como à presença de pequenas porosidades.

Aug 16, 2017

An Evaluation of Froth Recovery Measurement Techniques

Sep 13, 2010

By J. D. Budai, D. H. Lowndes, D. P. Norton, D. K. Christen, B. C. Chakoumakos, J. R. Thompson, B. C. Sales

"Artificially-layered structures, consisting of (Sr,Ba,Ca)CuO2 layers in the tetragonal, ""infinite layer"" crystal structure, have been grown by pulsed-laser deposition. Superlattice chemical modulation is observed for structures with SrCuO2 and (Sr,Ca)CuO2 layers as thin as a single unit cell (~3.4 Å). In addition, novel thin film superconductors were formed by using the constraint of epitaxy to stabilize SrCuO2/BaCuO2 superlattices in the infinite layer structure. Using this approach, two new structural families, Ba2Srn-1CUn+l O2n+2+ d) and Ba4Srn-1CUn+3O2n+6+ d, have been synthesized which superconduct at temperatures as high as 70 K. These results represent not only the synthesis of new structural families of superconductors, but also demonstrate that pulsed-laser deposition and epitaxial stabilization can be effectively used to engineer artificially-layered thin-film materials.Advances in the understanding of epitaxial thin-film growth of the cuprates have heightened interest in creating artificially layered superconductors.(1-3) The layered structure of the copper oxide superconductors opens the possibility of forming novel materials by carefully controlling the epitaxial growth of sub-units of the crystal structures. Thin-film growth methods offer unique opportunities for the atomic engineering of new high-temperature superconducting (HTSc) materials through the ability to form artificially layered crystal structures.(4,S) Moreover, the surfaces of single-crystal substrates provide an ""atomic template"" that can be used to stabilize epitaxial films in metastable crystal structures.An important development in forming new HTSc compounds by artificially-layered epitaxy has been the epitaxial growth of (Sr,Ca)CuO2 films in the so-called infinite layer structure.(6-17) This material, which can be considered the parent compound of all of the copper oxide superconductors, has a relatively simple, layered structure consisting of CUO2 planes separated by planes of alkaline earth elements.(18) Bulk synthesis of (Sr,Ca)CuO2 with the tetragonal, infinite layer structure generally requires the use of high pressure and high temperature bulk processing techniques.(19-24) However, recent experiments show that this metastable compound can be epitaxially stabilized at less than atmospheric pressure, resulting in the growth of tetragonal (Sr,Ca)CuO2 single crystal thin films of the infinite layer defect perovskite structure by pulsed-laser deposition (PLD) over a wide range of growth conditions.(6-17)"

Jan 1, 1994

By Jéssica Vicente Luiz, Rayander Martins Pimenta, Everton Pedroza dos Santos

The Hybrid Pelletized Sinter (HPS) is a agglomeration process that involves the combination of conventional sintering and pelletizing techniques and can be used with the purpose of obtaining improvements in the agglomeration stage of iron ore, and one of the great advantages of the process is the use of a wide particle size range of the ore. In this way, the superfines of low-cost ores, which are improper in sintering, can be used in the HPS process for the formation of the quasi-particle. The use of HPS with the sintering plants of the industries presented throughout the study, enabled an increase in productivity, decreased fuel utilization and reduced slag formation in blast furnaces. Thus, the present study aims to present a review of the literature on the Hybrid Pelletized Sinter (HPS) process and its main characteristics, as well as the results obtained by the companies that adopted the process.

Oct 1, 2019