VETOR - Revista de Ciências Exatas e Engenharias https://periodicos.furg.br/vetor <p>A VETOR - Revista de Ciências Exatas e Engenharias (ISSN 0102-7352, ISSN Eletrônico 2358-3452) passou a publicação semestral desde 2005. Aceita trabalhos inéditos que apresentem resultados de estudos e pesquisas relacionados com as áreas de Ciências Exatas, Engenharias, Química e áreas afins.</p> pt-BR gmplatt@furg.br (Gustavo Mendes Platt) angelicacdm@gmail.com (Angélica C. D. Miranda) Fri, 15 Jul 2022 14:35:53 -0300 OJS 3.2.1.4 http://blogs.law.harvard.edu/tech/rss 60 Editorial https://periodicos.furg.br/vetor/article/view/14469 Gustavo Platt; Antônio Luís Schifino Valente Copyright (c) 2022 VETOR - Revista de Ciências Exatas e Engenharias https://periodicos.furg.br/vetor/article/view/14469 Fri, 15 Jul 2022 00:00:00 -0300 Mapas de difusão na busca de outliers de curvas de polarização https://periodicos.furg.br/vetor/article/view/13500 <p>Este trabalho propõe uma abordagem de uma eficiente técnica de redução de dimensionalidade não linear conhecida como mapas de difusão na identificação de <em>outliers</em> de curvas de polarização. Tais curvas avaliam a cinética global de processos eletroquímicos de eletrodos em meios corrosivos sob condições estacionárias, mas que apresentam variações de natureza experimental ou por erros sistemáticos que possam ocorrer. Assim, a busca por <em>outliers</em> se faz necessária pois, no contexto em questão, permitiria extrair do conjunto das curvas experimentais em análise aquelas que, eventualmente, não traduzem de forma adequada o comportamento do material imerso no meio corrosivo a um dado potencial aplicado. A esperança é conseguir um ganho na taxa de classificação, eliminando-se dados muito improváveis do conjunto de amostras. Classificá-los corretamente é um desafio pois a forte não linearidade típica de curvas de polarização e a superposição tornam a tarefa difícil. Neste trabalho, estudou-se dois aços inoxidáveis em solução aquosa com 3,5 % NaCl. Por meio da matriz de difusão e do mapa de cores a ela associada, a técnica de mapas de difusão conseguiu encontrar satisfatoriamente outliers de ambos os aços utilizados, mostrando-se útil diante da abordagem proposta.</p> Carlos Alberto Lopes dos Santos de Oliveira, Ivan Napoleão Bastos, Francisco Duarte Moura Neto Copyright (c) 2022 VETOR - Revista de Ciências Exatas e Engenharias https://periodicos.furg.br/vetor/article/view/13500 Wed, 03 Aug 2022 00:00:00 -0300 Homogeneização Assintótica e Cálculo Fracionário na modelagem de meios micro-heterogêneos: uma introdução com o caso de uma barra funcionalmente graduada, microperiódica e linear https://periodicos.furg.br/vetor/article/view/13759 <p>O estudo de materiais com estrutura complexa, como os funcionalmente graduados, tem cada vez mais chamado a atenção, seja pela dificuldade em obter os resultados ou pela importância de tais materiais em diversos ramos da indústria. Neste trabalho, o Método de Homogeneização Assintótica e ferramentas do Cálculo Fracionário são aplicados para modelar o comportamento um material micro-heterogêneo, como os funcionalmente graduados. O interesse principal desse trabalho é encontrar uma forma de associar ambas metodologias, que têm fornecido bons resultados quando aplicadas em problemas envolvendo estruturas complexas, mas de forma separada. Os resultados obtidos mostram que cada metodologia reproduz diferentes aspectos do fenômeno: a Homogenização está nos detalhes da microestrutura, enquanto que a derivada fracionária se ocupa de um comportamento macroscópico, cuja natureza pode ser dissipativa. Aqui estão resultados importantes, porém uma abordagem mais profunda e diversificada é necessária a fim de fornecer conclusões mais fortes e generalizadas acerca do tema.</p> Roberto Martins da Silva Décio Júnior, Adriano De Cezaro, Leslie Darien Pérez-Fernández Copyright (c) 2022 VETOR - Revista de Ciências Exatas e Engenharias https://periodicos.furg.br/vetor/article/view/13759 Fri, 15 Jul 2022 00:00:00 -0300 Efeito dos revestimentos H-DLC nas forças de atrito came-tucho de ação direta https://periodicos.furg.br/vetor/article/view/13417 <p>Nos motores de combustão interna, o trem de válvulas é responsável por até 25% das perdas por atrito em frequências rotacionais abaixo de 2000 rpm. Perdas importantes por atrito no trem de válvulas vêm do contato entre o came e o tucho. Apesar das especificações do fabricante para o lubrificante do motor, a viscosidade do lubrificante pode ser alterada em algumas condições, afetando as forças de contato came-tucho. Além disso, as condições da superfície do came e do tucho podem afetar essas forças de atrito. Este trabalho apresenta um aparato experimental de bancada monoválvula e resultados para investigações de força de atrito, utilizando lubrificante de motor envelhecido SN5W30, com modificações de viscosidade. A influência de uma coroa de tucho revestida com H-DLC é investigada, comparando com tucho padrão. Esses experimentos mostraram que, sob condições experimentais específicas, as forças de atrito entre o came e o tucho, quando o revestimento H-DLC é aplicado, são menores do que com o tucho padrão, para todas as viscosidades do lubrificante.</p> Leandro Ratamero, Paulo Vencovsky Copyright (c) 2022 VETOR - Revista de Ciências Exatas e Engenharias https://periodicos.furg.br/vetor/article/view/13417 Fri, 29 Jul 2022 00:00:00 -0300 Análise de vigas sobre base elástica via métodos variacionais https://periodicos.furg.br/vetor/article/view/13748 <p>O estudo de vigas é um dos principais problemas investigados na Engenharia Civil, sendo estas estruturas regidas por equações diferenciais. Este artigo busca identificar soluções numéricas da equação de equilíbrio de vigas sobre base elástica, utilizando o Método dos Elementos Finitos e aplicando os métodos variacionais, a saber, Colocação, Sub-regiões e Método dos Mínimos Quadrados, visando comparar os resultados obtidos através de experimentações numéricas e a solução analítica, para identificar o método variacional que fornece a melhor solução aproximada, condizente com a solução analítica. Trata-se de uma revisão bibliográfica, com abordagem descritiva e realização de simulações numéricas utilizando a linguagem de programação, Phyton. Comparamos as soluções do problema modelo para dois casos diferentes, utilizando os métodos citados anteriormente, constatando que no 1° caso, os Métodos das Sub-regiões e Colocação fornecem a melhor aproximação para os deslocamentos verticais, com uma função base polinomial, enquanto no 2° caso a função trigonométrica fornece uma melhor aproximação, apresentando variações significativas em relação ao 1° caso, devido às mudanças nos parâmetros, coeficiente de mola (K), módulo de elasticidade longitudinal (E) e inércia da seção transversal (I).</p> Raquel Priscila Ibiapino, Anderson Kerlly Rodrigues Sousa Copyright (c) 2022 VETOR - Revista de Ciências Exatas e Engenharias https://periodicos.furg.br/vetor/article/view/13748 Fri, 15 Jul 2022 00:00:00 -0300 Influência do Parâmetro N no Algoritmo de Talbot-Fixo para a Inversão Numérica da Transformada de Laplace https://periodicos.furg.br/vetor/article/view/13754 <p>Neste artigo, são explorados os aspectos computacionais do método de Talbot-Fixo para a inversão numérica da Transformada de Laplace e sua eficiência no tratamento de um conjunto de funções elementares de natureza exponencial, oscilatória e logarítmica, a partir da investigação da influência do parâmetro livre <em>N</em>. Os resultados numéricos são comparados à solução analítica, calculando-se o erro absoluto. O melhor valor para <em>N</em>, em cada classe de função estudada, nos quais o método apresenta resultados satisfatórios, foram determinados. Observou-se que aumentar o número de termos do somatório para a aproximação (além do valor ótimo) não implica em obter resultados mais refinados. De um modo geral, fundamentado nos dados obtidos, conclui-se que o método de Talbot-Fixo é eficiente para a inversão de todas as classes de funções elementares avaliadas neste trabalho.</p> George Ricardo Libardi Calixto, Elisandra Konflanz Freitas, Juciara Alves Ferreira, Bárbara Denicol do Amaral Rodriguez, João Francisco Prolo Filho Copyright (c) 2022 VETOR - Revista de Ciências Exatas e Engenharias https://periodicos.furg.br/vetor/article/view/13754 Fri, 15 Jul 2022 00:00:00 -0300 Avaliação da Cinética de Degradação Térmica de Membranas de Acetato de Celulose Híbridas usando Métodos Isoconversionais https://periodicos.furg.br/vetor/article/view/13766 <p>As membranas de acetato de celulose são amplamente utilizadas na indústria, nos processos de purificação de água, principalmente na dessalinização. Com algumas propriedades limitantes, a síntese de membranas híbridas aparece como uma alternativa para o desenvolvimento de materiais de alto desempenho. Para sua aplicação, o conhecimento da estabilidade térmica é crucial. Neste trabalho, a cinética de degradação térmica de membranas híbridas de acetato de celulose AC-SiO2-(CH2)3NH2 é avaliada a partir de análise termogravimétrica, em três taxas de aquecimento, 5; 10 e 20 °C/min. Os métodos isoconversionais propostos por Kissinger, Flynn-Wall-Ozawa e Friedman foram usados para o presente estudo da cinética de degradação. Observou-se que a inserção do silício na estrutura polimérica promoveu estabilidade térmica à membrana, apresentando energia de ativação superior à membrana de acetato de celulose puro, passando de 240,28 para 1039,01 kJ/mol, pelo método de Friedman. Em contraste, o aumento na concentração de nitrogênio diminui sua estabilidade térmica em relação à membrana de acetato de celulose com silício incorporado, reduzindo a energia de ativação de 1039,01 para 250,50 kJ/mol. No entanto, é mais estável do que a membrana de acetato de celulose pura. A avaliação realizada neste estudo explicou a influência da variação mínima na composição química contra a estabilidade térmica de membranas híbridas, sendo um fator de grande importância para sua aplicação.</p> Gesiane Mendonça Ferreira, Daniella da Silva Herdi, Kelly Cristine Da Silveira, M. Clara Gonçalves, Mônica Calixto Andrade Copyright (c) 2022 VETOR - Revista de Ciências Exatas e Engenharias https://periodicos.furg.br/vetor/article/view/13766 Fri, 15 Jul 2022 00:00:00 -0300 Medida de Porosidade em Compósitos B4C-Nb por Meio de Análise e Processamento Digital de Imagem https://periodicos.furg.br/vetor/article/view/13687 <p>Esforços constantes de pesquisa têm sido conduzidos na seleção de materiais com o intuito de combinar e aprimorar as propriedades de interesse, o tempo de vida útil e o custo de produção. Nesse contexto, o carbeto de boro (B<sub>4</sub>C) se destaca por possuir um elevado desempenho mecânico, sendo o material que possui a quarta maior dureza (&gt;29,1GPa) entre os materiais cerâmicos. Entretanto, a porosidade é vista como fator limitador do alto desempenho desse grupo de materiais, ao qual o B<sub>4</sub>C se encontra. O controle da porosidade é usualmente realizado por meio de técnicas imprecisas, de medidas indiretas ou de alto custo para a sua quantificação. Este trabalho objetivou quantificar a porosidade de compósitos de carbeto de boro-nióbio (B<sub>4</sub>C-Nb) obtidos por processo de sinterização em alta pressão – alta temperatura (HPHT- high pressure high temperature) através de análise e processamento digital de imagens (PDI) obtidas por microscopia ótica (MO) após preparação da superfície com parâmetros controlados e automatizados. Os resultados obtidos por PDI foram comparados com valores de densidade relativa obtidos por método de porosimetria por intrusão de mercúrio. Os compósitos foram observados por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e submetidos a análise química semi-quantitativa por Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) que confirmou os poros observados por MO.</p> Marcos Paulo Dornellas, Vinicio Coelho da Silva, Getúlio da Silva Abreu, Geronimo Perez, Marcello Filgueira, Marília Garcia Diniz Copyright (c) 2022 VETOR - Revista de Ciências Exatas e Engenharias https://periodicos.furg.br/vetor/article/view/13687 Fri, 15 Jul 2022 00:00:00 -0300