https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/175899 2026-04-30T10:49:16Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/273209 Caracterização do eletrodo de aterramento de aço AISI 304L após operação em forno de indução Campachi, Bruno Oliveira Os fornos de indução com cadinho exigem sistemas de segurança, dentre os quais se destaca o eletrodo de aço AISI 304L, que é passante pelo refratário, promove o aterramento do banho metálico e atua como sistema de detecção de possíveis penetrações metálicas em direção à bobina, garantindo a segurança operacional. A compreensão dos mecanismos de falha pode contribuir para o aumento da segurança operacional do forno, além de subsidiar estratégias de mitigação de danos e de prolongamento da vida útil do componente. Este trabalho tem como objetivo caracterizar o eletrodo de aterramento de aço AISI 304L após o fim de sua vida útil, determinada pelo desgaste do refratário ou pela falha do sistema de aterramento. A análise busca avaliar a ocorrência de difusão de carbono do metal fundido para o eletrodo, a formação de carbonetos, a segregação de cromo nos contornos de grão e suas correlações com os valores de microdureza e resistividade elétrica. As análises foram conduzidas em diferentes regiões do eletrodo, variando a distância em relação ao metal líquido, por meio de microscopia óptica e eletrônica, simulações termodinâmicas (Thermo-Calc), microdureza, resistividade elétrica e composição química. A avaliação estatística dos dados de microdureza foi conduzida por meio dos testes de Shapiro-Wilk, para verificação da normalidade, e de Levene, para homogeneidade de variâncias, seguidos do teste t de Student para comparação de médias. As análises microestruturais revelaram microsegregação de cromo, indicando possível redução da resistência à corrosão e maior volume de carbonetos nas regiões próximas à extremidade em contato com o metal líquido. As imagens de MEV evidenciaram um gradiente de carbono mais acentuado nessa área e um gradiente térmico ao longo do eletrodo, refletido em variações no tamanho de grão. As medições de microdureza mostraram diferenças significativas entre as regiões analisadas, com valores mais elevados de 272,1 HV e 317,2 HV nas extremidades. O aumento de dureza em uma delas está associado ao maior teor de carbono e à nucleação de carbonetos M7C3 por difusão durante o uso, enquanto na outra resulta de tensões de compressão causadas pela restrição mecânica da carcaça metálica, que limita a dilatação térmica e gera encruamento localizado. O gradiente térmico e a diferença de expansão entre o aço da carcaça e o material cerâmico promovem microdeformações permanentes e um campo de tensões não uniforme ao longo do eletrodo. Esses fatores influenciaram diretamente as propriedades elétricas do material. A resistividade média aumentou de 0,712 µO·m para 0,779 µO·m após o uso, correspondendo a uma redução de condutividade de 1,40 MS/m para 1,29 MS/m, uma variação de cerca de 8%, atribuída a modificações microestruturais como crescimento de grão e a difusão de carbono da carga líquida para o eletrodo, que dificultam o transporte eletrônico. Contudo, esse aumento não é suficiente para comprometer o desempenho funcional do eletrodo no forno de indução.; Abstract: Induction furnaces with a crucible require safety systems, among which the AISI 304L steel electrode stands out. This electrode passes through the refractory, provides grounding of the molten bath, and acts as a detection system for possible metallic penetrations toward the coil, ensuring operational safety. Understanding the failure mechanisms can enhance the furnace?s operational safety and support strategies to mitigate damage and extend the component?s service life. This study aims to characterize an AISI 304L grounding electrode after the end of its service life, as determined by refractory wear or failure of the grounding system. The analysis evaluates carbon diffusion from the molten metal into the electrode, carbide formation, chromium segregation at grain boundaries, and their correlations with microhardness and electrical resistivity. Examinations were performed in different regions of the electrode at varying distances from the molten metal using optical and electron microscopy, thermodynamic simulations (Thermo-Calc), microhardness testing, electrical resistivity measurements, and chemical composition analysis. Statistical analysis of microhardness data was carried out using the Shapiro Wilk test for normality and Levene?s test for homogeneity of variances, followed by Student?s t-test for mean comparisons. Microstructural analyses revealed chromium microsegregation, indicating a potential reduction in corrosion resistance and a higher carbide volume fraction in regions near the end in contact with the molten metal. SEM images showed a more pronounced carbon gradient in this area and a thermal gradient along the electrode, reflected in variations in grain size. Microhardness measurements showed significant differences among the analyzed regions, with higher values of 272.1 HV and 317.2 HV at the ends. The hardness increase at one end is associated with higher carbon content and the diffusion-driven nucleation of M7C3 carbides during service, whereas at the other end it results from compressive stresses caused by mechanical constraint from the metallic shell, which limits thermal expansion and produces localized strain hardening. The thermal gradient and the mismatch in thermal expansion between the shell steel and the ceramic material promote permanent microdeformations and a nonuniform stress field along the electrode. These factors directly affected the material?s electrical properties. The average resistivity increased from 0.712 µO·m to 0.779 µO·m after service, corresponding to a decrease in conductivity from 1.40 MS/m to 1.29 MS/m (? 8%), attributed to microstructural changes such as grain growth and carbon diffusion from the molten charge into the electrode, which hinder electron transport. Nevertheless, this increase is not sufficient to compromise the electrode?s functional performance in the induction furnace. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Joinville, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciências Mecânicas, Joinville, 2026. 2026-01-01T00:00:00Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/273198 Elaboração de requisitos de produto empregando grandes modelos de linguagem Castelini, Gustavo Rafael A definição de requisitos de produto representa uma das etapas mais críticas do Processo de Desenvolvimento de Produtos (PDP), sendo responsável por traduzir necessidades dos clientes em especificações técnicas viáveis. Falhas nessa etapa produzem retrabalho, custos elevados e produtos de baixa qualidade. Este trabalho tem por objetivo propor um método para a utilização de Grandes Modelos de Linguagem (LLMs) como ferramenta de suporte à geração de requisitos de produto na fase de projeto informacional do PDP. Em termos metodológicos, foi realizada uma revisão bibliográfica sistemática baseada no protocolo PRISMA para identificar o estado da arte na aplicação de LLMs em Engenharia de Requisitos, seguida do desenvolvimento de um método composto por cinco prompts sequenciais que processam feedbacks textuais de clientes, informações de persona e direcionadores estratégicos para gerar requisitos dos clientes e requisitos do produto. O método foi aplicado experimentalmente por meio de estudos de caso em duas empresas do setor de tecnologia com produtos do tipo software como serviço (SaaS), utilizando dados reais de feedbacks de usuários. A verificação adotou estratégia de triangulação múltipla, combinando avaliação quantitativa realizada por especialistas internos às empresas e avaliação qualitativa conduzida com especialistas externos por meio de análise temática fundamentada nos constructos da Teoria Unificada de Aceitação e Uso de Tecnologia (UTAUT). Os resultados indicam alto nível de compreensibilidade e não-ambiguidade nos requisitos gerados, confirmando a capacidade dos LLMs de produzir textos de elevada qualidade linguística. Contudo, foram identificadas limitações na dimensão de abstração, com tendência do modelo a preencher lacunas com conteúdo relacionado, mas não explicitamente solicitado. Os avaliadores externos reconhecem a capacidade de síntese e agrupamento de informações não estruturadas como vantagem diferencial significativa da tecnologia, ao mesmo tempo em que apontam a dependência crítica da qualidade dos dados utilizados, do contexto fornecido nos prompts e a necessidade de validação humana dos resultados gerados. Conclui-se que é possível empregar um método estruturado de prompts na geração de requisitos de produto, tornando o processo mais ágil e alinhado às expectativas dos clientes, com potencial de aplicação em organizações que dispõem de base consolidada de feedbacks textuais.; Abstract: Defining product requirements is one of the most critical stages of the Product Development Process (PDP), as it involves translating customer needs into viable technical specifications. Failures at this stage lead to rework, increased costs, and low-quality products. This work aims to propose a method for using Large Language Models (LLMs) as a tool to support product requirements generation during the informational design phase of the PDP. A systematic literature review based on the PRISMA protocol is conducted to identify the state of the art in the application of LLMs to Requirements Engineering, followed by the development of a structured method comprising a pipeline of five sequential prompts that process textual customer feedback, persona descriptions, and strategic drivers to generate customer requirements and product requirements. The method is validated experimentally through case studies in two technology companies offering Software-as-a-Service (SaaS) products, using real user feedback data. Verification adopts a multiple triangulation strategy, combining quantitative evaluation by internal company experts and qualitative evaluation by external specialists through thematic analysis grounded in the constructs of the Unified Theory of Acceptance and Use of Technology (UTAUT). Results indicate a high level of comprehensibility and clarity in the generated requirements, confirming the capacity of LLMs to produce linguistically high-quality artifacts. However, limitations are identified in the abstraction dimension, with a tendency for the model to fill gaps with related content not explicitly requested. External evaluators recognize the synthesis and grouping of unstructured information as a significant differential advantage of the technology, while emphasizing the critical dependence on the quality of the input data, the context provided in the prompts and the need for human validation of the outputs. It is concluded that a structured promptbased method can be effectively employed for product requirements generation, making the process more efficient and better aligned with customer expectations, with applicability in organizations that maintain a consolidated base of textual user feedback. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Joinville, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciências Mecânicas, Joinville, 2025. 2026-01-01T00:00:00Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/273029 Redução de congestionamento em retroáreas portuárias: um estudo de caso sobre os impactos dos bolsões de estacionamento para caminhões usando modelagem baseada em agentes Benedecti, Raíza Celeghin O comércio internacional é fundamental para a economia brasileira, representando 23,5% do PIB em 2024. Nesse cenário, o Porto de Itapoá emerge como um fator-chave, movimentando cerca de 8,75% dos contêineres no Brasil no mesmo período. Com a previsão de dobrar sua capacidade anual de movimentação até 2033, surge uma pressão crescente sobre a infraestrutura da retroárea do porto, exigindo soluções de gerenciamento de congestionamento e melhoraria da fluidez das operações. Esta dissertação tem como objetivo apresentar o desenvolvimento de um modelo de simulação baseada em agentes para avaliar a fluidez do tráfego de caminhões em retroáreas portuárias. Implementado no AnyLogic®, o modelo é aplicado como estudo de caso ao Porto de Itapoá, em Santa Catarina, Brasil, com o intuito de analisar a eficiência operacional da infraestrutura existente e propor uma intervenção física que otimize o fluxo de veículos: um bolsão de estacionamento. A partir da comparação de desempenho de cenários simulados, buscou-se identificar os impactos da implantação do bolsão utilizando indicadores de Tempo Total de Ciclo, Emissão de CO2, Velocidade de Operação na Retroárea, entre outros. Os resultados revelam que a infraestrutura pode ser capaz de reduzir em 49,7% o Tempo Total de Ciclo enquanto evita a emissão de 563,3 tons de CO2 por ano e aumenta a velocidade média dos caminhões de 10km/h para 50km/h para a movimentação prevista no cenário pós-expansão do Terminal. O modelo desenvolvido visa fornecer subsídios para o planejamento estratégico da retroárea portuária, contribuindo para decisões mais eficazes, sustentáveis e alinhadas às demandas crescentes do setor logístico.; Abstract: International trade is fundamental to the Brazilian economy, representing 23,5% of 2024 national Gross Domestic Product. In this scenario, Port Itapoá emerges as a key player, handling about 8,7% of containers in Brazil in the same period. Given the projected doubling of its annual handling capacity, there is increasing pressure on the infrastructure of the port's hinterland, requiring congestion management solutions to improve fluidity of operations. This master dissertation project aims to present the development of an agent-based simulation model to evaluate the fluidity of truck traffic in port hinterlands. The model is applied to the study case of Port Itapoá, located in Santa Catarina, Brazil, with the purpose of analyzing the operational efficiency of the existing infrastructure and proposing an intervention to optimize vehicle flow: a truck parking facility by assessing the Total Cycle Time, CO2 Emission, Operating Speed in the Hinterland, among others. The results reveal that the infrastructure is able to reduce Total Cycle Time by 49.7% while avoiding the emission of 563.3 tons of CO2 per year and increases the average speed of trucks from 10km/h to 50km/h for the post-expansion scenario. The proposed model aims to provide subsidies for the strategic planning of the port hinterand, contributing to more effective, sustainable decisions aligned with the growing demands of the logistics sector. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Joinville, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciências Mecânicas, Joinville, 2026. 2026-01-01T00:00:00Z https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/272172 Parâmetros de entrada da soldagem FCAW: efeito combinado do gás de proteção e das características do eletrodo no desempenho e qualidade do cordão de solda Bascini Junior, Jorge Luis Para que uma empresa do ramo produtivo se mantenha competitiva no mercado, é fundamental que os produtos oriundos de seus processos de manufatura sejam produzidos com qualidade adequada associada a uma relativa alta produtividade, de modo que os custos de produção sejam os menores possíveis. Em relação às empresas da área metal mecânica que utilizam a soldagem como processo de manufatura, estes fatores podem ser traduzidos em aspectos dimensionais do cordão de solda e capacidade produtiva do processo. Nesse cenário, o processo de soldagem com arame tubular (FCAW ? Flux Cored Arc Welding) se destaca como uma alternativa industrialmente relevante, em função de características que permitem simultaneamente aumentar a produtividade e manter a qualidade das juntas soldadas. Porém, o comportamento desempenhado pela combinação do gás de proteção e da composição e diâmetro do arame-eletrodo em relação à morfologia dos cordões de solda e à capacidade produtiva obtida pelo processo ainda são questões pouco exploradas na literatura. Diante deste cenário, o presente trabalho tem o objetivo de investigar a influência destes três parâmetros e, assim, obter uma melhor compreensão a respeito do comportamento das mesmas como forma de contribuição para o conhecimento deste processo de soldagem. Para tanto, é empregada uma metodologia com o objetivo de caracterizar a influência de arames tubulares de caráter básico e rutílico, com diâmetros de 1,2 e 1,6 mm e gases de proteção com composição de Ar+25%CO2 e CO2 puro nas características morfológicas dos cordões de solda, tais como altura do reforço, largura, diluição, convexidade e penetração. Além disso, ainda é avaliada a estabilidade do processo, bem como as taxas de fusão e deposição de arame com o intuito de investigar a influência de tais parâmetros em relação à capacidade produtiva do processo. Os resultados indicaram que o gás de proteção foi o fator de maior impacto sobre a estabilidade do arco, seguido pelo tipo de arame; a mistura Ar+25% CO2 e o arame rutílico apresentaram desempenho superior em relação, respectivamente, ao CO2 puro e ao arame básico, além de proporcionarem maiores massas de material depositado e menores perdas de metal fundido. No que tange ao diâmetro do consumível, o arame de 1,6 mm apresentou menor variabilidade relativa da corrente; contudo, nas janelas operacionais avaliadas, operou com energia provavelmente insuficiente para reproduzir a morfologia obtida com 1,2 mm, indicando a necessidade de ensaios em faixas superiores de tensão e corrente. Ainda assim, o 1,6 mm favoreceu características morfológicas associadas à penetração.; Abstract: For a manufacturing company to remain competitive in the market, its products must be produced with adequate quality and relatively high productivity, so that production costs are kept as low as possible. For companies in the metalworking industry that use welding as a manufacturing process, these factors can be expressed in terms of weld bead dimensional characteristics and the productive capacity of the process. In this context, flux cored arc welding (FCAW ? Flux Cored Arc Welding) stands out as an industrially relevant alternative, thanks to features that enable simultaneous increases in productivity and the quality of welded joints. However, the behavior resulting from the combined effects of shielding gas, electrode wire composition, and diameter on weld bead morphology and the productive capacity of the process remains poorly explored in the literature. In view of this scenario, the present work aims to investigate the influence of these three parameters and thus to obtain a better understanding of their behavior, thereby contributing to the knowledge of this welding process. To this end, a methodology is employed to characterize the influence of basic and rutile flux-cored wires, with diameters of 1.2 and 1.6 mm, and shielding gases with compositions of Ar+25% CO2 and pure CO2 on the morphological characteristics of weld beads, such as reinforcement height, width, dilution, convexity, and penetration. In addition, process stability and wire melting and deposition rates are evaluated to assess their influence on the process's productive capacity. The results indicate that the shielding gas is the factor with the greatest impact on arc stability, followed by wire type; the Ar+25% CO2 mixture and the rutile wire show superior performance compared with, respectively, pure CO2 and the basic wire, in addition to providing larger masses of deposited material and lower losses of molten metal. Regarding the consumable diameter, the 1.6 mm wire exhibits lower relative current variability; however, within the operating windows evaluated, it operates with energy that is probably insufficient to reproduce the morphology obtained with the 1.2 mm wire, indicating the need for tests at higher voltage and current levels. Even so, the 1.6 mm wire favors morphological characteristics associated with penetration. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Joinville, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciências Mecânicas, Joinville, 2025. 2026-01-01T00:00:00Z