[pt] Em uma ferrovia, o veículo interage dinamicamente com a superestrutura (trilhos, palmilha e dormentes) e a subestrutura (lastro, sublastro e sub- base). O conforto dos passageiros, a vibração no solo e a freqüência dos trabalhos, de manutenção tanto dos veículos como também dos trilhos são determinadas considerando-se que todos os elementos estruturais interagem entre si. A resposta de cada componente estrutural é sensível µa pressão do eixo da roda no trilho, µas irregularidades na superfície do trilho e µa velo- cidade do trem, que está relacionada com à velocidade crítica na ferrovia (velocidade da fase mínima com que as ondas se propagam no trilho e no dormente). No projeto de uma nova ferrovia, como também na própria ava- liação das condições de trabalho de ferrovias existentes, todos os aspectos brevemente mencionados acima têm que ser levados em conta em um modelo matemático. A interação trilho-palmilha-dormente-lastro é representada por um modelo unidimensional em que os trilhos são representados por vigas de Timoshenko, assim como os dormentes; o lastro é representado por uma fundação elástica com amortecimento viscoso. A interação local entre tri- lho e dormente é simulada utilizando um elemento de treliça com rigidez e amortecimento. As propriedades mecânicas de cada componente da ferro- via são na maioria dos casos desconhecidas, principalmente as propriedades do lastro. Para cada elemento, são desenvolvidas as equações de equilíbrio entre esforços e deslocamentos. As equações de equilíbrio global são dadas por um desenvolvimento em série das matrizes de massa, rigidez e amorte- cimento em função de uma freqüência circular de vibração. O interesse final é a resposta transiente no domínio do tempo, obtida utilizando técnicas de superposição modal. Por fim, são propostos três modelos globais para a ferrovia, obtidos considerando algumas modificações no dormente. / [en] In a railway, the vehicle interacts dynamically with a track superstructure (rails, rail pad and sleepers) and sub-structure (ballast, sub-ballast, sub- grade). Passengers' comfort, environmental loading (ground vibration) and frequency of maintenance works of vehicles as well as of the track are deter- mined by the way all the structural elements interact. The response of each single structural component is sensitive to the wheel-axle pressure on the track, the effects of joint in un welded rails, the unevenness of wheel and rail, and the train speed as referred to the track critical velocity (minimum phase velocity of bending waves propagating in the track rails, supported by the ballast). An important issue is for example how the ballast will be affected when old, soft, timber sleepers and replaced by much, stiffer, pres- tressed concrete elements, and how newly introduced irregularities propa- gate along the track, among uncountable mathematical model possibilities, the presents a rail-pad-sleeper-ballast model mainly based on an assemble of Timoshenko beam elements (for the rail) including, in case of the sle- epers, elastic foundation (for the ballast) and viscous damping. The local interaction of the rail-pad-sleeper set is simulated with a bar element that includes damping. The dissertation reports on the numerical model, which relies on exact, dynamic beam and truss elements derived on a variational basis for the frequency-domain analysis. The model enable the assessment of the vibration characteristics of a rail track, the inverse evaluation of se- veral mechanical properties of the structural components and eventually, if everything goes well, the assessment of a dynamic behavior of the rail track actual service load. Theoretical basis for transient analysis is the advanced mode superposition technique. Finally, are proposed three global models for the railway, obtained considering some modifications in the sleeper.

[pt] A utilização de materiais de construção civil a base de cimento reforçado com fibras vem aumentando rapidamente nos últimos anos. No Brasil um vasto programa experimental para avaliar o comportamento mecânico desses materiais através de ensaios de flexão monotônicos e de compressão, vem sendo desenvolvidos na PUC/RIO desde 1979. Este trabalho procura dar continuidade a essa linha de pesquisa, sendo o primeiro a estudar o comportamento em fadiga de compósitos cimentícios reforçados com polpa de bambu, através de curvas de vida-fadiga S-N e da cinética de crescimento de trincas. As curvas S-N foram levantadas para compósitos entalhados e não entalhados, contendo 6% em massa de polpa em relação a massa de cimento. Essas curvas foram modeladas, com base nas propriedades mecânicas básicas levantadas nos ensaios de compressão e flexão. Com o objetivo de verificar a aplicabilidade da lei de Paris à cinética de crescimento de trincas de fadiga nesses compósitos, foi levantada a relação entre o comprimento da trinca a e o número de ciclos N durante a propagação estável da mesma, adotando-se teores de reforço de 6 e 14% em relação a massa de cimento. Finalmente as superfícies de fratura foram avaliadas por meio de microscópio eletrônico de varredura. / [en] The use of fiber reinforced cementious composites as construction materials in civil engineering has rapidly grown in the last few years. In Brasil, a large experimental program for evaluating the mechanical behavior of these materials has been developed in PUC-RIO since 1979. The present study has the purpose of evaluating the fatigue behavior of cementitious composites by means of determining the S-N curves for notched and unnotched specimens. The fatigue curves were modeled using basic mechanical properties determined by means of compression and slow bend tests. With the purpose of verifying the applicability of Paris law to the fatigue crack growth kinetics, the crack length was determined as a function of the number of cycles N during stable crack propagation, for composites containing 6% and 14% weight percentage of bamboo pulp relative to the weight of cement. Finally, the fracture surface was analyzed by means of scanning electron microscopy.

[pt] O trabalho tem como foco a análise da eficiência logística em empresas de comércio eletrônico, estudando, em particular, o caso da SomLivre.Com. A eficiência das empresas de comércio eletrônico será comparativamente avaliada utilizando-se a metodologia de Análise Envoltória de Dados (DEA), permitindo assim situar a empresa estudada em relação ao contexto e desempenho do comércio eletrônico nacional. Os resultados da análise DEA são interpretados para a SomLivre.Com, destacando-se fatores ligados aos processos logísticos, principalmente quanto ao atendimento do pedido ou fulfillment, que podem contribuir para ampliar o seu nível de eficiência. / [en] The main focus of this M. Sc. thesis is the analysis of the logistics efficiency of e-commerce firms with special emphasis on the case of SomLivre.com. The efficiency of e-commerce companies will be comparatively evaluated using the Data Evaluation Envelopment Analysis (DEA), which allows the evaluation of the company considered in the case study in relation to other competing firms in the same sector. Results obtained and the DEA evaluation are interpreted to the SomLivre.com case with special emphasis on the logistics process factors, specially the fulfillment or order satisfaction, which may contribute to the improvement of its level of efficiency.

[pt] O conhecimento da composição química das águas conatas ou de formação é de grande relevância para a produção de petróleo. Atualmente, considera-se a salinidade da água amostrada no aqüífero como representativa de todo o reservatório. Há, entretanto, comprovadas discordâncias e poucas informações sobre a composição química dessas águas. Isso pode levar à estimativa incorreta da reserva de um determinado reservatório, nas previsões de incrustação dos poços e, portanto, nas ações preventivas de elevado custo nos projetos de engenharia. Neste trabalho desenvolveu-se uma metodologia para extração e análise de água conata, a partir de amostras de petróleo. A metodologia se baseia na adição de quantidade conhecida de água sobre um determinado volume de óleo e recuperação dessa água, após separação, para posterior análise. Foram otimizados os parâmetros relevantes para a separação óleo- água, permitindo a recuperação quantitativa de águas associadas, mesmo em concentrações muito baixas (< 0,5%). Estabelecidas as condições, a água extraída foi submetida à análise multielementar por ICP OES e ICP-MS. Os elementos menores e traços determinados apresentaram a seguinte faixa de concentração (em mg L(-1)): Na: 1.880 - 63.794; K- 41,9 - 3.710; Li: 0,48 - 35; Mg: 15,2 - 991; Ca: 143 - 5.867; Sr: 1,12 - 676; Ba: < 0,005 - 243; B: < 0,09 - 149; Zn: < 0,042 - 76,2; Mn: < 0,006 - 4,02; Co: < 0,085 - 465. Os ânions foram determinados por cromatografia iônica, sendo cloreto (4632 - 102.757 mg L(-1)), brometo (2,7- 261 mg L(-1)) e sulfato (15,0 - 3.292 mg (L-1)) os mais abundantes. Os ânions provenientes de ácidos orgânicos, formiato (116 - 7.324 mg L(-1)), acetato (144 - 24.630 mg L(-1)) e propionato (34,3 - 4.891 mg L(-1)), foram investigados também pela técnica de cromatografia iônica em algumas amostras. Na grande maioria das águas extraídas, as concentrações desses cátions e ânions são ordens de grandeza mais altas do que as reportados para água do mar. O excelente balanço iônico calculado para a maioria das águas extraídas (maior ou igual 5%) reforçou a confiabilidade na qualidade analítica dos dados aqui apresentados. Foi otimizada também uma metodologia para pré-concentração de elementos do grupo das terras raras (ETR) através da coprecipitação com hidróxido férrico, a qual permitiu a determinação quantitativa de La, Ce, Nd, Sm, Eu, Gd e Dy nessas águas. O perfil normalizado de concentração desses elementos pelo padrão NASC (North American Shale Composite) mostrou anomalias muito diferentes de água do mar, indicando a potencialidade dos ETR para caracterização geoquímica de águas conatas e dos ambientes geológicos associados. Aperfeiçoou-se também uma metodologia para determinação de elementos menores e traços em petróleo por ICP OES e/ou ICP-MS com introdução de amostra em forma de microemulsão. Ela foi aplicada na análise de óleos e não permitiu apenas a sua caracterização elementar, mas também, um balanço de massa entre a amostra original de óleo e do seu extrato aquoso, o qual se mostrou satisfatório para a maioria das amostras analisadas. Uma vez introduzidas e validadas, as metodologias foram usadas para caracterização de amostras de óleo (e águas associadas), sendo a maior parte proveniente da Bacia de Campos (RJ). Com auxílio de gráficos de correlação, razões elementares e da análise de componentes principais (PCA) foi possível identificar grupos de amostras (águas e óleos) com características comuns (mesmo campo; maior ou menor intrusão de água do mar), mostrando a utilidade destas ferramentas neste e para futuros estudos. / [en] Knowledge on the chemical composition of connate or formation waters is of great relevance in oil production. Presently, the salinity of water sampled from the aquifer is considered generally as being representative of the whole reservoir. This simplification and the few and contradictory results available on the composition of connate water may result in incorrect estimation of the oil production potential of a reservoir, and in the evaluation and use of the cost- intensive actions to prevent scale formation. In this work, a methodology for the extraction and analysis of connate waters from petroleum samples was developed. The extraction method is based on the addition of known quantities of water to the oil sample and its recovery, after phase separation, for subsequent analysis. Relevant experimental parameters were optimized allowing the quantitative separation of water, even when present in very low concentrations (< 0.5%) Once established, the methodology was applied to extracted water samples, which were analyzed by ICP OES and ICP-MS. Minor and trace element content of these waters showed the following range of concentrations (in mg L-1): Na: 1,880 - 63,794; K: 41.9 - 3,710; Li: 0.48 - 35; Mg: 15.2 - 991; Ca: 143 - 5,867; Sr: 1.12 - 676; Ba: < 0.005 - 243; B: < 0.09 - 149; Zn: < 0.042 - 76.2; Mn: < 0.006 - 4.02; Co: < 0.085 - 465. Concentrations of anions (same unit as before) were determined by ion chromatography, being chloride (4,632 - 102,757), bromide (2.7 - 261) and sulfate (15.0 - 3,292) the most abundant ones. Anions of organic acids (also in mg L-1), such as formiate (116 - 7,324), acetate (144 - 24,630) and propionate (34.3 - 4,891) were also determined by ion chromatography in some samples. In most of the extracted water samples, the concentrations of cations and anions were orders of magnitude higher than reported for ocean water. The excellent ionic balance (equal greater or 5%) calculated for most of the extracted waters reinforced our confidence on the reliability of the here produced data. Additionally, a procedure for the preconcentration of rare earth elements (REE) by coprecipitation with iron (III) hydroxide was developed, and which permitted the quantitative determination of La, Ce, Nd, Sm, Eu, Gd and Dy in these waters. Their normalized concentration profile against the NASC (North American Shale Composite) standard showed patterns very different from ocean water, indicating the potential of REE for the characterization connate waters and associated geological environments. A method for the determination of minor and trace elements in oil samples by ICP OES and ICP-MS, after sample preparation by emulsification, was also introduced and applied to the analyses oil samples, allowing the calculation of elemental mass balances between the original oil sample and its aqueous extract, which were satisfactory for most of the samples analyzed. Once established and validated, the methods and procedures were applied to oil samples, mainly for the Campos Basin (RJ). By means of correlation plots, elemental ratios and the Principal Component Analysis (PCA), different groups of waters and oils with common characteristics (same oil field; minor or major intrusion of water) could be identified showing the utility of these tools for this and further studies.

[pt] Apresenta-se a aplicação dos algoritmos genéticos para o tratamento do problema inverso em reconstituição de acidentes e análise de colisões com veículos terrestres de estrutura deformável. Define-se como, a partir de restrições impostas, das posições finais, e das deformações encontradas nos veículos após uma colisão, o algoritmo de otimização pode fornecer o conjunto de variáveis e parâmetros que mais provavelmente levam os veículos àquela condição. Todos os procedimentos desenvolvidos foram implementados em imulink/Matlab. Para resolver o problema, foi escolhida a técnica de otimização denominada algoritmo genético, que é indicado para solução de problemas complexos, que envolvem um grande número e variáveis e, conseqüentemente, espaços de soluções de dimensões elevadas. / [en] This work show an applicattion of the genetic algorithm to resolve the inverse problem of accident reconstitution and to analise colisions between vehicles of deformable structure. It is determined how, with imposing of restrictions, final positions and deformations found at vehicles after collision, the optimization algorithmcan give the set of variables and parameters that probably conduct the vehicles to true initial condition. All the developed procedures were implemented at Simulink/Matlab.The optimization technique chose to resolve the inverse problem was the genetic algorithm because it is the most popular to solve complex problems that have a very large number of variables and a elevate dimension space solutions.

[pt] Atualmente, muitos projetistas utilizam diferentes métodos para o projeto de muros de solo reforçado com geossintéticos. Uma avaliação desses diversos métodos pode ser realizada pela comparação com os resultados obtidos do monitoramento de casos reais e suas respectivas retro- análises, sendo este o objetivo desse trabalho. Na presente pesquisa, três casos reais bem documentados de muros de solo reforçado (MSR) com geossintéticos, construídos no Brasil, foram selecionados para análise. O monitoramento destas estruturas registra a força de tração em cada camada de reforço, ao final da construção. A magnitude de força máxima de tração, medida nos reforços foi comparada com os resultados previstos pelos diferentes métodos de projeto. Além disso, foram realizadas simulações numéricas para avaliar o desenvolvimento de forças de tração nos reforços e comparar os resultados medidos com os previstos pelas simulações. Estas comparações indicam que, em dois dos três casos avaliados, os métodos baseados em equilíbrio limite subestimaram os valores de força de tração, principalmente nas camadas superiores. Isto vale para MSR compactados com equipamentos de alta energia. O método analítico sob condições de trabalho, proposto por Ehrlich e Mitchell (1994), prevê resultados superiores aos registrados em campo, ou seja, a favor de segurança, para os três casos avaliados. A simulação numérica consegue obter ordens de grandeza das forças de tração máxima próxima aos resultados de campo. A formulação de Ehrlich e Mitchell (1994) para o cálculo da tensão vertical induzida durante a compactação, em conjunto com a modelagem por MEF, aponta resultados coerentes para os três muros. / [en] Currently, several different methods for designing geosynthetic reinforced soil walls are available in the literature. An evaluation of these methods can be carried on by a direct comparison with the observed response of instrumented walls in the field. This comparison is the main objective of this research work. Three case histories of geosynthetic reinforced soil wall, constructed in Brazil, were selected for this research. The monitored response of these structures registered the tension in each reinforcement layer during construction. The maximum values of reinforcement tension have been compared with the computed values from different design methods. Moreover, predicted tension values from numerical simulations were also compared to the measured values in each reinforcement layer in the instrumented field walls. These comparisons indicate that, in two of the three evaluated cases, the design methods based on limit equilibrium underestimated the maximum tension. This was noted to be particularly significant in the upper layers of reinforced walls compacted under high energy levels. The analytical method based on work conditions proposed by Ehrlich and Mitchell (1994) resulted in tension values higher than those registered in the field instrumentation, for the three selected cases. Numerical simulations predicted maximum tension in reinforcements with similar values than those from the field instrumentation. The Ehrlich and Mitchell (1994) formulation for predicting the vertical tension induced by compaction resulted coherent with computed values from numerical finite element method for the three walls evaluated herein.

[pt] Tubos de material compósito - matriz polimérica reforçada por fibra de vidro - fabricados pela técnica de enrolamento filamentar, foram caracterizados através de microscopia eletrônica digital e processamento de imagens. Três tubos foram fabricados em equipamento próprio seguindo parâmetros de enrolamento similar. Um tubo comercial fabricado por empresa especializada, com parâmetros de enrolamento mais complexos, também foi caracterizado. Para tal, seções circunferenciais foram observadas em um microscópio eletrônico de varredura com captura digital de imagem. Mosaicos de imagens foram gerados, permitindo obter informação com boa resolução local e, simultaneamente, grande abrangência espacial. Assim, foi possível realizar uma caracterização que abrangia desde o tamanho e forma de fibras individuais até a distribuição espacial de milhares de fibras em uma vasta área da amostra. Foram cridas rotinas de processamento e análise de imagens para medir dados como diâmetro, fator de forma, fração volumétrica e ângulo de enrolamento de fibras. Além disso, uma rotina específica foi desenvolvida para a identificação automática das várias camadas de fibras presentes no tubo comercial. / [en] Pipes made from composite material - polymer matrix reinforced with glass fibers - manufactured by filament winding, were characterized by scanning electron microscopy and image analysis. Three pipes were manufactured with equipment owned by the research group, following similar winding parameters. A commercial tube made by a specialized company, with more complex winding conditions, was also characterized. Circumferential sections were observed in a scanning electron microscope with digital image acquisition. Image mosaics were created, providing information with good spatial resolution and, at the same time, wide spatial coverage. Thus, it was possible to characterize size and shape of individual fibers and, simultaneously, obtain the spatial distribution of thousands of fibers within a large sample area. Image processing and analysis routines were created to measure fiber diameter, shape factor, area fraction and winding angle. A specific routine was developed for the automatic identification of the several fiber layers present in the commercial pipe.

[pt] Apresentamos um software para inverter funções suaves genéricas do plano no plano, F(x) = b, bem como a teoria utilizada para implementá-lo. Em princípio, o programa calcula todas as pré-imagens de um ponto. A inversão numérica baseia-se na caracterização do conjunto crítico C = {x pertence R2 : det DF(x) = 0} e sua imagem, e em técnicas de continuação numérica ajustadas para interação controlada com C. A interface gráfica permite o estudo de propriedades geométricas e analíticas, tanto locais quanto globais. / [en] We present a software to invert functions from the plane to the plane F(x) = b, for a generic smooth function F, as well as the theory to implement it. In principle, all points in the preimage of b are computed. The numerical inversion is based on the characterization of the critical set C = {x pertence R2 : detDF(x) = 0} and its image, and in appropriate techniques of numerical continuation in situations of controlled interaction with C. A graphical user interface allows for the study of local and global properties of the function, both of geometric and analytic nature.

[pt] O principal objetivo desse trabalho é aplicar o arcabouço proposto por Diebold e Li (2006) para modelar o comportamento da curva de juros brasileira e gerar previsões de curto, médio e longo prazos para a sua trajetória futura. O modelo é estimado e as previsões geradas a partir dele são comparadas com as previsões de outros modelos tradicionalmente utilizados como base de comparação. Os resultados alcançados nos levam a concluir que o modelo proposto por Diebold e Li não é adequado para o caso brasileiro, pois é superado por meros modelos univariados para quaisquer horizontes de previsão e para quaisquer prazos de vencimento ao longo da curva de juros. São feitas algumas conjecturas acerca das razões desse fracasso, e essas conjecturas inspiram o desenvolvimento de duas variantes do modelo original. Os resultados obtidos indicam que as modificações propostas são animadoras, pois uma das variantes consegue gerar previsões de longo prazo de qualidade superior àquelas geradas a partir dos modelos competidores. / [en] The main objective of this dissertation is to model the Brazilian interest yield curve using Diebold and Li (2006) framework, in order to produce short, medium and long-term forecasts. We estimate the model and then compare its term-structure forecasts with forecasts based on standard benchmark models. Our results lead to the conclusion that the model proposed by Diebold and Li is not consistent with The Brazilian specific evidence, since it is outperformed by simple univariate models, for all forecast horizons, with any maturity choice. We make some theoretical conjectures to explain why the attempt has failed, which inspired the development of two new variants of the original model. The new results indicate that the model improvements proposed are promising, because one of the variants succeeds in producing long-term forecasts of greater accuracy than those based on competing models.

[pt] O Inventário de Ansiedade Traço-Estado (IDATE) apresenta duas escalas cujo propósito é o de quantificar a ansiedade enquanto estado (IDATE-E) e a ansiedade enquanto traço (IDATE-T). O estado de ansiedade consiste numa condição cognitivoafetiva transitória enquanto que o traço de ansiedade representa uma característica mais estável da personalidade. Vários estudos indicam que estrutura latente da escala IDATET apresenta dois fatores. Diferentes interpretações destes dois fatores têm sido levantadas. Uma delas aponta para um fator composto por itens com conteúdo semântico que expressam a presença de ansiedade, tensão ou preocupação enquanto que o outro fator parece estar relacionado com itens cujo conteúdo semântico expressa a ausência de ansiedade, tais como tranqüilidade, estabilidade e satisfação. Entretanto, outros estudos sugerem que um destes fatores estaria mais diretamente relacionado à depressão. Frente a esta discussão, o propósito do presente estudo foi o de reavaliar a estrutura fatorial desta escala a partir de três amostras brasileiras com características distintas: a) estudantes de duas Universidades da cidade do Rio de Janeiro; b) estudantes do último ano do ensino médio da cidade de Brasília; c) militares em processo de avaliação. Os resultados indicaram a existência de estruturas fatoriais distintas do IDATE-T em função da amostra estudada. Amostras formadas por universitários e alunos do ensino médio apresentaram uma estrutura fatorial favorável à interpretação de um componente de ansiedade e outro de depressão. Por outro lado, a amostra formada por militares em processo de avaliação favoreceu uma interpretação mais especifica dos IDATE-T, onde os dois fatores parecem estar associados à presença ou à ausência de ansiedade. Aspectos teóricos relacionados com a capacidade que instrumentos têm em distinguir constructos relacionados com ansiedade e depressão são discutidos. / [en] The State - Trait Anxiety Inventory (STAI) is composed of two scales which intend to measures state (STAI-S) and trait (STAI-T) anxiety components. State anxiety refers to a transitory emotional state characterized by subjective feelings of tension that may vary in intensity over time whereas trait anxiety represents a relatively stable disposition to respond to stress with anxiety and a tendency to perceive a wider range of situations as threatening. Several studies indicate that STAI-T latent structure presents two factors. Different interpretations have been raised to explain the nature of these factors. One of them proposed that that one factor is composed by items which express the presence of anxiety, such as tension and worry whereas the other factor seems to be related with items which express the absence of anxiety, such as rest, stability and satisfaction. However, other studies pointed out that one of these factors might be related to humor, more specifically depression. Therefore, the present study further investigates the factor structure of the STAI-T in three different Brazilian samples with distinct characteristics: a) students from two different Universities from Rio de Janeiro; b) high school students from Brasilia and c) marine subjects during a military draft. Results indicated that STAI-T factor structure depended on the sample investigated. University and high school students presented a factorial structure convergent with the anxiety and depression interpretation. On the other hand, the military sample presented a factorial structure based on the anxiety present anxiety absence interpretation. Theoretical aspects related to the ability of instruments to discriminate anxiety and depression are discussed.