[pt] Os pórticos espaciais de aço são amplamente utilizados na engenharia civil, desempenhando um papel essencial em diversas construções, como centros comerciais, residências e estádios. Apesar de suas vantagens em resistência e leveza, o aumento da altura dessas estruturas apresenta desafios significativos, tais como deslocamentos devido ao vento e comprometimento do comportamento dinâmico. Para lidar com tais questões, sistemas de contraventamento são empregados, sendo essenciais para garantir também a estabilidade estrutural. A presente tese propõe uma abordagem abrangente para otimizar pórticos espaciais de aço, com o objetivo de equilibrar custo e desempenho. Além da minimização de custos, os objetivos incluem maximizar a frequência natural de vibração, o fator de carga crítica relacionado à flambagem global, bem como reduzir o máximo deslocamento no topo, o número de perfis distintos e o peso total da estrutura. A metodologia adotada envolve a aplicação de quatro algoritmos evolutivos baseados em evolução diferencial e uma análise multicritério de tomada de decisões para a extração das soluções das frentes de Pareto, considerando diferentes cenários de estudo. Destaca-se como aspecto inovador a consideração conjunta de variáveis de projeto, como o sistema de contraventamento, o conjunto de orientações dos eixos principais de inércia dos pilares e perfis comerciais, permitindo a avaliação simultânea de até quatro funções objetivo, além da inclusão de restrições adicionais. Os experimentos numéricos realizados demonstram a eficácia das metodologias propostas, fornecendo soluções viáveis para diferentes cenários com objetivos diversos. Também é explorada a automatização do agrupamento de pilares nos experimentos numéricos, através da formulação multiobjetivo, bem como a consideração de efeitos de segunda ordem na análise estrutural. Os resultados obtidos oferecem informações valiosas aos projetistas, permitindo a extração de soluções da frente de Pareto que balanceiam os objetivos conflitantes, resultando em estruturas mais eficientes, econômicas e sustentáveis. / [en] Steel space frames are widely used in various civil engineering projects such as shopping centers, residences, and stadiums. Despite their strength and lightness, increasing their height poses challenges like wind-induced displacements and compromised dynamic behavior. To address these issues, bracing systems are employed to also ensure the structural stability. This thesis presents a comprehensive approach to optimizing steel space frames, aiming to balance cost and performance. Alongside cost reduction, objectives include maximizing natural frequency of vibration, the critical load factor for global buckling, and minimizing maximum displacement at the top, the number of distinct profiles, and total weight of the structure. The methodology involves using four evolutionary algorithms based on differential evolution and a multi-criteria decision-making analysis to extract solutions from the Pareto front for different study scenarios. An innovative aspect is the integrated assessment of design variables, including the bracing system configuration, orientations of the principal inertia axes of the columns, and commercial profiles. This allows simultaneous evaluation of up to four objective functions, along with additional design constraints. Numerical experiments demonstrate the effectiveness of the proposed methodologies, offering feasible solutions for various scenarios with different objectives. The automation of column grouping and consideration of second-order effects in structural analysis are also explored. The results provide valuable insights to designers, enabling them to extract solutions from the Pareto front that balance conflicting objectives, resulting in more efficient, economical, and sustainable structures.

[pt] Os Robôs Móveis são cada vez mais inteligentes, para que eles tenham a capacidade de semover livremente no interior deumambiente, evitando obstáculos e sem assistência de um ser humano, precisam possuir um conhecimento prévio do ambiente e de sua localização. Nessa situação, o robô precisa construir um mapa local de seu ambiente durante a execução de sua missão e, simultaneamente, determinar sua localização. Este problema é conhecido como Mapeamento e Localização Simultâneas (SLAM). As soluções típicas para o problema de SLAM utilizam principalmente dois tipos de sensores: (i) odômetros, que fornecem informações de movimento do robô móvel e (ii) sensores de distância, que proporcionam informação da percepção do ambiente. Neste trabalho, apresenta-se uma solução probabilistica para o problema SLAM usando o algoritmo DP-SLAM puramente baseado em medidas de um LRF (Laser Range Finder), com foco em ambientes internos estruturados. Considera-se que o robô móvel está equipado com um único sensor 2DLRF, sem nenhuma informação de odometria, a qual é substituída pela informação obtida da máxima sobreposição de duas leituras consecutivas do sensor LRF, mediante algoritmos de Correspondência de Varreduras (Scan Matching). O algoritmo de Correspondência de Varreduras usado realiza uma Transformada de Distribuições Normais (NDT) para aproximar uma função de sobreposição. Para melhorar o desempenho deste algoritmo e lidar com o LRF de baixo custo, uma reamostragem dos pontos das leituras fornecidas pelo LRF é utilizada, a qual preserva uma maior densidade de pontos da varredura nos locais onde haja características importantes do ambiente. A sobreposição entre duas leituras é otimizada fazendo o uso do algoritmo de Evolução Diferencial (ED). Durante o desenvolvimento deste trabalho, o robô móvel iRobot Create, equipado com o sensor LRF Hokuyo URG-04lx, foi utilizado para coletar dados reais de ambientes internos, e diversos mapas 2D gerados são apresentados como resultados. / [en] The robot to have the ability to move within an environment without the assistance of a human being, it is required to have a knowledge of the environment and its location within it at the same time. In many robotic applications, it is not possible to have an a priori map of the environment. In that situation, the robot needs to build a local map of its environment while executing its mission and, simultaneously, determine its location. A typical solution for the Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) problem primarily uses two types of sensors: i) an odometer that provides information of the robot’s movement and ii) a range measurement that provides perception of the environment. In this work, a solution for the SLAM problem is presented using a DP-SLAM algorithm purely based on laser readings, focused on structured indoor environments. It considers that the mobile robot only uses a single 2D Laser Range Finder (LRF), and the odometry sensor is replaced by the information obtained from the overlapping of two consecutive laser scans. The Normal Distributions Transform (NDT) algorithm of the scan matching is used to approximate a function of the map overlapping. To improve the performance of this algorithm and deal with low-quality range data from a compact LRF, a scan point resampling is used to preserve a higher point density of high information features from the scan. An evolution differential algorithm is presented to optimize the overlapping process of two scans. During the development of this work, the mobile robot iRobot Create, assembled with one LRF Hokuyo URG-04LX, is used to collect real data in several indoor environments, generating 2D maps presented as results.

[pt] Esta dissertação investiga a utilização de técnicas de Eletrônica Evolucionária nos processos de reparo e ajuste de circuitos eletrônicos. O objetivo do trabalho foi avaliar o desempenho de algoritmos de computação evolucionária no reparo de circuitos eletrônicos efeituosos e no ajuste e melhoria de circuitos não ótimos, fornecendo desta forma, base teórica e experimental para ferramentas de reparo e ajuste automático de circuitos. A necessidade de ferramentas que efetuem reparos de circuitos eletrônicos em situações emergenciais, bem como a diversidade de defeitos encontrados nos vários tipos de circuito, motivaram esta pesquisa. O trabalho de pesquisa foi desenvolvido em 6 etapas principais: um estudo sobre algoritmos evolutivos e suas aplicações na área da Eletrônica Evolucionária; uma revisão de estratégias de múltiplos objetivos que culminou na proposta de um novo parâmetro de importância para os objetivos dos algoritmos evolutivos e na reformulação do cálculo do erro no Método de Minimização de Energia; o projeto de um protótipo de plataforma reconfigurável; a proposta de uma técnica de reparos e ajustes por evolução extrínseca; a proposta de uma técnica de reparos e ajustes por evolução intrínseca; e o estudo de casos. De acordo com o objetivo do trabalho de avaliar o desempenho do algoritmos evolutivos no reparo e ajuste de circuitos eletrônicos, primeiramente efetuou-se um estudo sobre a aplicação destes algoritmos na área da eletrônica evolucionária. Este estudo envolveu as diferentes formas de representação e avaliação, bem como os principais operadores. Também fez parte deste estudo estratégias de múltiplos objetivos e suas aplicações na otimização e síntese de circuitos, tanto por evolução extrínseca quanto intrínseca. Como resultado deste estudo preliminar, verificou-se a necessidade de reavaliar a metodologia de múltiplos objetivos baseada na minimização de energia, atribuindo valores de importância diferentes aos diferentes objetivos dos algoritmos evolutivos. Foi proposto então um parâmetro Importância do Objetivo que prioriza atender aos objetivos mais importantes desses algoritmos. Ou seja, privilegia as mais relevantes características avaliadas do circuito. Foi ainda revista a fórmula de cálculo do erro no Método de Minimização de Energia, sugerindo-se outra que baseia-se na avaliação do melhor indivíduo. Esta proposta visa direcionar o processo evolutivo para os objetivos não satisfeitos do melhor indivíduo. As técnicas de reparos e ajustes automáticos por evolução extrínseca aqui propostas são muito semelhantes às técnicas de síntese de circuitos por computação evolucionária. Foi dada especial atenção à avaliação dos circuitos e aos objetivos dos algoritmos que estão intimamente relacionados com o circuito original não defeituoso ou com o circuito ideal. Para realizar reparos e ajustes automáticos por evolução intrínseca faz-se necessário o uso de uma plataforma reconfigurável de circuitos eletrônicos. Isto implica em uma diferente forma de representação dos circuitos quando comparamos esta técnica com aquela baseada em evolução extrínseca. Além disso, técnicas de inicialização da população dos algoritmos evolutivos foram utilizadas para orientar a evolução com base na topologia do circuito falho. Para possibilitar a realização de experimentos com evolução extrínseca, foi projetado e implementado um protótipo de plataforma reconfigurável para circuitos analógicos chamada de PAMA. Foram realizados estudos de caso de modo a avaliar o desempenho destas técnicas de reparos e ajustes automáticos tanto por evolução extrínseca quanto por evolução intrínseca. Além disso foi avaliada a relevância e o desempenho do parâmetro Importância do Objetivo. Nos estudos de caso realizados foram utilizados circuitos bem conhecidos, como portas TTL / [en] This dissertation investigates the application of Evolvable Hardware Techniques in the process of repair and adjustment of electronic circuits. The objective of this work was to evaluate the performance of evolvable techniques in the repair of defective electronic circuits and in the adjustment of non-optimum circuits, providing theoretical and experimental basis for self-adjustment and self-repair tools. The need of emergency repair tools for electronic circuits, besides the diversity of damages that can be found in various types of circuits has motivated this research. This research had 6 steps: a study on evolvable algorithms and its application in Evolvable Hardware field; a review of multi-objective strategies that motivated the proposal of the parameter Objective`s Importance and of a new formula to calculate the error in the Energy Minimization Method; the design of a prototype of reconfigurable platform; the proposal of techniques to extrinsically evolve the repair and to adjust circuits; a proposal of techniques to intrinsically repair and adjust circuits; and the case studies. According to the objective of this work of evaluating the performance of evolvable algorithms in the repair and adjustment of electronic circuits, at first a study on representation, evaluation and operators of these algorithms was done. Multi-objective strategies and its applications in extrinsic and intrinsic evolution for optimisation and synthesis of circuits was also part of this study. As result of this preliminary study, was observed that each objective has a different importance. If this importance is not assigned to the objectives, some circuits may have a good fitness but important objectives may not be satisfied while not so important ones may be. The use of a new parameter called Objective`s Importance was proposed to solve this problem. The calculus of the error in the Energy Minimization Method was also reformulated to give more importance to the best individual. The techniques of extrinsic evolvable repair and adjustment proposed here are very similar to the evolvable techniques used to synthesize circuits. The circuits` evaluation and algorithm`s objectives were studied and some changes were proposed. To intrinsically repair circuits is necessary to use a reconfigurable platform of analog circuits. This method is different from the extrinsic one. The individuals representation in this case may vary and depends on the platform used. Techniques to initialise populations were used to seed the population. To make intrinsic evolution experiments possible, a reconfigurable platform for analog circuits called PAMA was designed and implemented. Through the case studies the performance of the techniques proposed were evaluated. Tests with intrinsic and extrinsic systems were done. The relevance and performance of the Objective`s Importance parameter was also studied. Well known analog circuits like TTL gates and amplifiers were used in the experiments. The results showed the accomplishment of such class of techniques and tools, which are very useful to repair circuits, especially in emergencies. Due to the viability of using evolvable techniques and its advantages when compared to the regular methods, the plans are, in future work, to keep testing variations of these methods and testing these techniques in bigger circuits. / [es] Esta disertación investiga la utilización de técnicas de electrónica Evolutiva en los procesos de reparación y ajuste de circuitos electrónicos. El objetivo del trabajo fue evaluar el desempeño de algoritmos de computación evolutiva en la reparación de circuitos electrónicos defectuosos y en el ajuste y mejoría de los circuitos no óptimos, ofreciendo una base teórica y experimental para herramientas de reparación y ajuste automático de circuitos. La necesidad de herramientas que efectuen reparaciones de circuitos electrónicos en situaciones de emergencia, bien como la diversidad de defectos encontrados en los varios tipos de circuito, motivaron esta investigación. El trabajo de investigación fue desarrollado en 6 etapas principales: un estudio sobre algoritmos evolutivos y sus aplicaciones en el área de la Electrónica Evolutiva; una revisión de estrategias de múltiples objetivos que culminó en la propuesta de un nueva parámetro de importancia para los objetivos de los algoritmos evolutivos y en la reformulación del cálculo del error en el Método de Minimización de Energía; el proyecto de un prototipo de plataforma reconfigurable; la propuesta de una técnica de reparaciones y ajustes por evolución extrínseca; la propuesta de una técnica de reparaciones y ajustes por evolución intrínseca; y el estudio de casos. De acuerdo con los objetivo del trabajo de evaluar el desempeño del algoritmos evolutivos en la reparación y ajuste de circuitos electrónicos, primeramente se efectuó un estudio sobre la aplicación de estos algoritmos en el área de la electrónica evolutiva. Este estudio involucró las diferentes formas de representación y evaluación, así como los principales operadores. También forma parte de este estudio las estrategias de múltiples objetivos y sus aplicaciones en la optimización y síntesis de circuitos, tanto por evolución extrínseca como intrínseca. Como resultado de este estudio preliminar, se verificó la necesidad de reevaluar la metodología de múltiples objetivos baseada en la minimización de energía atribuyendo valores de importancia diferentes a los diferentes objetivos de los algoritmos evolutivos. Se propone entonces un parámetro Importancia del objetivo que prioriza atender los objetivos más importantes de esos algoritmos. O sea, favorece las características más relevantes del circuito. Se revisó la fórmula de cálculo del error en el Método de Minimización de Energía sugiriendo otra que se basa en la evaluación del mejor individuo. Esta propuesta direcciona el proceso evolutivo para los objetivos no satisfechos del mejor individuo. Las técnicas de reparación y ajustes automáticos por evolución extrínseca que aqui se proponen son muy semejantes a las técnicas de síntesisde circuitos por computación evolucionaria. Fue dada especial atención a la evaluación de los circuitos y al os objetivos de los algoritmos que están íntimamente relacionados con el circuito original no defectuoso o con el circuito ideal. Para realizar reparaciones y ajustes automáticos por evolución intrínseca se hace necesario el uso de una plataforma reconfigurable de circuitos electrónicos. Esto trae consigo una forma diferente de representación de los circuitos cuando comparamos esta técnica con la basada en evolución extrínseca. Además, técnicas de inicialización de la populación de los algoritmos evolutivos fueron utilizadas para orientar la evolución con base en la topología del circuito fallo. Para poder realizar los experimentos con evolución extrínseca, se proyectó e implementado un protótipo de plataforma reconfigurable para circuitos analógicos llamada de PAMA. Fueron realizados estudios de caso de modo a evaluar el desempeño de estas técnicas de reparaciones y ajustes automáticos tanto por evolución extrínseca cuanto por evolución intrínseca. En los estudios de caso realizados se utilizaron circuitos bien conocidos, como puertas TTL y pré-ampli

[pt] A natureza de certos sistemas de software determina que estes tenham de executar de maneira ininterrupta. Por outro lado, diversos sistemas de software são constantemente sujeitos a mudanças, por questões que incluem, mas não se limitam a, infraestrutura, correções de falhas, adição de funcionalidades e mudanças na lógica de domínio. Evolução dinâmica de software consiste em alterar aplicações durante a sua execução sem interrompê-las, mantendo-as disponíveis mesmo durante a aplicação destas modificações. Sistemas distribuídos baseados em componentes permitem decompor o software em entidades claramente separadas. Nesses casos, a evolução pode ser resumida a remoção, adição e modificação de tais entidades, e se tais atividades podem ser exercidas enquanto a aplicação está em execução, tem-se evolução dinâmica de software. Através disso, neste trabalho foi criada uma abordagem em que é possível se manipular arquiteturas distribuídas desenvolvidas sobre o middleware SCS de maneira a se minimizar a interrupção de partes do sistema enquanto certas adaptações são implantadas. Aplicamos o mecanismo em um sistema distribuído já consolidado, o CAS, que consiste em uma infraestrutura de gravação extensível com suporte a captura e acesso automáticos de mídias distribuídas. / [en] The nature of some software systems determine that they run without interruption. Furthermore, many software systems are constantly subject to change for reasons that include, but are not limited to, infrastructure changes, bug fixes, addition of functionalities, and changes in the domain logic. Dynamic software evolution consists into changing application during execution without stopping them, keeping them available even when applying these modifications. Component-based distributed systems allows decomposing software into clearly separated entities. In such cases, evolution can be summarized to removal, addition and modification of such entities, and if such activities can be performed while the application is executing, dynamic adaptation is achieved. In this work, we ve investigated an approach that aims to allow manipulation of distributed software architectures developed over the SCS middleware, in order to minimize system disruption while certain adaptations are deployed. The mechanism was tested in an already consolidated distributed system, the CAS, which consists of an extensible recording infrastructure that supports automatic capture and access of distributed medias.

[pt] O principal objetivo deste trabalho foi avaliar a evolução microestrutural de dois tipos de nanocompósitos metal/cerâmico: Cu-10(por cento)Ni-1(por cento)Al2O3 (Cu-rich) e Ni-10(por cento)Cu-1(por cento)Al2O3 (Ni-rich) consolidadas em forma de fitas. A obtenção de nanoparticulas precursoras às fitas se deu por uma rota química, (que compreende a decomposição térmica de nitratos metálicos, originando óxidos coformados (CuO-NiO-Al2O3), seguido da redução seletiva destes por hidrogênio). O pó constituído de nanopartículas metálicas CuNi de 20nm a 100nm, com dispersão de nanopartículas ainda mais finas de Al2O3, foi submetido a pressão uniaxial a frio, em forma de pastilhas, e posteriormente sinterizado por 30 minutos. As pastilhas foram laminadas a frio com redução de espessura em 40, 60 e 80 por cento. As fitas assim produzidas foram recozidas a 600 graus Celsius nas amostras Cu-rich e a 900 graus Celsius nas Ni-rich, durante 5, 30 e 300 minutos, gerando diferentes estados microestruturais em virtude de fenômenos de recuperação, recristalização e crescimento de grão, na presença do Al2O3 na matriz metálica. O estudo detalhado da evolução microestrutural foi realizado por Microscopia Eletrônica de Varredura, Feixe de Íons Focalizado e Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), nos modos convencional e transmissão varredura (STEM), e em alta resolução (HRTEM). Tanto no MEV como no MET/STEM analises composicionais foram sistematicamente conduzidas por espectroscopia de dispersão de energia característica de raios x (EDXS). A preparação das amostras para MEV foi realizada por metodos metalogarficos convencionais e também submetidas a polimento por feixe de íons no instrumento MEV/FIB, quando necessário. As amostras transparentes ao feixe de elétrons para MET foram preparadas por métodos eletrolíticos convencionais e seletivos como o denominado jato duplo, assim como por feixe de íons no instrumento de precisão (PIPS) e em regiões especificas selecionadas extraindo lamelas através do FIB. Foi observado que as partículas cerâmicas não se dispersam homogeneamente na matriz metálica policristalina, mas se auto segregam em finos aglomerados seguindo o sentido da laminação e servindo como sítios preferenciais para a nucleação heterogênea de novos grãos, durante o fenômeno de recristalização no recozimento. Observa-se que nos lugares que o Al2O3 está presente o tamanho de grão, TG, é bem menor quando comparado com os lugares em ausência de Al2O3. De fato, observou-se sistematicamente que, principalmente nas amostras com alto grão de deformação ocorreram recristalização e crescimento de grão, gerando microestruturas bastante heterogêneas em quanto ao tamanho de grão, dando lugar a regiões da mostra com TG variando de 10nm a 100nm e regiões vizinhas na amostra com TG entre 1 um e 10 um. Medidas de microdureza comprovaram que as nanopartículas de Al2O3 agem como eficiente reforço, pois aumentou em até 100 porcento a dureza do material, quando comparado ao mesmo sem Al2O3. / [en] In this work it is evaluated the microstructural evolution of two types of metal/ceramic nanocomposites, Cu-10(percent)wt(percent)Ni-1(percent)Al2O3 (Cu-rich) and Ni-10Cu-1(percent)Al2O3 (Ni-rich), consolidated in ribbons. Initially, the precursor nanoparticles were obtained by a chemical route synthesis based on the thermal decomposition of Cu and Ni metal nitrates solution, as it generates co-formed oxides (CuO-NiOAl2O3). This material was selectively reduced by hydrogen in order to produce the nanocomposites. The CuNi matrix with particle size of about 20-100 nm containing a dispersion of even finer Al2O3 was uniaxially cold pressed into pellets and then aggregated by heating for 30 minutes. The treated pellets were cold rolled aiming a thickness reduction of 40, 60 and 80 (percent). The produced ribbons were then annealed at 600 degrees Celsius for Cu-rich samples and at 900 degrees Celsius for Nirich samples for periods of 5, 30 and 300 minutes. This step has produced different microstructural states due to phenomena of recovery, recrystallization and grain growth. The microstructural analysis was performed by Scanning Electron Microscopy (MEV), Focused Ion Beam (FIB), and Transmission Electron Microscopy (MET). All of the studies included the conventional and scanning (STEM) modes and high resolution (HRTEM). Particularly, the SEM and TEM / STEM compositional analyzes were conducted by x-ray energy dispersive spectroscopy (EDXS). The preparation of the samples for MEV was performed by conventional metallography, if required, the samples were subject to ion beam polishing in the MEV / FIB instrument. Electron transparent samples were prepared by conventional double jet electropolishing of thin foils, ion milling in precision instrument (PIPS) as well as selected lamellae prepared by Focus Ion Beam (FIB).These studies indicate that the ceramic particles are not homogeneously disperse in the polycrystalline metal matrix, but they selfsegregate in fine agglomerates following the direction of the cold rolled, and serve as preferential sites for the heterogeneous nucleation of new grains, due to recrystallization phenomenon, during annealing. It has also been observed that in the regions with the presence of Al2O3 the grain size of the nanoparticles is smaller. Actually, in the samples with high grain of deformation, recrystallization and grain growth occurred, generating highly heterogeneous size for the microstructures (range about 50nm to 10um). Microhardness measurements have showed that Al2O3 is a good reinforcement, as it increased the hardness of the material by up to 100 percent when compared with the same material without Al2O3.

[pt] A engenharia de software baseada em componentes é uma abordagem que prevê a reutilização de artefatos de software na geração de um conjunto de aplicações. Ao desenvolver aplicações com esta abordagem, é preciso reunir ou compor componentes de software já existentes. Após compor estas unidades, é necessário coordenar as interdependências estabelecidas entre elas para adequar a aplicação em desenvolvimento à resolução do problema. Esta dissertação propõe uma arquitetura de software que separa e estrutura os conceitos de coordenação, composição e componentes de software em camadas arquiteturais. A partir desta estrutura, espera-se que modificações específicas em construções de uma camada tenham o mínimo de influência sobre as demais. ACCA (Arquitetura para a Coordenação e a Composição de Artefatos de Software) deve ser entendida como uma estrutura conceitual utilizada para organizar o desenvolvimento de software baseado em componentes. Além disto, são apresentados um framework para ilustrar a realização da camada de composição de ACCA, o processo de reificação de ACCA e um processo de desenvolvimento de software utilizando a abordagem proposta. / [en] Component Based Software Engineering is an approach for reusing software artifacts when developing applications. In order to develop solutions using this approach, it is necessary to compose software using components that have already been developed. After putting those pieces together, we need to coordinate the interdependencies established among those compositions to fulfill the requirements, needed to resolve a problem. This dissertation proposes a software architecture that separates and structures the concepts of coordination, composition and software components in different architectural layers. Using this approach, we expect that specific modifications in layer constructions have the minimum impact on the others layers. ACCA (Architecture for Coordination and Composition of software Artifacts) must be understood as a conceptual structure that is used to organize component based software development. It also presents a composition framework, the reification process for ACCA and a software development process organized using this approach.

[pt] A superfície da terra é formada por processos geológicos que geram as rochas, assim como por processos naturais de degradação e de erosão. A erosão destrói as estruturas que compõem o solo e seu transporte é feito pela ação da água da chuva, do vento, da gravidade e até do gelo. A origem e evolução das bacias sedimentares, dentre outros fenômenos, é estudada pela geologia sedimentar, a qual trata do estudo dos processos físicos, químicos e biológicos atuantes na superfície da terra desde o seu início até os dias atuais. Na atualidade, o uso de modelos que permitem analisar processos de escoamento superficial, desprendimento de partículas e de transporte e deposição de sedimentos em bacias hidrográficas é cada vez mais frequente. O uso e análise desses modelos demonstra que, para escalas relativamente pequenas e áreas não muito extensas, o rebaixamento do perfil dos rios está diretamente ligado aos processos de deformação tectônica. Por outro lado, modelos de previsão de evolução do relevo associados com intemperismo, erosão e deposição de sedimentos, considerando escalas espaciais do tipo regional ou continental e escalas de tempo relativamente grandes (maior que 10(5) anos) devem ser desenvolvidos acoplando tanto efeitos tectônicos como morfológicos. Neste trabalho é apresentado um modelo computacional que permite analisar a evolução na mudança do relevo de bacias hidrográficas, em pequena e grande escala, assim como estimar a produção de sedimento resultante do processo erosivo. O algoritmo de análise é escrito na linguagem de programação Cmais mais e considera a simulação de diferentes cenários, que incluem deformação tectônica, processos de encosta (difusão e movimentos de massa) e processos de incisão fluvial, dando-se particular atenção à formação e evolução da rede fluvial de drenagem. Para a análise de resultados, o programa oferece a visualização 3D de diferentes superfícies: distribuição dos sedimentos, evolução da rede fluvial, mudanças topográficas do relevo, etc. / [en] The surface of the earth is formed by geological processes that originate the rocks, as well as for natural processes of degradation and erosion. The erosion destroys the soil structures and the transport of sediments is made by the action of the rain water, wind, gravity and, in some cases, ice. The origin and evolution of sedimentary basins, amongst other phenomena, are studied by the sedimentary geology, which deals with the analysis of physical, chemical and biological processes that act directly on earth surface since its origin until the current days. Nowadays, the use of runoff - erosion models that analyze processes such as detachment of particles and transport and deposition of sediment in drainage basins is every time more frequent. The use of these models demonstrates that, for relatively small scales and not very extensive areas, relief changes are directly related to tectonic processes. On the other hand, landscape evolution models and associated weathering, erosion and deposition with parameterization for regional or continental spatial scales and large time scales (more than 10(5) years), must be developed to adequately couple tectonics and geomorphology. Is presented in this work a computational model to analyze the landscape evolution in hydrographic basins, considering small and large scales, as well as evaluate the production of sediment resultant of the erosive process. The algorithm is written in the programming language C++ and considers the simulation of different scenes, that include tectonics, hillslope processes (diffusion and landslides) and bedrock incision, giving particular attention to the channel network evolution. For the analysis process the program offers the visualization of different 3D surfaces: sediment distribution, drainage network, topographical relieves etc.

[pt] A responsabilidade civil é uma das áreas do direito com evolução mais célere, na medida em que os eventos que dão ensejo à sua efetividade refletem a vida em sociedade. É principalmente a forma como a sociedade vem modificando suas relações que interfere na forma como são configurados os requisitos para aferição da responsabilidade, dentre eles o nexo de causalidade e suas hipóteses de interrupção. A teoria do nexo de causalidade direto e imediato exsurge do que dispõe o artigo 403 do Código Civil, não obstante o referido artigo não disponha expressamente sobre a existência de um nexo de causalidade para aferição da responsabilidade civil e como este elo entre o ato e o dano deve ser compreendido. Só que foi com base no referido artigo que a doutrina e jurisprudência construíram o entendimento de que o responsável pela compensação de um dano injusto deverá ser aquele em relação ao qual a conduta (ato ilícito) ensejou diretamente no dano injusto suportado pela vítima. Os entendimentos até então consolidados sobre como interpretar a existência do nexo de causalidade e a sua extensão, no entanto, por vezes divergem ao se basear em uma análise histórica do requisito ou incorporar considerações adicionais pautadas na intenção de trazer efetividade à proteção conferida pelo legislador pátrio ao instituir o dever compensatório e relevantes princípios fundamentais na Constituição Federal. Esse estudo tem o propósito de analisar a evolução histórica do requisito no âmbito da responsabilidade civil brasileira a partir das teorias de causalidade, considerando as mais atualizadas interpretações quanto à vigente teoria da causalidade direta e imediata e o entendimento contemporâneo dos autores de direito civil brasileiro e da jurisprudência, com ênfase nos mais recentes parâmetros de interpretação para configuração da causalidade na responsabilidade civil frente à diversas naturezas de dano e circunstâncias fáticas, especialmente no âmbito da responsabilidade civil por dano ambiental. Propõe também a análise da responsabilidade civil através das perspectivas dos princípios e objetivos da Constituição Federal brasileira na proteção de direitos fundamentais, compreendendo-se o instituto da causalidade como aquele apto a dar efetividade constitucional a partir das disposições legislativas infraconstitucionais. / [en] Civil liability is one of the areas of law with the fastest evolution, to the extent that the events that give rise to its effectiveness reflect life in society. It is mainly how society has been changing its relationships that interfere as the requirements for assessing civil liability are configured, among them the causation and its interruption hypotheses. The direct and immediate causation theory arises from Article 403 provided under the Brazilian Civil Code, notwithstanding the aforementioned provision does not expressly states on the existence of the causation requirement to ensure civil liability and how operates the link between the act and the damage. Based on the aforementioned Article, Brazilian doctrine and case law understand that the party responsible for compensating the victim by the wrongful damage supported should be the one whose conduct (unlawful act) direct resulted in the damage. The understandings that have been consolidated on how to interpret the existence of the causation and its extent, however, sometimes diverge when they are based on a historical causation analysis or incorporate additional considerations based on the intention of bringing effectiveness to rights protection given by Brazilian legislation stating the compensation duty and relevant fundamental principles in the Federal Constitution. This study aims to analyze the historical causation evolution in the scope of Brazilian civil liability from the causation theories, considering the most recent interpretations of the current direct and immediate causation theory, as well as considering the contemporary understanding of Brazilian’s authors and case law, with emphasis on the most recent parameters of interpretation for the causation recognition under damages of different natures and factual circumstances, especially under the civil liability due to environmental damage. It also proposes the analysis of civil liability through the perspectives of the principles and objectives stated under the Brazilian Federal Constitution in protecting fundamental rights, understanding the causation requirement as the one able to give constitutional effectiveness through infra-constitutional provisions.

[pt] A presente tese tem como objetivo estudar a estabilidade microestrutural da superliga 625 a base de Ni pelas suas propriedades mecânicas e suas várias aplicações na indústria, em três condições distintas: maciça (placa forjada industrialmente), partículas de pó precursora da peça 3D e uma peça produzida por impressão a laser (Deposição Direta de Metais - DMD). Amostras destas condições foram submetidas a tratamentos de solubilização e envelhecimento isotérmico a 650 graus Celsius e 750 graus Celsius durante 10 horas e 100 horas, de modo a promover fenômeno de precipitação e, assim, correlacionar com as propriedades mecânicas do material. A caracterização microestrutural foi realizada por microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET) no modo convencional utilizando contraste de difração, na modalidade analítica de transmissão/varredura (STEM), e em alta resolução (HRTEM). Espectroscopias de raios X por dispersão em energia (EDS) e de perdas de energia de elétrons (EELS) foram utilizadas para analisar a composição local da matriz e das fases presentes. Foram realizados ensaios de microdureza para avaliar o efeito dos tratamentos térmicos. A análise microestrutural da amostra maciça na condição como recebida apresentou grãos equiaxiais com fases NbTiC e M6C. Com o tratamento térmico de solubilização a 1100 graus Celsius por 40 minutos houve uma dissolução parcial dos carbetos. O envelhecimento a 650 graus Celsius por 10 horas resultou em carbetos de NbTiC e um aumento da dureza em 5 porcento em relação a amostra como solubilizada. Entretanto no tratamento de envelhecimento a 100 horas ocorreu precipitação homogênea da fase gama aumentando a dureza do material em 45 porcento, se comparada à mesma como solubilizada. A liga maciça envelhecida a 750 graus Celsius por 10 horas apresentou os carbetos NbTiC e M23C6 nos contornos de grãos e dispersos na matriz. Já a liga maciça envelhecida por 100 horas a esta mesma temperatura, apresentou a fase δ dispersa na matriz. A análise microestrutural do pó precursor mostrou ser policristalino constituído predominantemente de grãos colunares da matriz austenítica. Análises das amostras produzidas por DMD como recebida revelou estrutura dendrítica com carbetos de Nb e fase Laves nas regiões interdendríticas. A solubilização das amostras DMD durante 40 minutos por 1100 graus Celsius e 1200 graus Celsius mostrou ser insuficientes para a dissolução dos precipitados. A fim de melhorar a difusão do Nb e a dissolução dos carbetos e da fase Laves, foi realizado o tratamento de solubilização a 1200 graus Celsius por 100 horas. Esta amostra tratada a 650 graus Celsius por 100 horas apresentou carbetos M23C6 precipitados nos contornos de grão e nas interfaces entre matriz CFC e a fase Laves. Entretanto, no envelhecimento a 750 graus Celsius durante 100 horas ocorreu à precipitação dos carbetos M23C6 e M6C nos contornos de grão e dispersos na matriz, aumentando assim a dureza do material em 18 porcento, se comparada à mesma como solubilizada. O aumento da microdureza em 12 porcento após o tratamento térmico está relacionado à precipitação dos carbetos nos contornos de grão e dispersos na matriz resultado dos tratamentos térmicos de envelhecimento. / [en] This thesis studies the microstructural stability of Ni-base Super alloy 625 for its mechanical properties and its varieties of applications in the industry, in three different conditions: bulk (industrially forged plate), precursor powder particles for 3D printing process and a sample produced by laser Direct Metal Deposition (DMD). Aiming at promoting precipitation processes and, therefore, correlate with the mechanical properties of the material, samples of these conditions were submitted to solution annealing and isothermal aging treatments at 650 Celsius degrees and 750 Celsius degrees for 10 hours and 100 hours. Characterization of the microstructure was performed by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), in the conventional diffraction contrast mode, scanning/transmission (STEM) analytical mode, and high resolution microscopy (HRTEM). Energy dispersive X-ray spectrometry (EDXS) and electron energy loss spectroscopy (EELS) were used to analyze the local composition of the matrix and precipitated phases. Micro hardness measurements were performed to evaluate the effect of thermal treatments. The microstructural analysis of the bulk sample in the as-received condition showed an equiaxial grain structure with NbTiC and M6C precipitated phases. Solid solution treatment at 1100 Celsius degrees for 40 minutes allowed partial dissolution of the carbides. Aging at 650 Celsius degrees for 10 hours showed NbTiC carbides and a hardness increase of 5 percent compared to the as-solubilized sample. However, aging at this temperature for 100 hours promoted the homogeneous precipitation of the gama phase, thus increasing the material s hardness by 45 percent, when compared to it as solubilized. The bulk sample aged at 750 Celsius degrees for 10 hours showed grain boundary and homogeneous precipitation of NbTiC and M23C6 carbides. This sample condition upon aging at this temperature for 100 hours shows δ phase homogeneously precipitated in the matrix. The microstructural analysis of the precursor powder showed micrometer size individual particles as polycrystalline, consisting predominantly of columnar grains of the austenitic matrix. Analysis of samples produced by DMD in the as-received condition revealed dendritic microstructure with carbides of Nb and Laves phase in the interdendritic regions. The solution treatment of the DMD samples for 40 minutes at 1100 Celsius degrees and 1200 Celsius degrees proved to be insufficient for the dissolution of the precipitate. In order to enhance diffusion of Nb and so carbide and Laves phase dissolution, a solution anneal was carried out at 1200 Celsius degrees for 100 hours. This sample treated at 650 Celsius degrees for 100 hours showed M23C6 carbides precipitated at grain boundaries and also at the Laves phase/matrix interfaces. However, upon aging at 750 Celsius degrees for 100 hours the precipitation of M23C6 and M6C takes place at the grain boundary and in the austenitic matrix, thus increasing the material s hardness by 18 percent, when compared to it as solubilized. The increase of the hardness by 12 percent after the heat treatment is related to the precipitation of the carbides in the grain boundaries and dispersed in the matrix resulting from the aging thermal treatments.