[pt] O nível de serviço fill rate é uma alternativa viável de quantificação do custo de falta em um modelo de estoque para o Sistema de Controle (Q, R). Aproximações deste modelo são importantes para tornar mais simples a busca por sua solução. Uma aproximação é proposta e outras duas são analisadas. Experimentos foram feitos com as três aproximações para verificar o erro da solução encontrada em relação à solução resultante do modelo exato. Foram analisados os casos em que as aproximações são aceitáveis. / [en] The fill rate service level is a viable alternative to quantify the penalty cost in a inventory model for control system (Q, R). Approximations of this model are important to make a simplest solution. An approximation is proposed and two other are analyzed. Experiments were made with the three approximations to check the error of the solution in relation to the resulting solution of the exact model. So, we defined cases where the approximations are acceptable.

[pt] Os sistemas micro eletromecânicos são dispositivos na escala dos micras que combinam estruturas mecânicas com circuitos elétricos, e são usados como sensores ou atuadores. Dentro destes dispositivos, estão os de onda superficial acústica (SAW em inglês) que usam variações na velocidade ou percurso de propagação da onda para fazer a detecção da variável a medir. Uma aplicação importante em processos químicos, é no acondicionamento de ambientes, monitorando a umidade. Para isso um sensor SAW comprado, foi coberto em sua superfície com uma camada de um polímero absorvente de vapor de agua. No qual o aumento na massa do polímero na superfície diminui a velocidade da onda. Por tanto o PolyVinyl Álcool foi escolhido para absorver o vapor de agua e foi preparado com 5.6 wt por cento, para ser depositado por meio de spin coating. Então uma serie de experimentos foram feitos numa câmara climática variando tanto a umidade como a temperatura, com o fim de avaliar o comportamento do sensor medindo a sua variação da frequência. Estes resultados foram comparados com um modelo analítico e uma simulação por elementos finitos. O modelo analítico foi presentado por Sielman, o qual determina como muda a densidade e espessura no polímero com a umidade. Estes valores foram substituídos na equação de Wohltjen que dá a variação da frequência de um SAW devido a absorção de gases. Em quanto a simulação por elementos finitos foi feita em Comsol Multiphysics achando a frequência para a qual o SAW ressona, com o aumento da densidade na camada acima do SAW para as umidades inseridas. / [en] Micro electromechanical systems (MEMS) are devices that combine mechanical structures with electrical circuits at the micro scale, to function as sensors or actuators. One type of MEMS are the surface acoustic waves (SAW) devices, which uses the surface wave velocity or propagation path variations to measure the variable of interest. One important application in chemical processes is related to environment condition control, specifically humidity measurement. With that purpose, a commercial SAW was purchased and coated with a polymer layer in its surface. The PolyVynil Alcohol (PVA) was chosen to be the sensing layer in the SAW due to water vapor absorption properties, that increases the mass over the surface and decrease the wave velocity, leading to sense this humidity changes. 5.6wt per cent PVA solution was prepared and deposited through spin coating. Therefore, a series of tests were carried out in a climatic chamber, varying the humidity and temperature conditions, with the aim to analyze the sensor behavior by measuring its frequency shift. These results were compared with an analytical model and a finite element simulation. The analytical model presented by Sielman determines how the polymer density changes with humidity. These density values were inserted into the Wohltjen equation, which gives the frequency shift of the SAW due to gas absorption. Regarding the finite element simulation, it was carried out in the Comsol Multiphysics software, by solving the different resonating frequencies as a function of the increase in the polymer density due to the insets of humidity values.

[pt] Os danos causados em geo-estruturas devido à ação de carregamentos dinâmicos gerados por terremotos não ocorrem necessariamente durante o evento, tendo sido observado em campo que muitos acontecem após o término da excitação. Esta dissertação tem como objetivo apresentar um fluxo de trabalho que compreenda o estado da prática da avaliação completa de uma barragem composta pelas análises estática, dinâmica e pós-sísmica. Para desenvolver a metodologia de trabalho proposta, utilizou-se o programa FLAC, software comercial de maior uso em análises dinâmicas detalhadas. A simulação neste programa de diferenças finitas permitiu o aprendizado de suas potencialidades, a aplicação de técnicas de modelagem e o conhecimento de suas limitações. A estrutura destinada à aplicação foi uma barragem de contenção de rejeitos de mineração localizada na Argentina. Os aspectos investigados compreendem a análise estática e a determinação do estado permanente, que marca o estado incial da etapa sísmica, a avaliação dinâmica e a análise de estabilidade pós-sismo. Na avaliação dinâmica no FLAC foram estudadas as condições de contorno mais adequadas aos requerimentos do problema. Também abrangeu-se a determinação do tipo de amortecimento e seus respetivos parâmetros. Finalmente, estimou-se a história no tempo de tensões, das velocidades e dos deslocamentos que compõem o estado final logo ao término do sismo, com o qual foi efetuada a análise póssismo. Analisou-se então a estabilidade do talude no mesmo programa. Em paralelo, também foram executados procedimentos alternativos para a avaliação pós-sismo, demonstrando, para a estrutura estudada, a importância e a praticidade da modelagem completa no FLAC. / [en] The damages caused in geo-structures due to the action of dynamic loads produced by earthquakes do not take place necessarily during the event, being observed in the field that many of them happen after the end of the excitation. Among the factors that contribute to this behavior can be mentioned the generation and subsequent redistribution of porepressures, the action of erosive phenomena (piping) in cracks created by the seism and, mainly, the loss of the shear strength of the soil. For geo-structures located in zones of seismic activity, the consideration of post-seismic analyses, such as the stability of dam slopes, is a very important design requirement As for the estimate and distribution of the porepressure values generated by the earthquake, a computational simulation of the event is necessary, including the consideration of constitutive relations formulated in terms of effective stresses to well represent the occurrence of shear and volumetric strains of the soil and the possibility of the development of dynamic liquefaction. In this thesis, which investigates the post-seismic behavior of a tailing dam situated in Argentina, the numerical simulation of the dynamic response of the structure has been obtained using the computational code FLAC v.5, one of the most complete software nowadays available for analyses of geotechnical problems. A description of the numerical procedures, the difficulties, advantages and limitations in the use of FLAC will be discussed along this work.

[pt] O presente estudo documenta a relação entre a volatilidade do risco soberano e adesão ao padrão-ouro no período clássico, entre 1870 e 1914. A aplicação do modelo econométrico de FCGARCH (ou Flexible Coefficient GARCH) evidencia que regimes de baixa volatilidade de spreads – tal como medido pela diferença entre a taxa de juros obtida pelos empréstimos soberanos no mercado londrino e a contra-partida sem risco, os consols britânicos – estiveram associados a adesão ao padrão-ouro. De forma geral, interpretase que a baixa variância gerou as pré-condições necessárias para adesão ao regime, especialmente para países da periferia. Trabalhos anteriores limitavam-se à análise do comportamento da média dos spreads quando da adesão ao regime, sem encontrar nenhum efeito significativo. / [en] This research documents the relationship between sovereign risk volatility and gold standard adherence in the classical period comprised between 1870 and 1914. The application the econometric model of FCGARCH (or Flexible Coefficient GARCH) provides evidence that regimes of low volatility of spreads – as measured by the difference between the interest rate accrued by sovereign debt floated in the City of London and its risk-free counterpart, the British consols – were associated to adherence to the gold standard. In a general manner, it is interpreted that the low variance created the necessary preconditions for gold standard adherence, specially for countries in the periphery. Earlier papers on this subject analyzed the mean spread behavior when country adopted the regime, and no significant effect was found.

[pt] O Modelo Média-Variância, proposto por Markowitz para resolver o problema de estruturação ótima de carteiras de investimentos, utiliza uma medida simétrica de risco, o desvio padrão dos retornos. Contudo, a grande utilização no mercado financeiro de ativos com retornos assimétricos levou ao desenvolvimento de medidas de risco assimétricas, como a semivariância e o downside risk, buscando quantificar de forma mais precisa a percepção de risco investidor. Neste trabalho, comparamos algumas metodologias para estruturar carteiras de investimentos contendo ativos com retornos assimétricos. / [en] The Mean-Variance model for asset allocation, proposed by Markowitz, use a symmetric risk measure, the standard deviation of returns. Although, because of the increasing use of financial instruments with asymmetric payoffs, asymmetric risk measures, as semivariance and downside risk, have been required in order to quantify the investor´s perception of risk as accurately as possible. So, we compare in this work several methodologies to structures optimal portfolios containing securities with asymmetric returns.

[pt] Modelos estruturais para séries temporais vêm sendo bastante utilizados ultimamente e, adotam, basicamente, a mesma idéia da decomposição clássica de uma série temporal em seus componentes não-observáveis: tendência, sazonalidade, cíclica e irregular; para a componente cíclica, em particular, que é modelada por uma senóide a amortecida, existem apenas soluções no contexto da Estatística Clássica Harvey (1985). Neste trabalho discutimos extensivamente a solução Bayesiana para o modelo, tornando completamente estocástico a componente ciclo e obtendo um algoritmo para a estimação seqüencial dos parâmetros. A natureza não linear do problema é tratada pelos Modelos Dinâmicos Bayesianos; West e Harrison (1986). / [en] The structural models for time series, so much in use today make use of the well know idea of decomposing a time series into its unobserved components of trend, seasonal, cycle and noise. The cyclical component in particular, which uses a damped sine wave to describe its moviment, has a clear solution available already in computer packages on the Classica framework of Harvey (1985). In this thesis we present a Bayesian solution to the cyclical component modelled by the same damped sine wave. The frequency and the damping factor, regarded as hyperparameters on the Classical solution are now incorporated to the system state vector and estimated by a sequential procedure. Finally, the non-linear nature of model is elegantly dealt with by the Bayesian Dynamic Models of West and Harrison (1986).

[pt] Esta dissertação investiga a utilização do Modelo de Regressão Multivariada Seemingly Unrelated sob uma perspectiva Bayesiana, na estimação das curvas de carga dos principais eletrodomésticos. Será utilizada uma estrutura de Demanda Condicional (CDA), consideradas de especial interesse no setor comercial e residencial para o gerenciamento pelo lado da demanda (Demand Side Management) dos hábitos dos consumidores residenciais. O trabalho envolve três partes principais: uma apresentação das metodologias estatísticas clássicas usadas para estimar as curvas de cargas; um estudo sobre Modelos de Regressão Multivariada Seemingly Unrelated usando uma aproximação Bayesiana. E por último o desenvolvimento do modelo num estudo de caso. Na apresentação das metodologias clássicas fez-se um levantamento preliminar da estrutura CDA para casos univariados usando Regressão Múltipla, e multivariada usando Regressão Multivariada Seemingly Unrelated, onde o desempenho desta estrutura depende da estrutura de correlação entre os erros de consumo horário durante um dia específico; assim como as metodologias usadas para estimar as curvas de cargas. No estudo sobre Modelos de Regressão Multivariada Seemingly Unrelated a partir da abordagem Bayesiana considerou-se um fator importante no desempenho da metodologia de estimação, a saber: informação a priori. No desenvolvimento do modelo, foram estimadas as curvas de cargas dos principais eletrodomésticos numa abordagem Bayesiana mostrando o desempenho da metodologia na captura de ambos tipos de informação: estimativas de engenharia e estimativas CDA. Os resultados obtidos avaliados pelo método acima comprovaram superioridade na explicação de dados em relação aos modelos clássicos. / [en] The present dissertation investigates the use of multivariate regression models from a Bayesian point of view. These models were used to estimate the electric load behavior of household end uses. A conditional demand structure was used considering its application to the demand management of the residential and commercial consumers. This work is divided in three main parts: a description of the classical statistical methodologies used for the electric load prediction, a study of the multivariate regression models using a Bayesian approach and a further development of the model applied to a case study. A preliminary revision of the CDA structure was done for univariate cases using multiple regression. A similar revision was done for other cases using multivariate regression (Seemingly Unrelated). In those cases, the behavior of the structure depends on the correlation between a minimization of the daily demand errors and the methodologies used for the electric load prediction. The study on multivariate regression models (Seemingly Unrelated) was done from a Bayesian point of view. This kind of study is very important for the prediction methodology. When developing the model, the electric load curves of the main household appliances were predicted using a Bayesian approach. This fact showed the performance of the metodology on the capture of two types of information: Engineering prediction and CDA prediction. The results obtained using the above method, for describing the data, were better than the classical models.

[pt] Esta tese concentra-se essencialmente em modelos para análise e previsão de séries temporais vetoriais onde o comportamento sazonal é o foco principal, e no procedimento Bayesiano correspondente de estimação seqüencial. A estrutura básica do modelo multivariado proposto, não- linear, de crescimento sazonal multiplicativo para séries temporais, consiste de uma componente de tendência localmente linear para cada série individual e uma única componente sazonal, multiplicativa, compartilhada por todas as séries marginais. O procedimento de estimação seqüencial baseia-se em aproximações analíticas que viabilizam uma análise conjugada, representando uma extensão não-linear do algoritmo apresentado em Barbosa and Harrison (1992) para modelos lineares dinâmicos multivariados. Detalhes do modelo proposto e sua implementação são apresentados, assim como exemplos da aplicação do método, com dados simulados e reais. Para os dados reais, escolheu-se os valores do consumo de energia elétrica no Brasil, cuja metodologia de previsão adotada pelas empresas de energia também faz parte deste trabalho. / [en] This thesis is essentially devoted to models for analysis and forecasting of vector time series, where the seasonal behavior is the main focus, and a Bayesian procedure of sequential estimation is adopted. The basic structure of the non-linear multivariate model, of seasonal growth multiplicative for time series, consists of a locally linear trend component for each individual series and a shared multiplicative seasonal component common to all marginal series. The procedure of sequential estimation is based on analytic transformations to obtain a conjugate analysis, representing a non-linear extension of the algorithm by Barbosa and Harrison (1992) for multivariate dynamic linear models. Details of the proposed procedure and of the implementation are shown, as well examples of the application of the method, with simulated and real data. For real data, the brazilian electricity demand values were chose. The forecasting methodology adopted by the energy companies is also present in this work.

[pt] Este trabalho apresenta um modelo para o cálculo da cobertura de sistemas móveis de comunicações na faixa de VHF em áreas RURAIS. O modelo é baseado na análise estatística de 1400 medidas de níveis de sinais emitidos por 13 estações de base localizadas nos estados de Minas Gerais e Goiás. Diversos parâmetros são considerados nesta estimativa: altura e ganho de antena, distância, ondulação do terreno, potência de transmissão, limiar de recepção, etc. São feitas comparações com modelos existentes, bem como uma exposição do estágio atual destes métodos estimativos. A seguir, a título de exemplo, é realizada uma aplicação do modelo obtido. / [en] This work presents a model for VHF mobile systems coverage in rural areas. The model is based on statistical analysis of over 1400 measurements of received level from 13 base stations in Minas Gerais and Goiás. Several parameters are considered: antenna gain and height, distance, terrain irregularities, transmit power and threshold level. Existing estimation models are presented and comparison are made against the proposed model. Next, an application of the model is shown.

[pt] O conhecimento do escoamento no interior das Bombas de Cavidades Progressivas (BCP) é de grande importância para aprimorar o desenho e a aplicação destas bombas em poços de petróleo. A simulação do escoamento na BCP é extremamente complexa devido ao caráter transiente, à presença de paredes móveis e à diferença de escala do tamanho da folga entre o estator e o rotor. Esta complexidade torna impraticável o uso da simulação como ferramenta de projeto. Esta dissertação apresenta um modelo assintótico do escoamento no interior de BCP monolobular com estator metálico. O modelo foi desenvolvido para fluido newtoniano e utiliza a teoria da lubrificação para reduzir as equações tri-dimensionais de Navier-Stokes a uma equação de Poisson bi-dimensional, para o campo de pressão. As equações diferenciais do modelo, escritas com coordenadas cilíndricas, foram resolvidas numericamente pelo método de diferenças finitas de segunda ordem. O programa desenvolvido em Matlab oferece resultados que reproduzem satisfatoriamente os dados experimentais, com tempo de processamento e capacidade computacional significativamente inferiores aos modelos que resolvem o sistema completo de equações. Os resultados obtidos mostram o efeito de parâmetros geométricos e operacionais, tais com folga estator-rotor, número de estágios, viscosidade e densidade do fluido, rotação e diferencial de pressão, nas curvas de desempenho da bomba. / [en] The fundamental understanding of the flow inside Progressive Cavities Pumps (PCP) represents an important step to improve the efficiency of these pumps in the petroleum artificial lift industry. The simulation of the flow in the PCP is extremely complex due to the transient character of the flow, the moving boundaries and the difference in length scale of the channel height between the stator and rotor. This complexity makes the use of CFD as an engineering tool almost impossible. This dissertation presents an asymptotic model to describe a single phase flow through progressive cavities pumps, using the lubrication theory approach. The model was developed for Newtonian fluid and the lubrication theory was used to reduce the three-dimensional Navier-Stokes equations to a two-dimensional Poisson´s equation for the pressure field. The models differential equations were written in cylindrical coordinates and were numerically solved by the finite difference method. A program was developed in Matlab and the results reproduce the experimental data, with a significantly shorter processing time, which is orders of magnitude faster than the model that solves the complete set of equations. The results show the effect of geometry and operational parameters, such as the clearance between stator and rotor, the number of pitches, viscosity and density of the fluid, rotation and differential pressure, in the pump performance curves.