Orientador: Rodrigo de Souza Portugal / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T15:44:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cypriano_LuisFernandoKatsudaIto_M.pdf: 3729581 bytes, checksum: 3c24bb11c96e5ce9e394fb618e43ea9c (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A maioria dos métodos de imageamento de subsuperfície aplicados em projetos de Exploração e Produção (E&P) de hidrocarbonetos assume o meio elástico isotrópico (ISO). Os meios isotrópicos, em contrapartida aos modelos anisotrópicos, são aqueles cujas velocidades das ondas sísmicas não dependem da direção de propagação. Entretanto, muitas rochas obtidas de testemunhos apresentam anisotropia. Logo, é natural que estudos dos meios anisotrópicos sejam feitos com o intuito de aumentar a precisão do imageamento sísmico. As anisotropias são classificadas de acordo com as simetrias apresentadas. As simetrias mais comuns em exploração de hidrocarbonetos são as simetrias transversalmente isotrópicas (TI) e ortorrômbicas (ORT). Quando uma onda impinge uma interface são geradas ondas refletidas e transmitidas. A razão entre as amplitudes dos vetores de deslocamento da onda incidente em relação às ondas geradas são os coeficientes de reflexão/ transmissão (R/T) de deslocamento. Os coeficientes R/T podem ser expressos explicitamente por fórmulas apenas em casos de alta simetria, por exemplo, isotrópica. Caso contrário os coeficientes R/T devem ser obtidos de um sistema de equações algébricas lineares obtidas das condições de contorno na interface. Neste trabalho desenvolvemos um código para calcular os coeficientes de reflexão e transmissão (R/T) para interfaces entre meios anisotrópicos. Dois critérios para a distinção das ondas geradas na interface são adotados em adição ao critério convencional da literatura. As simetrias utilizadas para os testes sintéticos foram as simetrias ISO, TI e ORT. O testes exemplificam algumas características básicas dos coeficientes R/T, como equivalência entre interfaces e simetrias inclinadas e a reciprocidade dos coeficientes normalizados pela energia / Abstract: The great majority of the methods for imaging subsurface invested in hydrocarbons Exploration and Production (E&P) assumes isotropic elastic medium (ISO). The isotropic models are those which velocities of seismic waves do not depend on the direction of propagation. However many core rocks exhibit anisotropy. Thus, the assumption of anisotropic media is natural in order to increase the accuracy of seismic imaging. The anisotropies are classified according to their symmetries. The most common symmetries in hydrocarbon E&P are the transversely isotropic (TI) and orthorhombic (ORT) symmetries. When a seismic wave impinges at an interface between two media, it generates reflected and transmitted waves. The ratio between the amplitudes of displacement vectors of the incident and the generated waves are the displacement reflection/transmission (R/T) coefficients. The R/T coefficients can be expressed by explicit formulas in cases of higher symmetries, e.g. isotropy. Otherwise they are obtained numerically from a system of inhomogeneous linear algebraic equations derived from the boundary conditions in the interface. We develop a code to evaluate the R/T coefficients interfaces between two anisotropic media. We adopt two criteria in addition to the conventional one for distinguishing the generated waves. The symmetries used for the synthetic tests were symmetries ISO, TI and ORT. The tests illustrate some basic characteristics of the R/T coefficients, as equivalence between tilted symmetries and interfaces, and the reciprocal of the energy normalized R/T coefficients / Mestrado / Reservatórios e Gestão / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientador: Nilson Tadeu Mascia / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-07T08:37:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nicolas_EliasAntonio_D.pdf: 5212612 bytes, checksum: 6374b5ff3649878b30250be16c1a8e76 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Esta pesquisa refere-se ao estudo de critérios de resistência de materiais anisotrópicos, especialmente o critério tensorial de resistência de TSAI- WU, com aplicações teóricas e experimentais para a madeira. Neste sentido foi realizada uma revisão teórica dos principais temas relacionados à presente pesquisa, como: critérios gerais de resistência, fórmula de hankinson, critério de TSAIWU, modos de ruptura da madeira, fatores que influenciam na resistência da madeira,equipamentos e corpos-de-prova para realização de ensaios uniaxiais e biaxiais, prescrições de cálculo das normas de estruturas de madeira. O objetivo principal deste trabalho foi determinar os parâmetros de resistência do critério tensorial de TSAI-WU, com a finalidade de definir uma superfície de ruptura, para a espécie de madeira estudada, cupiúba (Goupia glabra), e comparar os dados dos ensaios com as estimativas do critério. No estudo experimental foram realizados os seguintes ensaios: tração e compressão, uniaxiais, com ângulos das fibras inclinados em relação ao carregamento (0°, 15°, 30°, 45°, 60°, 75° e 90°); ensaios de cisalhamento paralelo às fibras e ensaios de compressão biaxial. As estimativas do critério de TSAI- WU ficaram próximas das estimativas da fórmula de Hankinson e também dos dados dos ensaios uniaxiais de tração e compressão. Por outro lado, para ensaios biaxiais, o critério de TSAI-WU sofre grande influência do coeficiente de interação.De um modo geral, o critério de TSAI-WU apresenta bons resultados, facilidade de utilização se comparado a outros critérios, devido especialmente a seu caráter tensorial, podendo ser aplicado na avaliação de resistência da madeira e de outros materiais anisotrópicos / Abstract: This research deals with the study of anisotropic material failure criteria, specifically TSAI- WU tensor failure criteria, and theoretical and experimental applications for wood. Thus it was carried out a theoretical revision of the principal themes related to this research: general failure criteria, Hankinson's formula, TSAI-WU tensor criterion, failure modes of wood, factors that affect wood strength, equipaments and specimens for development of uniaxial and biaxial tests and rules of design codes of wood structures. The main objective of this work was to determine the TSAI-WU tensor failure criterion parameters, with the purpose of defining the failure surface, for the wood specie Cupiúba (Goupia Glabra) and of comparing the test results and criterion estimates as well. In the experimental development it was performed the following axial tests: tension and compression, with inclined grain angles in related to the load (0°, 15°, 30°, 45°, 60°, 75° and 90°); shear tests and biaxial compression. The estimates of TSAI-WU criterion were close of Hankinson's formula and the tension and compression tests results too. On the other hand, for biaxial compressive test, TSAI- WU criterion influence ofthe interaction coefficient (F12). In general, TSAI- WU criterion can be applied to evaluate wood strength and other anisotropic materials too, by presenting good results and facility in utilizing especially when comparing to other criteria due to its tensor form / Doutorado / Estruturas / Doutor em Engenharia Civil

Orientador: Nilson Tadeu Mascia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-28T22:42:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vanalli_Leandro_M.pdf: 5717454 bytes, checksum: a45d41ec97fbf94a146be405b7c4643b (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Este trabalho apresenta uma análise sobre as distribuições de tensões e de deformações em sólidos anisotrópicos no âmbito da Teoria da Elasticidade. Neste contexto, para se estudar o comportamento mecânico, baseando-se no entendimento das tensões, deformações e deslocamentos, de vigas anisotrópicas, foram analisadas funções de tensão, consoantes com aquelas desenvolvidas por LEKHNITSKII et alo (1968) e HASHIN (1967). Comparações de resultados com estruturas de material isotrópico também foram alvo de investigação. Por fim, um estudo sobre vigas com seções constituídas de camadas foi realizado. Os resultados obtidos fornecem informações que contribuem para a aplicação dos materiais anisotrópicos em estruturas da construção civil / Abstract: This work presents an analysis on the distribution of stress and strain in anisotropic solids in the scope of the Theory of the Elasticity. In this context, to study the mechanical behavior, being based on the agreement of the stress, strain and deslocations, of anisotropic beams stress functions had been analyzed, consonants with those developed by LEKHNITSKll et alo (1968) and HASIllN (1967). Matchings of results with structures of isotropic material had also been goal of inquiry. Final1y, a study on beams with consisting sections of layers it was carried through. The obtained results supply information that contribute for application of the anisotropic materials in structures of the civil construction / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:53:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O colágeno é a forma funcional de um oligômero biológico, cujos monômeros são aminoácidos quirais. Tecidos ricos em colágeno são estruturas opticamente anisotrópicas, birrefringentes e não-lineares. O objetivo deste trabalho foi caracterizar o colágeno tipo I não irradiado e após irradiação com laser de He-Ne polarizado, utilizando a microscopia de polarização para investigação da birrefringência, e a geração de segundo harmônico (GSH) para análise da susceptibilidade não-linear. Doze ratos Wistar foram divididos em quatro grupos, de acordo com as idades: 34, 48, 62 e 76 dias. Os grupos receberam, respectivamente, 1; 5; 9 e 13 irradiações de D= 1J/cm2, durante 46s, no tendão de Aquiles que, aleatoriamente, foi escolhido ser o direito ou esquerdo. Os animais foram então sacrificados e os tendões extraídos para a preparação das amostras. Para a microscopia de polarização foram obtidos cortes com 8μm de espessura, e as birrefringências de forma e intrínseca foram avaliadas. Para a GSH foi utilizado um laser de Ti:Safira (150fs) com 76MHz de taxa de repetição, diâmetro do feixe φ= 40μm, comprimento de onda central λ= 800nm e Δλ= 10nm e Pp= 110mW. Um polarizador linear foi posicionado no caminho do feixe. Duas objetivas foram utilizadas para focalizar e coletar a radiação incidente e emergente da amostra, respectivamente. Um analisador, também linear, foi introduzido logo após a objetiva coletora. Um filtro absorvedor na faixa infravermelha do espectro eletromagnético, mas transmissor na faixa azul, foi utilizado para garantir que apenas λ= 400nm era medido. A razão, ρ, entre dois tensores de hiperpolarizabilidade independentes foi estudada. As amostras irradiadas apresentaram maior birrefringência (Δn) e maior susceptibilidade não-linear (ρ), em comparação com as não irradiadas. Estes resultados indicam que o laser de He-Ne polarizado alinha as fibrilas de colágeno ao longo eixo do tendão. / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:24:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:05:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 00915.pdf: 5956709 bytes, checksum: 8186c1c06a5525c980f332d140359a22 (MD5) / Tese (Doutoramento) / IEA/T / Instituto de Fisica, Universidade de Sao Paulo - IF/USP

Este trabalho apresenta um novo formalismo bi-dimensional em diferenças finitas no domínio do tempo (2D-FDTD) para a simulação de estruturas baseadas em metamateriais. A natureza dispersiva destes meios é levada em consideração de forma precisa pela inclusão dos modelos materiais de Drude para os tensores permissividade elétrica e permeabilidade magnética. Todos os elementos dos tensores são considerados neste formalismo, o que o torna muito atraente para a modelagem de uma classe geral de estruturas eletromagnéticas. Dois efeitos de enorme impacto são analisados em detalhes, sendo eles a cobertura de invisibilidade e o rotacionamento de campo. Ambos os efeitos requerem a utilização de técnicas de transformação de coordenadas a qual deve ser aplicada apenas na região onde os campos eletromagnéticos precisam ser manipulados, tirando vantagem da invariância das equações de Maxwell quanto a estas operações. Esta técnica redefine localmente os parâmetros de permissividade e permeabilidade do meio transformado. O formalismo implementado apresentou grande estabilidade e precisão, uma conseqüência direta da natureza dispersiva dos modelos materiais de Drude, o que o caracteriza como uma boa contribuição para uma completa compreensão da fenomenologia por trás destes efeitos fascinantes. Os resultados numéricos apresentaram boa concordância com os disponíveis na literatura. Foi também observado que ambas estruturas são muito sensíveis a variações de freqüência do campo de excitação. / This work introduces an extended two-dimensional finite difference time domain method (2D-FDTD) for the simulation of metamaterial based structures. The dispersive nature of these media is accurately taken into account through the inclusion of the Drude material models for the permittivity and permeability tensors. All tensor elements are properly accounted for, making the formalism quite attractive for the modeling of a general class of electromagnetic structures. Two striking effects are investigated with the proposed model, namely, the invisibility cloaking and the field rotation effects. Both effects require the utilization of a coordinate transformation technique which must be applied only in the region where the electromagnetic field needs to be manipulated, taking advantage of the invariance of Maxwell\'s equations with respect to these operations. This technique locally redefines the permittivity and permeability parameters of the transformed media. The implemented formalism has proved to be quite stable and accurate, a direct consequence of the dispersive nature of the Drude material model, which characterizes it as a good contribution to fully understand the phenomenology behind these fascinating effects. The numerical results are in good agreement with those available in the literature. It was also verified that both structures are very sensitive to frequency variations of the excitation field.

Neste trabalho foram estudados os processos de migração e transferência de energia em derivados de polifluoreno, de estrutura totalmente conjugada e de conjugação confinada. A dinâmica de estado excitado dos derivados PF-BNI, PFOPPV e PFPPV foi estudada em solução diluída de diferentes solventes através de espectroscopia eletrônica de alta resolução temporal. O derivado PF-BNI, contendo N-(2-benzotiazol)-1,8-naftalimida (BNI) como terminador da cadeia de poli(9,9\'dioctilfluoreno), foi sintetizado pela rota de Yamamoto. O material apresenta alto rendimento quântico de fluorescência e suas propriedades de emissão são moduladas pela polaridade do solvente. As medidas de fluorescência resolvida no tempo mostraram a migração do exciton singlete ao longo da cadeia polimérica e a formação de um estado excitado de transferência de carga intracadeia (ICCT). Os derivados PFOPPV e PFPPV são copolímeros de fluoreno contendo unidades fluoreno-vinileno-fenileno no segmento cromofórico. No PFOPPV o segmento cromofórico é confinado entre segmentos alifáticos (-(CH2)8-) flexíveis, no PFPPV a cadeia principal é totalmente conjugada. A dinâmica de estado excitado dos derivados, PFOPPV e PFPPV, é caracterizada pela presença de segmentos cromofóricos contendo isômeros cis e trans. No PFOPPV, a sua estrutura segmentada permite a transferência de energia entre os segmentos cromofóricos, via interações dipolo-dipolo. A transferência acarreta a depolarização da emissão de fluorescência. No caso do PFPPV a migração de energia ocorre em menos de 20 ps e o decaimento de fluorescência decorre da emissão de segmentos contendo isômeros cis e trans, já na condição estacionária. / This work reports the study of energy transfer and migration processes in fully conjugated and segmented polyfluorene derivatives. The excited-state dynamics of the derivatives, PF-BNI, PFOPPV and PFPPV was studied in diluted solution of different solvents by means of ultrafast time-resolved spectroscopy. Poly(9,9\'-dioctylfluorene) end-capped with N-(2-benzothiazole)-1,8-naphthalimide, named PF-BNI, was prepared via Yamamoto-coupling reaction. This derivative is a highly fluorescence material with emission modulated by solvent polarity. Time-resolved fluorescence measurements showed the singlet exciton migration through the polymer backbone and the formation of an intrachain charge transfer excited-state (ICCT). PFOPPV and PFPPV are both fluorene copolymers containing fluorene-vinylene-phenylene moieties in the backbone. Whereas the PFPPV backbone is fully conjugated, the chromophore segment in PFOPPV backbone is confined between aliphatic (-(CH2)8-) flexible segments. The excited-state dynamics of both copolymers is characterized by the presence of conjugated moieties containing cis and trans isomers. The segmented structure of PFOPPV allows the resonant energy transfer between the chromophores, which is provided by dipole-dipole interactions. The energy transfer process leads to the depolarization of PFOPPV fluorescence emission. For PFPPV the energy migration occurs in less than 20 ps and the fluorescence decay is ascribed to the emission of chromophore segments containing cis and trans, already in a photostationary condition.

Orientador: Paulo Sollero / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-12T03:46:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cravo_AndersonGabrielSantiago_M.pdf: 2052441 bytes, checksum: e71a44434bbb505400bc9105fb3436f5 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Este trabalho apresenta uma ferramenta para análise de sub-domínios utilizando o Método dos Elementos de Contorno 3D (MEC3D). Para a implementação são considerados elementos retangulares, quadráticos e contínuos, isto é, os nós compartilham graus de liberdade e assim, há a necessidade de uma formulação adequada para o tratamento de quinas entre as sub-regiões. As matrizes [H] e [G] são calculadas independentemente do programa de sub-regiões. Isto permite um tratamento computacional eficiente, tendo em vista que atualmente os microcomputadores contam com mais de um processador, viabilizando a computação paralela. Também é apresentada a implementação e o estudo da solução fundamental para anisotropia plena utilizando a Transformada de Radon. Esta formulação é especialmente atraente devido a sua simplicidade de programação, entretanto, ela apresenta uma integral numérica no núcleo do problema o que compromete sua aplicação em problemas de grande porte. Assim, são propostas estratégias para a melhoria do desempenho computacional, como um esquema de interpolação para obtenção das funções de deslocamento e forças de superfície. / Abstract: This work presents a tool for sub-domains analysis using the 3D Boundary Element Method (BEM3D). For its implementation are considered rectangular, quadratic and continuous elements, which means that the nodes share degrees of freedom and so, a proper formulation to deal with corners and edges between the sub regions is required. The matrices [H] and [G] are computed independent of the sub regions program. This makes possible an efficient computational treatment, since the actual computers have more than on processor, and parallel computing is used. Also presents the implementation and the study of the fundamental solution for anisotropic elasticity using the Radon Transform. This formulation is especially attractive due to its simplicity for computational implementations, but it requires a numerical integration in the kernel and then, some strategies are proposed to improve the computational performance. / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Nilson Tadeu Mascia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-19T08:46:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moraes_ReinaldoWashington_M.pdf: 3150718 bytes, checksum: a564e4cc9fe162e6f88384d199323bc9 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Devido à crescente utilização da madeira no Brasil, estudos tecnológicos são aprimorados nos últimos anos sendo verificada a necessidade de pesquisas direcionadas a madeiras de reflorestamento e das técnicas construtivas por meio de diversas composições com outros materiais de construção. As pesquisas nessa linha contribuem para a diminuição da pressão de exploração de novas áreas proporcionando novos usos para a madeira de reflorestamento como material estrutural pela indústria da construção civil. Estudos a respeito das propriedades mecânicas e físicas de madeiras e suas composições importantes para o aprimoramento e desenvolvimento dessas novas tecnologias. No presente trabalho, o estudo de vigas de madeira laminada colada reforçadas com fibras de sisal, confeccionadas de madeiras de reflorestamento, é realizado com ênfase no contexto do módulo de elasticidade. São apresentados compostos laminados e alguns tipos de reforços utilizados comumente na engenharia de estruturas, voltando à pesquisa, principalmente para as fibras naturais. Além disso, são descritos alguns conceitos de elasticidade, leis constitutivas e as transformações de coordenadas sob a ótica de importantes autores. É desenvolvida uma formulação cuja análise é feita utilizando-se um modelo de transformação tridimensional, não convencional na literatura pesquisada, sendo possível então a aplicação da teoria desenvolvida no modelo de vigas laminada colada proposto no trabalho. Os resultados obtidos mostram que as transformações tridimensionais são de grande valia ao estudo da anisotropia dos materiais e, em particular, para o material madeira e suas composições estruturais / Abstract: Due to the increasing use of wood in Brazil, technological studies are being improved in recent years seen the need for research aimed at reforestation and timber construction techniques through a variety of compositions with other building materials. Research in this line helps reduce the pressure to exploit new areas providing new uses for wood as a structural material for reforestation by the construction industry. Studies of mechanical and physical properties of wood composites and their importance to the improvement and development of these new technologies. In this study, the study of glued laminated wood beams reinforced with sisal fibers, made of wood from reforestation is carried out with emphasis in the context of the modulus of elasticity. Composite laminates are presented and some types of reinforcements commonly used in structural engineering, returning to research, especially for natural fibers. In addition, we describe some concepts of elasticity, constitutive laws and the coordinate transformations from the perspective of important authors. It developed a formulation whose analysis is done using a transformation model three-dimensional, non-conventional literature, it is possible then the application of the theory developed in the model proposed in glued laminated beams work. The results show that the three-dimensional transformations are of great value to study the anisotropy of materials and, in particular, for the wood material and its structural composition / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

Spintronics discusses about fundamental physics and material science in mostly nanometer size structures. Spintronics also delivers many promising technologies for now and the future. One of the interesting spintronic structures is called “Magnetic Tunnel junction” (MTJ). A typical MTJ consists of a thin (1-3nm) insulator layer sandwiched between two ferromagnetic layers. In this work, I present MTJ with perpendicular magnetic anisotropy (PMA) using an MgO tunnel barrier. The effect of different heavy metals (HMs) adjacent to the ferromagnets (FMs) on tunneling magnetoresistance (TMR) and PMA of the junctions are discussed. Namely, Ta, Mo, Ta/Mo, W, Ir, and Hf have been utilized in HM/FM/MgO structures, and magneto-transport properties are explored. It is shown that when Ta/Mo is employed, TMR values as high as 208%, and highly thermally stable PMA can be obtained. Some physical explanation based on electronic band structure and thermochemical effects are discussed. In the last part of this work, the newly discovered tunneling anisotropic magnetoresistance (TAMR) effect in antiferromagnets is studied, and clear TAMR is demonstrated for NiFe/IrMn/MgO/Ta structures.