As Manganitas, como são conhecidos os óxidos de Manganês, tornaram-se objeto de incontáveis artigos na literatura científica devido ao seu potencial uso em ciência e tecnologia. Estes materiais apresentam, entre outros, o fenômeno da magneto-resistência colossal e um variado diagrama de fases em baixas temperaturas. Neste trabalho descrevemos este tipo de compostos magnéticos, mostrando as características físicas que os distinguem, os diagramas de fases que identificam as diferentes famílias e algumas propriedades termodinâmicas. O ponto central neste trabalho é demonstrar a importância da anisotropia dos hoppings, assim como a importância da degenerescência orbital dos níveis eletrônicos eg nas propriedades de baixas temperaturas nestes compostos, na fase ferromagnética. A partir do estudo do modelo de dois orbitais, em temperatura zero, e utilizando expressões exatas para os hoppings entre os átomos de Manganês e Oxigênio, mostramos a nível de campo médio que, para o caso do La1−xSrxMnO3 e com uma interação de Hund finita entre spins localizados e itinerantes, o sistema não é totalmente semi-metálico, como acreditava-se anteriormente na literatura, apresentando uma proporção finita de elétrons itinerantes alinhados anti-paralelamente aos spins localizados, o que concorda com experiências recentes. Em temperatura finita, calculamos algumas propriedades termodinâmicas do hamiltoniano de dois orbitais, incluindo os termos da interação coulombiana, utilizando o método de diagonalização exata em pequenos clusters. Mostramos que o calor específico e a magnetização variam fortemente com a mudança do hopping e também com a abertura dos níveis eg. Algumas aplicações destes resultados são discutidas e mostramos como eles podem ser relevantes para a identificação da relação entre transições magnéticas e estruturais em Manganitas dopadas. / The manganites, as they are known the manganese oxides, had become subject of countless articles in the scientific literature due to its potential use in science and technology. These materials present, among others, the phenomenon of colossal magneto-resistance and a rich phase diagram at low temperatures. In this work we describe this type of magnetic compounds, showing the physical characteristics that distinguish them, the phase diagrams that identify the different families and some thermodynamic properties. The central point in this work is to demonstrate the importance of the anisotropy of hoppings, as well as the importance of the orbital degeneracy of the electronic eg levels at the low temperature properties of these compounds, in the ferromagnetic phase. From the study of the two orbitals model, at zero temperature, and using accurate expressions for the hoppings among manganese and oxygen atoms, we show at the mean-field level that, for the case of La1−xSrxMnO3 and with a finite Hund interaction between local and itinerant spins, the system is not totally half-metallic, as it was obtained previously in the literature, presenting a finite ratio of anti-alligned itinerant electrons to the local spins, according with recent experiments. In finite temperature, we calculate some thermodynamic properties of the two orbitals hamiltonian, including the coulomb interaction terms, using the method of exact diagonalization in small clusters. We show that the specific heat and the magnetization vary strongly with the change in hopping and also with the opening of the eg levels. Some applications of these results are discussed and we show how they can be relevant for the identification of the relationship between magnetic and structural transitions in doped manganites.

Propriedades estruturais de membranas modelo, tais como as vesículas lipídicas, podem ser investigadas através da adição de sondas fluorescentes. Após sua incorporação aos sistemas biomoleculares, as moléculas fluorescentes são excitadas por luz linearmente polarizada e a emissão de fluorescência é despolarizada, devido à difusão translacional e também à difusão rotacional do fluoróforo, durante o tempo de vida do estado excitado. O monitoramento da luz emitida é feito através da técnica de fluorescência resolvida no tempo, em que são acompanhadas, por um lado, a intensidade da luz emitida, que fornece o tempo de decaimento da fluorescência, dependente do meio, e, por outro, o decaimento da anisotropia nas componentes da luz emitida, cujos tempos de correlação rotacional informam sobre a fluidez do meio. Uma molécula muito usada como sonda fluorescente é o DPH. Este fluoróforo, bastante hidrofóbico, possui simetria molecular uniaxial, e seus momentos de transição de absorção e emissão são colineares. Um dos usos desta sonda é no acompanhamentos da fluidez da bicamada lipídica ao longo da transição de fase das cadeias. A interpretação de dados experimentais requer modelos para a localização das moléculas fluorescentes, bem como para as possíveis restrições a seu movimento. Neste estudo, apresentamos três modelos para a difusão de moléculas fluorescentes uniaxiais, como o DPH, sugeridos em diversos artigos da literatura. O primeiro modelo consiste de um dipolo com rotação livre aleatória em solução homogênea, e serve como base para os modelos de difusão em meios anisotrópicos. No segundo modelo, consideramos rotações aleatórias dos dipolos reemissores no interior de cones distribuídos com seus eixos perpendiculares à vesícula esférica, geometria que pode refletir o movimento da sonda com eixo em media paralelo às cadeias lipídicas, restrito por elas. No terceiro modelo, o dipolo rotacional no plano da bicamada de geometria esférica, movimento que poderia ocorrer entre as monocamadas que constituem a bicamada. Para cada um dos modelos propostos analisamos a difusão rotacional da sonda através de dois métodos: (i) resolvemos a equação de difusão, para uma única molécula, levando em conta as condições de contorno impostas pelos modelos e determinamos a probabilidade da molécula ser encontrada com uma dada configuração em um tempo t. considerando a distribuição de moléculas na geometria proposta, obtemos a expressão analítica para a anisotropia de fluorescência. No caso da geometria do cone, a solução é obtida numericamente; (ii) realizamos simulações numéricas do passeio aleatório rotacional restrito, nas geometrias correspondentes, método muito útil no caso de geometrias de baixa simetria ou de composição de geometrias. Realizamos um estudo exploratório dos dados experimentais para DPH em membrana modelo, à luz dos resultados para os dois modelos propostos para este meio anisotrópico. / Structural properties of model membranes, such as lipid vesicles, may be investigated through the addition of fluorescent probes. After incorporation into the biomolecular system, the fluorescent molecules are excited with linearly polarized light and the fluorescence emission is depolarized due to translational as well as rotational diffusion during the life-time of the excited state. The monitoring of emitted light emitted informs on fluorescence decay times, and the decay of the components of the emitted light yield rotational correlation times which inform on the fluidity of the medium. The fluorescent molecule DPH, of uniaxial symmetry, is rather hydrophobic and has collinear transition and emission moments. It has been used frequently as a probe for the monitoring of the fluidity of the lipid bilayer along the phase transition of the chains. The interpretation of experimental data requires models for localization of fluorescent molecules as well as for possible restrictions on their movement. In this study, we develop calculations for three models for uniaxial diffusion of fluorescent molecules, such as DPH, suggested in several articles in the literature. The first model consists of a free randomly rotating dipole in a homogeneous solution, and serves as the basis for the study of the diffusion of models in anisotropic media. In the second model, we consider random rotations of emitting dipoles distributed within cones with their axes perpendicular to the vesicle spherical geometry: this could mimic the movement of the probe axis parallel to an average lipid chain. In the third model, the dipole rotates in the plane of the bilayer spherical geometry, within a movement that might occur between the monolayers forming the bilayer. For each of the models proposed, two methods are used by us in order to analyse the rotational diffusion: (1) solution of the corresponding rotational diffusion equation for a single molecule, taking into account the boundary conditions imposed by the models, for the probability of the fluorescent molecule to be found with a given configuration at time t. considering the distribution of molecules in the geometry proposed, we obtain the analytical expression for the fluorescence anisotropy, except for the cone geometry, for which the solution is obtained numerically; (11) numerical simulations of a rotational random walk restricted in geometries corresponding method very useful in case of low-symmetry geometries or geometries of composition. In this study, we have reproduced existing calculations, in some cases, extended calculations developed previously by other authors, in others, or, still, developed new calculations. As an application of our methodology for analysis of diffusional rotations, we have conducted an exploratory study of the experimental data for DPH in lipid bilayers, in the light of the results for the two models proposed for anisotropic media.

As moléculas AHBA (2-Amino-N-hexadecil-benzamida) e DPH (1,6-Difenil-1,3,5- hexatrieno) são sondas fluorescentes com características particulares, comumente utilizadas para monitorar diferentes regiões das bicamadas lipídicas, no entanto, pouco se sabe sobre a mobilidade e dinâmica destas sondas em membranas e quais os principais fatores que influenciam as suas interações com solventes polares e apolares. Esta tese teve por objetivo estudar essas sondas em diferentes ambientes, para ampliar o entendimento de suas estruturas, mobilidade e dinâmicas rotacionais em diferentes solventes e em bicamadas lipídicas. Utilizou-se a técnica de Dinâmica Molecular (DM) para obter as trajetórias das sondas em caixas com diferentes proporções de água e 1,4-dioxano e também nas membranas de POPC (1-palmitoil-2-oleoil-sn-glicerol-3-fosfocolina) e DMPC (1,2-dimiristoil-sn-glicerol-3-fosfocolina). Com as trajetórias geradas, foram analisadas a estrutura, a solvatação e a dinâmica rotacional das sondas em misturas de solventes e membranas modelo. Para as DM em solventes, os resultados indicaram um comportamento atípico das duas moléculas, com a diminuição da interação com a água a medida que diminuía-se a proporção de 1,4-dioxano na caixa. Em membranas, a localização e mobilidade da sonda AHBA apresentaram comportamento semelhante em POPC e DMPC, com os tempos obtidos a partir da curva de autocorrelação rotacional do seu dipolo comparáveis aos medidos pelo experimento de anisotropia de fluorescência resolvida no tempo. Já para o DPH, os resultados em POPC indicaram que a sonda alinha-se paralelamente à superfície da membrana e apresenta muito mais liberdade para se movimentar quando comparada às aos resultados de DM em DMPC, onde a sonda se alinhou paralelamente às caudas dos fosfolipídios e teve uma restrição bem maior para seus movimentos. Os tempos de correlação rotacional do seu dipolo em POPC apresentaram boa concordância com os obtidos experimentalmente. Em contrapartida, os resultados em DMPC mostraram que é preciso mais tempo de DM para comparação entre a correlação rotacional teórica e a experimental, por ser um sistema mais compactado. De qualquer forma, os resultados indicam que a DM é uma técnica promissora para modelagem da dinâmica rotacional de moléculas em membranas. / AHBA (2-Amino-N-hexadecyl benzamide) and DPH (1,6-diphenyl-1,3,5-hexatriene) molecules are fluorescent probes with particular characteristics commonly used to monitor different regions of the lipid bilayers, however, little is known about the mobility and dynamics of these probes in membranes and the main factors that influence their interactions with polar and non-polar solvents. This thesis aimed to study these probes in different environments, to extend the understanding of their structures, mobility and rotational dynamics in different solvents and in lipid bilayers. It was used the Molecular Dynamic (MD) technique to obtain the trajectories of the probes in boxes with different proportions of water and 1,4-dioxane, and also in membranes of POPC (1-palmitoyl-2- oleoy l-sn-glycerol-3 -phosphocholine) and DMPC (1,2-dimyristoyl-sn-glycerol-3-phosphocholine). With the trajectories generated, the structure, solvation and rotational dynamics of the probes were analyzed in solvent mixtures and model membranes. For simulations in solvents, the results indicate an atypical behavior of the two molecules with the decrease of the interaction with water, when decreased the proportion of 1,4-dioxane in the box. In membranes, the location and mobility of AHBA showed similar behavior for on DMPC and POPC, with the decay times obtained from the dipole rotational autocorrelation curve comparable to experimental time-resolved fluorescence anisotropy data. For the DPH in POPC, the results indicated that the probe is aligned parallel to the membrane surface and is much more free to move when compared to simulations in DMPC, where the probe is aligned parallel to the tails of the phospholipids, and had a greater restriction for their movement. The rotational correlation times of their dipole in POPC showed good agreement with those obtained experimentally. On the other hand, the results in DMPC, showed that it needs more time of simulation for comparison between the theoretical and experimental rotational correlation, because it a more compressed system. In any way, the results indicate that MD is a promising technique for modeling the rotational dynamics of molecules in membranes.

Este trabalho tem por objetivo demonstrar a viabilidade do emprego da teoria de interação de substâncias no contínuo para a análise de compostos multifásicos, sendo possível considerar-se substâncias anisótropas através de sua representação via uma formulação isótropa equivalente. No campo teórico, referente à anisotropia via formulação isótropa equivalente, deduzem-se tensores de mapeamento de tensões e deformações para o espaço fictício na configuração deformada, adequados às análises com grandes deformações. Os modelos de materiais compostos e de anisotropia propostos, foram implementados no âmbito de um código de cálculo para análise dinâmica explícita com grandes deformações. Entre as aplicações do programa destacam-se o estudo de problemas de conformação de lâminas metálicas e de compostos multifásicos e a possibilidade de analisar compostos de matriz frágil reforçada por fibras curtas, considerando-se uma função simples de dano elasto-plástico. Os exemplos executados mostram boa concordância dos resultados obtidos neste trabalho com aqueles obtidos por outros autores e com alguns resultados experimentais existentes. / The aim of this work is to valuate the performance of the theory of interacting substances in the continuum (role of mixtures) applied to composites including anisotropic substances which are modeled by an isotropic equivalent formulation. In the theoretical field, with respect to the anisotropy consideration by an equivalent isotropic formulation on the deformed configuration, convenient mapping tensors for stresses and strains in the fictitious space are deduced and applied to large deformation problems. The proposed models of anisotropy and composites were implemented in an explicit code for dynamic analysis with large deformations. The code is applied to the solution of sheet metal forming processes and multiphase composites including an analysis of a brittle matrix composite reinforced by short fibers by a simple elastoplastic damage model. The numerical results of the chosen examples are in good agreement with those suggested in some references or with some reported experiments.

No presente trabalho foram investigadas as propriedades estruturais, magnéticas e magnetorresistivas de multicamadas magnéticas ultrafinas de Co/Pt acopladas ao IrMn, depositadas por desbastamento iônico tipo magnetron. As técnicas de caracterização utilizadas foram Difratometria e Reflectometria de Raios X, Microscopia de força. Atômica, Magnetometria por Gradiente de Força Alternada e Magnetorresist8ncia. O comportamento da magnetização foi simulado usando o modelo de rotação coerente. A análise dos resultados obtidos por magnetometria e magnetorresistencia mostraram que a anisotropia magnética das amostras de Co/Pt acopladas ao IrMn é córnea. O ângulo do cone foi determinado a partir da simulação dos resultados das curvas de magnetização com campo magnético aplicado no piano do filme, usando-se o modelo de rotação coerente. Para as válvulas de spin, foi observado que a camada semente tem forte influencia sobre as propriedades magnéticas e sobre a magnetorresistência gigante. / In the present work, the structural, magnetic and magnetoresistive properties of ultrathin magnetic Co/Pt multilayers, exchange-coupled to IrMn, deposited by magnetron sputtering, have been investigated. The characterization techniques used were X-ray diffraction and reflectometry, atomic force microscopy, Alternating Gradient-Force Magnetometry and Magnetoresistance. The magnetic behavior was simulated using a coherent rotation model. The magnetometry and magnetoresistance results showed that the magnetic anisotropy of the Co/Pt coupled to IrMn samples is a cone anisotropy. The cone angle was determined from the simulations of the magnetization curves with applied magnetic field at the films' plane, using a coherent rotation model. For the spin valves, it has been observed that the seed layer has a strong influence on the magnetic and giant magnetoresistance properties.

As Manganitas, como são conhecidos os óxidos de Manganês, tornaram-se objeto de incontáveis artigos na literatura científica devido ao seu potencial uso em ciência e tecnologia. Estes materiais apresentam, entre outros, o fenômeno da magneto-resistência colossal e um variado diagrama de fases em baixas temperaturas. Neste trabalho descrevemos este tipo de compostos magnéticos, mostrando as características físicas que os distinguem, os diagramas de fases que identificam as diferentes famílias e algumas propriedades termodinâmicas. O ponto central neste trabalho é demonstrar a importância da anisotropia dos hoppings, assim como a importância da degenerescência orbital dos níveis eletrônicos eg nas propriedades de baixas temperaturas nestes compostos, na fase ferromagnética. A partir do estudo do modelo de dois orbitais, em temperatura zero, e utilizando expressões exatas para os hoppings entre os átomos de Manganês e Oxigênio, mostramos a nível de campo médio que, para o caso do La1−xSrxMnO3 e com uma interação de Hund finita entre spins localizados e itinerantes, o sistema não é totalmente semi-metálico, como acreditava-se anteriormente na literatura, apresentando uma proporção finita de elétrons itinerantes alinhados anti-paralelamente aos spins localizados, o que concorda com experiências recentes. Em temperatura finita, calculamos algumas propriedades termodinâmicas do hamiltoniano de dois orbitais, incluindo os termos da interação coulombiana, utilizando o método de diagonalização exata em pequenos clusters. Mostramos que o calor específico e a magnetização variam fortemente com a mudança do hopping e também com a abertura dos níveis eg. Algumas aplicações destes resultados são discutidas e mostramos como eles podem ser relevantes para a identificação da relação entre transições magnéticas e estruturais em Manganitas dopadas. / The manganites, as they are known the manganese oxides, had become subject of countless articles in the scientific literature due to its potential use in science and technology. These materials present, among others, the phenomenon of colossal magneto-resistance and a rich phase diagram at low temperatures. In this work we describe this type of magnetic compounds, showing the physical characteristics that distinguish them, the phase diagrams that identify the different families and some thermodynamic properties. The central point in this work is to demonstrate the importance of the anisotropy of hoppings, as well as the importance of the orbital degeneracy of the electronic eg levels at the low temperature properties of these compounds, in the ferromagnetic phase. From the study of the two orbitals model, at zero temperature, and using accurate expressions for the hoppings among manganese and oxygen atoms, we show at the mean-field level that, for the case of La1−xSrxMnO3 and with a finite Hund interaction between local and itinerant spins, the system is not totally half-metallic, as it was obtained previously in the literature, presenting a finite ratio of anti-alligned itinerant electrons to the local spins, according with recent experiments. In finite temperature, we calculate some thermodynamic properties of the two orbitals hamiltonian, including the coulomb interaction terms, using the method of exact diagonalization in small clusters. We show that the specific heat and the magnetization vary strongly with the change in hopping and also with the opening of the eg levels. Some applications of these results are discussed and we show how they can be relevant for the identification of the relationship between magnetic and structural transitions in doped manganites.

Submitted by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-04-08T12:46:12Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO José Holanda Júnior.pdf: 5336903 bytes, checksum: 75769129d8c80b7b88374c3964d3c44f (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-08T12:46:12Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO José Holanda Júnior.pdf: 5336903 bytes, checksum: 75769129d8c80b7b88374c3964d3c44f (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2014-07-28 / FINEP; CNPq; CAPES; FACEPE / Arranjos de nanofios tem atra´ıdo muito interesse da comunidade cient´ıfica nos ´ultimos anos. Com isso, tˆem gerado algumas discuss˜oes a respeito da rela¸c˜ao entre propriedades microestruturais e magn´eticas deste tipo de sistema, em particular qual influˆencia a microestrutura possui quanto aos modos de revers˜ao da magnetiza¸c˜ao. Neste trabalho apresentamos um estudo experimental e te´orico afim de determinar as rela¸c˜oes intr´ınsecas entre propriedades microestruturais e magn´eticas, esbo¸cando os poss´ıveis modos de revers ˜ao da magnetiza¸c˜ao. Para esta an´alise foram produzidas amostras de arranjos de nanofios de trˆes tipos de materiais (n´ıquel, ferro e cobalto), todas nas mesmas condi¸c˜oes. A an´alise experimental foi feita por microscopia eletrˆonica (varredura e transmiss˜ao), que mostraram que nossas membranas apresentam poros de 25 nm e distˆancia entre poros, centro a centro de 52 nm. A microestrutura dos nanofios apresentou varia¸c˜ao de um material para outro, o que mostra a necessidade de ser tida em conta nos estudos. Propomos trˆes modelos anal´ıticos, com a finalidade de interpretar melhor as diversas propriedades das nossas amostras. Em particular, apresentamos um modelo para determinar o campo de anisotropia para o modo coerente de revers˜ao da magnetiza¸c˜ao atrav´es da varia¸c˜ao angular da coercividade e da remanˆencia, ou seja, em medidas de magnetiza¸c˜ao. Essa abordagem ainda permite determinar o campo de anisotropia por meio de parˆametros microestruturais. Como resultado tivemos valores de campo de anisotropia que variaram desde 462 (Oe) (amostra CoSTT) at´e 1822 (Oe) (amostra CoCTT). Os outros modelos tamb´em se aplicaram muito bem aos dados experimentais. Conseguimos com um tratamento sobre os Plots de Henkel calcular o valor das intera¸c˜oes magn´eticas de nossas amostras. Isso permitiu dizer o quanto um tipo de intera¸c˜ao ´e mais intenso que o outro. Usando o modelo para a constante de anisotropia determinamos rela¸c˜oes que permitiram interpretar os efeitos que a superf´ıcie dos nanofios sofreram com o tratamento t´ermico. Para os nanofios de n´ıquel conseguimos determinar de forma consistente aos valores reportados na literatura a constante de anisotropia de superf´ıcie, 0,31 ± 2% erg/cm2.

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

Orientadores: Ivan de Araujo Simões Filho, Martin Tygel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-07-21T07:40:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rosalba_JoseFernando_M.pdf: 3884757 bytes, checksum: ebfa5591c5e70d83fb6997a0479cdb64 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: O interesse pelo estudo da propagação de ondas elásticas em meios anisotrópicos vem crescendo nos últimos anos em decorrência da necessidade de maior resolução nos dados sísmicos voltados para exploração de petróleo. Com o desenvolvimento de detectores para registro de múltiplos componentes do campo de ondas, de fontes sísmicas apropriadas, associadas a novas técnicas de aquisição de dados como walkway VSP e tomografia poço a poço, faz-se necessário a adoção de modelos elásticos anisotrópicos. A especificação e parametrização de um meio heterogêneo anisotrópico é bastante complexa. No caso mais geral, todos os 21 parâmetros elásticos variam com a posição independentemente. O conceito de meios anisotrópicos fatorados (HAF) aplicado às equações das perturbações dos tempos de trânsito, permite uma simplificação considerável da modelagem direta e inversa, trazendo, ainda, a vantagem de poder separar a contribuição das perturbações da anisotropia da contribuição das perturbações da heterogeneidade. Quando consideradas apenas as perturbações de primeira ordem e meio de referência isotrópico, a diferença entre os tempos de trânsito das duas ondas quase-cisalhantes (tempos de birreftingência) é independente da heterogeneidade do meio, sendo função apenas da anisotropia. Demonstra-se que o mesmo ocorre com a diferença entre os tempos da onda quase-compressional e a média das ondas quase-cisalhantes (tempos de P e S combinados). Neste trabalho, são investigados aspectos da parametrização na inversão dos tempos de birreftingência em meios fraturados e o conteúdo de informações que poderiam advir dos procedimentos de inversões adotados, como por exemplo alguns elementos de simetria, a inversão dos componentes elásticos, densidade de fraturas, etc.. É efetuada também uma análise da parametrização dos tempos de P e S combinados, mostrando-se o grande potencial do uso desta equação para a inversão anisotrópica dos 21 parâmetros elásticos, caso a inversão dos tempos fosse bem sucedida / Abstract: Interest in the study of the propagation of elastic waves in anisotropic media has been growing in recent years, as a result of the need for higher resolution in seismic data related to oil exploration. The development of detectors for recording multiple components of the waves field, from appropriate seismic sources, associated to new data acquisition techniques, such as the vertical seismic profile (VSP) walkway and well-to-well tomography, has resulted in the need to use anisotropic elastic models. The specification and parametrization of an anisotropic heterogeneous medium is very complexo In the most general case, alI the 21 elastic parameters vary according to position, independently. The concept of factorized anisotropic inhomogeneous media (FAI) applied to the equations of perturbations of transit times, makes direct and inverse modeling considerably simplified, and also offers the advantage of being able to separate the contribution of the anisotropy perturbations ftom the contribution of the heterogeneity perturbations. If on1y the first arder and isotropic reference medium perturbations are considered, the difference between the transit times of the two quasi-shearing waves (bireftingence times) does not depend on the heterogeneity of the medium, being a function on1y of the anisotropy. It is shown that the same occurs with the difference between the times of the quasi-compressional wave and the average of quasi-shearing waves (P and S times combined). This paper investigates aspects of parametrization in the inversion of the bireftingence times in ftactured media and the contents of information which could be forthcoming ftom the inversion procedures adopted, such as, for example, some elements of symmetry, the inversion of elastic components, density of ftactures, etc. It also analyzes the parametrization ofthe P and S times combined, showing this equation's great potential for anisotropic inversion of the 21 elastic parameters, if the inversion of the times is successful / Mestrado / Geoengenharia de Reservatorios / Mestre em Geociências