Diazotróficos de vida-livre podem ser encontradas associadas à filosfera, dermosfera e rizosfera das espécies vegetais. Alguns dados sugerem que a fixação biológica de N2 (FBN) por bactérias assimbióticas representa uma entrada importante de nitrogênio nos ecossistemas tropicais, variando com as espécies vegetais e nas diferentes partes da planta. O presente trabalho teve como objetivos estimar a quantidade de N2 fixado de forma assimbiótica na filosfera, dermosfera e rizosfera sobre a copa das espécies vegetais Guapira oposita e Euterpe edulis, e avaliar a diversidade das bactérias assimbióticas, através da análise do gene rRNA 16S, em uma Restinga ,em Ubatuba, SP. O estudo foi realizado no Parque Estadual da Serra do Mar, Núcleo Picinguaba, em épocas de baixa e alta pluviosidade. A atividade da nitrogenase foi determinada pela técnica de redução do acetileno e as concentrações de etileno foram determinadas por cromatografia gasosa. A diversidade de bactérias que habitam filosfera, dermosfera e solo foi acessada por pirosequenciamento da região V4 do gene rRNA 16S. A maior fixação de N foi observada na dermosfera de E. edulis nas duas épocas de coleta (175,1± 53,4 ng cm-2 h-1; 97,2 ± 21 ng cm-2 h-1), as taxas de fixação de N mais baixas foram observadas no solo. Na época de alta pluviosidade, a FBN na filosfera de G. oposita (52,0 ± 12 ng cm-2 h-1) foi significativamente maior do que a filosfera de E. edulis (3,6 ± 06 ng cm-2. h-1) e do que no mesmo compartimento mas em diferentes épocas de coleta (7,5 ± 1,3 ng cm-2 h-1). O valor do 15N foi maior no solo onde a fixação de N foi mais baixa. Na filosfera e na dermosfera, a relação C/N foi mais baixa quando a FBN foi mais alta. A FBN no solo e serrapilheira de restinga apresentou grande variação espacial, com locais de alta atividade. As 188629 sequências obtidas foram agrupadas em 16727 Unidades Taxonômicas Operacionais (UTOs), distribuídos em 35 filos. Os principais filos detectados foram Proteobacteria (38%) e Acidobacteria (12%). As classes Alphaproteobacteria e Gammaproteobacteria foram as mais abundantes nos três compartimentos. Potenciais fixadores de N foram detectados nas classes Alpha Beta e Gammaproteobacteria. A abundância de cianobacterias fixadoras de N na filosfera e na dermosfera foi baixa, indicando que outros diazotróficos também colonizam esses ambientes e contribuem com a FBN. / Free-living N2 fixing bacteria can be found associated with the phyllosphere, bark and rizosphere of the diferent plant species. Some data suggest that biological N2 fixation (BNF) by free-living bacteria represents an important input of nitrogen in tropical ecosystem, varying with the plant species and in different parts of the plant. This study aimed to estimate the amount of N2 fixed in the phyllosphere, bark and soil under the canopy of Guapira opposite and Euterpe edullis, and evaluate the diversity of bacteria through the sequencing of the 16S rRNA gene analysis, the phyllosphere, bark and soil in a Restinga area, Ubatuba, SP. The study was conducted in the Parque Estadual da Serra do Mar, Núcleo Picinguaba in seasons of low and high rainfall. Nitrogenase activity was determined by the acetylene reduction assay (ARA) and ethylene concentrations were determined by gas chromatography. The diversity of bacteria in the phyllosphere, bark and soil was accesed using pyrosequencing of the 16S rRNA V4 region. The bark of Euterpe edullis was higher at both sampling times (175,1±53,4 ng. cm-2. h-1, 97,2±21 ng. cm-2. h-1). The BNF rates were lower in soil. In high rainfall conditions, the BNF in the phyllosphere of Guapira opposite increased significantly (52,0±12 ng. cm-2. h-1) when compared with Euterpe edullis (3,6 ± 06 ng. cm-2. h-1) and Guapira opposite (7,5 ± 1,3 ng. cm-2. h-1) phyllosphere. The value of 15N was higher in the soil where the rates of FBN was lower. In the phyllosphere and bark, C/N was lower when BNF was higher. BNF in soil great spatial variation with areas of high activity. The 18.629 sequences obtained were grouped into 16.727 Operational Taxonomic Units (OTUs) distributed in 35 phyla. The main phyla Proteobacteria represented 38% of the OTUs and Acidobacteria 12% of the UTOs. The classes Alphaproteobacteria and Gammaproteobacteria were the most abundant in the three compartmens. Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria and Gammaproteobacteria were the main potential N-fixers. The abundance of nitrogen-fixing Cyanobacteria in the phyllosphere and bark was low, indicating that others diazotrophics also colonize these environments and contribute with BNF.

[pt] Cascas cilíndricas são usadas em muitas aplicações de engenharia e, devido a sua forma e capacidade de transporte de carga, são bastante usadas na indústria aeroespacial e em estruturas civis. Elas minimizam a quantidade de material do qual são fabricadas, tornando-se assim estruturas muito leves e esbeltas. Em décadas recentes tem se procurado criar novos materiais que conjuguem múltiplas propriedades como maior resistência, melhor proteção térmica, proteção contra corrosão e adequado nível de amortecimento, dentre outras. Uma classe de materiais que podem atender simultaneamente várias destas exigências é o chamado material com gradação funcional, onde as propriedades do material variam de forma contínua em uma ou mais direções. Materiais com gradação funcional são particularmente indicados para a construção de cascas. Como a maioria destas estruturas estão sujeitas a cargas dinâmicas, torna-se importante o estudo do comportamento dinâmico de cascas fabricadas com materiais com gradação funcional. O objetivo deste trabalho é estudar as vibrações não lineares de cascas cilíndricas esbeltas com gradação funcional. Para isto utiliza-se a teoria não linear de cascas de Sanders, considerada uma das teorias mais precisas para a análise de cascas esbeltas. Inicialmente, derivam-se as equações de movimento considerando um estado de tensões iniciais. Usando as equações linearizadas, obtêm-se às frequências naturais e as cargas críticas, sendo estes resultados comparados favoravelmente com resultados encontrados na literatura para materiais homogêneos e com gradação funcional. A seguir, usando uma expansão modal que atende as condições de contorno e continuidade, além de expressar os acoplamentos modais característicos de cascas cilíndricas no regime não linear, as equações de movimento são discretizadas usando-se o método de Galerkin. As equações algébricas resultantes são resolvidas pelo método de Newton-Raphson, sendo assim obtida a relação não linear frequência-amplitude. Finalmente, realiza-se uma análise paramétrica para estudar a influência da geometria da casca, da gradação do material funcional e dos modos de vibração no grau e tipo de não linearidade da casca cilíndrica, sendo esta a principal contribuição deste trabalho de pesquisa. / [en] Cylindrical shells are used in many engineering applications and, due to its shape and load carrying capacity, are frequently used in aerospace and civil structures. They minimize the amount of material from which they are manufactured, thus making it a very lightweight and slender structure. In recent decades, there has been a search for new materials that combine multiple properties such as increased strength, better thermal protection, corrosion protection and appropriate damping level, among others. A material that can meet several of these requirements simultaneously is the so called functionally graded material, where the material properties vary continuously in one or more directions. Functionally graded materials are particularly suitable for the construction of shells. As most of these structures are subjected to dynamic loads, it is important to study the dynamic behavior of shells made of functionally graded materials. The objective of this work is to study the nonlinear vibrations of slender functionally graded cylindrical shells. For this, the Sanders non-linear shell theory, which is considered one of the most precise theories for the analysis of slender shells, is adopted. Initially, the equations of motion are derived considering an initial stress state. Using the linearized equations of motion, the natural frequencies and critical loads are obtained. These results compare favorably with results reported in the literature for homogeneous and functionally graded shells. Then, using a modal expansion that satisfies the boundary and continuity conditions and expresses the modal couplings characteristic of cylindrical shells in the nonlinear regime, the equations of motion are discretized using the Galerkin method. The resulting algebraic equations are solved by the Newton-Raphson method, thus obtaining the nonlinear frequency-amplitude relation. Finally, a parametric analysis is conducted to study the influence of the geometry of the shell, the gradient of the functional material and vibration modes on the degree and type of nonlinearity of the cylindrical shell, which is the main contribution of this research work.

[pt] Esta tese tem como objetivo analisar o comportamento estático não-linear e possíveis instabilidades de membranas e cascas hiperelásticas. Uma análise experimental detalhada de membranas e cascas com diferentes geometrias e submetidas à tração axial e pressão interna uniforme é realizada. Um aparato foi desenvolvido para possibilitar a tração da estrutura enquanto a mesma era preenchida por ar. As cascas e membranas utilizadas na análise experimental são compostas por elastômero isotrópico, homogêneo e hiperelástico, o qual é modelado como um material Neo- Hookeano incompressível, descrito por uma única constante elástica, ou por material do tipo Mooney-Rivlin ou Ogden, descritos por duas constantes elásticas. Estas constantes são obtidas pela comparação de resultados experimentais e numéricos para a estrutura sob tração axial uniforme. A estrutura foi discretizada utilizando-se elementos finitos de casca ou membrana mais apropriados e as equações de equilíbrio não-lineares resultantes resolvidas usando-se o programa de elementos finitos ABAQUS. Quando a estrutura tracionada é preenchida com ar observa-se que a pressão inicialmente cresce juntamente com o volume interno até um certo valor crítico. Após atingir este valor crítico um bulbo de deformação é formado subitamente num local ao longo do comprimento da estrutura e a pressão interna decresce subitamente, entretanto o volume interno da estrutura continua a crescer. Os resultados experimentais aproximam-se de maneira satisfatória aos resultados numéricos. Uma análise paramétrica detalhada é desenvolvida para estudar a influencia da tração inicial bem como dos parâmetros geométricos no comportamento não-linear e na capacidade de carga da estrutura. A influencia de diferentes tipos de imperfeições locais também é detalhadamente analisada. / [en] This thesis investigates the large deformations of hyperelastic membranes and shells. The static nonlinear behavior and possible instabilities of the membrane are both analyzed. A detailed experimental analysis was carried out involving cylindrical membranes and shells with different geometries and initial axial forces and the influence of the axial force and the internal pressure were investigated. An apparatus was developed to support vertically the extended structure while it is filled with air. The membranes and shells used in the experiments are composed of an isotropic, homogeneous and hyperelastic rubber, which is modeled as a Neo-Hookean incompressible material, described by a single elastic constant, or a Mooney-Rivlin or Ogden material, described by two elastic constants. Theses constants were obtained by comparing the experimental and numerical solutions for the structure under traction. The structure was discretized using appropriate membrane or shell finite elements and the resulting nonlinear equilibrium equations solved using the FE software ABAQUS. When the extended structure was filled with air, it was observed that the pressure increased initially as the volume increased until a certain critical value was reached, after which a bubble was suddenly formed along the structure and the internal pressure decreased markedly with increasing volume. The experimental results are, as shown in the thesis, in satisfactory agreement with the theory. A detailed parametric analysis was also carried out to study the influence of the initial traction and geometric parameters on the non-linear behavior and load carrying capacity of the structure. The influence of different types of local imperfections was also studied in detail.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-02-06T16:29:54Z No. of bitstreams: 1 148874.pdf: 4726399 bytes, checksum: 09b9bd793f4bfb6f28813595a4e6c62c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-06T16:29:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 148874.pdf: 4726399 bytes, checksum: 09b9bd793f4bfb6f28813595a4e6c62c (MD5) Previous issue date: 1978-10 / Análise dinâmica linear baseada na Teoria de LOVE e FLÜGGE para cascas finas axissimétricas submetidas a cargas arbitrárias incluindo efeitos de temperatura. As equações gerais de equilíbrio e as correspondentes condições de contorno são obtidas a partir do Princípio dos Trabalhos Virtuais. Na determinação de soluções aproximadas aplica-se o Método dos Elementos Finitos utilizando um elemento curvo com 3 nós e 4 graus de 1 liberdade por nó. A resposta dinâmica linear é obtida pelo Método da Superposição Modal supondo um amortecimento viscoso por meio de percentagens do amortecimento crítico. A teoria é utilizada em algumas aplicações numéricas e os resultados são comparados aos apresentados por outros autores. Apresenta-se também o Programa Automático desenvolvido em FORTRAN-IV. / Linear dynamic analysis based on the theories of LOVE and FLÜGGE is presented for axisymmetric thin shells under the action of arbitrary loads including temperature effects. The general equilibrium equations and the corresponding boundary conditions are obtained from the Principle of Virtual work. To determine the aproximate solution one applies the Finite Element Method using a curved element with three and four degrees of freedom per node. The linear dynamic response is obtained by the Modal Superposition Method supposing a viscous damping by means of percentage of the criticai damping. The theory is applied in some numerical examples and the results are compared to those presented by other authors. The Automatic Program developed in FORTRAN-IV is also presented.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-02-22T14:11:11Z No. of bitstreams: 1 157911.pdf: 3423207 bytes, checksum: edc2227cc7a9930d31bcafc92c8743d6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-22T14:11:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 157911.pdf: 3423207 bytes, checksum: edc2227cc7a9930d31bcafc92c8743d6 (MD5) Previous issue date: 1982-11 / A análise limite de estruturas de material elasto-plástico é considerada em geral e objetivando o cálculo da carga de colapso plástico em cascas. Como aplicação são desenvolvidos métodos numéricos para análise limite de cascas axissimétricas. A análise limite é essencialmente um problema de otimização. Em consequência a apresentação dos fundamentos e a geração dos métodos de resolução se faz utilizando a teoria e os algoritmos da programação matemática. As equações constitutivas são estabelecidas em variáveis generalizadas e também são definidos os conceitos de tensões e deformações plasticamente admissíveis. O fenômeno de colapso plástico é caracterizado matematicamente para em seguida se estabelecer os teoremas estático e cinemático de carga limite proporcional como princípios de máximo e mínimo respectivamente. Aplicando os teoremas fundamentais de colapso plástico e mediante a utilização do método dos elementos finitos e da programação linear são desenvolvidos dois métodos numéricos, um estático e outro cinemático, para a análise limite de cascas axissimétricas. São apresentadas soluções numéricas e analíticas para vários exemplos de interesse no projeto de vasos de pressão e outras estruturas laminares. / Limit analysis of elastic-plastic structures is considered in general and in the particular case of shells. Numerical methods for limit analysis of rotationally symmetric shells are developed. Limit analysis is essentially a problem in optimization. Therefore the theory of plastic collapse is presented by means of optimization theory and also the proposed methods are based on mathematical programming algorithms. Constitutive equations are established for generalized variables as well as plastically admissible stresses and strain are defined. The plastic collapse phenomena is characterized and then the static and kinematic theorems are established as minimum and maximum principles. The plastic collapse theorems are applied to develop static and kinematic numerical methods for the limit analysis of shells of revolution. Both methods involve finite element discretization and solving linear programming problems. Numerical and analytical solutions are presented concerning several models related to pressure vessel design and other plastic shell problems. / El análisis límite de estructuras de material elasto plástico es considerado en general y luego particularizado al caso del calculo de la carga de colapso plástico de cáscaras. Como aplicación se desarrollan métodos numéricos para el análisis limite de cascaras con simetría de revolución. El análisis límite es esencialmente un problema de optimización. Se acuerdo a este enfoque, la presentación de los fundamentos y la generación de los métodos de resolución se realiza utilizando la teoria y los algoritmos de programación matemática. Las ecuaciones constitutivas son establecidas en función de variables generalizadas y tambien se definen los conceptos de tensiones y deformaciones plasticamente admisibles. El fenômeno de colapso plástico es caracterizado matematicamente para establecer a continuaciõn los teoremas estãtico y cinemãtico de carga límite, como principios de mãximo y mínimo respectivamente. Aplicando los teoremas fundamentales de colapso plãstico, y mediante el empleo del método de elementos finitos y de la programación lineal, se desarrolan dos métodos numéricos, uno estático y otro cinemãtico, para el análisis limite de cáscaras axisimétricas. Se presentan varias soluciones numericas y analíticas para modelos de interes en el proyecto de recipientes sometidos a presión y en otras estructuras laminares.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-30T19:11:38Z No. of bitstreams: 1 JOSÉ CÁSSIO FERREIRA SALES - DISSERTAÇÃO PPGSA ACADÊMICO 2017.pdf: 2436161 bytes, checksum: 61851b7369200bd938f49d86ece368c6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-30T19:11:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOSÉ CÁSSIO FERREIRA SALES - DISSERTAÇÃO PPGSA ACADÊMICO 2017.pdf: 2436161 bytes, checksum: 61851b7369200bd938f49d86ece368c6 (MD5) Previous issue date: 2017-07 / Os resíduos sólidos e líquidos gerados por atividades agropecuárias, como a atividade suinícola, bem como os resíduos orgânicos gerados a partir do desperdício de empresas de hortifrútis, feiras livres e/ou restaurantes, apresentam um grave problema ambiental devido ao seu elevado teor de contaminantes, logo, se faz necessário buscar alternativas de tratamento eficientes e dentro de um padrão de sustentabilidade técnica, econômica e ambiental. A biodigestão anaeróbica tem sido bastante estudada, pois além de fornecer um tratamento adequado aos resíduos e ser uma técnica economicamente viável, pode agregar valor aos produtos do processo. Dessa forma, este trabalho objetivou avaliar o comportamento das etapas metabólicas do processo de digestão anaeróbia de dejetos suínos e resíduos de alimentos sob diferentes proporções em um biodigestor do tipo canadense. O sistema foi instalado no Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar da Universidade Federal de Campina Grande, sendo exposto ao clima semiárido do sertão paraibano. O sistema funcionou durante oito meses, entre 15 de abril a 13 de dezembro de 2016, totalizando 240 dias, sendo o experimento dividido em três fases, e para cada fase foram tratados 3.200 kg de materiais. A condução ocorreu da seguinte forma: Na primeira fase o biodigestor foi alimentado apenas com dejetos suínos; Na segunda fase, do valor total a ser tratado, 75% foi de dejetos suínos e 25% de material orgânico (restos de frutas, legumes e verduras); A terceira fase, o biodigestor foi alimentado com 50% de dejetos de suínos e 50% de material orgânico. Para cada fase adotou-se um TRH de 35 dias, após esse tempo foi realizado análises quinzenalmente, até do 80° dia, onde ocorria o fim de uma fase e o início da seguinte. As análises, dos afluentes e efluentes, abrangeram as Físicas, Químicas e Microbiológicas, determinação dos macronutrientes nitrogênio, fósforo e potássio, e quantificação e qualificação do biogás gerado. Os resultados revelaram que, no funcionamento do biodigestor canadense, a segunda fase foi que apresentou os melhores resultados relacionados à digestão anaeróbica. Quanto aos macronutrientes avaliados, as maiores concentrações, no biofertilizante do biodigestor foram observadas na terceira fase do experimento, com 4,17 %. Quanto à produção de metano, constatou-se que a primeira fase foi a que maior produziu o gás, indicando que a adição de materiais secundários não influenciou na sua produção. / Solid and liquid waste generated by agricultural activities, such as pig farming, as well as organic waste generated from the waste of horticultural companies, fairgrounds and / or restaurants, a serious problem, a serious problem, a contaminant content, Therefore, it is necessary to seek efficient treatment alternatives and within a standard of technical, economic and environmental sustainability. Anaerobic biodigestion has been well studied, as well as providing adequate waste treatment and being an economically viable technique, can add value to the products of the process. Thus, this work aimed to evaluate the behavior of the metabolic stages of the anaerobic digestion process of swine manure and food residues under different proportions in a Canadian type biodigester. The system was installed at the Center of Science and Technology Agrifood of the Federal University of Campina Grande, being exposed to the semi-arid climate of the Paraíba hinterland. The system worked for eight months, between April 15 and December 13, 2016, totaling 240 days, the experiment being divided into three phases, and for each phase and treated 3,200 kg of materials. A conduction of the following form: In the first phase of the biodigestor was fed only with swine manure; In the second phase, of the total value of one being treated, 75% of swine manure and 25% of organic material (fruit, vegetable and vegetable remains); In the third stage, the biodigestor was fed with 50% of waste and 50% of organic material. For each phase, a HRT of 35 days was adopted, after that time was carried out biweekly, until 80th day, where the end of a phase and beginning of the follow-up occurred. As analyzes, of the tributaries and effluents, included as Physical, Chemical and Microbiological, determination of the macronutrients nitrogen, phosphorus and potassium, and quantification and qualification of the biogas generated. The results showed that in the operation of the Canadian biodigester, a second phase for the best results related to anaerobic digestion. As for the macronutrients, as higher concentrations, no biofertilizer of the biodigester was observed in the third stage of the experiment, with 4.17%. As for methane production, it was found that it is a first stage for a higher gas release, indicating that it is an addition of secondary materials did not influence its production.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2018-05-25T14:22:20Z No. of bitstreams: 1 ANGÉLICA SOARES DA SILVEIRA - DISSERTAÇÃO PPGSA PROFISSIONAL 2014..pdf: 908548 bytes, checksum: 27e82fc2df5f8190bf2ee0b7b20117e8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-25T14:22:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ANGÉLICA SOARES DA SILVEIRA - DISSERTAÇÃO PPGSA PROFISSIONAL 2014..pdf: 908548 bytes, checksum: 27e82fc2df5f8190bf2ee0b7b20117e8 (MD5) Previous issue date: 2014-08 / A tendência do aproveitamento integral de resíduos da agroindústria, tais como: a casca de arroz, as fibras da casca de coco, bagaço da cana de açúcar, dentre outros, vem sendo uma necessidade e, ao mesmo tempo, um desafio tecnológico e ambiental para a indústria moderna e a sociedade. Por isso, esta pesquisa versa sobre o comportamento do resíduo da agroindústria (cascas de arroz), como suporte catalítico na impregnação da ferrita de níquel (NiFe2O4), para a síntese de biodiesel pelo método da hidroesterificação. As cascas de arroz foram calcinadas por 3h nas temperaturas de 500, 700 e 1000 ºC, e, em seguida, impregnadas com a Ferrita de Níquel (NiFe2O4) a 110 ºC, resultando nos catalisadores identificados por: NiFe2O4-CCA 500 ºC, NiFe2O4-CCA 700 ºC e NiFe2O4-CCA 1000 ºC. Os biodieseis foram sintetizados, separadamente, utilizando os referidos catalisadores através do método de hidroesterificação, no qual envolve as etapas de hidrólise, seguida da esterificação. Esta ultima etapa, foi realizada na razão óleo de algodão/álcool etílico de 1:6 com 1% do catalisador obtido, a 200 ºC por 2h. Os resultados apontaram que as propriedades físico-químicas, índices de acidez e viscosidade, estão dentro dos limites permitidos pela Legislação Brasileira, Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustível (ANP), sendo que, o biodiesel sintetizado pelo catalisador a 500 ºC obteve os menores índices de acidez e viscosidade. As Curvas TG e DTG evidenciaram de três (BCat 500 ºC) a quatro (BCat 700 e 1000 ºC) etapas de decomposição térmica, atribuídas à volatilização e/ou decomposição dos ésteres de ácidos graxos etílicos (principalmente dos seus maiores componentes linoleato e oleato de etila). Essas curvas mostraram, ainda, temperaturas de estabilidade de cada produto, sendo o BCat 1000 ºC o mais estável em relação aos demais, atingindo temperatura de 226 ºC, proporcionando maior segurança ao biocombustível, no que concerne ao processo de armazenamento. Os espectros de absorção na região do infravermelho confirmaram a presença dos ésteres de ácidos graxos etílicos de banda vibracional com forte intensidade em 1749,7 cm-1. Em síntese, os resultados obtidos demonstraram ser satisfatórios, para o viés do objetivo, propondo uma alternativa de aplicação do resíduo da agroindústria (casca de arroz), a fim de reduzir um problema ambiental gerado por este no setor. / The tendency of comprehensive utilization of agro-industrial residues such as rice husk, the fibers of the coconut husk, bagasse of sugar cane, among others, has been a need and at the same time, a technological and environmental challenge for modern industry and society. Therefore this research deals with the agribusiness residue behavior (rice husks), as a catalyst support in the impregnation of nickel ferrite (NiFe2O4), for the biodiesel synthesis by the method of hidroesterification. The rice husks were calcined by 3 h at 500, 700 and 1000 ° C, and then impregnated with ferrite Nickel (NiFe2O4) at 110 °C, resulting in the catalysts identified by NiFe2O4-CCA 500 °C, NiFe2O4-CCA 700 ºC and NiFe2O4-CCA 1000 ºC. The biodiesels were synthesized separately using these catalysts by the method of hidroesterification, which involves the hydrolysis steps, followed by esterification. This last step was performed on reason cotton oil / ethanol 1:6 with 1% of the catalyst obtained, at 200 ° C by 2 h. The results showed that the physicochemical properties, acidity and viscosity levels, are within the limits allowed by Brazilian Legislation, the Petroleum, Natural Gas and Biofuels National Agency (ANP), since biodiesel synthesized by the catalyst at 500 °C presented the lowest levels of acidity and viscosity. The TG and DTG curves showed three (BCat 500 ºC) to four (BCat 700 and 1000 °C) steps of thermal decomposition, attributed to volatilization and /or decomposition of the ethyl fatty acids esters (mainly of its biggest linoleate and ethyl oleate components). These curves also showed temperature stability of each product, with the BCat 1000 °C more stable compared to the other, reaching a temperature of 226 ºC providing increased safety to the biofuel regarding to the storage process. Absorption spectra in the infrared region confirmed the presence of ethyl fatty acids esters with vibrational band with strong intensity at 1749.7 cm-1. In summary, the results proved demonstrated to be satisfactory for the purpose of the aim, offering an alternative of implementation of agribusiness residue (rice husks) to reduce an environmental problem generated by it in this sector.

Submitted by Franciele Moreira (francielemoreyra@gmail.com) on 2018-12-04T14:19:57Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Karen Carvalho Ferreira - 2018.pdf: 1790352 bytes, checksum: af26c1ceb016467d53f1e058cd107e58 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-12-05T10:20:14Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Karen Carvalho Ferreira - 2018.pdf: 1790352 bytes, checksum: af26c1ceb016467d53f1e058cd107e58 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-12-05T10:20:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Karen Carvalho Ferreira - 2018.pdf: 1790352 bytes, checksum: af26c1ceb016467d53f1e058cd107e58 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-03-09 / Brazil is a country with different biomes and great diversity of little explored vegetal species, and the Cerrado biome is known for the wealth of resources and flora. Among the fruit trees in the Cerrado, the tamarind tree stands out. Its fruit has excellent nutritional properties, but researches involving all the fruit's uses are still insignificant. The objective of this work was to characterize and evaluate tamarind pulp, shell and seeds (Tamarindus indica L.), to develop salted dragees using the flours of the by-products shell and seeds, besides evaluating the nutritional and sensorial quality of the dragees produced. The fruits were collected in Rio Verde and Ceres, Goiás, Brazil, and divided into pulp, shell and seeds. Physical, chemical, nutritional, calorimetry and antioxidant and antinutritional analyzes were performed. The results of this study indicated that the collected fruits obtained a higher proportion of pulp in relation to the residual parts, presented high carbohydrate content and low water activity for the three portions (pulp, peels and seeds) and lower values of ash, lipids and proteins. The shell and seed flours presented high content of total dietary fiber and pulp of the fruit had acid pH and high titratable acidity. The seed flour had a water absorption and solubility index greater than the shell flour, and a lower oil absorption index. The tamarind pulp presented 4 peaks in its thermogram (from 35 to 155 °C), and the tamarind shell and seed flours presented pulp-like behavior after 115 °C with 2 endothermic peaks. All the analyzed fruit portions had high antioxidant capacity, not significantly different from each other. The methanolic extract was more efficient in the extraction of the phenolic compounds of the three portions of tamarind, being the highest content found in the seeds. The tamarind shell showed low toxicity to Artemia salina and the seeds and pulp presented no toxicity. For the antinutritional factors, the tamarind pulp showed the highest nitrate content and absence of trypsin inhibitor. The tamarind seeds presented the highest amount of tannins. For the elaboration of the salted dragee with application of flours of by-products of tamarind was used the design of mixture with six formulations of dragees, where the closest to the commercial in relation to hardness was selected for the sensory and proximal analyzes. The dragee selected had lower instrumental hardness than commercial dragee and low water activity, high lipid, protein and energy value. The addition of flours of tamarind by-products influenced the fiber content, which was higher than in the commercial dragee. The dragee selected was well accepted, with the exception of the appearance attribute and, according to the tasters, would probably buy the new product. / O Brasil é um país com diferentes biomas e grande diversidade de espécies vegetais pouco exploradas, e o bioma Cerrado é conhecido pela riqueza de fauna e flora. Dentre as frutíferas existentes no Cerrado, destaca-se o tamarindeiro. Seu fruto apresenta excelentes propriedades nutricionais, porém pesquisas envolvendo todas as utilidades do fruto ainda são pouco significativas. O objetivo do trabalho foi caracterizar e avaliar polpa, casca e sementes de tamarindo (Tamarindus indica L.), desenvolver drageados salgados utilizando as farinhas dos subprodutos cascas e sementes, além de avaliar a qualidade nutricional e sensorial dos drageados produzidos. Os frutos foram coletados em Rio Verde e Ceres, Goiás, Brasil, e divididos em polpa, cascas e sementes. Realizou-se caracterização física, química, nutricional, calorimetria, antioxidantes e antinutricionais. Os resultados desse estudo indicaram que os frutos coletados obtiveram maior proporção de polpa em relação as partes residuais, apresentaram alto teor de carboidrato e baixa atividade de água para as três porções (polpa, cascas e sementes) e menores valores de cinzas, lipídeos e proteínas. As farinhas de casca e semente apresentaram alto teor de fibra alimentar total e polpa do fruto apresentou pH ácido e alta acidez titulável. A farinha das sementes apresentou índice de absorção e solubilidade em água maiores que a farinha das cascas, e menor índice de absorção de óleo. A polpa de tamarindo apresentou 4 picos em seu termograma (de 35 a 155°C), e as farinhas de casca e semente de tamarindo apresentaram comportamento semelhante a polpa após 115 °C, com 2 picos endotérmicos. Todas as porções do fruto analisadas apresentaram capacidade antioxidante, não diferindo significativamente entre si. O extrato metanólico foi mais eficiente na extração dos compostos fenólicos das três porções do tamarindo, sendo o maior teor encontrado nas sementes. A casca apresentou baixa toxicidade frente a Artemia salina e as sementes e polpa não apresentaram toxicidade. Para os fatores antinutricionais, a polpa de tamarindo apresentou o maior teor de nitratos e ausência de inibidor de tripsina. As sementes de tamarindo apresentaram a maior quantidade de taninos. Para a elaboração dos drageado salgado com aplicação de farinhas de coprodutos de tamarindo foi utilizado delineamento de mistura com seis formulações de drageados, onde o mais próximo do comercial em relação à dureza foi selecionado para as análises sensorial e proximal. O drageado selecionado apresentou dureza instrumental inferior à do drageado comercial e baixa atividade de água, alto valor de lipídeos, proteínas e valor energético. A adição das farinhas de coprodutos de tamarindo influenciou o conteúdo de fibras, sendo este mais elevado que no drageado comercial. O drageado selecionado obteve boa aceitação, com exceção do atributo aparência e, de acordo com os provadores, provavelmente comprariam o novo produto.

Este trabalho apresenta uma formulação tensorial genérica para parametrização das rotações do tipo vetorial destinada ao estudo de grandes rotações no espaço tridimensional. Esta formulação é compatível com as parametrizações de Euler e de Rodrigues. É dada ênfase aos que aqui se denominou parâmetros generalizados de Rodrigues, que fornecem expressões simples, computacionalmente mais eficientes que a parametrização clássica de Euler. A formulação apresentada é adequada para uso em métodos numéricos baseados nas projeções de Galerkin, como o método dos elementos finitos, podendo ser implementada com facilidade em programas já existentes de elementos finitos. Apresentam-se aqui expressões para o tensor das rotações e suas derivadas, bem como os tensores necessários à análise incremental. As formas fracas são construídas tanto com projeção ortogonal como não-ortogonal, correspondentes à aplicação do Teorema dos Trabalhos Virtuais e Teorema das Potências Virtuais, respectivamente. Os modelos propostos foram aplicados em um programa de elementos finitos utilizando formulações cinemáticas Lagrangiana total e Lagrangiana atualizada e foram resolvidos vários exemplos, dentre eles alguns clássicos da literatura, de forma a avaliar sua validade e aplicação. / This work presents a generic formulation of vector-type for the parameterization of large rotations in three-dimensional space. This formulation adapts to the Euler and the Rodrigues parameterization. Special distinction is made to the here named generalized Rodrigues parameters which result in very simple and computationally efficient expressions. The attained formulation is convenient for numerical procedures employing Galerkin projection like the finite element method and can be readily implemented in a FE code. The expressions of rotation tensor and its derivatives, which lead to a consistent linearization, are herein derived. The necessary tensor quantities employed in the derivation of the tangent bilinear weak form of incremental analysis are obtained too. The weak forms are constructed here with both orthogonal and non-orthogonal projections, corresponding to the application of the virtual work theorem or virtual power theorem respectively. The formulation is implemented within a finite element code in total Lagrangian and updated Lagrangian framework and assessment of the scheme is made by means of several numerical simulations.

Uma metodologia para simular o crescimento de trincas por fadiga em estruturas pressurizadas de cascas delgadas e enrijecidas é implementada por meio de uma estrutura de software, que consiste em um programa de simulação de fraturamento associado a um programa de análise por elementos finitos. Permite-se que as trajetórias das trincas sejam arbitrárias, sendo calculadas incrementalmente como parte da simulação. As trajetórias são representadas em uma região localizada do modelo, que pode ser remodelada automaticamente a cada incremento de trinca por meio de um algoritmo de geração de malha de elementos de casca quadrilaterais. Duas alternativas de modelagem da região em torno da ponta da trinca são apresentadas: por elementos finitos de casca e por elementos sólidos. A metodologia assume que o crescimento da trinca seja caracterizado por quatro fatores de intensidade de tensão que modelam o comportamento de membrana pela teoria da elasticidade bidimensional, em estado plano de tensões, e o comportamento de placa pela na teoria de Kirchhoff. A resposta da estrutura de casca delgada pressurizada é determinada por meio do programa ADINA (Automatic Dynamic Incremental Nonlinear Analysis), que utiliza um procedimento de análise geometricamente não linear para elementos finitos de casca, formulados pela teoria de Reissner-Mindlin. Um estudo mostra que os fatores de Kirchhoff podem ser correlacionados aos fatores de Reissner-Mindlin por meio de expressões semi-empíricas. Fatores tridimensionais médios de intensidade de tensão são definidos e relacionados aos fatores das teorias da elasticidade bidimensional e de Reissner-Mindlin. Um exemplo de aplicação é apresentado, comparando-se os resultados das três teorias. A validação da metodologia é discutida por meio da simulação do crescimento de trincas por fadiga em um painel de teste em escala real da fuselagem de um Boeing 737. / A methodology for modeling fatigue crack growth in pressurized, stiffened, thin shell structures is implemented within a software framework that consists of a fracture simulation code associated with a finite element analysis code. Crack trajetories are allowed to be arbitrary and are computed incrementally as a part of the simulation. Trajectories are represented in a localized model region that can be remeshed automatically at each crack increment using a quadrilateral element surface meshing algorithm. Two alternatives for meshing the near crack tip region are presented: by shell finite elements and by solid finite elements. The methodology assumes that the crack growth is caracterized by four stress intensity factors that model the membrane behavior using two-dimensional plane stress elasticity and the plate behavior using Kirchhoff plate theory. The structural response of the pressurized thin shell is computed by ADINA (Automatic Dynamic Incremental Nonlinear Analysis) code, using a geometrically non-linear shell fiinite element analysis procedure, formulated by Reissner-Mindlin theory. A study shows that for thin shells the Kirchhoff factors can be related to the Reissner-Mindlin factors by mean of semi-empirical expressions. Three-dimensional average stress intensity factors are defined and related to the factors of the two-dimensional elasticity and the Reissner-Mindlin theories. An application example is presented and the results of the three theories are compared. The metodology validation is discussed by mean of a fatigue crack growth simulation in a full-scale pressurized panel test of a Boeing 737.