Este trabalho trata do problema de sequenciamento e programação de atividades em máquinas diferentes em paralelo, considerando elegibilidade de máquina, e tempo de liberação das máquinas e das atividades com o objetivo de minimizar o custo de atraso total. Tal problema é descrito pela literatura como NP-hard. Foi proposto um método otimizante que envolve modelagem matemática, um algoritmo de geração de colunas e, além disso, uma heurística para tratar problemas com instancias maiores. O algoritmo de geração de colunas é baseado no método proposto por Akker, Hurkens e Savelsbergh (2000), que foi adaptado para o problema de múltiplas máquinas diferentes. Assim, o método foi aplicado em instâncias da literatura e em instâncias geradas para este trabalho de até 25 atividades e 4 máquinas. Os resultados foram analisados e observou-se que o modelo de programação inteira mista e eficiente para encontrar limitantes superiores de boa qualidade. Por outro lado, o algoritmo de geração de colunas é eficiente para encontrar limitantes inferiores para o problema. Desta forma, o método proposto utiliza o modelo MILP e o algoritmo de geração de colunas de maneira a se complementar. Assim, soluções ótimas foram encontradas para 84% das instancias geradas, sendo que o GAP médio para as instancias restantes foi de 2,1%. A heurística proposta e baseada na ideia de heurística construtiva probabilística, que foi apresentada por Arcus (1965). Ela foi executada na massa de dados gerada, resultando em um GAP médio de 10,6%. / This paper deals with the problem of scheduling activities in unrelated parallel parallel, considering machine eligibility, and machine and activity release time in order to minimize total weighted tardiness.Such a problem is described in the literature as NPhard. It has been proposed an optimizing method that involves mathematical modeling and a column generation algorithm, in addition, it is proposed a heuristic to treat problems with larger instances. The column generation algorithm was based on the method proposed by Akker, Hurkens e Savelsbergh (2000), which has been adapted to the problem of multiple diferent machines. Thus, the method was applied in instances of the literature and in instances generated for this paper up to 25 jobs and 4 machines. The results were analyzed and it was noted that the mixed integer programming model is eficient to find good quality upper bounds. On the other hand, the column generation algorithm is eficient to find lower bounds for the problem. Therefore, the proposed method uses the MILP model and the column generation algorithm to complement each other. Thus, optimal solutions were found for 84 % of the generated instances, with the mean GAP for the remaining instances being 2.1 %. The proposed heuristic is based on the idea of probabilistic constructive heuristics, which was presented by Arcus (1965). It was run on the mass of data generated, resulting in an average GAP of 10,6%.

Este trabalho trata do problema de sequenciamento e programação de atividades em máquinas diferentes em paralelo, considerando elegibilidade de máquina, e tempo de liberação das máquinas e das atividades com o objetivo de minimizar o custo de atraso total. Tal problema é descrito pela literatura como NP-hard. Foi proposto um método otimizante que envolve modelagem matemática, um algoritmo de geração de colunas e, além disso, uma heurística para tratar problemas com instancias maiores. O algoritmo de geração de colunas é baseado no método proposto por Akker, Hurkens e Savelsbergh (2000), que foi adaptado para o problema de múltiplas máquinas diferentes. Assim, o método foi aplicado em instâncias da literatura e em instâncias geradas para este trabalho de até 25 atividades e 4 máquinas. Os resultados foram analisados e observou-se que o modelo de programação inteira mista e eficiente para encontrar limitantes superiores de boa qualidade. Por outro lado, o algoritmo de geração de colunas é eficiente para encontrar limitantes inferiores para o problema. Desta forma, o método proposto utiliza o modelo MILP e o algoritmo de geração de colunas de maneira a se complementar. Assim, soluções ótimas foram encontradas para 84% das instancias geradas, sendo que o GAP médio para as instancias restantes foi de 2,1%. A heurística proposta e baseada na ideia de heurística construtiva probabilística, que foi apresentada por Arcus (1965). Ela foi executada na massa de dados gerada, resultando em um GAP médio de 10,6%. / This paper deals with the problem of scheduling activities in unrelated parallel parallel, considering machine eligibility, and machine and activity release time in order to minimize total weighted tardiness.Such a problem is described in the literature as NPhard. It has been proposed an optimizing method that involves mathematical modeling and a column generation algorithm, in addition, it is proposed a heuristic to treat problems with larger instances. The column generation algorithm was based on the method proposed by Akker, Hurkens e Savelsbergh (2000), which has been adapted to the problem of multiple diferent machines. Thus, the method was applied in instances of the literature and in instances generated for this paper up to 25 jobs and 4 machines. The results were analyzed and it was noted that the mixed integer programming model is eficient to find good quality upper bounds. On the other hand, the column generation algorithm is eficient to find lower bounds for the problem. Therefore, the proposed method uses the MILP model and the column generation algorithm to complement each other. Thus, optimal solutions were found for 84 % of the generated instances, with the mean GAP for the remaining instances being 2.1 %. The proposed heuristic is based on the idea of probabilistic constructive heuristics, which was presented by Arcus (1965). It was run on the mass of data generated, resulting in an average GAP of 10,6%.

Atualmente as agências reguladoras estão focadas no controle de resíduos de antimicrobianos, pesticidas entre outros que são prejudiciais no meio ambiente, saúde humana e animal e que podem ser encontrados em alimentos, água de rio entre outros, como por exemplo, resíduos de sulfonamidas (SAs) no leite bovino. A quantificação desses compostos em amostras complexas requer o preparo da amostra, extração, préconcentração dos analitos e eliminação dos interferentes que são necessários para o desenvolvimento de métodos cromatográficos. Por isso, é vantajoso que se utilize métodos simples, rápidos, baixo consumo de reagente, alta sensibilidade, maior precisão analítica e automação das análises. Neste contexto, este estudo explora uma das técnicas de preparo de amostra baseadas em sorvente mais empregadas a SPE na sua vertente automatizada, SPE on-line. Recentemente, o uso de novos sorventes mais seletivos têm recebido grande interesse como os líquidos iônicos (ILs) imobilizados na sílica. Diferentes abordagens para a síntese da sílica modificada por ILs foram estudadas. O sorvente sintetizado pela reação sol-gel através via catálise básica apresentou maior eficiência de extração para as SAs. Os resultados obtidos por espectroscopia vibracional na região do infravermelho e microscopia eletrônica de varredura sugerem que o IL foi ancorado à sílica. O sorvente baseado em sílica modificada por IL ([C4MIM] [PF6]) foi selecionada como fase extratora para o isolamento e pré-concentração de SAs em leite bovino utilizando um sistema SPE on-line -LC-ESIQToF / MS. O método desenvolvido mostrou um LOQ de 5-7,5 µg mL-1, enquanto que a faixa de recuperação relativa da extração foi de 74-93%. A faixa de precisão e exatidão intra e inter-dia obtida foi de 1,5-12,5 e 2,3-13,1, respectivamente. Outra vertente explorada neste trabalho foi o uso de colunas tubulares abertas (OT) em cromatografia líquida. Até agora, as colunas OT foram usadas principalmente para análise de peptídeos e proteínas, e seu potencial para a separação de pequenas moléculas ainda não foi totalmente explorado. Preparou-se uma coluna de SPE de 5 cm em um tubo capilar aberto composto por 84 canais (10 μm de diâmetro interno (id) cada) de um capilar de fibra de cristal e a parede interna de cada canal foi revestida com um polímero orgânico -OD –DVB – mPLOT SPE). A mPLOT SPE foi acoplada com uma coluna tubular aberta PS-DVB de 10 μm x 2 m com detecção em espectrometria de massa por nanospray (OTLC-MS) no modo positivo. Num estudo comparativo com colunas de SPE monolíticas e empacotadas a mPLOT SPE-OTLC melhorou significativamente a préconcentração e o formato do pico das SAs e seus metabolitos (~ 300 Da). A baixa backpressure e a geometria da mPLOT SPE combinada com a filtração automática (AFFL). / Nowadays health regulatory agencies are focusing on the presence of residues of antimicrobials, pesticides among other that are harmful to the environment, human and animal health that are found on food, river water among others, as example, the residues of sulfonamides (SAs) in bovine milk. The quantification of these compounds in complex matrices requires the sample preparation, extraction and preconcentration of the analytes, besides the elimination of the interferents for the development of chromatographic methods high sensitivity and analytical selectivity. Therefore, it is advantageous to use simple, fast methods that exhibit high selectivity, low reagent consumption, high sensitivity, higher analytical precision and automation of analyzes. In this context, this study explores one of the most employed sample preparation techniques, solid phase extraction (SPE) on automatization approach, the on-line SPE. Recently, the use of new sorbents more selective have received great interest as the ionic liquids (ILs) immobilized on the silica surface. Different approaches to the synthesis of silica modified by ILs were studied. The sorbent synthesized by sol-gel methodology through basic catalysis showed higher extraction efficiency for SAs. The results obtained by infrared spectroscopy and scanning electron microscopy suggested that IL was anchored to the silica surface. The silica modified by IL ([C4MIM] [PF6]) was selected as sorbent for the isolation and preconcentration of SAs in bovine milk using an on-line SPE system -LC-ESI-QToF / MS. The method showed a LOQ of 5-7.5 μg mL-1, while the relative extraction recovery range was 74-93%. The accuracy and precision intra- and inter-day range was 1.5-12.5 and 2.3-13.1, respectively. Another aspect explored was the use of open tubular column (OT) for separation of small molecules. OT columns have been used primarily for peptide and protein analysis, and their potential for small molecules separation has not yet been fully explored. A 5 cm SPE column (mPLOT) was prepared in an open capillary tube composed by 84 channels (10 μm inner diameter (id) each) of a crystal fiber capillary and the inner wall of each channel was coated by organic polymer (PS-OD–DVB). The mPLOT was coupled with a 10 μm x 2 m PS-OD-DVB open tubular column with positive mode nanospray mass spectrometry (OTLC-MS) detection. Compared to the use of monolithic / particulate SPE columns, SPE-OTLC mPLOT significantly improved the preconcentration and peak forms of SAs and their metabolites (~ 300 Da). Low backpressure, mPLOT geometry and the combination with automatic filtration (AFFL) was essential to sample preparation and separation of small molecules on complex matrices.

Frente a crescente necessidade de se monitorar diferentes contaminantes em matrizes complexas se faz necessário utilizar uma etapa de preparo de amostras eficiente e que esteja aliada à técnicas analíticas de elevada sensibilidade. Consequentemente, vem se aprimorando e desenvolvendo novos materiais sorventes utilizados para aumentar o desempenho do preparo de amostras e de fases estacionárias para cromatografia líquida de alta eficiência. Atualmente, materiais sorventes seletivos como líquidos iônicos, polímeros impressos molecularmente, grafeno, entre outros, vêm se destacando para extrair diferentes contaminantes. Diante desse contexto, esta tese teve como objetivo desenvolver diferentes materiais extratores para serem utilizados na microtécnica de extração in-tube SPME acoplada on-line com UPLC-MS/MS na análise de triazinas e sulfonamidas em matrizes complexas. O material que apresentou maior seletividade pelas classes dos compostos de interesse foi caracterizado por microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia vibracional na região do infravermelho. Tanto para as triazinas quanto para as sulfonamidas o polímero impresso molecularmente apresentou maior afinidade e foi utilizado como fase extratora para extrair e pré-concentrar os analitos utilizando a microténica in-tube SPME UPLC-MS/MS. Além disso, para as triazinas utilizou-se também como fase de extração óxido de grafeno ancorado em sílica. As metodologias desenvolvidas nessa tese foram todas otimizadas e posteriormente validadas para analisar as matrizes de interesse que foram: uva, suco de uva integral, leite e água. Após à validação, as amostras foram analisadas com seus respectivos métodos validados, sendo que nenhum dos analitos foram encontrados considerando-se os limites das metodologias desenvolvidas, as quais se mostraram eficientes quando aplicadas nas análises das triazinas e sulfonamidas em suas respectivas amostras fortificadas. Outra abordagem explorada nesse trabalho foi o desenvolvimento de colunas tubulares abertas do tipo PLOT para serem utilizadas como colunas de extração em sistemas automatizados na cromatografia líquida. Colunas de sílica fundida foram preparadas para avaliar a formação da fase e sua aderência na parede do tubo. Para as colunas PS-DVB, os melhores resultados foram obtidos com duas horas de polimerização em banho de água. No entanto, para as colunas ODS a polimerização foi feita utilizando forno, e a fase não aderiu corretamente na parede do tubo para as colunas de 250 μm de diâmetro interno, requerendo estudos mais aprofundados para o preparo adequado destas colunas. / In view of the increasing need to monitor different contaminants in complex matrices, it is necessary to use efficient sample preparation techniques combined with highly sensitive analytical techniques. Consequently, new sorbent materials have been improved and developed to be used aiming to increase the performance of sample preparation and stationary phases for high performance liquid chromatography. Currently, selective sorbents such as ionic liquids, molecularly imprinted polymers, graphene, among others, have been emphasized to extract different contaminants. In this context, this thesis aimed to develop different extractive materials to be used in in-tube solid phase microextraction coupled on-line with UPLC-MS/MS in the analysis of triazines and sulfonamides in complex matrices. The material that presented greater selectivity for the classes of the compounds of interest was characterized by scanning electron microscopy and vibrational spectroscopy in the infrared region. For triazines and sulfonamides the molecularly imprinted polymer had higher affinity and was used as the extractive phase to extract and preconcentrate the analytes using the in-tube SPME UPLC-MS/MS. In addition, another extraction phase - graphene oxide anchored in silica - was also used. The methodologies developed in this thesis were all optimized and later validated to analyze the target compounds in the following matrices: grape, grape juice, milk and water. After the validation, the samples were analyzed with their respective validated methods and none of the analytes were found considering the limits of the methodologies developed, which were efficient when applied in the analysis of the triazines and sulfonamides in their respective fortified samples. Another approach explored in this work was the development of open tubular columns (PLOT) to be used as extraction columns in automated sample preparation - liquid chromatography systems. Silica columns were prepared in order to evaluate the formation of the phase and its adhesion to the tube wall. For the PS-DVB columns the best results were obtained with two hours of water-bath polymerization. However, for the ODS columns the polymerization done using an oven the phase did not adhere correctly in the tube wall the columns with 250 μm internal diameter. These results suggest that further experiments are required in order to better understand the preparation of these columns.

1,3,5-tricarboxamida-ciclo-hexano são compostos capazes de se autoagregarem formando colunas supramoleculares as quais se mantêm unidas não só devido às interações das cadeias laterais mas também devido às ligações de hidrogênio de cada um dos três grupos amida por monômero. Cada monômero possui momento de dipolo elétrico associado aos grupos amida. Quando as amidas dos vários monômeros dentro da mesma coluna estão apontadas para a mesma direção, os momentos de dipolo individuais de todas as amidas se somam formando elevado dipolo ao longo do eixo da coluna, chamado de macrodipolo, o qual influencia as interações intercolunares. Neste trabalho foram investigadas quatro conformações as quais diferem entre si em relação à orientação dos grupos carbonila: a conformação Up-Up contém grupos carbonilas paralelos dentro das colunas e colunas paralela, a conformação Up-Down possui grupos carbonilas paralelos dentro das colunas e colunas antiparalelas, a conformação Intra-Up-Up contém grupos carbonilas antiparalelos dentro das colunas e colunas paralelas e a conformação Intra-Up-Down possui grupos carbonilas antiparalelos dentro das colunas e colunas antiparalelas. Foi usado Dinâmica Molecular Clássica para investigar o efeito das interações macrodipolo-macrodipolo das quatro diferentes conformações sobre a estabilidade térmica de três diferentes compostos derivados de 1,3,5-tricarboxamida-ciclo-hexano. Foi verificado que as conformações com colunas antiparalelas tendem a ser ligeiramente mais estáveis do que as conformações com orientação paralela. O efeito da orientação dos grupos carbonila dentro das colunas sob a estabilidade do material está relacionado a vários fatores, tais como cargas atômicas parciais, arranjo colunar ou natureza das cadeias laterais, e os resultados não são tão diretos como quando se compara as orientações entre colunas. Outro tópico investigado foi o comportamento do material durante a transição da fase colunar para a fase desordenada. As colunas podem se desmontar em três diferentes formas: elas podem completamente se desintegrar rapidamente, podem primeiro se desintegrar lentamente e então perder a ordem colunar ou primeiro perdem a ordem colunar e então se desmontam em um processo demorado. Tais comportamentos estão associados com as interações dentro e entre colunas. / 1,3,5-cyclohexanetricarboxamides are self-assembling compounds able to form supramolecular columnar aggregates which are stacked together not only due to the interaction between the side chains, but also due to the hydrogen bonds of each of three amide groups per monomer. Each monomer possesses an electrical dipole moment related to the amide groups. When the amide groups of various monomers within the same column are pointed in the same direction, the individual dipole moments of all amides add up, resulting in a high dipole along the column axis, called macrodipole, which plays an important role in intercolumnar interaction. In this work, four types of conformations, differing from each other in the orientation of the carbonyl groups, were investigated: Up-Up conformation contains parallel carbonyl groups inside the columns as well as parallel columns, Up-Down conformation has parallel carbonyl groups inside the columns and antiparallel columns, Intra-Up-Up conformation contains antiparallel carbonyl groups inside the columns and parallel columns, and the Intra-Up-Down conformation has antiparallel carbonyl groups inside the columns as well as antiparallel columns. Classical Molecular Dynamics was used to investigate the effect of macrodipole-macrodipole interactions of the four different conformations on the thermal stability of three different 1,3,5-cyclohexanetricarboxamide derivatives. The research shows that antiparallel column conformations tend to be slightly more stable than parallel ones. The effect of the orientation of carbonyl groups within columns is related to a variety of factors, such as partial atomic charges, columnar arrangement or nature of the side chain, and results are not as straightforward as when looking at inter-column orientation. A second issue investigated was the behavior of the material during the phase transition. Columns can break apart in three different ways: they can fully disintegrate quickly, disassemble more slowly losing columnar order as they go, or first lose their columnar order and then break into smaller pieces in a slow process. Such behaviors are related to interactions inside and between columns.

[pt] O concreto é conhecido por ter um bom desempenho quando exposto a altas temperaturas pelo fato de apresentar baixa condutividade térmica, ser incombustível e não exalar gases tóxicos. Entretanto, devido à sua composição heterogênea, o concreto sofre alterações físicas, químicas e mecânicas que podem comprometer sua integridade estrutural. Em estruturas de concreto armado, deve-se ter atenção especial aos pilares, cuja capacidade portante é reduzida significativamente em altas temperaturas e seu colapso, de natureza brusca, pode resultar na instabilidade global da estrutura. As reduções nas propriedades mecânicas dos materiais aliadas a lascamentos, fissuras e deformações excessivas podem comprometer seu desempenho, tornando-se necessária a verificação da segurança em situações de incêndio. Com o objetivo de analisar a resistência residual de colunas de concreto armado submetidas a altas temperaturas, foram realizados ensaios de compressão em corpos-de-prova cilíndricos de concreto simples de 5x10 cm submetidos a diferentes temperaturas (200, 400, 600, 800 e 1000 graus Celsius) e de concreto armado de 15x30 cm com diferentes configurações de estribos e submetidos a distintos tempos de exposição (30, 60, 90 e 120 minutos). Em ambos os ensaios, os corpos-de-prova foram resfriados em temperatura ambiente. Os resultados do programa experimental comprovam a perda de resistência à compressão e seus valores foram comparados a modelos numéricos e ao Método da Isoterma de 500 graus Celsius constante na ABNT NBR 15200 de 2004 e no EUROCODE 2. / [en] Concrete is well-known for exhibiting good performance when exposed to elevated temperatures because its low thermal conductivity coefficient, noncombustible properties and reduced emission of toxic gases. However, due to its heterogeneous composition, concrete undergoes physical, chemical and mechanical alterations that can compromise its structural integrity. In reinforced concrete structures, special attention should be paid to the columns, in bearing capacity is reduced significantly at elevated temperatures and their collapse, naturally brittle, may result in overall instability of structure. Reductions in the mechanical properties of the steel and concrete combined with spalling, cracking and excessive deformation compromise its performance, making it necessary to verify the safety in fire situations. In order to analyze the residual strength of reinforced concrete columns submitted to elevated temperatures, compression tests were carried out on plain concrete cylindrical specimens of 5x10 cm exposed to different temperatures (200, 400, 600, 800 and 1000 degrees Celsius) and on reinforced concrete of 15x30 cm considering different stirrups configuration and exposure times (30, 60, 90 and 120 minutes). In both tests, the specimens were cooled to room temperature. The results of the experimental program demonstrate the loss of compression strength and their values were compared to those obtained numerical models and to the Isotherm Method of 500 degrees Celsius, recommended in ABNT NBR 15200 of 2004 and in EUROCODE 2.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-03-12T16:25:13Z No. of bitstreams: 1 ARIOSTON ARAÚJO DE MORAIS JÚNIOR - TESE PPGEQ 2015..pdf: 4075446 bytes, checksum: 58c7745e3f0cf289b5f5d0a0a774ed88 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-12T16:25:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ARIOSTON ARAÚJO DE MORAIS JÚNIOR - TESE PPGEQ 2015..pdf: 4075446 bytes, checksum: 58c7745e3f0cf289b5f5d0a0a774ed88 (MD5) Previous issue date: 2015-11-06 / Neste trabalho é proposta uma metodologia para construção de sensores virtuais implementados em software, com objetivo de estimar e prever o comportamento de impurezas na corrente de base de uma coluna de destilação de alta pureza, do processo produtivo do 1,2 Dicloroetano (C2H4Cl2). A aquisição dos dados utilizados na construção dos sensores virtuais foi realizada através do modelo matemático do processo, simulado com dados reais de uma planta industrial. O estudo específico engloba a modelagem matemática/termodinâmica e avaliação do comportamento estacionário e dinâmico dessa torre, simulada aqui no software Aspen Plus e DynamicsTM. Desse modo, o modelo fornece os dados necessários para inferência das impurezas relacionadas, que são os teores dos compostos tetracloreto de carbono (CCl4) e clorofórmio (CHCl3), ambos devem ser mantidos, respectivamente, em valores ≤3000 e ≤400 ppm (partes por milhão). A metodologia também aborda dois algoritmos de seleção de variáveis secundárias, que utilizam técnicas estatísticas multivariadas (algoritmo de todas as regressões possíveis-TRP e da análise de componentes principais-PCA). Verifica-se também nos dados gerados quanto a real ou não necessidade de remoção de erros grosseiros (outliers), por isso é também inserida na metodologia uma etapa de pré-processamento de dados. Foram selecionados os dez melhores modelos de inferência para cada uma das saídas. Diante dessa informação, os melhores modelos produzidos não utilizavam as concentrações dos compostos das correntes de alimentação e sim medições de temperaturas ao longo da torre. Uma importante conclusão do ponto de vista de construção de sensores virtuais, porque na maioria dos trabalhos desenvolvidos essas variáveis são cruciais na produção de bons resultados. O treinamento dos sensores virtuais foi efetuado em um ambiente ruidoso, haja vista que foram simulados ruídos inerentes às medições (ruídos brancos Gaussianos). Na etapa final, os sensores virtuais são construídos utilizando uma técnica de modelagem empírica, redes neurais artificiais (RNA), onde foram utilizadas RNA do tipo Perceptron Multicamadas (MLP). Foram também avaliadas diversas variações quanto ao número de neurônios e camadas ocultas das RNA, empregando como critério de parada a técnica de validação cruzada. Os sensores virtuais desenvolvidos apresentaram erros satisfatórios do ponto de vista de engenharia, uma boa análise de regressão e um bom erro médio quadrático. Logo, com essas estimativas espera-se a minimização e a previsão do comportamento transiente dos compostos no referido processo. / This work proposes a methodology for software implementation to make soft sensors. The goal is to estimate and predict the behavior of impurities in the bottom current of a highpurity distillation column, for 1,2-Dichloroethane or 1,2-DCE (C2H4Cl2) production. The data acquisition used in the construction of soft sensors was performed through a mathematical simulation of the process, with real industrial data taken from an industrial plant. A specific study involves the mathematical modeling, thermodynamics, evaluation of the steady state and the dynamic behavior of this process, simulated here in Aspen Plus and Aspen DynamicsTM software. Thus, the model provides the necessary data to infer the contents of the carbon impurities mentioned above, Tetrachloride (CCl4) and Chloroform (CHCl3), which are to be fixed approximately below 3000 and 400 ppm (parts per million) respectively. The methodology also covers selection algorithms of secondary variables, using multivariate statistical techniques: All Possible Regressions (TRP) and Principal Component Analysis (PCA). The data generated was checked in order to know whether to include or not a step for removal of outliers, so it was also included in the methodology one preprocessing data step. The ten best inference models were selected for each output concentration. With this information, these models do not use concentrations measurements in the feed streams but measurements of the temperature along the column. This is an important conclusion from the point of view of virtual sensors building, because in most of the literature reported these variables are crucial in getting good results. The training of soft sensors was done in a noisy environment, considering that simulated noise was inherent to measurements (Gaussian noise). In the final step, the soft sensors devices are constructed using an empirical modeling technique of artificial neural networks (ANN), which were generated ANN type Multilayer Perceptron (MLP). Several variations were also evaluated on the number of neurons and hidden layers of networks, employing as a stopping criterion the cross-validation technique. The developed soft sensors presented satisfactory errors from the engineering viewpoint, a good regression and a good mean square error. Finally, with these estimations it is expected to minimize and predict the transient behavior of the compounds in the referred process.

[pt] O Capacitated Vehicle Routing Problems (CVRP) é uma versão seminal do problema de roteamento de veículos, um clássico problema em Pesquisa Operacional. Introduzido por Dantzig e Ramser, o CVRP generaliza o Traveling Salesman Problem (TSP) e o Bin Packing Problem (BPP). Problemas de roteamento aparecem em diversas aplicações no mundo real, geralmente no contexto de diminuição de custos, emissão de poluentes ou energia dentro das atividades relacionadas ao transporte. De fato, estes custos podem ficar entre 5 por cento e 20 por cento do custo total do produto. Por isto, qualquer economia nos custos de roteamento pode ser relevante. O CVRP é definido da seguinte maneira: dado um conjunto de n mais 1 localidades - um depósito e n clientes - as distâncias entre cada par de localidades, as demandas inteiras associadas a cada cliente e a capacidade do veículo, quer se obter um conjunto de rotas que comecem no depósito, visitem cada cliente apenas uma vez e retornem ao depósito. A distâncias percorrida deve ser mínima e a soma das demandas dos clientes presentes em cada rota não pode exceder a capacidade do veículo. Este trabalho considera que o número de veículos disponíveis é conhecido. Algoritmos no estado da arte para encontrar e provar que uma solução é ótima, para o CVRP, calculam seus limites inferiores através de geração de colunas e depois os melhoram com a adição de planos de corte. As colunas geradas podem ser rotas elementares, onde obrigatoriamente cada cliente é visitado somente uma vez, ou uma relaxação desta obrigação com o uso de q-rotas ou ng-rotas, que diferem apenas em como é permitido que um cliente seja revisitado dentro de uma mesma rota. Já os cortes são classificados como robustos, aquele que são definidos sobre as variáveis dos arcos, e não robustos (ou fortes), que são os definidos sobre as variáveis do problema mestre da geração de colunas. O termo robusto, usado acima, se refere a como a adição do corte modifica a eficiência da resolução do problema de pricing. Além do descrito acima, o algoritmo exato mais eficiente para o CVRP usa muitos elementos, o que torna sua replicação uma tarefa difícil e longa. O objetivo deste trabalho é determinar o quão bom são os limites inferiores obtidos com geração de colunas de ng-rotas usando apenas cortes de capacidade e os recentes subset row cuts de memória limitada. Além disto, é avaliado o ganho conseguido com a consideração deste tipo de corte forte e as combinações com outras técnicas, como por exemplo, Decremental Space State Relaxation (DSSR), Completion Bounds, ng-rotas e cortes de capacidade sobre a formulação de Set Partitioning. Extensos experimentos computacionais são apresentados em conjunto com a análise dos resultados obtidos. / [en] The Capacitated Vehicle Routing Problem (CVRP) is the seminal version of the vehicle routing problem, a classical problem in Operational Research. Introduced by Dantzig e Ramser, the CVRP generalizes the Traveling Salesman Problem (TSP) and the Bin Packing Problem (BPP). In addition, routing problems arise in several real world applications, often in the context of reducing costs, polluent emissions or energy within transportation activities. In fact, the cost with transportation can be roughly estimated to represent 5 per cent to 20 per cent of the overall cost of a delivered product. This means that any saving in routing can be much relevant. The CVRP is stated as follows: given a set of n plus 1 locations - a depot and n customers - the distances between every pair of locations, integer demands associated with each customer, and a vehicle capacity, we are interested in determining the set of routes that start at the depot, visits each customer exactly once and returns to the depot. The total distance traveled by the routes should be minimized and the sum of the demands of customers on each route should not exceed the vehicle capacity. This work considers that the number of available vehicles is given. State of the art algorithms for finding and proving optimal solutions for the CVRP compute their lower bounds through column generation and improving it by adding cutting planes. The columns generated may be elementary routes, where customers are visited only once, or relaxations such as q-routes and the more recent ng-routes, which differ on how they allow repeating customers along the routes. Cuts may be classified as robust, those that are defined over arc variables, and non-robust (or strong), those that are defined over the column generation master problem variables. The term robust used above refers to how adding the cut modifies the efficiency of solving the pricing problem. Besides the description above, the most efficient exact algorithms for the CVRP use too many elements turning its replication a hard long task. The objective of this work is to determine how good can be lower bounds computed by a column generation algorithm on ng-routes using only capacity cuts and a family of strong cuts, the limited memory subset row cuts. We assess the leverage achieved with the consideration of this kind of strong cuts and its combination with others techniques like Decremental Space State Relaxation (DSSR), Completion Bounds, ng-Routes and Capacity Cuts over a Set Partitioning formulation of the problem. Extensive computational experiments are presented along with an analysis of the results obtained.

[pt] Este trabalho tem como objetivo investigar o desempenho e a resistência de cantoneiras curtas de abas iguais pultrudadas em polímero reforçado com fibra de vidro (PRFV) submetidas à compressão centrada de curta duração. Os fundamentos teóricos associados ao comportamento de cantoneiras perfeitas e reais são apresentados e os resultados de um programa experimental que envolveu caracterização dos materiais e ensaios à compressão são reportados e discutidos. Ao todo, vinte e uma colunas bi-engastadas com diferentes razões largura/espessura das abas, comprimentos e propriedades mecânicas foram testadas. As forças críticas experimentais para o modo de flambagem à flexo-torção foram determinadas e comparadas com as previsões teóricas, apresentando boa concordância. A resistência à compressão de cada coluna foi obtida experimentalmente, discutindo-se a influência do comportamento pós-flambagem e das imperfeições na capacidade de carga final com relação à esperada para coluna perfeita e, finalmente, uma equação para resistência de coluna é proposta para resolver o problema. / [en] This paper aims to investigate performance and strength of glass-fiber reinforced polymer (GFRP) pultruded short equal leg angle columns subject to short-term concentric compression. Background theories associated with the behavior of perfect and real angle struts are presented and the results of an experimental program that involved material characterization and compression tests are reported and discussed. In all, twenty-one fixed-ended columns having different leg width-to-thickness ratio and lengths and mechanical properties were tested. Experimental critical loads for flexural-torsional buckling mode were determined and compared with theoretical predictions, showing a good agreement with each other. Compressive strength for each column was obtained, the influence of post-buckling behavior and imperfections in the final load-carrying capacity with respect to that expected for perfect column condition is discussed and, finally, a column strength equation is proposed to address the problem.

A construção de um analisador virtual é sustentada basicamente por três pilares: o modelo, as variáveis que integram o modelo e a estratégia de correção/atualização do modelo. Os modelos matemáticos são classificados quanto ao nível de conhecimento do processo contido nele, indo de modelos complexos baseados em relações fundamentais e leis físico-químicas, denominados white-box, até modelos obtidos através de técnicas de análise multivariável, como técnicas de regressão multiváriavel e redes neurais, referenciados como black box. O presente trabalho objetiva uma análise de dois dos pilares: os modelos, focando em modelos obtidos através das técnicas de redução de dimensionalidade do tipo PLS, e metodologias de seleção de variáveis para a construção dessa classe de modelos. Primeiramente é realizada uma revisão das principais variantes lineares e não lineares da metodologia PLS, compreendendo desde o seu desenvolvimento até a sua combinação com redes neurais. Posteriormente são apresentadas algumas das técnicas popularmente utilizadas para a seleção de variáveis em modelos do tipo black-box, técnicas de validação cruzada e técnicas de seleção de dados para calibração e validação de modelos. São propostas novas abordagens para os procedimentos de seleção de variáveis, originadas da combinação das técnicas de seleção de dados com duas metodologias de seleção de variáveis. Os resultados produzidos por essas novas abordagens são comparados com o método clássico através de casos lineares e não lineares. A viabilidade das técnicas analisadas e desenvolvidas é verificada através da aplicação das mesmas no desenvolvimento de um analisador virtual para uma coluna de destilação simulada através do simulador dinâmico Aspen Dynamics®. Por fim são apresentadas as etapas e desafios da implementação de um analisador virtual baseados em técnicas PLS em uma Torre Depropanizadora de uma central de matérias primas de um pólo petroquímico. / The construction of a virtual analyzer is sustained basically by three pillars: the model, the variables that integrate the model and the updating strategy of the model. The mathematical models are classified with relationship at the level of the process knowledge within it, going from complex models, based on fundamental relationships and physical-chemistries laws, called white-box, until models obtained through multivariable analysis techniques, as multiple linear regression and neural networks, also called as black box. The focus of the present work is the analysis of two of the pillars: the models, specially the ones obtained by dimension reduction techniques, like PLS, and methodologies used in the development of this class of models. Initially, a revision of the main linear and non linear variants of the PLS methodology is done, embracing since its development to its combination with neural networks. Later on, some popularly variables selection techniques for black-box models are explained, as well as some cross validation techniques and strategies for data selection for calibration and validation of models. New approaches for variables selection procedures are proposed, originated by the combination of data selection strategies and two variables selection techniques. The results produced by those new approaches are compared with the classic method through linear and non linear case studies. The viability of the analyzed and developed techniques is verified through the application of the same ones in the development of a virtual analyzer for a distillation column, simulated by the dynamic simulator Aspen Dynamics®. The steps and challenges faced in the implementation of a virtual analyzer based on PLS technical for a Depropanizer Unit are finally presented.