Yes / The compression stiffness of a phospholipid microbubble was determined using force-spectroscopy as a function of temperature. The stiffness was found to decrease by approximately a factor of three from 0.08 N m 1, at 10 C, down to 0.03 N m 1 at 37 C. This temperature dependence indicates that the surface tension of lipid coating is the dominant contribution to the microbubble stiffness. The timedependent material properties, e.g. creep, increased non-linearly with temperature, showing a factor of two increase in creep-displacement, from 24 nm, at 10 C, to 50 nm, at 37 C. The standard linear solid model was used to extract the visco-elastic parameters and their determination at different temperatures allowed the first determination of the activation energy for creep, for a microbubble, to be determined. / EPSRC

La manipulation de l’état magnétique d’un système ferromagnétique présente un grand intérêt en raison de possibles applications technologiques. Comprendre les mécanismes fondamentaux qui contrôlent l’aimantation est donc particulièrement important. La compréhension de certains mécanismes peut également avoir un impact dans d’autres domaines de la physique. C’est le cas par exemple de la dynamique de déplacement de parois de domaines sous champ magnétique dans le régime de reptation (creep) qui peut être assimilé à celui d’une interface élastique et qui présente un caractère universel. Cette thèse présente tout d’abord, à travers un travail expérimental sur des couches ultra-minces de Pt/Co/Pt, une description complète de la dynamique de déplacement de parois de domaines sous champ magnétique. Une analyse auto-cohérente permet d’extraire tous les paramètres de contrôle, des exposants universels sont confirmés et un nouveau régime dynamique (le TAFF) est identifié. Une deuxième étude porte sur le déplacement de parois sous courant électrique en géométrie étendue dans un film de (Ga,Mn)(As,P). Cette étude met en évidence des instabilités de forme des parois de domaines soumises à un gradient de courant électrique. Les limites de stabilités sont analytiquement prédites et présentent un bon accord avec les expériences. Un troisième travail porte sur le renversement de l’aimantation à l’interface entre un film de (Ga,Mn)(As,P) et une électrode non ferromagnétique. Un renversement stochastique de l’aimantation sous courant continu est mis en évidence. Son origine réside dans l’accumulation de spin à l’interface qui diminue fortement l’aimantation locale. Un modèle simplifié permet de décrire la probabilité de retournement de l’aimantation et d’extraire les temps caractéristiques associés. / Effectively manipulating the magnetic state of a ferromagnet has a great interest for possible technological applications. Understanding the underlying fundamental mechanisms is thus particularly important. In some cases, the understanding of some mechanisms may even importantly impact other areas of physics. This is the case for example with field induced magnetic domain walls motion in the creep regime, where the wall can be assimilated to an elastic interface and follows an universal behavior. This thesis presents through an experimental work on Pt/Co/Pt ultra-thin samples, a complete description of the temperature and field dependent domain wall dynamics. A self-consistent analysis allows the extraction of all control parameters, identifying the new Thermally Activated Flux Flow regime, and confirming universal thermal scaling exponents. A second study focuses on current induced domain wall motion in an extended geometry of a (Ga,Mn)(As,P) ferromagnetic film. This study unveils domain wall shape instabilities under a gradient of current. The instability limits are analytically predicted in agreement with the experimental observations. A third work concerns the magnetization reversal mechanism evidenced at the interface between a (Ga,Mn)(As,P) film and a non-ferromagnetic electrode under a current flow. The reversal is shown to be stochastic and mainly governed by the spin accumulation at the interface, which reduces importantly the local magnetization. A simplified model allows the description of the reversal probability and the time scales involved in the mechanism of reversal are accessed and discussed.

Este trabalho apresenta o projeto de pesquisa desenvolvido para a obtenção do título de Mestre em Engenharia Elétrica, na área de concentração de engenharia de sistemas, da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. O principal objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de um sistema de acionamento (driver) para os atuadores piezoelétricos do interferômetro de Fabry-Pérot do espectrômetro BTFI (Brazilian Tunable Filter Imager), um instrumento visitante do telescópio SOAR (Southern Astrophysical Research Telescope), no Chile. O Fabry-Pérot é um instrumento óptico composto de duas superfícies paralelas altamente reflexivas (espelhos), cuja distância é controlada por um sistema de nanoposicionamento composto de três atuadores piezoelétricos (piezos) do tipo APA® (Amplified Piezoelectric Actuators) e um sistema de medida capacitivo. O principal requisito técnico de desempenho do sistema de nanoposicionamento do Fabry-Pérot é tal que o ruído de posicionamento dos espelhos deve ser limitado a 3 . No entanto, os fenômenos não lineares de histerese e escorregamento (creep) dos piezos limitam a precisão de posicionamento do sistema de controle, razão pela qual foi desenvolvido um sistema de acionamento por carga e tensão para os piezos, com o intuito de atenuar suas não linearidades e, consequentemente, melhorar o desempenho do sistema de controle em malha fechada, em termos de ruído de posicionamento. A primeira etapa deste trabalho consistiu da caracterização do modelo e da instrumentação do sistema de nanoposicionamento do Fabry-Pérot, composto de sensores capacitivos, conversores de sinal, atuadores piezoelétricos e sistema de aquisição de dados. Após a caracterização dos componentes do sistema, sua especificação técnica de desempenho de 3 foi traduzida em requisitos de engenharia para o projeto do sistema eletrônico de acionamento dos piezos por carga e tensão, notadamente em termos de ruído, tempo de resposta, banda de resposta em frequência, ganho, corrente e tensão elétricas e dissipação de potência. Uma vez concluído o projeto do driver, um protótipo foi implementado e testado com o sistema real, a fim de se verificar experimentalmente a atenuação dos efeitos não lineares. Finalmente, foram realizados alguns experimentos com o driver e o sistema de nanoposicionamento em malha fechada, controlado por um compensador PI, a fim de se verificar a influência da atenuação das não linearidades dos piezos nesta configuração. Após a análise dos resultados experimentais obtidos, verificou-se que o ruído de posicionamento do sistema, em malha fechada, é significativamente menor quando os fenômenos não linearidades dos piezos são atenuados. / This work represents the research project to obtain the degree of Master of Sciences in Electrical Engineering, specializing in Systems Engineering, at the Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, in São Paulo, Brazil. The main objective of this project was to design an electronic power driver for the piezoelectric actuators of the Fabry-Pérot interferometer of the BTFI spectrometer, a visitor instrument of the SOAR telescope, in Chile. Fabry-Pérot is an optical instrument composed by two high reflexive parallel surfaces (mirrors), which distance is controlled by a nanopositioning system composed by three piezoelectric actuators (piezos) of the class APA® (Amplified Piezoelectric Actuators) and a capacitive measurement system. The main performance specification of the Fabry-Pérots nanopositioning system is such that the positioning noise must be limited to 3 . However, the nonlinear behaviors (hysteresis and creep) of the piezos limit the positioning precision of the control system, for which reason a charge and voltage actuation system was developed for the piezos, in order to mitigate its nonlinearities and, consequently, improve the performance of the control system in closed loop, in terms of positioning noise. The first step in this work consisted on the characterization of the Fabry-Pérot nanopositioning systems model and instrumentation, which are composed by capacitive sensors, signal converters, piezoelectric actuators and a data acquisition board. After the characterization of the components of the nanopositioning system, the 3 specification was interpreted to low level engineering requirements for the design of the charge and voltage driver, especially in terms of noise, response time, frequency bandwidth, gain, electrical current, voltage and power dissipation. Once concluded the design of the driver, a prototype was implemented and tested in the real system, in order to verify the attenuation of the nonlinear effects. Finally, some experiments with the driver and the nanopositioning system were performed in closed loop, controlled by a PI compensator, in order to verify the influence of the attenuation of the nonlinearities of the piezos in such configuration. The analysis of the obtained experiment results showed that the nanopositioning systems noise, in closed loop, is significantly reduced when the nonlinear effects of the pizeos are attenuated.

Os objetivos deste estudo foram: 1- Avaliar o efeito da suplementação proteica, no terço final da gestação de vacas nelore, sobre a programação fetal e o desempenho de suas crias, submetidas à diferentes ritmos de crescimento até os 318 dias de vida. 2- Avaliar economicamente as diferentes estratégias de suplementação adotadas. Na fase I foram utilizadas 411 vacas da raça Nelore, no início do terço final da gestação, com idade média de 7,6 ± 2,1 anos, peso corporal médio de 429 ± 49 kg e escore de condição corporal (ECC) de 2,84 ± 0,44 (escala de 1 a 5). As vacas foram distribuídas em dois tratamentos conforme o ECC, peso corporal, idade e touro pai da cria. Os tratamentos foram: 1- grupo Vaca- Suplementada (VS) (n = 212) e 2- grupo Vaca-Controle (VC) (n = 199). Os animais do tratamento VS receberam diariamente 0,56 kg de um suplemento mineral proteico composto por 0,50 kg de farelo de soja e 0,06 kg de suplemento mineral, enquanto os animais do tratamento VC receberam somente o suplemento mineral. Na fase II, que corresponde ao período no qual a suplementação foi aplicada às crias, as vacas da primeira fase, juntamente com suas crias, foram redistribuídas, a partir do segundo mês de idade das crias em dois tratamentos. Os tratamentos foram suplementação em creep-feeding, oferecida ad libitum, representando o tratamento Bezerro-Suplementado (BS) (n = 201) e suplementação somente com sal mineral, representando o tratamento Bezerro-Controle (BC) (n = 188). Durante a fase II os animais foram pesados quatro vezes, sendo a primeira aos 108, a segunda aos 149, a terceira aos 182, e a quarta aos 208 dias de idade média dos grupos. Após a quarta pesagem os bezerros foram desmamados e encaminhados a um pasto onde permaneceram por 25 dias até o início da fase III. O ganho médio diário (GMD) foi calculado pela diferença entre duas pesagens consecutivas. Na fase III, que corresponde ao início do período de recria e da estação de inverno, e que teve duração de 85 dias, os bezerros (as) foram reagrupados em dois tratamentos. Em um dos tratamentos os animais foram alimentados em sistema de confinamento, originando o tratamento Recria-Suplementado (RS) (n = 209). No outro tratamento os animais foram mantidos em pastagem formada predominantemente por Panicum maximum cv. Colonhão ou Brachiaria brizantha cv. Marandu, formando o tratamento Recria-Controle (RC) (n = 180). Machos e fêmeas foram mantidos separados tanto no tratamento RS como no RC. As pesagens ocorreram com 16 horas de jejum hídrico e de sólidos, e foram realizadas aos 233, 261, 289 e 318 dias de idade média dos grupos. A análise econômica foi feita com base no cálculo da margem bruta, obtida pela subtração dos custos diferenciais da receita total. Foi observado efeito (P<0,05) da suplementação materna nas três primeiras pesagens da fase II, sendo que o grupo controle apresentou maiores pesos. No entanto, o peso aos 208 dias, momento do desmame, não sofreu (P>0,05) influência da suplementação materna. Foi observado efeito (P<0,05) da suplementação das crias em creep-feeding sobre o peso aos 208 dias, sendo que os animais suplementados foram mais pesados (187 x 180 kg). Quanto ao efeito de sexo das crias, os machos foram (P<0,05) mais pesados, tiveram maior (P<0,05) GMD e ganho de peso total (GTC) do que as fêmeas em todas as pesagens da fase II. Ao avaliar o efeito da suplementação materna sobre o GMD das crias na fase II, não foram (P>0,05) verificadas diferenças entre os tratamentos. Ao analisar o efeito da suplementação das crias em creep-feeding sobre o GMD, e GTC, verificou-se que os animais suplementados obtiveram resultados superiores (P<0,05). O efeito da suplementação materna sobre o peso das crias no decorrer da fase III, não foi diferente (P>0,05) entre os tratamentos. A suplementação das crias em creep-feeding foi efetiva em manter a diferença de peso obtida ao desmame, por toda a fase III, pois os animais suplementados foram mais pesados (P<0,05) ao final desta. Observou-se efeito de interação (P<0,05) entre manejo alimentar na fase III e sexo, sendo que, tanto para os animais alimentados em confinamento quanto para os mantidos à pasto, os machos foram mais pesados que as fêmeas. O GMD, ganho de peso médio diário da fase de recria (GMDR), ganho de peso total da fase de recria (GTR), e ganho total (GT) das crias até os 318 dias de vida não foram afetados (P>0,05) pela suplementação pré-parto materna. Ao avaliar o efeito da suplementação em creep-feeding sobre as variáveis de ganho de peso da fase III, foi verificado que os animais suplementados perderam menos peso (P<0,05) com o estresse do desmame do que os animais do grupo controle, e obtiveram maiores GT (P<0,05) até os 318 dias de idade. No entanto o GTR foi maior (P<0,05) para o tratamento controle. Observou-se efeito de interação (P<0,05) entre manejo alimentar na fase III e sexo, sendo que, tanto para os animais alimentados em sistema de confinamento quanto para os animais mantidos à pasto, os machos tiveram melhores ganhos de peso do que as fêmeas. A margem bruta foi maior para os tratamentos VC-BC-RS (R$ 40.014,48) e VC-BC-RC (R$ 38.266,03), seguido pelos tratamentos VS-BC-RC (R$ 35.574,47) e VC-BS-RS (R$ 35.501,23). A menor margem bruta foi obtida pelo tratamento VS-BS-RC (32.452,03). Os custos com suplementos, hora/máquinas e demais custos diferenciais nos tratamentos onde os animais foram suplementados impactaram significativamente sobre a margem bruta. Os animais dos tratamentos VS-BS-RS, VS-BS-RC, VS-BC-RS, VS-BC-RC, VC-BS-RS, VC-BS- RC e VC-BC-RC deveriam ter um ganho adicional de 29,08; 32,62; 20,61; 19,15; 19,47; 20,01; e 7,54 kg respectivamente, para que a margem bruta desses tratamentos fosse igual à do tratamento VC-BC-RS. A suplementação proteica de vacas Nelore no terço final da gestação não teve efeito sobre o peso e ganho de peso das crias. A suplementação em creep-feeding proporcionou maior peso ao desmame para animais suplementados, no entanto não programou o animal para obter maior desempenho nas fases seguintes. A recria de animais em sistema de confinamento foi eficiente em proporcionar maior peso aos 318 dias e maiores GMD. Os investimentos em suplementação pré-parto e em suplementação pré-desmame não foram eficientes em proporcionar maiores margens brutas, sugerindo que o melhor desempenho produtivo não necessariamente implica em melhor desempenho econômico. / The primary objective of the study was to evaluate the effect of protein supplementation of cows in the final third of pregnancy on fetal programming, as measured by the performance of their offspring submitted to growth rates up to 318 days old. The secondary objective, was to economically evaluate the different strategies of supplementation. In phase I we used 411 Nellore pregnant cows at the beginning of last trimester of gestation, with a mean age of 7.6 ± 2.1 years, mean body weight of 429 ± 49 kg and body condition score (BCS) of 2.84 ± 0.44 (range from1 to 5). Cows were assigned to two treatments according to BCS, body weight, age and father of calves . The treatments consisted of Supplemented-Cow group (SCO) (n = 212) and Control-Cow group (CCO) (n = 199). The cows SCO received daily 0.56 kg of protein supplement composed of 0.50 kg of soybean meal and 0.06 kg of minerals. The cows CCO received only mineral supplement. In phase II, which correspond to the period in which supplementation was offered to calves. Half of cows of each group from the first phase, with their offspring (2 months old), were redistributed in two treatments. 1- creep-feeding, offered ad libitum, Supplemented-Calf (SCA) (n = 201). 2 - Only mineral supplementation, Control-Calf (CCA) (n = 188). During phase II the animals were weighed four times, at 108, 149, 182 208 (weaning time) days old. After weaning they were sent to a pasture and remained for 25 days until the start of phase III. In phase III, which corresponds to winter season, lasted 85 days, the calves were regrouped into two groups. In group I, the calves were kept in feed lot, Supplemented-Growth group (SGG) (n = 209). In group II, the calves were kept in pasture composed predominantly of Panicum maximum or Brachiaria brizantha, Control-Growth group (CGG) group (n = 180). In this phase males and females were kept separated and finished when claves reached 318 days old. The economic analysis was based on the calculation of gross margin, obtained by subtracting the cost differential of total revenue. Effect was observed (P <0.05) of maternal supplementation during the first three weighings of phase II, the control group had higher weights. However, the weight at 208 days, was not (P> 0.05) influenced by maternal supplementation. Effect was observed (P<0.05) supplementing in the creep feeding at weaning time affected the body weight , (P <0.05), calves supplemented were heavier. The effect of sex of calves, bull calves were heavier, had higher (P <0.05) average daily gain (ADG) and total weight gain (TWG) than females in all weighings of phase II. The maternal supplementation on the offspring did not affect (P> 0.05) ADG in phase II between treatments. The effect of supplementation of calves in creep-feeding on daily gain (DG) and total weight gain (TWG) was higher for supplemented calves (P <0.05). The effect of maternal supplementation on weight of calves during phase III, did not showed differences (P> 0.05) between treatments. Supplementation of calves on creepfeeding was effective in keeping the weight difference obtained at weaning time for all phase III. The ADG and TWG of offspring at 318 days old were not affected (P> 0.05) by pre-partum maternal supplementation. Calves that were supplemented on creep-feeding in the phase III lost less weight (P <0.05) than control group. Interaction effect was observed (P <0.05) between feeding management in phase III and sex, both the animals fed in fed lot as well as for animals kept at pasture, males had better weight gains than females. Gross margin was higher for treatments CCO-CCA-SGG (R$ 40,014.48) and CCO-CCA-CGG (R$ 38,266.03), followed by treatments SC-CCA-CGG (R$ 35,574.47) and CCO-SCA-SGG (R$ 35,501.23). The lower gross margin was obtained by treatment SCO-SCA-CGG (32,452.03). The costs of acquiring supplements, machine works and other differential costs of treatments impacted significantly on the gross margin. The animals fed SCO-SCA-SGG, SCO-SCA-CGG, SCO-CCA-SGG, SCO-CCA-CGG, SCO-SCA-SGG, CCO-SCA-CGG CCO-CCA-CGG should have an additional gain of 29.08, 32.62, 20.61, 19.15, 19.47, 20.01, and 7.54 kg respectively, so that the gross margin of these treatments was equal to CCO-CCA-SGG treatment. The protein supplementation of cows in the last trimester of gestation had no effect on weight and weight gain of offspring. Thus, creep-feeding provided greater weaning weight, but the calve were not programmed for greater performance in subsequent phases. Calves in feedlot was effective in providing greater weight to 318 days and higher ADG. Investments in pre-partum supplementation and supplementation pre-weaning were not effective in providing higher gross margins, suggesting that better performance does not necessarily imply better economic performance.

Time dependent deformations in concrete, both creep and shrinkage, play a critical role in prestressed concrete structures, such as bridge girders, nuclear containment vessels, etc. These strains result in lossess, through release of prestress, and thereby influence the safety of these structures. The present study comprises of an experimental and analytical program to assess the levels of creep and shrinkage in normal and heavy density concrete. The experimental program includes tests on creep using standard cylinder specimen, while shrinkage studies have been conducted using prism specimen, both under controlled environmental conditions. The experimental results suggest that creep and shrinkage strains are higher in heavy density concrete than in normal concrete. This may be attributed to the relatively smaller pore structure of heavy density concrete, that results in larger availability of free water and a relatively slower hydration process in comparison to normal concrete. While there is some scatter in the results, creep strains decrease with age of loading and both creep and shrinkage strains are smaller when the relative humidity is higher. Statistical model reported in the literature for normal concrete is able to predict the test results for both normal and heavy density concrete quite well. Long term predictions of creep and shrinkage using this model, accounting for uncertainties, is also projected and shown to predict some long term measured results not used in the model calibration. The long term predictions are sensitive to the initial data used in model calibration.

Rut formation has long been recognized as a distress mechanism in flexible pavements. One of the causes of rut formation in flexible pavements is permanent deformation of uppermost asphalt concrete layers due to repeatedly applied traffic loading. The long term permanent deformation of asphalt concrete under repeated load is commonly called as dynamic creep. The primary objective of this thesis is to examine dynamic creep behavior of asphalt concrete specimens tested in laboratory and also study some suitable mathematical models for representing dynamic creep behavior. In this study, a set of uniaxial repeated load creep tests were performed on standard Marshall specimens prepared at three different bitumen contents. The effects of bitumen content and test condition parameters on dynamic creep behavior are examined. Among several mathematical creep models suggested by researchers, two well known models and a model proposed by the author are selected for representing the laboratory creep behavior. For each of these models, the interactions of the model parameters with varying bitumen content and test conditions are studied to detect probable definite trends, and to evaluate whether some relations for the model parameters as functions of bitumen content and test conditions can be developed or not. The results of analyses showed that all three mathematical models used in this study are successful in representing the laboratory dynamic creep behavior of asphalt concrete. The Power Model which has only two parameters is found to be the most stable and suitable model for parametric study among the three selected models. More consistent and definite interactions are observed between the parameters of this model and test conditions. However, within the scope of this study, no relations could be developed for the parameters of selected models as functions of bitumen content and test conditions because of limited test data.

The essence of performance-based structural fire safety design of steel building structures is the ability to predict thermal and structural response to fire. An important aspect of such predictions is the ability to evaluate strength of columns at elevated temperatures. Columns are critical structural elements, and failure of columns can lead to collapse of a structure. The ability of steel columns to carry their design loads is greatly affected by timeand temperature-dependent mechanical properties of steel at high temperatures due to fire. It is well known that structural steel loses strength and stiffness with temperature, especially at temperatures above 400 °C. Further, the reductions in strength and stiffness of steel are also dependent on the duration of exposure to elevated temperatures. The time-dependent response or creep of steel plays a particularly important role in predicting the collapse load of steel columns subjected to fire temperatures. Specifically, creep of steel leads to the creep buckling phenomenon, where the critical buckling load for a steel column depends not only on slenderness and temperature, but also on duration of exposure to fire temperatures. The main focus of the research summarized in this dissertation is on a testing program to investigate the effects of time-dependent material behavior or creep on buckling of steel columns subjected to fire. Material characterization tests were conducted at temperatures up to 1000 °C to evaluate tensile and creep properties of ASTM A992 steel at elevated temperatures. In addition, buckling tests on W4×13 wide flange columns under pin-end conditions were conducted to characterize short-time and vii creep buckling phenomena at elevated temperatures. The column test results are further used to verify analytical and computational tools developed to model the time-dependent buckling of steel columns at elevated temperatures. Test results are also compared against code-based predictions such as those from Eurocode 3 and the AISC Specification. Results of the research study presented in this dissertation clearly indicate that thermal creep of steel has a very large effect on strength of steel columns at high temperatures due to fire. The effect of creep on column capacity at high temperatures can be predicted using analytical and computational approaches presented in this dissertation. / text

Este trabalho apresenta o projeto de pesquisa desenvolvido para a obtenção do título de Mestre em Engenharia Elétrica, na área de concentração de engenharia de sistemas, da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. O principal objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de um sistema de acionamento (driver) para os atuadores piezoelétricos do interferômetro de Fabry-Pérot do espectrômetro BTFI (Brazilian Tunable Filter Imager), um instrumento visitante do telescópio SOAR (Southern Astrophysical Research Telescope), no Chile. O Fabry-Pérot é um instrumento óptico composto de duas superfícies paralelas altamente reflexivas (espelhos), cuja distância é controlada por um sistema de nanoposicionamento composto de três atuadores piezoelétricos (piezos) do tipo APA® (Amplified Piezoelectric Actuators) e um sistema de medida capacitivo. O principal requisito técnico de desempenho do sistema de nanoposicionamento do Fabry-Pérot é tal que o ruído de posicionamento dos espelhos deve ser limitado a 3 . No entanto, os fenômenos não lineares de histerese e escorregamento (creep) dos piezos limitam a precisão de posicionamento do sistema de controle, razão pela qual foi desenvolvido um sistema de acionamento por carga e tensão para os piezos, com o intuito de atenuar suas não linearidades e, consequentemente, melhorar o desempenho do sistema de controle em malha fechada, em termos de ruído de posicionamento. A primeira etapa deste trabalho consistiu da caracterização do modelo e da instrumentação do sistema de nanoposicionamento do Fabry-Pérot, composto de sensores capacitivos, conversores de sinal, atuadores piezoelétricos e sistema de aquisição de dados. Após a caracterização dos componentes do sistema, sua especificação técnica de desempenho de 3 foi traduzida em requisitos de engenharia para o projeto do sistema eletrônico de acionamento dos piezos por carga e tensão, notadamente em termos de ruído, tempo de resposta, banda de resposta em frequência, ganho, corrente e tensão elétricas e dissipação de potência. Uma vez concluído o projeto do driver, um protótipo foi implementado e testado com o sistema real, a fim de se verificar experimentalmente a atenuação dos efeitos não lineares. Finalmente, foram realizados alguns experimentos com o driver e o sistema de nanoposicionamento em malha fechada, controlado por um compensador PI, a fim de se verificar a influência da atenuação das não linearidades dos piezos nesta configuração. Após a análise dos resultados experimentais obtidos, verificou-se que o ruído de posicionamento do sistema, em malha fechada, é significativamente menor quando os fenômenos não linearidades dos piezos são atenuados. / This work represents the research project to obtain the degree of Master of Sciences in Electrical Engineering, specializing in Systems Engineering, at the Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, in São Paulo, Brazil. The main objective of this project was to design an electronic power driver for the piezoelectric actuators of the Fabry-Pérot interferometer of the BTFI spectrometer, a visitor instrument of the SOAR telescope, in Chile. Fabry-Pérot is an optical instrument composed by two high reflexive parallel surfaces (mirrors), which distance is controlled by a nanopositioning system composed by three piezoelectric actuators (piezos) of the class APA® (Amplified Piezoelectric Actuators) and a capacitive measurement system. The main performance specification of the Fabry-Pérots nanopositioning system is such that the positioning noise must be limited to 3 . However, the nonlinear behaviors (hysteresis and creep) of the piezos limit the positioning precision of the control system, for which reason a charge and voltage actuation system was developed for the piezos, in order to mitigate its nonlinearities and, consequently, improve the performance of the control system in closed loop, in terms of positioning noise. The first step in this work consisted on the characterization of the Fabry-Pérot nanopositioning systems model and instrumentation, which are composed by capacitive sensors, signal converters, piezoelectric actuators and a data acquisition board. After the characterization of the components of the nanopositioning system, the 3 specification was interpreted to low level engineering requirements for the design of the charge and voltage driver, especially in terms of noise, response time, frequency bandwidth, gain, electrical current, voltage and power dissipation. Once concluded the design of the driver, a prototype was implemented and tested in the real system, in order to verify the attenuation of the nonlinear effects. Finally, some experiments with the driver and the nanopositioning system were performed in closed loop, controlled by a PI compensator, in order to verify the influence of the attenuation of the nonlinearities of the piezos in such configuration. The analysis of the obtained experiment results showed that the nanopositioning systems noise, in closed loop, is significantly reduced when the nonlinear effects of the pizeos are attenuated.

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2017-03-30T10:16:30Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Leonardo Bueno Cruvinel - 2017.pdf: 2514957 bytes, checksum: 60f4d325bb700ebe116fa522d502c88d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-03-31T10:29:28Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Leonardo Bueno Cruvinel - 2017.pdf: 2514957 bytes, checksum: 60f4d325bb700ebe116fa522d502c88d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-31T10:29:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Leonardo Bueno Cruvinel - 2017.pdf: 2514957 bytes, checksum: 60f4d325bb700ebe116fa522d502c88d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-03-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Parasitic diseases associated with cattle are responsible for losses in beef and dairy livestock. Among those diseases eimeriosis stands out, whose agents are protozoans from the phylum Apicomplexa, class Coccidia and genus Eimeria. It impacts the production systems mostly in its subclinical form, responsible for considerable reductions in the zootechnical performance of the animals. This research aimed to determinate the frequency of the parasitism of Eimeria species in different categories in the beef and dairy livestock in the state of Goiás and evaluate the efficacy of sodic lasalocid against Eimeria spp. in calves, allied to the analysis of the ponderal development of treated animals and the analysis of some epidemiological factors able to interfere in the infection. To analyze the levels of the infection, naturally infected animals were evaluated. The amount of oocysts from the parasite in fecal samples were expressed in oocyst per gram of feces (OoPG) and the species differentiation were conducted by microscope with computerized system LAS LEICA®, considering the agents phenotypical characteristics. / As doenças parasitárias associadas aos bovinos são responsáveis por grandes prejuízos às pecuárias de corte e leiteira. Dentre estas doenças destaca-se a eimeriose, cujos agentes são protozoários pertencentes ao filo Apicomplexa, classe Coccidia e gênero Eimeria. Esta impacta os sistemas de produção principalmente na forma subclínica, responsável por reduções consideráveis no desempenho zootécnico dos animais. A presente pesquisa visou determinar a frequência do parasitismo das espécies de Eimeria spp. em diferentes categorias pertencentes aos rebanhos bovinos de corte e leiteiro no estado de Goiás e também avaliar a eficácia do uso da lasalocida sódica contra espécies de Eimeria spp. parasitando bezerros, aliada à análise do desenvolvimento ponderal dos animais submetidos ao tratamento e ainda analisar alguns fatores epidemiológicos capazes de interferir na infecção. Com o intuito de analisar a variação dos níveis de infecção, foram avaliados animais naturalmente infectados. A quantidade de oocistos do parasito presentes nas amostras fecais foi expressa em oocistos por grama (OoPG) de fezes e a diferenciação das espécies conduzida com auxílio de um microscópio de luz com sistema computadorizado LAS Leica®, considerando-se as características fenotípicas dos agentes.

Os objetivos deste estudo foram: 1- Avaliar o efeito da suplementação proteica, no terço final da gestação de vacas nelore, sobre a programação fetal e o desempenho de suas crias, submetidas à diferentes ritmos de crescimento até os 318 dias de vida. 2- Avaliar economicamente as diferentes estratégias de suplementação adotadas. Na fase I foram utilizadas 411 vacas da raça Nelore, no início do terço final da gestação, com idade média de 7,6 ± 2,1 anos, peso corporal médio de 429 ± 49 kg e escore de condição corporal (ECC) de 2,84 ± 0,44 (escala de 1 a 5). As vacas foram distribuídas em dois tratamentos conforme o ECC, peso corporal, idade e touro pai da cria. Os tratamentos foram: 1- grupo Vaca- Suplementada (VS) (n = 212) e 2- grupo Vaca-Controle (VC) (n = 199). Os animais do tratamento VS receberam diariamente 0,56 kg de um suplemento mineral proteico composto por 0,50 kg de farelo de soja e 0,06 kg de suplemento mineral, enquanto os animais do tratamento VC receberam somente o suplemento mineral. Na fase II, que corresponde ao período no qual a suplementação foi aplicada às crias, as vacas da primeira fase, juntamente com suas crias, foram redistribuídas, a partir do segundo mês de idade das crias em dois tratamentos. Os tratamentos foram suplementação em creep-feeding, oferecida ad libitum, representando o tratamento Bezerro-Suplementado (BS) (n = 201) e suplementação somente com sal mineral, representando o tratamento Bezerro-Controle (BC) (n = 188). Durante a fase II os animais foram pesados quatro vezes, sendo a primeira aos 108, a segunda aos 149, a terceira aos 182, e a quarta aos 208 dias de idade média dos grupos. Após a quarta pesagem os bezerros foram desmamados e encaminhados a um pasto onde permaneceram por 25 dias até o início da fase III. O ganho médio diário (GMD) foi calculado pela diferença entre duas pesagens consecutivas. Na fase III, que corresponde ao início do período de recria e da estação de inverno, e que teve duração de 85 dias, os bezerros (as) foram reagrupados em dois tratamentos. Em um dos tratamentos os animais foram alimentados em sistema de confinamento, originando o tratamento Recria-Suplementado (RS) (n = 209). No outro tratamento os animais foram mantidos em pastagem formada predominantemente por Panicum maximum cv. Colonhão ou Brachiaria brizantha cv. Marandu, formando o tratamento Recria-Controle (RC) (n = 180). Machos e fêmeas foram mantidos separados tanto no tratamento RS como no RC. As pesagens ocorreram com 16 horas de jejum hídrico e de sólidos, e foram realizadas aos 233, 261, 289 e 318 dias de idade média dos grupos. A análise econômica foi feita com base no cálculo da margem bruta, obtida pela subtração dos custos diferenciais da receita total. Foi observado efeito (P<0,05) da suplementação materna nas três primeiras pesagens da fase II, sendo que o grupo controle apresentou maiores pesos. No entanto, o peso aos 208 dias, momento do desmame, não sofreu (P>0,05) influência da suplementação materna. Foi observado efeito (P<0,05) da suplementação das crias em creep-feeding sobre o peso aos 208 dias, sendo que os animais suplementados foram mais pesados (187 x 180 kg). Quanto ao efeito de sexo das crias, os machos foram (P<0,05) mais pesados, tiveram maior (P<0,05) GMD e ganho de peso total (GTC) do que as fêmeas em todas as pesagens da fase II. Ao avaliar o efeito da suplementação materna sobre o GMD das crias na fase II, não foram (P>0,05) verificadas diferenças entre os tratamentos. Ao analisar o efeito da suplementação das crias em creep-feeding sobre o GMD, e GTC, verificou-se que os animais suplementados obtiveram resultados superiores (P<0,05). O efeito da suplementação materna sobre o peso das crias no decorrer da fase III, não foi diferente (P>0,05) entre os tratamentos. A suplementação das crias em creep-feeding foi efetiva em manter a diferença de peso obtida ao desmame, por toda a fase III, pois os animais suplementados foram mais pesados (P<0,05) ao final desta. Observou-se efeito de interação (P<0,05) entre manejo alimentar na fase III e sexo, sendo que, tanto para os animais alimentados em confinamento quanto para os mantidos à pasto, os machos foram mais pesados que as fêmeas. O GMD, ganho de peso médio diário da fase de recria (GMDR), ganho de peso total da fase de recria (GTR), e ganho total (GT) das crias até os 318 dias de vida não foram afetados (P>0,05) pela suplementação pré-parto materna. Ao avaliar o efeito da suplementação em creep-feeding sobre as variáveis de ganho de peso da fase III, foi verificado que os animais suplementados perderam menos peso (P<0,05) com o estresse do desmame do que os animais do grupo controle, e obtiveram maiores GT (P<0,05) até os 318 dias de idade. No entanto o GTR foi maior (P<0,05) para o tratamento controle. Observou-se efeito de interação (P<0,05) entre manejo alimentar na fase III e sexo, sendo que, tanto para os animais alimentados em sistema de confinamento quanto para os animais mantidos à pasto, os machos tiveram melhores ganhos de peso do que as fêmeas. A margem bruta foi maior para os tratamentos VC-BC-RS (R$ 40.014,48) e VC-BC-RC (R$ 38.266,03), seguido pelos tratamentos VS-BC-RC (R$ 35.574,47) e VC-BS-RS (R$ 35.501,23). A menor margem bruta foi obtida pelo tratamento VS-BS-RC (32.452,03). Os custos com suplementos, hora/máquinas e demais custos diferenciais nos tratamentos onde os animais foram suplementados impactaram significativamente sobre a margem bruta. Os animais dos tratamentos VS-BS-RS, VS-BS-RC, VS-BC-RS, VS-BC-RC, VC-BS-RS, VC-BS- RC e VC-BC-RC deveriam ter um ganho adicional de 29,08; 32,62; 20,61; 19,15; 19,47; 20,01; e 7,54 kg respectivamente, para que a margem bruta desses tratamentos fosse igual à do tratamento VC-BC-RS. A suplementação proteica de vacas Nelore no terço final da gestação não teve efeito sobre o peso e ganho de peso das crias. A suplementação em creep-feeding proporcionou maior peso ao desmame para animais suplementados, no entanto não programou o animal para obter maior desempenho nas fases seguintes. A recria de animais em sistema de confinamento foi eficiente em proporcionar maior peso aos 318 dias e maiores GMD. Os investimentos em suplementação pré-parto e em suplementação pré-desmame não foram eficientes em proporcionar maiores margens brutas, sugerindo que o melhor desempenho produtivo não necessariamente implica em melhor desempenho econômico. / The primary objective of the study was to evaluate the effect of protein supplementation of cows in the final third of pregnancy on fetal programming, as measured by the performance of their offspring submitted to growth rates up to 318 days old. The secondary objective, was to economically evaluate the different strategies of supplementation. In phase I we used 411 Nellore pregnant cows at the beginning of last trimester of gestation, with a mean age of 7.6 ± 2.1 years, mean body weight of 429 ± 49 kg and body condition score (BCS) of 2.84 ± 0.44 (range from1 to 5). Cows were assigned to two treatments according to BCS, body weight, age and father of calves . The treatments consisted of Supplemented-Cow group (SCO) (n = 212) and Control-Cow group (CCO) (n = 199). The cows SCO received daily 0.56 kg of protein supplement composed of 0.50 kg of soybean meal and 0.06 kg of minerals. The cows CCO received only mineral supplement. In phase II, which correspond to the period in which supplementation was offered to calves. Half of cows of each group from the first phase, with their offspring (2 months old), were redistributed in two treatments. 1- creep-feeding, offered ad libitum, Supplemented-Calf (SCA) (n = 201). 2 - Only mineral supplementation, Control-Calf (CCA) (n = 188). During phase II the animals were weighed four times, at 108, 149, 182 208 (weaning time) days old. After weaning they were sent to a pasture and remained for 25 days until the start of phase III. In phase III, which corresponds to winter season, lasted 85 days, the calves were regrouped into two groups. In group I, the calves were kept in feed lot, Supplemented-Growth group (SGG) (n = 209). In group II, the calves were kept in pasture composed predominantly of Panicum maximum or Brachiaria brizantha, Control-Growth group (CGG) group (n = 180). In this phase males and females were kept separated and finished when claves reached 318 days old. The economic analysis was based on the calculation of gross margin, obtained by subtracting the cost differential of total revenue. Effect was observed (P <0.05) of maternal supplementation during the first three weighings of phase II, the control group had higher weights. However, the weight at 208 days, was not (P> 0.05) influenced by maternal supplementation. Effect was observed (P<0.05) supplementing in the creep feeding at weaning time affected the body weight , (P <0.05), calves supplemented were heavier. The effect of sex of calves, bull calves were heavier, had higher (P <0.05) average daily gain (ADG) and total weight gain (TWG) than females in all weighings of phase II. The maternal supplementation on the offspring did not affect (P> 0.05) ADG in phase II between treatments. The effect of supplementation of calves in creep-feeding on daily gain (DG) and total weight gain (TWG) was higher for supplemented calves (P <0.05). The effect of maternal supplementation on weight of calves during phase III, did not showed differences (P> 0.05) between treatments. Supplementation of calves on creepfeeding was effective in keeping the weight difference obtained at weaning time for all phase III. The ADG and TWG of offspring at 318 days old were not affected (P> 0.05) by pre-partum maternal supplementation. Calves that were supplemented on creep-feeding in the phase III lost less weight (P <0.05) than control group. Interaction effect was observed (P <0.05) between feeding management in phase III and sex, both the animals fed in fed lot as well as for animals kept at pasture, males had better weight gains than females. Gross margin was higher for treatments CCO-CCA-SGG (R$ 40,014.48) and CCO-CCA-CGG (R$ 38,266.03), followed by treatments SC-CCA-CGG (R$ 35,574.47) and CCO-SCA-SGG (R$ 35,501.23). The lower gross margin was obtained by treatment SCO-SCA-CGG (32,452.03). The costs of acquiring supplements, machine works and other differential costs of treatments impacted significantly on the gross margin. The animals fed SCO-SCA-SGG, SCO-SCA-CGG, SCO-CCA-SGG, SCO-CCA-CGG, SCO-SCA-SGG, CCO-SCA-CGG CCO-CCA-CGG should have an additional gain of 29.08, 32.62, 20.61, 19.15, 19.47, 20.01, and 7.54 kg respectively, so that the gross margin of these treatments was equal to CCO-CCA-SGG treatment. The protein supplementation of cows in the last trimester of gestation had no effect on weight and weight gain of offspring. Thus, creep-feeding provided greater weaning weight, but the calve were not programmed for greater performance in subsequent phases. Calves in feedlot was effective in providing greater weight to 318 days and higher ADG. Investments in pre-partum supplementation and supplementation pre-weaning were not effective in providing higher gross margins, suggesting that better performance does not necessarily imply better economic performance.