Anastrepha fraterculus (Diptera: Tephritidae) é considerada a principal praga da macieira. Estudos a campo indicam que na ausência de correto monitoramento e controle, as perdas de produção podem chegar a 100%. O estudo objetivou acompanhar a flutuação populacional de A. fraterculus nas safras 2009/2010, 2010/2011 e 2011/2012 em pomar de macieira; avaliar os danos nas safras 2009/2010 e 2010/2011, em quatro períodos de desenvolvimento dos frutos de quatro genótipos (‘Royal Gala’, M-11/00, ‘Fuji Suprema’ e ‘Catarina’); correlacionar as características físico-químicas dos frutos com a infestação e danos; registrar danos em frutos de M-11/00 e ‘Catarina’, em três condições de infestação e verificar o comportamento de A. fraterculus frente aos quatro genótipos, em laboratório. A população de moscas foi registrada semanalmente, em pomar orgânico de macieira, composto por 10 genótipos, situado na Estação Experimental da Epagri de Caçador, SC, utilizando armadilhas McPhail iscadas com levedura Torula®. Os danos e o comportamento foram registrados nos quatro genótipos. Os frutos foram avaliados nos estádios verde, intermediário (metade do ciclo), na maturação comercial (pré-colheita) e sete dias após a colheita (pós-colheita). Na safra 2009/2010, os frutos permaneceram em três condições (tratamentos): não ensacados, ensacados cuja retirada do saco ocorreu sete dias antes de finalizar cada período de desenvolvimento e ensacados durante todo o período. Em 2010/2011, somente em duas condições, não ensacados e ensacados durante todo o período. A população de A. fraterculus diferiu entre as safras e ocorreu de novembro a abril, com picos em janeiro e fevereiro. Constatou-se que: o ataque ocorre em todos os estádios de frutificação e genótipos, porém A. fraterculus não se desenvolve em frutos verdes; o ensacamento reduz o número de frutos danificados; os atributos acidez titulável e firmeza da polpa têm correlação negativa com o percentual de frutos danificados e os sólidos solúveis totais, massa, diâmetro, índice de amido e cor de fundo, correlação positiva; A. fraterculus atinge a fase adulta em frutos de M-11/00 e não em ‘Catarina’ e em condições de laboratório, frutos verdes de ‘Royal Gala’ e ‘Catarina’ foram mais puncturados que os dos demais genótipos. / Anastrepha fraterculus (Diptera: Tephritidae) is considered the main pest of apple orchards. Field studies indicate that in absence of correct monitoring and control, losses in production can reach 100%. This study aimed to follow the population fluctuation of A. fraterculus during the 2009/2010, 2010/2011 and 2011/2012 crop seasons in apple orchard; to evaluate damages during the 2009/2010 and 2010/2011 crop seasons, in four fruit development periods of four genotypes (‘Royal Gala’, M-11/00, ‘Fuji Suprema’ and ‘Catarina’); to correlate the fruit physico-chemical characteristics with infestation and damage; to record damages on M-11/00 and ‘Catarina’ fruits in three infestation conditions and to verify A. fraterculus behavior among the four genotypes, in laboratory. Fruit fly population was weekly recorded in an organic apple orchard, composed by 10 genotypes, situated at Epagri Experimental Station in Caçador, SC using McPhail traps baited with Torula® yeasts. The damages and behavior were recorded in four genotypes. The fruits were evaluated in underripe, intermediate (half cycle), commercial maturity (preharvest) and seven days after harvest (postharvest) stages. During the 2009/2010 crop season, the fruits remained in three conditions (treatments): no bagged, bagged removal seven days before finishing each period of development and bagged during all period. During the 2010/2011 crop season, in two conditions only, no bagged and bagged through the whole period. Anastrepha fraterculus population differed between crop seasons and occurred from November to April, with peak in January and February. It was verified that: the attack occurs in all fructification stages and genotypes, however A. fraterculus does not develop in underripe fruits; bagging reduces the number of damaged fruits; there is a negative correlation among titratable acidity and pulp firmness with the damaged fruits percentage and positive among total soluble solids, mass, diameter, starch index and background color; A. fraterculus reaches adult stage in M-11/00 fruits and does not in ‘Catarina’ fruits and in laboratory conditions, underripe fruits of ‘Royal Gala’ and ‘Catarina’ were more punctured than other genotypes.

Danos mecânicos podem ocorrer em qualquer etapa da cadeia de produção e comercialização. A pera é um fruto muito sensível às lesões geradas após a colheita, resultando em frutos com baixa qualidade visual. O objetivo deste trabalho foi avaliar a ocorrência de danos mecânicos causados por atrito e impacto no transporte e beneficiamento de peras e avaliar seus efeitos sobre a qualidade, bem como acompanhar a comercialização e o manuseio dos frutos nos mercados atacadista e varejista. Para identificação do melhor evidenciador de lesões, peras ‘Packham’s Triumph’ sofreram diferentes intensidades de dano mecânico por atrito e, em seguida, foram submetidas aos métodos evidenciadores: saco de polietileno de baixa densidade, cloreto de 2,3,5-trifenil-tetrazólio (0,1 %) e dióxido de enxofre (3 mL L-1). Para avaliação do dano mecânico por atrito, peras da mesma cultivar foram acondicionadas em caixas plásticas e transportadas em caminhão, por um percurso de 7,3 km em estrada não pavimentada e avaliadas de acordo com sua aparência. Danos mecânicos por impacto foram realizados submetendo peras a alturas de queda verificadas em casa de embalagem comercial, sobre superfícies emborrachada e rígida. Impactos cumulativos foram realizados submetendo peras a uma, duas ou três quedas de uma altura de 6,5 cm sobre superfície rígida. Os frutos foram armazenados e avaliados por até 120 dias, seguidos de cinco dias em condição ambiente, quanto aos principais atributos de qualidade. Para diagnósticos de volume de comercialização e qualidade de peras nacionais ofertadas no atacado e varejo realizaram-se visitas a Ceasa/RS e entrevistas a varejistas e feirantes nas cidades de Porto Alegre e Bento Gonçalves. A solução de tetrazólio 0,1 % é o evidenciador mais eficaz de lesões ocasionadas por atrito. O transporte causou lesões por atrito leves a moderadas. Na casa de embalagem, foram verificadas alturas de queda nos pontos de transferência entre 4 e 15 cm e a maior aceleração constatada foi de 174,96 G m s-1, equivalente a queda de 6,5 cm sobre o metal. De maneira geral, não houve efeito dos impactos, seja sobre superfície rígida ou emborrachada, sobre a maioria dos atributos de qualidade avaliados. O volume de peras importadas comercializadas na Ceasa/RS, desde 1998, é superior ao volume nacional. No atacado, a maior causa de dano mecânico acontece devido à falta de padronização das embalagens de comercialização e ao transporte em veículos inadequados. No varejo, a comercialização de peras nacionais é marcada pela falta de qualidade visual, com frutos apresentando lesões mecânicas por impacto e atrito e sintomas de podridão. / Mechanical damage can occur at any stage of the production and marketing. Pear is a fruit very sensitive to damages generated after harvest, what results in fruits with low visual quality. The objective of this work was to evaluate the occurrence of mechanical damage due to friction and impact on transport and processing of pears, evaluate its effects, and monitor the marketing and handling of fruit in wholesale and retail markets. For identification of the best disclosing injury, 'Packham's Triumph' pears suffered different intensities of mechanical damage due to friction, and then were submitted to the bag low density polyethylene, solution of chloride of 2,3,5-triphenyl-tetrazolium (0.1 %) and sulfur dioxide (3 mL L-1). In order to evaluate mechanical damage due to friction, pears of the same cultivar were placed in plastic boxes and transported by truck throughout a distance of 7.3 km of unpaved road and evaluated according to their appearance. Mechanical damage due to impact were accomplished by submitting the pears to drops observed in the packinghouse of rubber and hard surface. Cumulative impacts was also performed, in which pears were submitted to one, two or three falls from a height of 6.5 cm on hard surface. The fruits were stored and evaluated for up to 120 days, followed by five days at environmental condition for the main attributes of quality. Diagnoses of trading volume and quality of pears offered in national wholesale and retail were performed by visits to Ceasa / RS, and to retailers and merchants in the cities of Porto Alegre and Bento Gonçalves. The tetrazolium solution 0.1% is the more effective disclosing of injuries caused due to friction. The transportation caused injuries due to friction from low to moderate. In the packinghouse, drop heights were observed at points of transfer between 4 and 15 cm, and greater acceleration detected was 174.96 G m s-1 equivalent down 6.5 cm above the metal. Overall, there was no effect of impacts, whether on hard or rubber surface on most quality attributes evaluated. The volume of imported pears marketed in Ceasa/RS, since 1998, is higher than the national volume. Wholesale indicated that the major cause of mechanical damage is due to lack of standardization of marketing packaging and transport in inadequate vehicles. In retail, the national marketing of pears is marked by the lack of visual quality, with fruit presenting mechanical damage by impact and friction, and rot symptoms.

A detecção de dano estrutural é um assunto muito estudado em virtude do grau de responsabilidade envolvido na manutenção de certas estruturas por diversas décadas, tais como pontes, torres de transmissão de energia, ou mesmo em falhas mecânicas de componentes automotivos, navais, de aviação, etc. A identificação do dano em estruturas por meio de ensaios dinâmicos não destrutivos tem se tornado uma técnica atrativa, devido principalmente a redução de incertezas e queda nos preços dos equipamentos utilizados, tais como acelerômetros, placas de aquisição de sinais, computadores, etc. Simulated Annealing (Recozimento Simulado) é uma técnica baseada em algoritmos heurísticos utilizada para otimização (minimização ou maximização) de problemas de larga escala, sem necessidade de cálculos de gradientes, que contenham diversos ótimos locais, onde é necessário encontrar um ótimo global. No caso de detecção de danos, esta otimização pode ser usada para sintonizar o comportamento dinâmico de um modelo paramétrico com resultados experimentais modais, como por exemplo: freqüências naturais, amortecimento modal, modos, etc. Neste trabalho é avaliado o desempenho do emprego deste método na localização e quantificação de danos em estruturas simples. Alguns dos resultados foram comparados com uma outra técnica heurística de Algoritmos Genéticos. A avaliação das incertezas envolvidas na determinação dos parâmetros experimentais foi realizada de modo a se ter idéia da ordem de exatidão do sistema assim como limitações das previsões feitas por esta metodologia. Esta abordagem é de extrema importância, pois o sistema pode indicar falsos danos em virtude de falta de exatidão nas medições das freqüências naturais da estrutura estudada. Uma abordagem teórica nos casos da viga bi apoiada e engastada livre foi feita através da equação diferencial da viga. Esta abordagem demonstrou regiões onde certas freqüências não são alteradas independentemente da condição de dano. Esta é uma das maiores contribuições deste trabalho. O mesmo estudo foi feito de forma experimental, onde se verificou a confirmação dos lugares sugeridos pelos dois estudos anteriores, ou seja, determinadas freqüências não se alteram quando determinadas regiões da estrutura são danificadas. Concluiu-se que o método de simulated annealing tem eficiência equivalente aos algoritmos genéticos, pois em termos da eficiência em detectar corretamente danos, ele apresentou desempenho semelhante, o que foi comprovado pelas simulações numéricas e ensaios experimentais. As dificuldades de identificação de danos, como danos próximos as condições de contorno e danos menores de 10%, foram sentidos de forma parecida, sendo que para estes casos, o algoritmo não convergiu completamente. Os tempos de processamento em ambos os métodos de otimização foram similares, para todos os casos estudados. / The detection of structural damage has received an increasing interest on both academic research and industry application for several decades, including structures such as bridges, transmission lines towers, or even in automotive mechanical fault detection and naval and aviation components. The damage identification in structures by means of dynamic non-destructive tests became an attractive technique, since there was and increase in the measurement accuracy and cost decrease of devices used to perform this task, like accelerometers, data acquisition boards, computers, etc. Simulated Annealing is a technique that belongs to a class of the so called Heuristic Algorithms used in optimizations (maximizations or minimizations) of large scale problems. This technique does not use gradient evaluations and can be used with functions with several local optima, where it is desired to reach the global optimum. In damage detection, this technique can be used to tune the dynamic behavior of a parametric model with experimental modal results, such as: natural frequencies, modal damping, mode shapes, etc. In this work, the performance of this method in finding and quantificating damage in simple structures is evaluated. Some of the results were compared with another Heuristic technique: the Genetic Algorithm. The importance of uncertainties in the involved experimental parameters was investigated in order to estimate the system accuracy and limitations of the methodology. This approach is important, since the methodology could indicate false damages by virtue of lack of accuracy in the measurements. A theoretical approach for simple beams was accomplished by the differential equation of motion and a simple model for the crack. This study shows points where damage will not affect some frequencies, regardless of their extent. This is one of the main contributions of this work. The same study was carried experimentally, where there was a perfect agreement with the predicted sites for null interference suggested by the two previous studies, i.e., certain frequencies did not change when those sites where damaged. Finally it is concluded that the Simulated Annealing Technique has equivalent efficiency as the genetic algorithm, since the performance in detecting damage was similar, checked by the numerical simulations and experimental tests. The difficulties on damage identification lied in damage close to support conditions and damage about 10%, and for these cases, the algorithms did not converge completely. The processing times on both techniques used were similar, for all the studied cases.

Anastrepha fraterculus (Diptera: Tephritidae) é considerada a principal praga da macieira. Estudos a campo indicam que na ausência de correto monitoramento e controle, as perdas de produção podem chegar a 100%. O estudo objetivou acompanhar a flutuação populacional de A. fraterculus nas safras 2009/2010, 2010/2011 e 2011/2012 em pomar de macieira; avaliar os danos nas safras 2009/2010 e 2010/2011, em quatro períodos de desenvolvimento dos frutos de quatro genótipos (‘Royal Gala’, M-11/00, ‘Fuji Suprema’ e ‘Catarina’); correlacionar as características físico-químicas dos frutos com a infestação e danos; registrar danos em frutos de M-11/00 e ‘Catarina’, em três condições de infestação e verificar o comportamento de A. fraterculus frente aos quatro genótipos, em laboratório. A população de moscas foi registrada semanalmente, em pomar orgânico de macieira, composto por 10 genótipos, situado na Estação Experimental da Epagri de Caçador, SC, utilizando armadilhas McPhail iscadas com levedura Torula®. Os danos e o comportamento foram registrados nos quatro genótipos. Os frutos foram avaliados nos estádios verde, intermediário (metade do ciclo), na maturação comercial (pré-colheita) e sete dias após a colheita (pós-colheita). Na safra 2009/2010, os frutos permaneceram em três condições (tratamentos): não ensacados, ensacados cuja retirada do saco ocorreu sete dias antes de finalizar cada período de desenvolvimento e ensacados durante todo o período. Em 2010/2011, somente em duas condições, não ensacados e ensacados durante todo o período. A população de A. fraterculus diferiu entre as safras e ocorreu de novembro a abril, com picos em janeiro e fevereiro. Constatou-se que: o ataque ocorre em todos os estádios de frutificação e genótipos, porém A. fraterculus não se desenvolve em frutos verdes; o ensacamento reduz o número de frutos danificados; os atributos acidez titulável e firmeza da polpa têm correlação negativa com o percentual de frutos danificados e os sólidos solúveis totais, massa, diâmetro, índice de amido e cor de fundo, correlação positiva; A. fraterculus atinge a fase adulta em frutos de M-11/00 e não em ‘Catarina’ e em condições de laboratório, frutos verdes de ‘Royal Gala’ e ‘Catarina’ foram mais puncturados que os dos demais genótipos. / Anastrepha fraterculus (Diptera: Tephritidae) is considered the main pest of apple orchards. Field studies indicate that in absence of correct monitoring and control, losses in production can reach 100%. This study aimed to follow the population fluctuation of A. fraterculus during the 2009/2010, 2010/2011 and 2011/2012 crop seasons in apple orchard; to evaluate damages during the 2009/2010 and 2010/2011 crop seasons, in four fruit development periods of four genotypes (‘Royal Gala’, M-11/00, ‘Fuji Suprema’ and ‘Catarina’); to correlate the fruit physico-chemical characteristics with infestation and damage; to record damages on M-11/00 and ‘Catarina’ fruits in three infestation conditions and to verify A. fraterculus behavior among the four genotypes, in laboratory. Fruit fly population was weekly recorded in an organic apple orchard, composed by 10 genotypes, situated at Epagri Experimental Station in Caçador, SC using McPhail traps baited with Torula® yeasts. The damages and behavior were recorded in four genotypes. The fruits were evaluated in underripe, intermediate (half cycle), commercial maturity (preharvest) and seven days after harvest (postharvest) stages. During the 2009/2010 crop season, the fruits remained in three conditions (treatments): no bagged, bagged removal seven days before finishing each period of development and bagged during all period. During the 2010/2011 crop season, in two conditions only, no bagged and bagged through the whole period. Anastrepha fraterculus population differed between crop seasons and occurred from November to April, with peak in January and February. It was verified that: the attack occurs in all fructification stages and genotypes, however A. fraterculus does not develop in underripe fruits; bagging reduces the number of damaged fruits; there is a negative correlation among titratable acidity and pulp firmness with the damaged fruits percentage and positive among total soluble solids, mass, diameter, starch index and background color; A. fraterculus reaches adult stage in M-11/00 fruits and does not in ‘Catarina’ fruits and in laboratory conditions, underripe fruits of ‘Royal Gala’ and ‘Catarina’ were more punctured than other genotypes.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-05-12T18:04:21Z No. of bitstreams: 1 2014_CarolinaRuizGomez.pdf: 8765421 bytes, checksum: 503cd53268663fbd43f4db954573ed69 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-05-25T20:39:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_CarolinaRuizGomez.pdf: 8765421 bytes, checksum: 503cd53268663fbd43f4db954573ed69 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-25T20:39:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_CarolinaRuizGomez.pdf: 8765421 bytes, checksum: 503cd53268663fbd43f4db954573ed69 (MD5) / Considerando o aumento da demanda por minérios devido ao crescimento econômico de alguns países nos últimos anos, houve também a necessidade de maiores áreas para a disposição dos resíduos advindos de sua extração. Nesse contexto, as barragens de contenção de rejeitos vêm se tornando uma obra de engenharia geotécnica cada vez mais empregada como sistema de disposição destes resíduos. Devido às características dessas barragens, é necessária a construção de camadas de drenagem e/ou impermeabilizantes, visando trabalhar como barreiras contra o fluxo de gases e líquidos. A grande altura atingida muitas vezes por essas obras gera elevados valores de pressão em sua base podendo vir a danificar a geomembrana, afetando sua função impermeabilizante. O presente trabalho tem por objetivo estudar o dano mecânico devido à aplicação de pressão em um sistema constituído de material granular/geomembrana, por meio de ensaios de laboratório de compressão. Para tanto, foram empregados dois equipamentos (de pequena e média escala) que permitiram a realização de ensaios em geomembranas de PVC e PEAD de 1,0 mm e 2,0 mm de espessura. As pressões aplicadas foram 100 kPa, 200 kPa, 300 kPa, 500 kPa e 1000 kPa. Nos ensaios, foram utilizados diferentes tipos de materiais granulares sobrejacentes ou subjacentes, como rejeito de ouro e rejeito de ferro, areia média ou brita três. Um filme ou papel alumínio foi colocado entre a geomembrana e a camada superior ou inferior, com o fim de avaliar os pontos de contato do material granular na geomembrana e, de estabelecer uma relação com o dano mecânico causado nela. Ao final foram realizados ensaios de resistência à tração após os ensaios de dano, visando obter a variação na resistência das geomembranas danificadas. Os resultados mostraram que os principais danos presenciados na geomembrana de PEAD foram arranhões, entalhes e identações, enquanto que as geomembranas de PVC apresentaram principalmente deformações. Na distribuição de frequências das áreas de contato, as maiores frequências de áreas foram para os intervalos menores. Além disso, foi observado que o comportamento das distribuições segue uma curva exponencial para quase todas as configurações de ensaios. Os resultados demonstraram que estes ensaios de dano mecânico têm a contribuir na investigação dos mecanismos de deterioração de geossintéticos em obras de disposição de resíduos. Observou-se que os tamanhos e arranjos dos grãos, a pressão vertical aplicada, o tipo e espessura das geomembranas afetam de forma significativa os pontos de contato que atuam sobre a geomembrana. ______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Considering the increasing demand for minerals due to the economic growth in some countries in recent years, larger areas for the waste tailings disposal are needed. In this context, tailing dams has become increasingly used of geotechnical engineering as disposal of this waste system. Due to the nature of the materials of this kind of construction, the construction of the drainage layers and/or waterproofing are required on the base, aiming to avoid the flow of gases and liquids. Tailings dams can reach high values of height and this can produce high values of pressure on the base, causing some damage on the geomembrane and affecting its sealing function. This research aims to study the occurrence of mechanical damage due to the application of values of pressure in a system consisting of material granular/geomembrane, through laboratory testing of mechanical compression damage. For this purpose, two equipment (small scale and medium scale), were used in order to study the mechanical damage of a set of tests using PVC and HDPE geomembranes with 1.0 mm and 2.0 mm thickness. Applied pressures were 100 kPa, 200 kPa, 300 kPa, 500 kPa and 1000 kPa. In test were used different types of overlying or underlying granular materials, such as gold tailings or iron tailings, medium sand or gravel. A film or aluminum foil was placed between the geomembrane and the top or bottom layer, in order to evaluate the contact points of the tailings, gravel or sand in the geomembrane and to establish a relationship with the mechanical damage. Some tensile strength tests were also performed on the samples after the compression tests, in order to obtain the variation in resistance of the damaged geomembranes. The results showed that the main damage witnessed HDPE geomembrane were scratches, notches and indentations, while PVC geomembranes mainly deformations. In the frequency distribution of the contact areas, the largest areas of frequencies were for shorter intervals. Furthermore, it was observed that the behavior of the distributions follow an exponential decay to nearly all testing settings. The results showed that these mechanical damage tests contributed to the research of mechanisms of deterioration of geosynthetics in construction waste disposal. It was observed that the sizes and arrangements of the grains, the vertical pressure applied, the type and thickness of the geomembranes, significantly affect the contact points acting on the geomembrane.

A detecção de dano estrutural é um assunto muito estudado em virtude do grau de responsabilidade envolvido na manutenção de certas estruturas por diversas décadas, tais como pontes, torres de transmissão de energia, ou mesmo em falhas mecânicas de componentes automotivos, navais, de aviação, etc. A identificação do dano em estruturas por meio de ensaios dinâmicos não destrutivos tem se tornado uma técnica atrativa, devido principalmente a redução de incertezas e queda nos preços dos equipamentos utilizados, tais como acelerômetros, placas de aquisição de sinais, computadores, etc. Simulated Annealing (Recozimento Simulado) é uma técnica baseada em algoritmos heurísticos utilizada para otimização (minimização ou maximização) de problemas de larga escala, sem necessidade de cálculos de gradientes, que contenham diversos ótimos locais, onde é necessário encontrar um ótimo global. No caso de detecção de danos, esta otimização pode ser usada para sintonizar o comportamento dinâmico de um modelo paramétrico com resultados experimentais modais, como por exemplo: freqüências naturais, amortecimento modal, modos, etc. Neste trabalho é avaliado o desempenho do emprego deste método na localização e quantificação de danos em estruturas simples. Alguns dos resultados foram comparados com uma outra técnica heurística de Algoritmos Genéticos. A avaliação das incertezas envolvidas na determinação dos parâmetros experimentais foi realizada de modo a se ter idéia da ordem de exatidão do sistema assim como limitações das previsões feitas por esta metodologia. Esta abordagem é de extrema importância, pois o sistema pode indicar falsos danos em virtude de falta de exatidão nas medições das freqüências naturais da estrutura estudada. Uma abordagem teórica nos casos da viga bi apoiada e engastada livre foi feita através da equação diferencial da viga. Esta abordagem demonstrou regiões onde certas freqüências não são alteradas independentemente da condição de dano. Esta é uma das maiores contribuições deste trabalho. O mesmo estudo foi feito de forma experimental, onde se verificou a confirmação dos lugares sugeridos pelos dois estudos anteriores, ou seja, determinadas freqüências não se alteram quando determinadas regiões da estrutura são danificadas. Concluiu-se que o método de simulated annealing tem eficiência equivalente aos algoritmos genéticos, pois em termos da eficiência em detectar corretamente danos, ele apresentou desempenho semelhante, o que foi comprovado pelas simulações numéricas e ensaios experimentais. As dificuldades de identificação de danos, como danos próximos as condições de contorno e danos menores de 10%, foram sentidos de forma parecida, sendo que para estes casos, o algoritmo não convergiu completamente. Os tempos de processamento em ambos os métodos de otimização foram similares, para todos os casos estudados. / The detection of structural damage has received an increasing interest on both academic research and industry application for several decades, including structures such as bridges, transmission lines towers, or even in automotive mechanical fault detection and naval and aviation components. The damage identification in structures by means of dynamic non-destructive tests became an attractive technique, since there was and increase in the measurement accuracy and cost decrease of devices used to perform this task, like accelerometers, data acquisition boards, computers, etc. Simulated Annealing is a technique that belongs to a class of the so called Heuristic Algorithms used in optimizations (maximizations or minimizations) of large scale problems. This technique does not use gradient evaluations and can be used with functions with several local optima, where it is desired to reach the global optimum. In damage detection, this technique can be used to tune the dynamic behavior of a parametric model with experimental modal results, such as: natural frequencies, modal damping, mode shapes, etc. In this work, the performance of this method in finding and quantificating damage in simple structures is evaluated. Some of the results were compared with another Heuristic technique: the Genetic Algorithm. The importance of uncertainties in the involved experimental parameters was investigated in order to estimate the system accuracy and limitations of the methodology. This approach is important, since the methodology could indicate false damages by virtue of lack of accuracy in the measurements. A theoretical approach for simple beams was accomplished by the differential equation of motion and a simple model for the crack. This study shows points where damage will not affect some frequencies, regardless of their extent. This is one of the main contributions of this work. The same study was carried experimentally, where there was a perfect agreement with the predicted sites for null interference suggested by the two previous studies, i.e., certain frequencies did not change when those sites where damaged. Finally it is concluded that the Simulated Annealing Technique has equivalent efficiency as the genetic algorithm, since the performance in detecting damage was similar, checked by the numerical simulations and experimental tests. The difficulties on damage identification lied in damage close to support conditions and damage about 10%, and for these cases, the algorithms did not converge completely. The processing times on both techniques used were similar, for all the studied cases.

Anastrepha fraterculus (Diptera: Tephritidae) é considerada a principal praga da macieira. Estudos a campo indicam que na ausência de correto monitoramento e controle, as perdas de produção podem chegar a 100%. O estudo objetivou acompanhar a flutuação populacional de A. fraterculus nas safras 2009/2010, 2010/2011 e 2011/2012 em pomar de macieira; avaliar os danos nas safras 2009/2010 e 2010/2011, em quatro períodos de desenvolvimento dos frutos de quatro genótipos (‘Royal Gala’, M-11/00, ‘Fuji Suprema’ e ‘Catarina’); correlacionar as características físico-químicas dos frutos com a infestação e danos; registrar danos em frutos de M-11/00 e ‘Catarina’, em três condições de infestação e verificar o comportamento de A. fraterculus frente aos quatro genótipos, em laboratório. A população de moscas foi registrada semanalmente, em pomar orgânico de macieira, composto por 10 genótipos, situado na Estação Experimental da Epagri de Caçador, SC, utilizando armadilhas McPhail iscadas com levedura Torula®. Os danos e o comportamento foram registrados nos quatro genótipos. Os frutos foram avaliados nos estádios verde, intermediário (metade do ciclo), na maturação comercial (pré-colheita) e sete dias após a colheita (pós-colheita). Na safra 2009/2010, os frutos permaneceram em três condições (tratamentos): não ensacados, ensacados cuja retirada do saco ocorreu sete dias antes de finalizar cada período de desenvolvimento e ensacados durante todo o período. Em 2010/2011, somente em duas condições, não ensacados e ensacados durante todo o período. A população de A. fraterculus diferiu entre as safras e ocorreu de novembro a abril, com picos em janeiro e fevereiro. Constatou-se que: o ataque ocorre em todos os estádios de frutificação e genótipos, porém A. fraterculus não se desenvolve em frutos verdes; o ensacamento reduz o número de frutos danificados; os atributos acidez titulável e firmeza da polpa têm correlação negativa com o percentual de frutos danificados e os sólidos solúveis totais, massa, diâmetro, índice de amido e cor de fundo, correlação positiva; A. fraterculus atinge a fase adulta em frutos de M-11/00 e não em ‘Catarina’ e em condições de laboratório, frutos verdes de ‘Royal Gala’ e ‘Catarina’ foram mais puncturados que os dos demais genótipos. / Anastrepha fraterculus (Diptera: Tephritidae) is considered the main pest of apple orchards. Field studies indicate that in absence of correct monitoring and control, losses in production can reach 100%. This study aimed to follow the population fluctuation of A. fraterculus during the 2009/2010, 2010/2011 and 2011/2012 crop seasons in apple orchard; to evaluate damages during the 2009/2010 and 2010/2011 crop seasons, in four fruit development periods of four genotypes (‘Royal Gala’, M-11/00, ‘Fuji Suprema’ and ‘Catarina’); to correlate the fruit physico-chemical characteristics with infestation and damage; to record damages on M-11/00 and ‘Catarina’ fruits in three infestation conditions and to verify A. fraterculus behavior among the four genotypes, in laboratory. Fruit fly population was weekly recorded in an organic apple orchard, composed by 10 genotypes, situated at Epagri Experimental Station in Caçador, SC using McPhail traps baited with Torula® yeasts. The damages and behavior were recorded in four genotypes. The fruits were evaluated in underripe, intermediate (half cycle), commercial maturity (preharvest) and seven days after harvest (postharvest) stages. During the 2009/2010 crop season, the fruits remained in three conditions (treatments): no bagged, bagged removal seven days before finishing each period of development and bagged during all period. During the 2010/2011 crop season, in two conditions only, no bagged and bagged through the whole period. Anastrepha fraterculus population differed between crop seasons and occurred from November to April, with peak in January and February. It was verified that: the attack occurs in all fructification stages and genotypes, however A. fraterculus does not develop in underripe fruits; bagging reduces the number of damaged fruits; there is a negative correlation among titratable acidity and pulp firmness with the damaged fruits percentage and positive among total soluble solids, mass, diameter, starch index and background color; A. fraterculus reaches adult stage in M-11/00 fruits and does not in ‘Catarina’ fruits and in laboratory conditions, underripe fruits of ‘Royal Gala’ and ‘Catarina’ were more punctured than other genotypes.

Danos mecânicos podem ocorrer em qualquer etapa da cadeia de produção e comercialização. A pera é um fruto muito sensível às lesões geradas após a colheita, resultando em frutos com baixa qualidade visual. O objetivo deste trabalho foi avaliar a ocorrência de danos mecânicos causados por atrito e impacto no transporte e beneficiamento de peras e avaliar seus efeitos sobre a qualidade, bem como acompanhar a comercialização e o manuseio dos frutos nos mercados atacadista e varejista. Para identificação do melhor evidenciador de lesões, peras ‘Packham’s Triumph’ sofreram diferentes intensidades de dano mecânico por atrito e, em seguida, foram submetidas aos métodos evidenciadores: saco de polietileno de baixa densidade, cloreto de 2,3,5-trifenil-tetrazólio (0,1 %) e dióxido de enxofre (3 mL L-1). Para avaliação do dano mecânico por atrito, peras da mesma cultivar foram acondicionadas em caixas plásticas e transportadas em caminhão, por um percurso de 7,3 km em estrada não pavimentada e avaliadas de acordo com sua aparência. Danos mecânicos por impacto foram realizados submetendo peras a alturas de queda verificadas em casa de embalagem comercial, sobre superfícies emborrachada e rígida. Impactos cumulativos foram realizados submetendo peras a uma, duas ou três quedas de uma altura de 6,5 cm sobre superfície rígida. Os frutos foram armazenados e avaliados por até 120 dias, seguidos de cinco dias em condição ambiente, quanto aos principais atributos de qualidade. Para diagnósticos de volume de comercialização e qualidade de peras nacionais ofertadas no atacado e varejo realizaram-se visitas a Ceasa/RS e entrevistas a varejistas e feirantes nas cidades de Porto Alegre e Bento Gonçalves. A solução de tetrazólio 0,1 % é o evidenciador mais eficaz de lesões ocasionadas por atrito. O transporte causou lesões por atrito leves a moderadas. Na casa de embalagem, foram verificadas alturas de queda nos pontos de transferência entre 4 e 15 cm e a maior aceleração constatada foi de 174,96 G m s-1, equivalente a queda de 6,5 cm sobre o metal. De maneira geral, não houve efeito dos impactos, seja sobre superfície rígida ou emborrachada, sobre a maioria dos atributos de qualidade avaliados. O volume de peras importadas comercializadas na Ceasa/RS, desde 1998, é superior ao volume nacional. No atacado, a maior causa de dano mecânico acontece devido à falta de padronização das embalagens de comercialização e ao transporte em veículos inadequados. No varejo, a comercialização de peras nacionais é marcada pela falta de qualidade visual, com frutos apresentando lesões mecânicas por impacto e atrito e sintomas de podridão. / Mechanical damage can occur at any stage of the production and marketing. Pear is a fruit very sensitive to damages generated after harvest, what results in fruits with low visual quality. The objective of this work was to evaluate the occurrence of mechanical damage due to friction and impact on transport and processing of pears, evaluate its effects, and monitor the marketing and handling of fruit in wholesale and retail markets. For identification of the best disclosing injury, 'Packham's Triumph' pears suffered different intensities of mechanical damage due to friction, and then were submitted to the bag low density polyethylene, solution of chloride of 2,3,5-triphenyl-tetrazolium (0.1 %) and sulfur dioxide (3 mL L-1). In order to evaluate mechanical damage due to friction, pears of the same cultivar were placed in plastic boxes and transported by truck throughout a distance of 7.3 km of unpaved road and evaluated according to their appearance. Mechanical damage due to impact were accomplished by submitting the pears to drops observed in the packinghouse of rubber and hard surface. Cumulative impacts was also performed, in which pears were submitted to one, two or three falls from a height of 6.5 cm on hard surface. The fruits were stored and evaluated for up to 120 days, followed by five days at environmental condition for the main attributes of quality. Diagnoses of trading volume and quality of pears offered in national wholesale and retail were performed by visits to Ceasa / RS, and to retailers and merchants in the cities of Porto Alegre and Bento Gonçalves. The tetrazolium solution 0.1% is the more effective disclosing of injuries caused due to friction. The transportation caused injuries due to friction from low to moderate. In the packinghouse, drop heights were observed at points of transfer between 4 and 15 cm, and greater acceleration detected was 174.96 G m s-1 equivalent down 6.5 cm above the metal. Overall, there was no effect of impacts, whether on hard or rubber surface on most quality attributes evaluated. The volume of imported pears marketed in Ceasa/RS, since 1998, is higher than the national volume. Wholesale indicated that the major cause of mechanical damage is due to lack of standardization of marketing packaging and transport in inadequate vehicles. In retail, the national marketing of pears is marked by the lack of visual quality, with fruit presenting mechanical damage by impact and friction, and rot symptoms.

Tese de Doutorado—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Mecânica, 2011. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2012-01-18T13:46:41Z No. of bitstreams: 1 2011_LucivalMalcher.pdf: 9705147 bytes, checksum: 53fb7f9b14adc589f33a07be929ae96a (MD5) / Approved for entry into archive by Elzi Bittencourt(elzi@bce.unb.br) on 2012-01-20T14:46:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_LucivalMalcher.pdf: 9705147 bytes, checksum: 53fb7f9b14adc589f33a07be929ae96a (MD5) / Made available in DSpace on 2012-01-20T14:46:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_LucivalMalcher.pdf: 9705147 bytes, checksum: 53fb7f9b14adc589f33a07be929ae96a (MD5) / A capacidade de se prever e determinar o momento e local correto de iniciação de uma trinca dúctil é de grande importância e aplicabilidade na indústria de uma forma geral. Inúmeros processos de fabricação e critérios de projeto mecânico adotam modelos elasto-plásticos e com dano acoplado, como condição inicial e de otimização da descrição do comportamento de materiais dúcteis. Pesquisas realizadas nas últimas décadas mostram que a capacidade preditiva destes modelos é fortemente dependente da condição de calibração utilizada para determinação dos parâmetros materiais. Assim, neste trabalho, busca-se aperfeiçoar o modelo de dano de Lemaitre, que é baseado na Mecânica do Dano Contínuo e aplicado a materiais dúcteis, no que se refere à redução de sua dependência da condição de calibração. Para isto, sugere-se a criação de uma chamada função denominador de dano, de maneira a substituir o denominador de dano que é se apresenta como uma constante material na lei de evolução de dano originalmente proposta por Lemaitre. Como primeira etapa do trabalho, faz-se uma revisão dos conceitos da mecânica do contínuo, da termodinâmica dos sólidos e da modelação constitutiva. Posteriormente, uma análise do modelo original de Lemaitre, com dano e endurecimento isotrópicos, é feita, levando em consideração seus aspectos matemáticos e numéricos. Através de simulações numéricas preliminares, demonstra-se a imprecisão do modelo quando utilizado em condições reais distantes do ponto utilizado para calibração dos parâmetros materiais. Desta forma, é sugerida a criação de uma função denominadora de dano, dependente tanto do nível de triaxialidade quanto do terceiro invariante normalizado, e acoplada a lei de evolução da variável de dano, como originalmente sugerido por Lemaitre. Após o acoplamento, é feito um novo estudo da consistência termodinâmica da nova formulação, no que se refere ao seu potencial de estado e potencial de dissipação. Um novo modelo de integração numérica implícito é sugerido, levando em consideração agora, uma lei de fluxo plástico, obtida através da plasticidade associativa e também não-associativa. O modelo implícito é então implementado em uma ferramenta acadêmica de elementos finitos, juntamente com sua matriz tangente consistente. Para se avaliar a robustez da nova proposição, simulações numéricas são feitas, levando em consideração dois tipos de materiais, como um liga de alumínio 2024-T351 e o aço 1045, e corpos de prova que simulem estados de tensão dentro das regiões de alta e baixa triaxialidade. Por fim, através de uma comparação entre os resultados numericamente obtidos e dados experimentais disponíveis na literatura, mostra-se a redução da dependência do modelo, a sua melhoria e aplicabilidade em largas faixas de triaxialidade. Parâmetros como o nível de deslocamento na fratura, a evolução do parâmetro de dano, o nível de deformação plástica na fratura e a capacidade de determinar o potencial local de início da fratura dúctil são avaliados. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The ability to predict and determine the correct fracture onset and displacement at fracture initiation is of paramount importance and applicability in the industry in general. Many manufacturing processes and project criteria rely on elasto-plastic models coupled with damage, as the initial condition and optimization of the description of the behavior of ductile materials. Research studies in recent decades have shown that the predictive ability of these models is strongly dependent on the condition of calibration used to determine material parameters. Thus, this thesis seeks to improve the damage evolution law of Lemaitre’s model, which is based on Continuum Damage Mechanics and applied on ductile materials, with regard to reducing its dependence on the calibration point. To this end, creation of a function called the function of damage denominator is suggested in order to replace the denominator of damage that is a constant and is presented in the evolution damage law originally proposed by Lemaitre. As the first stage of the work, a review of the concepts of Continuum Mechanics, Thermodynamics of Solids and Constitutive Modeling Theory is conducted. Subsequently, an analysis of the original Lemaitre’s model with isotropic hardening and damage is done, taking into account its mathematical and numerical aspects. Through preliminary numerical simulations, the inaccuracy of the original model when it is used under conditions far from the calibration point of material parameters is demonstrated. Thus, creation of a function of damage denominator is demonstrated, dependent on both stress triaxiality and the normalized third invariant of the deviatoric stress, and coupled in the evolution law of a damage variable, as originally suggested by Lemaitre. Once the coupling procedure is completed, a new study is conducted based on the thermodynamic consistency of the new formulation, with regard to its state potential and mechanical dissipation. A new implicit numerical integration algorithm is suggested, now taking into account a plastic flow rule, obtained through both associative and non-associative plasticity. The implicit model is then implemented in an academic finite element environment, along with its consistent tangent matrix. To assess the robustness of this new proposition, numerical simulations are made, taking into account two types of materials, such as aluminum alloy 2024-T351 and 1045 steel, and specimens that simulate a state of tension within the regions of high and low stress triaxiality. Finally, through a comparison between the numerical results and experimental data available in the literature, the reduction of dependence on the model, its improvement and broad applicability in a wide range of stress triaxiality is demonstrated. Parameters such as the level of the displacement at fracture, the evolution of damage parameter, the level of equivalent plastic strain at fracture and the ability to determine the potential site to crack formation are further evaluated.

Danos mecânicos podem ocorrer em qualquer etapa da cadeia de produção e comercialização. A pera é um fruto muito sensível às lesões geradas após a colheita, resultando em frutos com baixa qualidade visual. O objetivo deste trabalho foi avaliar a ocorrência de danos mecânicos causados por atrito e impacto no transporte e beneficiamento de peras e avaliar seus efeitos sobre a qualidade, bem como acompanhar a comercialização e o manuseio dos frutos nos mercados atacadista e varejista. Para identificação do melhor evidenciador de lesões, peras ‘Packham’s Triumph’ sofreram diferentes intensidades de dano mecânico por atrito e, em seguida, foram submetidas aos métodos evidenciadores: saco de polietileno de baixa densidade, cloreto de 2,3,5-trifenil-tetrazólio (0,1 %) e dióxido de enxofre (3 mL L-1). Para avaliação do dano mecânico por atrito, peras da mesma cultivar foram acondicionadas em caixas plásticas e transportadas em caminhão, por um percurso de 7,3 km em estrada não pavimentada e avaliadas de acordo com sua aparência. Danos mecânicos por impacto foram realizados submetendo peras a alturas de queda verificadas em casa de embalagem comercial, sobre superfícies emborrachada e rígida. Impactos cumulativos foram realizados submetendo peras a uma, duas ou três quedas de uma altura de 6,5 cm sobre superfície rígida. Os frutos foram armazenados e avaliados por até 120 dias, seguidos de cinco dias em condição ambiente, quanto aos principais atributos de qualidade. Para diagnósticos de volume de comercialização e qualidade de peras nacionais ofertadas no atacado e varejo realizaram-se visitas a Ceasa/RS e entrevistas a varejistas e feirantes nas cidades de Porto Alegre e Bento Gonçalves. A solução de tetrazólio 0,1 % é o evidenciador mais eficaz de lesões ocasionadas por atrito. O transporte causou lesões por atrito leves a moderadas. Na casa de embalagem, foram verificadas alturas de queda nos pontos de transferência entre 4 e 15 cm e a maior aceleração constatada foi de 174,96 G m s-1, equivalente a queda de 6,5 cm sobre o metal. De maneira geral, não houve efeito dos impactos, seja sobre superfície rígida ou emborrachada, sobre a maioria dos atributos de qualidade avaliados. O volume de peras importadas comercializadas na Ceasa/RS, desde 1998, é superior ao volume nacional. No atacado, a maior causa de dano mecânico acontece devido à falta de padronização das embalagens de comercialização e ao transporte em veículos inadequados. No varejo, a comercialização de peras nacionais é marcada pela falta de qualidade visual, com frutos apresentando lesões mecânicas por impacto e atrito e sintomas de podridão. / Mechanical damage can occur at any stage of the production and marketing. Pear is a fruit very sensitive to damages generated after harvest, what results in fruits with low visual quality. The objective of this work was to evaluate the occurrence of mechanical damage due to friction and impact on transport and processing of pears, evaluate its effects, and monitor the marketing and handling of fruit in wholesale and retail markets. For identification of the best disclosing injury, 'Packham's Triumph' pears suffered different intensities of mechanical damage due to friction, and then were submitted to the bag low density polyethylene, solution of chloride of 2,3,5-triphenyl-tetrazolium (0.1 %) and sulfur dioxide (3 mL L-1). In order to evaluate mechanical damage due to friction, pears of the same cultivar were placed in plastic boxes and transported by truck throughout a distance of 7.3 km of unpaved road and evaluated according to their appearance. Mechanical damage due to impact were accomplished by submitting the pears to drops observed in the packinghouse of rubber and hard surface. Cumulative impacts was also performed, in which pears were submitted to one, two or three falls from a height of 6.5 cm on hard surface. The fruits were stored and evaluated for up to 120 days, followed by five days at environmental condition for the main attributes of quality. Diagnoses of trading volume and quality of pears offered in national wholesale and retail were performed by visits to Ceasa / RS, and to retailers and merchants in the cities of Porto Alegre and Bento Gonçalves. The tetrazolium solution 0.1% is the more effective disclosing of injuries caused due to friction. The transportation caused injuries due to friction from low to moderate. In the packinghouse, drop heights were observed at points of transfer between 4 and 15 cm, and greater acceleration detected was 174.96 G m s-1 equivalent down 6.5 cm above the metal. Overall, there was no effect of impacts, whether on hard or rubber surface on most quality attributes evaluated. The volume of imported pears marketed in Ceasa/RS, since 1998, is higher than the national volume. Wholesale indicated that the major cause of mechanical damage is due to lack of standardization of marketing packaging and transport in inadequate vehicles. In retail, the national marketing of pears is marked by the lack of visual quality, with fruit presenting mechanical damage by impact and friction, and rot symptoms.