Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2010. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-06-06T20:48:10Z No. of bitstreams: 1 2010_IsaHelenaCarramaschi.pdf: 1298009 bytes, checksum: 9f22a80780e5c2347a84a3f12fe594ae (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-06-06T20:48:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_IsaHelenaCarramaschi.pdf: 1298009 bytes, checksum: 9f22a80780e5c2347a84a3f12fe594ae (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-06T20:48:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_IsaHelenaCarramaschi.pdf: 1298009 bytes, checksum: 9f22a80780e5c2347a84a3f12fe594ae (MD5) / Esta dissertação apresenta um estudo de aspectos relacionados a transitários eletromagnóticos que levam em conta caracteristicas no domí­nio da frequência e do tempo. Para essa finalidade, são modelados sistemas de potência e efetuados testes no aplicativo ATP. Cálculos complementares são realizados no Matlab. Através do ATP são obtidas informações no domí­nio da frequência que sâo então processadas para obtenção de equivalentes dinâmicos: de Thevenin ou de Norton. cálculos de falta no domí­nio da frequência e do tempo são efetuados no ATP e no Matlab, ambiente em que se usou o equivalente dinâmico. Como testes, para avaliar a metodologia proposta, são utilizados um sistema de potência com nove barras e um circuito RLC de segunda ordem. As curvas calculadas no domì­nio da frequência podem ser identificadas e dão­ modeladas no domí­nio do tempo. Com este objetivo, ao proposta uma técnica de identificação que permite ajustar pólos e zeros da resposta em frequência associada. Os resultados evidenciam que informações no domí­nio do tempo também podem ser avaliadas no domí­nio da frequência. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This master's thesis presents a study of aspects related to electromagnetic transients that take into account the characteristics in the frequency and time domain. For this purpose, power systems are modeled and tests are performed in the software ATP. Additional calculations are performed in Matlab. Through the ATP data is obtained in the frequency domain which are then processed to obtain dynamic equivalents: Thevenin or Norton. Fault calculations in the frequency domain and time are made in the ATP and Matlab environment in which they used a dynamic equivalent. A power system with nine bars and a RLC second order are used through tests. The curves calculated in the frequency domain can be identified and then modeled in the time domain. With this goal, we propose an identification technique that lets you adjust the poles and zeros of the associated frequency response. The results show that information in time domain can also be evaluated in the frequency domain.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2010 / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-06-21T13:43:16Z No. of bitstreams: 1 2010_FelipeLuisPereiraPinheiro.pdf: 1278024 bytes, checksum: ee91d329fda18ed7f28e5d519c162a37 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-06-21T13:43:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_FelipeLuisPereiraPinheiro.pdf: 1278024 bytes, checksum: ee91d329fda18ed7f28e5d519c162a37 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-21T13:43:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_FelipeLuisPereiraPinheiro.pdf: 1278024 bytes, checksum: ee91d329fda18ed7f28e5d519c162a37 (MD5) / É bem conhecido que a formulação de equações para a dinâmica de uma população pode ser obtida com base na evolução espaço-temporal das espécies e suas interações. Por outro lado, quando olhamos as populações a partir de um ponto de vista microscópico, isto é, a partir dos seus indivíduos, esses modelos têm descartado um importante elemento biológico que é inerente ao crescimento de todo organismo: a inserção de um mecanismo que relacione as leis de escala relativas ao metabolismo de cada indivíduo e a dinâmica de população do sistema. Nossa questão básica é: Como aspectos devidos ao metabolismo de uma espécie afetam o comportamento de uma população? Nesta disserta ção, propomos um modelo simples para estudar este problema, onde a busca por esta compreensão implica relacionar variáveis associadas ao metabolismo de cada indivíduo com os parâmetros específicos dos modelos populacionais dinâmicos. Assim sendo, partiremos das leis de escala de West para o metabolismo das espécies, no intuito de estimar como a massa e parâmetros típicos de crescimento de uma espécie podem se relacionar às variáveis da evolução da população. Desta forma, derivaremos equações que podem ser conectadas à massa total da população a partir das leis de escala metabólicas de um indivíduo do sistema. Com este modelo, pretendemos explicar a relação entre o tempo de vida, o crescimento em massa e a quantidade de nutrientes associadas a cada indivíduo estendendo seus efeitos para a dinâmica da população. A partir disso, vamos analisar as propriedades dinâmicas deste sistema, aplicando as equações obtidas para o caso de uma população de Salmão. Este trabalho pode ser usado como ferramenta de previsão para reprodução de espécies, manutenção ecológica e controle de pesca. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / It is well known that the formulation of equations for the dynamics of a population can be obtained based on spatial-temporal evolution of species and their interactions. On the other hand, when we observe this population from a microscopic point of view, which means its individuals themselves, this model has discarded a major biological element that is intrinsic to the growth of any organism: the inclusion of a mechanism to relate scaling laws for the metabolism of each individual and the population dynamics of the system. Our basic question is: How aspects due to the metabolism of a species a_ect the behavior of a population? In this dissertation, we propose a simple model to study this issue, in which the search for this understanding implies in the relation between variables associated with the metabolism of each individual and the speci_c parameters of population dynamic model. Thus, we depart from the scaling laws of West for the metabolism of the species, in order to evaluate how mass and typical parameters of growth of a species may be related to the variables of population evolution. Therefore, we derive equations that can be connected to the total mass of the population from the metabolic scaling laws of a mere individual in the system. With this model, we intend to explain the relationship among time of life, growth in mass and nutrients associated with each individual extending their e_ects to entire population's dynamics. From this, we analyze the dynamic properties of this system by applying the equations for the matter of a population of salmon. This assignment may be used as a forecasting tool for reproduction of species, ecological maintenance and control of shing.

Dissertação (mestrado)-Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2011. / Submitted by Débora Amorim Romcy Pereira (deboraromcy@bce.unb.br) on 2011-06-27T14:58:00Z No. of bitstreams: 1 2011_DanielLimaAlbernaz.pdf: 8845477 bytes, checksum: 723751449148438528c08aa98312d991 (MD5) / Approved for entry into archive by Elna Araújo(elna@bce.unb.br) on 2011-07-07T23:43:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_DanielLimaAlbernaz.pdf: 8845477 bytes, checksum: 723751449148438528c08aa98312d991 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-07-07T23:43:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_DanielLimaAlbernaz.pdf: 8845477 bytes, checksum: 723751449148438528c08aa98312d991 (MD5) / O presente trabalho tem como objetivo investigar o movimento oscilatório não-linear de uma bolha imersa em um fluido não-Newtoniano, que esteja sujeito a um campo acústico de pressão. O fluido é caracterizado como sendo uma suspensão de aditivos (fibras longas rígidas ou macromoléculas de alto peso molecular), que combina a viscosidade extensional com efeitos elásticos. Enquanto a viscosidade extensional é associada a forte anisotropia produzida pelo escoamento devido ao estiramento das macromoléculas, a contribuição elástica do modelo representa a relaxação dos aditivos, resultando em uma versão modificada da equação de Rayleigh-Plesset para dinâmica de bolhas, que deve ser integrada computacionalmente utilizando o método Runge-Kutta de quinta ordem, com passos de tempo apropriados. Equações constitutivas para um modelo anisotrópico, modelo viscoelástico linear e não-linear Maxwell-Oldroyd s~ao exploradas e diferentes soluções são apresentadas. Realiza-se uma análise de escala dos parâmetros relevantes com o objetivo de se investigar a importância relativa das contribuições elásticas e anisotrópicas sobre a atenuação do movimento da bolha. A influência de vários parâmetros físicos na resposta da bolha são examinados, e.g. o número de Reynolds, Re, o número de Deborah, De, a fração volumétrica de aditivos, Á, entre outros. Desenvolve-se uma função orientação de aditivos que descreve o acoplamento do movimento radial da bolha com a orientação de aditivos a partir de uma função densidade de probabilidade para representar uma média de orientação das fibras no fluido ambiente. A interação bolha-aditivos é considerada para um raio de influência ou espessura da camada limite de probabilidade ±, que varia de acordo com a oscilação da bolha e a condição randômica inicial de orientação. Soluções assintóticas para o raio mínimo de colapso, Rmin, para a integral de convolução do modelo viscoelástico linear e para a espessura δ são apresentadas, assim como uma análise da dinâmica da bolha no domínio da freqüência. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The main purpose of the present work is to investigate the nonlinear motion of a single oscillating bubble immersed in a non-Newtonian °uid, subjected to an acoustic pres- sure ¯eld. The °uid is characterized as a suspension of additives (long ¯bers or few ppm of macromolecules), combining an extensional viscosity and elastic e®ects. While the extensional viscosity is related to the strong anisotropy produced in the °ow by the stretched macromolecule, the elastic part of the model represents the relaxation of the additives, resulting in a modi¯ed version of the classical Rayleigh-Plesset equation of bubble dynamics that might be integrated by using a ¯fth order Runge-Kutta scheme with appropriated time steps. Constitutive equations for an anisotropic model, linear viscoelastic and nonlinear Maxwell-Oldroyd models are developed and di®erent solu- tions are presented. A scale analysis of the relevant parameters in the bubble dynamics is made, with the purpose to investigate the importance of anisotropic and elastic con- tributions on the bubble movement stabilization. The in°uence of several physical parameters in the bubble response are investigated, e.g., the Reynolds number, Re, Deborah number, De, the particle volume fraction, Á, and many others. An additive orientation function is developed, which describes the radial bubble motion coupling with the additives orientation using a probability density function to represent the mean orientation of the additives in the host °uid. The interaction bubble-additives is considered for an in°uence radius or a boundary layer thickness of probability, ±, which varies accordingly with the bubble oscillation and an initial random orientation condition. Analytical solutions for the bubble minimum radius of collapse, for the con- volution integral in the linear viscoelastic model and for the thickness ± are presented. The bubble dynamics in the frequence spectrum is also analyzed.

A proposta deste trabalho é analisar a influência exercida pela migração sobre a sincronização em metapopulações heterogêneas, modeladas como sistemas acoplados, discretos no tempo e no espaço. São apresentadas as condições que o sistema deve satisfazer para possibilitar a ocorrência da sincronização e um critério envolvendo o número de Lyapunov para decidir sobre a estabilidade do estado síncrono. O desenvolvimento de tais ideias é feito primeiro para metapopulações heterogêneas compostas por apenas dois agrupamentos e, posteriormente, para o caso geral em que há um número arbitrário de agrupamentos. Esses resultados analíticos são ilustrados através de simulações numéricas para quatro tipos distintos de acoplamento. / The purpose of this study is to analyze the in uence of migration on synchronization in heterogeneous metapopulations, modeled as coupled systems, discrete in time and space. The conditions that the system must satisfy to allow the occurrence of synchronization and a criterion involving Lyapunov s number are presented to decide on the stability of the synchronous state. The development of such ideas is done rst for heterogeneous metapopulations composed of only two clusters and, posteriorly, for the general case in which there is an arbitrary number of clusters. These analytical results are illustrated through numerical simulations for four di erent types of coupling.

Os receptores tipo Toll desempenham um importante papel na resposta imune inata, reconhecendo tanto padrões moleculares associados a patógenos (PAMPs), quanto padrões moleculares associados a danos (DAMPs), liberados sob condições de injúria ou estresse celular. O receptor tipo Toll 4 humano (hTLR4), associado ao seu co-receptor, o fator de diferenciação mielóide 2 (MD-2), forma um heterodímero caracterizado como responsável pelo reconhecimento de lipopolissacarídeos bacterianos (LPS), derivados de bactérias Gram-negativas. Nestes casos, sabe-se que o MD-2 reconhece LPS e promove a dimerização do complexo hTLR4 - MD-2 - LPS, promovendo a sinalização intracelular. Já foi reportada a ausência da associação hTLR4 a MD-2, no reconhecimento de outros ligantes por hTLR4, e, nesses casos, pouco é conhecido a respeito das mudanças estruturais e conformacionais sofridas por este receptor. No presente estudo, empregando a técnica de simulação por dinâmica molecular, foram exploradas as propriedades dinâmicas do complexo de reconhecimento de LPS, hTLR4 - MD-2, bem como investigou-se as implicações da presença do co-receptor para a biologia estrutural do hTLR4. Os resultados mostram que o receptor apresenta um movimento do tipo pinça, o qual leva a um estado final mais aberto da estrutura em forma de ferradura. Ademais, a estabilidade desta estrutura parece ser influenciada pela presença do co-receptor, MD-2. / Toll-like receptors (TLRs) play an important role in innate immunity recognizing pathogen-associated molecular patterns (PAMPs), as also damageassociated molecular patterns (DAMPs), released after cellular injury or stress. Human Toll-Like Receptor 4 (hTLR4) and its co-receptor, myeloid differentiation factor 2 (MD-2), as a heterodimer, is a well-known complex of Gram-negative bacteria lipopolysaccharide (LPS) recognition. In this process, MD-2 recognizes LPS and promotes the dimerization of the complex hTLR4 - MD-2 - LPS, initiating an intracellular immune signaling. Moreover, it has been reported that hTLR4 can also act in the absence of MD-2, in the case of other ligands recognition, and, in these cases, little is known about the structural and conformational changes that hTLR4 structure underwent. In the current study, employing molecular dynamics simulations, we had explored the dynamical properties of the hTLR4 - MD-2 complex and investigated the implications of the co-receptor complexation to the structural biology of hTR4. We observed that the receptor showed a tweezers-like movement, leading to a more oppened final state of its horseshoe-shaped structure. Additionally, the stability of this structure seems to be influenced by the presence of the co-receptor, MD-2.

A técnica da matriz não-moda! é útil num contexto em que não se tem acesso aos modos normais de um sistema, caso freqüente em muitos modelos meteorológicos de área limitada. O método é investigado no contexto de um modelo unidimensional, tanto para integração temporal, como para filtrar componentes de altas freqü ências dos dados iniciais do modelo (procedimento conhecido como inicialização). Determinam-se os campos de velocidade com o uso da inversa generalizada de Moore-Penrose, como solução de uma equação de Poisson associada a cada componente da velocidade horizontal. Mostra-se também um estudo da dispersão vertical de contaminantes em camadas estáveis, cujo coeficiente de difusão turbulenta é obtido ela teoria ele similaridade local , num esquema de fechamento de primeira ordem. / The non-modal matrix technique is valuable if it does not have knowledgc of thc normal medes of the system. It is very usual in many limited area metercological models. The method is investigated in the one-dimensional model context, for temporal integration, anel for filtering high frequcncies in the initial data of the model (this procedure is known as initialization) . The velocity fields are obtained by using thc Moore-Pcnrosc gcncralizcd invcrsc. This inverse is a solution of the Poisson equa.t ions assotiatcd to cach horizontal velocity component. It is also shown a study of the vertical dispersion of containants in stable la.ycrs, whose turbulent coefficient is taken from Lhe local similarity theory (first closc ordcr).

Nos problemas de permeação de íons em canais iônicos dependentes da voltagem, é importante saber informações sobre a condutância em várias circunstâncias. Para isso, esse trabalho se dedica a algumas formas de modelar o problema, dependendo das hipóteses impostas, como por exemplo, usando uma formulação contínua, ou a teoria da dinâmica browniana, ou ainda a teoria da dinâmica molecular. Mas um modelo contínuo nem sempre tem a precisão desejada e mesmo usando dinâmica browniana pode não ser satisfatória. Dinâmica molecular é uma aproximação melhor, mas computacionalmente cara. Assim, uma proposta é dividir o canal em partes e, dependendo da relevância de cada parte na condutância, tralando cada parte com uma das abordagens acima citadas, mesclando a eficiência computacional com a precisão dos métodos. Esse trabalho trata cada modelo, bem como uma proposta de modelo mesclado, cuidando ser capaz de simular durante tempo suficiente para se observar a abertura/fechamento do canal. / When studying voltagc dcpendent ionic channels, it is important to know its conductance. The aim of this work is to treat in detail several ways of modelling the conductance of these channels. There are at least three different ways of approaching this problem: using a continuum formulation, Brownian dynamics and molecular dynamics. The continuum formulation may not be as accurate as desired, and in some cases, even the Brownian dynamics may be unsatisfactory. The best approximation is given by the molecular dynamics but it leads to unaffordable computational cost. Our proposal is to split up the channel into three parts, in each part ane of these formulations is used depending on its importance on the canductance, combing computational cfficiencywith accuracy. This work treats each model, as well as a proposal of a mergcd model, aiming at being able to simulate for cnough time to observe the channel openingj closing.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-07-17T21:24:57Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Diego de Paula Santos.pdf: 5917228 bytes, checksum: 2a1bc1e5f3916790d18816ccaab72287 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-07-19T21:05:36Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Diego de Paula Santos.pdf: 5917228 bytes, checksum: 2a1bc1e5f3916790d18816ccaab72287 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-19T21:05:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Diego de Paula Santos.pdf: 5917228 bytes, checksum: 2a1bc1e5f3916790d18816ccaab72287 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / CNPQ / Utilizando métodos de dinâmica molecular estudamos a interação de ânions (F⁻, Cl⁻, Br⁻, I⁻ e ClO₄⁻), cátions monovalentes (Li⁺, Na⁺ e K⁺) e trivalentes (Eu³⁺ e La³⁺) com micelas dipolares iônicas (zwitteriônicas) derivadas de sulfobetaína (SB3-14) e hexadecilfosforilcolina (HPC). Analisamos os efeitos na estrutura das micelas e a adsorção específica de ânions e cátions em diferentes forças iônicas (0,015 e 0,15 M). No estudo das micelas na ausência de íons, a micela SB3-14 apresentou área superficial total e hidrofílica até duas vezes maior que as micelas HPC. Na presença de íons, a maior área superficial da micela SB3-14 permite uma maior adsorção de ânions na superfície e, consequentemente, valores do potencial zeta mais negativos nestas micelas quando comparadas a micela HPC. Estudando a adsorção específica de ânions observamos que ambas as micelas apresentam modificações na estrutura na presença de íons perclorato, enquanto que estes efeitos são menores para os outros ânions. Os íons adsorvem em ambas as micelas seguindo a série de Hofmeister direta: F⁻ < Cl⁻ < Br⁻ < I⁻ < ClO₄⁻. A proporção do número médio de ânions relativa ao ânion fluoreto é de 1 : 1,2 : 1,3 : 1,7 : 4,7 para a micela SB3-14 e 1 : 1,2 : 1,3 : 2,0 : 4,0 para a micela HPC mostrando que os íons perclorato adsorvem até quatro vezes mais do que ânions fluoreto. Na adsorção de cátions monovalentes observamos que a ordem de adsorção é a mesma da série de Hofmeister direta: Li⁺ < Na⁺ < K⁺. Entretanto, o efeito do íon monovalente é insignificante na estrutura da micela. A adsorção de íons trivalentes com micelas SB3-14 ocorre com alteração significativa da estrutura da micela que apresenta área superficial duas vezes menor que na micela na ausência de íons. Observamos que este efeito é causado pela forte interação dos cátions trivalentes, especialmente o íon Eu³⁺, com os monômeros da micela formando complexos do tipo [Lnᴵᴵᴵ (monômero)₃] que são pouco lábeis e induzem um rearranjo estrutural para a melhor interação intermonômero. A ordem de adsorção é La³⁺ < Eu³⁺. A maior adsorção do íon Eu³⁺ e sua labilidade permitem a formação de camadas de adsorção bem definidas para os ânions perclorato, contrariamente para os íons La³⁺ em que a camada de ânions perclorato é bem difusa. No estudo do efeito catalítico de micelas SB3-14 foi analisada a reação de descarboxilação do 6-NBIC com métodos híbridos que utilizam química quântica e mecânica molecular (QM/MM) em água e na presença de micela SB3-14. Observamos que na presença da micela SB3-14 ocorre diminuição da barreira de ativação de 12,2 kcal/mol que corresponderia a um aumento na constante de velocidade de reação da ordem de 8x10⁸, ou seja, a reação aconteceria quase um bilhão de vezes mais rápido no ambiente da micela. Nossos resultados são pioneiros em mostrar a catálise em ambiente micelar utilizando métodos / Using molecular dynamics simulations, we studied the interactions of anions (F⁻, Cl⁻, Br⁻, I⁻ and ClO₄⁻), monovalent (Li⁺, Na⁺ and K⁺) and trivalent cations (Eu³⁺ and La³⁺) with zwitterionic micelles derived from sulfobetaine (SB3-14) and hexadecylphosphorylcholine (HPC). We analyzed their effects on the micelar structure and the specific adsorption of anions and cations at different ionic strengths.We observed that, in the absence of ions, the SB3-14 micelle has total and hydrophilic superficial areas almost two times larger than of the HPC micelle. Thus, in the presence of ions, the SB3-14 micelle presents a higher anion adsorption and, consequently has more negative values of the measured zeta potentials compared to the HPC micelle. We also observed that both micelles present modifications on their structures in presence of perchlorate anions, whereas, for the remaining anions these effects are very small. The anion adsorption follows the Hofmeister series: F⁻ < Cl⁻ < Br⁻ < I⁻ < ClO₄⁻. The average number of anions on the surface of micelle relative to fluoride is: 1 : 1.2 : 1.3 : 1.7: 4.7 for the SB3-14 micelle and 1 : 1.2 : 1.3 : 2.0 : 4.0 for the HPC micelle, demonstrating that perchlorate anions adsorb at least four times more than fluoride.The monovalent cation adsorption also follows the direct Hofmeister series: Li⁺ < Na⁺ < K⁺. The effects of monovalent ion on the structures of micelle are insignificant. The adsorption of trivalent ions on SB3-14 micelles leads to significant changes of the micelle structure, which presents superficial area two times lower than of the micelle in the absence of ions. We observed that this effect is caused by the strong interactions between the trivalent cations, especially Eu³⁺, with the negatively charged part of the monomers forming complexes like [Lnᴵᴵᴵ (monomer)₃] that are not labile and induce structural rearrangements to improve intermonomer interactions. The adsorption order is La³⁺ < Eu³⁺. The strong adsorption of Eu³⁺ ions leads to the formation of well-defined layers of perchlorate anions, whereas, for La³⁺ cations the perchlorate layers are rather diffuse. The catalytic effects of the SB3-14 micelle were analyzed for the decarboxylation of 6-NBIC anion using quantum chemical and molecular mechanics hybrid QM/MM methods in water and in the presence of the SB3-14 micelle. We observed that when reaction proceeds at the surface of the SB3-14 micelle, the activation energy barrier decreases by 12.2 kcal mol⁻1, which corresponds to an increase in the reaction rate constant of the order of 8x10⁸, i.e., the reaction should be processed ca. one billion times faster in the micellar environment. Our results are pioneers in showing the micellar catalysis with QM/MM methods.

Orientador: Mario Oscar Cencig, Paulo de Barros Correia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-23T12:13:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_ElianeBezerrade_M.pdf: 4635236 bytes, checksum: fec7fd9003e8ab022ed379bb127d1e60 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Este trabalho apresenta um modelo de otimização da operação de fomos elétricos de arco direto que utilizam sucata como principal matéria-prima. Para a modelagem se requer o conhecimento do circuito elétrico no qual o forno está conectado, além das características construtivas e operacionais do equipamento. Utiliza-se um algoritmo de programação dinâmica backward segundo uma abordagem multi-objetivo. Os objetivos considerados são a minimização dos custos com energia e a minimização do tempo de operação. Os resultados demonstram a grande atratividade desta abordagem na identificação de soluções de compromisso entre a melhoria de produtividade e a redução do consumo de energia. O modelo também permite a quantificação do potencial de conservação de energia propiciado pela otimização do programa de potência sem custos adicionais / Abstract: An optimisation model for the operation of direct arc electric furnaces that use scrap as the main raw material is presented in this thesis. A knowledge of the electric circuit to which the furnace is connected, as well as the design and operational characteristics of the equipment, are required for the modelling. A backward dynamic programming routine is employed, in a multi-objective approach. The objectives considered are the minimisation of energy consumption cost and the minimisation of the furnace operation time. The results obtained prove the attractivity of this approach in iddentifying trade-offs between improving productivity and reducing energy consumption. The proposed model also allows the calculation of the energy conservation potential provided by the power optimisation programme, at no extra cost / Mestrado / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: Milton Dias Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-26T21:55:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souto_Carlosd'Andrade_M.pdf: 5337190 bytes, checksum: e7576a9b0bb3c21fbb725927229f991a (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: A aplicação dos conceitos da análise modal em máquinas rotativas apresenta grandes dificuldades de ordem prática devido às características dinâmicas, construtivas e operacionais específicas deste tipo de sistema. A formulação tradicional de análise modal, normalmente aplicada a estruturas estacionárias, não leva em conta uma importante característica das máquinas rotativas que é a existência de modos de precessão direta e retrógrada. Este trabalho analisa as particularidades da análise modal de máquinas rotativas e apresenta a formulação da análise modal complexa. Esta ferramenta de modelagem e análise de estruturas girantes baseia-se na utilização das coordenadas complexas para descrever o comportamento dinâmico do rotor. Através da decomposição de cada modo do sistema em dois sub-modos, um direto e um retrógrado, consegue-se identificar, com clareza, a forma da órbita e a direção com que cada estação do rotor descreve o seu movimento de precessão em tomo da linha que une os mancais (posição não deformada do eixo). Outra importante ferramenta tratada neste trabalho é a Função de Resposta em Freqüência direcional (dFRF). Estas funções relacionam as componentes diretas e retrógradas dos sinais de excitação e resposta e permitem separar os modos de precessão diretas e retrógradas em diferentes dFRFs. Desenvolvem-se as expressões dos estimadores das dFRFs para o caso de excitações unidirecional, bidirecional estacionária e bidirecional rotativa. Os conceitos apresentados durante o trabalho são aplicados para rotores rígidos e flexíveis, apoiados sobre mancais isotrópicos e anisotrópicos. Um programa de elementos finitos, baseado na formulação complexa, foi desenvolvido para analisar rotores flexíveis / Abstract: The application of modal analysis procedures on rotating machinery is not an easy task due to the specific dynamic behavior and operational conditions of these systems. The regular formulation of modal analysis ignores an important characteristic of rotating systems: the presence of the forward an backward modes. This work deals with the special features of nodal analysis of rotating systems and presents the formulation of complex modal analysis. This powerful tool for modeling gyroscopic structures is based on the application of the complex coordinates to describe the dynamic behavior of rotors. The directivity of modes is taken into account by splitting each mode into two sub-modes, one forward and one backward. This procedure allows to easily identify the orbit shape and directivity that each station of the rotor describes during its whirl motion about the line connecting the bearings. Another important tool presented in this work is the directional Frequency Response Functions (dFRF). These functions relate the forward and backward components of the excitations and responses and allow the separation of the whirl modes in different dFRF. It is developed the dFRF estimations for systems excited by unidirectional, stationary bidirectional and rotating bidirectional excitations. All these concepts are applied on rigid and flexible rotors, supported by isotropic and anisotropic bearings. A finite element code, based on the complex fonnulation, was developed to analyze the flexible rotors / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica