Orientador : Prof. Dr. Carlos Alberto Bavastri / Coorientadora : Profª. Drª. Ana Gabriela Martinez / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 25/02/2016 / Inclui referências : fls. 104-110 / Resumo: A instabilidade presente em sistemas girantes com rotações elevadas é uma das principais causas de graves problemas nos mesmos, podendo levar o rotor a falhas catastróficas ou desgastes prematuros de seus componentes. Uma forma de reduzir este problema em dinâmica de rotores é a adição de amortecimento nos mancais. O uso de materiais viscoelásticos (MVEs) em controle de vibrações, seja através de isolamento ou neutralizadores dinâmicos, tem sido aplicado com relativo sucesso já há alguns anos, pois além da elevada capacidade de dissipar energia vibratória, os MVEs possuem baixos custos iniciais de implementação e de manutenção. Porém, os modelos utilizados para descrever o comportamento dinâmico destes materiais com exatidão no domínio da frequência, levam a matrizes de rigidez complexas, em função da frequência e da temperatura. Uma forma de constatar a instabilidade de um sistema é verificar a parte real dos autovalores associados a este tipo de problema. No presente caso, a dinâmica destes sistemas deve ser resolvida no espaço de estado, um espaço dimensional, onde é o número de graus de liberdade ou frequências naturais. Em modelos numéricos que utilizam matrizes com coeficientes reais, é possível observar, no espaço de estado, que os autovalores aparecem com multiplicidade dupla em pares complexos conjugados. Por outro lado, quando utilizado o modelo de derivadas fracionárias para descrever o comportamento dinâmico de materiais viscoelásticos (polímeros, borrachas, entre outros), a matriz de rigidez possui coeficientes complexos. Neste caso, os autovalores, que devem estar relacionados de alguma forma pela redundância de informação, podem aparecer repetidos e em pares complexos conjugados, e/ou em pares complexos e seu oposto. Sendo assim, uma simples inspeção na parte real dos autovalores não pode mais ser realizada, já que os códigos numéricos não poderiam determinar quem é o autovalor e quem é o oposto. Dentro deste contexto, o objetivo deste trabalho é propor um método para estimar com exatidão a instabilidade dinâmica de rotores quando os mesmos são compostos com materiais viscoelásticos. Para tal, é proposto o acompanhamento da trajetória dos autovalores no plano de Laplace. Partindo de um ponto de equilíbrio, quando o autovalor cruzar o eixo da parte imaginária, o sistema se tornará instável. Para corroborar esta proposta, é considerado um sistema com amortecimento histerético, que é solucionado no domínio do tempo para algumas velocidades de rotação predeterminadas. Com isto, o método apresenta resultados satisfatórios, ao ser analisado um caso particular. Palavras-chave: Instabilidade. Rotor. Autovalor. Material viscoelástico. / Abstract: The instability in high-speed rotors is one of the main causes of their problems, which may lead to catastrophic rotor failure or premature weakening. One way to reduce this problem is the addition of damping in the bearings. The use of viscoelastic materials (VEM) for vibration control, either through isolation or dynamic neutralizers, has been applied with relative success in the last years, because, besides its high capacity to dissipate vibrational energy, the VEM have lower initial costs of implementation and maintenance. However, the models used to describe the dynamic behavior of such materials with accuracy lead to complex stiffness matrices as function of frequency and temperature. One way to verify the instability of a system is to check the real part of the associated eigenvalues. In this case, this problem should be solved in the state space, a dimensional space, where is the number of degrees of freedom or natural frequencies. In numerical models involving matrices with real coefficients, it is possible to observe in the state space that the eigenvalues appear with double multiplicity and complex conjugate pairs. On the other hand, when using the fractional-derivative model describing the dynamic behavior of viscoelastic materials (polymers, rubbers and so on) the matrix has complex coefficients. In this case, the eigenvalues should be in some way related by redundant information that may appear in complex conjugate pairs and repeated, and also in complex and opposite pairs, as has been observed in some numerical simulations and previous work. If this is the case, a simple inspection of the real part of the eigenvalues cannot be performed, since the numeric codes could not determine which eigenvalue is physically relevant. Within this context, the aim of this work is to propose a method for accurately estimate the dynamic instability of rotors when they are built with viscoelastic materials. For that, it is proposed to monitor the trajectory of eigenvalues in Laplacian plan. Starting from an equilibrium point, when the trajectory of eigenvalues crosses the axis of the imaginary part, the system will become unstable. To confirm this proposal, it is considered a system with hysteretic damping, which is solved in the time domain to some pre-determined speed. Thus, the method shows satisfactory results, when taken into account a special case. Key-words: Instability. Rotor. Eigenvalue. Viscoelastic material.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-03-26Bitstream added on 2014-06-13T20:11:12Z : No. of bitstreams: 1 fonseca_fb_me_ilha.pdf: 2039553 bytes, checksum: 8dbb62fc45a306734799fd5e24ea61d2 (MD5) / Este trabalho experimental realizado em um túnel hidrodinâmico vertical estudou os padrões do escoamento ao redor de cilindros elípticos com diferentes razões entre eixo. A investigação foi executada devido à importância destes escoamentos na engenharia e também devido à relativa escassez de pesquisas que aborde as características pertinentes a este trabalho. Os ensaios foram realizados com cilindros elípticos com razões de eixos de 0,33; 0,4; 0,5 e 0,67 e com um cilindro circular, para números de Reynolds variando até cerca de 2000. Os cilindros elípticos foram posicionados de forma que o maior eixo da elipse fosse paralelo à direção do escoamento. Os resultados obtidos mostram imagens dos escoamentos visualizados em torno dos cilindros para diferentes regimes de escoamento e a variação da frequência de emissão de vórtices (número de Roshko e número de Strouhal) com o número de Reynolds. Foram comparados os resultados referentes aos escoamentos em torno do cilindro circular com trabalhos precedentes e observou-se boa concordância, validando os demais resultados. A comparação entre as visualizações dos escoamentos para os diferentes cilindros elípticos revelaram que os cilindros com menores razões entre eixos (mais delgados) se aproximam mais da definição de corpos aerodinâmicos. Assim como observado nas visualizações de escoamento, os resultados obtidos com a anemometria de filme quente mostraram que, para números de Reynolds inferiores a 500, os escoamentos em torno dos cilindros ensaiados apresentaram comportamento semelhante em relação à frequência de emissão de vórtices. Quando os valores de Re ultrapassam a faixa de 500, a variação da frequência de emissão referente a cada cilindro difere entre os casos ensaiados. Os resultados referentes à variação do número adimensional... / This work is an experimental study about the flow around elliptical cylinders with different axis ratios carried out in a hydrodynamic vertical tunnel. The investigation was performed due to the relevance of these flows in an engineering view point and because the lack of research in this area. Tests were performed with elliptical cylinders with axis ratios of 0.33, 0.4, 0.5 and 0.67 and with a circular cylinder, for Reynolds numbers up to about 2,000. The elliptical cylinders were positioned transversally to the non-perturbed flow with null attack angle. Qualitative results were presented as the images of the visualized flow and quantitative results shown the vortex shedding frequency, the Roshko number and the Strouhal number in function of Reynolds number. The results for the flow around the circular cylinder were compared with previous work and showed a good agreement, validating the other results. A comparison of the flow visualizations for the different cylinders revealed that the cylinders with smaller axis ratios (thinner) are closer to the definition of aerodynamic bodies. The results obtained with hot film anemometry showed that for Reynolds numbers less than 500, the flows around the tested cylinders showed very similar behavior to the vortex shedding frequency. For Reynolds numbers more than 500, the variation of the vortex shedding frequency differs significantly in each cylinder tested. The results concerning of the Roshko number in function of Reynolds number exhibited similar behavior to those observed in the variation of frequency. As regards the variation of the Strouhal, for Reynolds numbers up to about 500, there is an irregularity in the behavior of the Strouhal number. However, for Reynolds... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: José Roberto Ruggiero / Coorientador: Elso Drigo Filho / Banca: Gerald Weber / Banca: Antonio Caliri / Banca: Edson Denis Leonel / Banca: Jorge Chahine / Resumo: O comportamento dinâmico do DNA apresenta movimentos de grande amplitude e localizados ao longo da cadeia, contendo inclusive aberturas locais de pares de bases. Esse comportamento est a relacionado com aspectos funcionais da mol ecula, como por exemplo a transcri ção e a replicação. Neste trabalho, procuramos compreender essa dinâmica através da criação e estabilidade de breathers no modelo de Peyrard-Bishop. Estudamos a inuência da variação de energia em uma estrutura de breather estável e por meio da dinâmica do modelo, inferimos a densidade de energia necess aria para que ocorra a transição de fase do sistema, ou seja, a desnaturação do DNA de forma minimalista. Na sequência do trabalho, utilizamos de dinâmica molecular no nível de representação atômica para relacionar o modelo mecânico com a dinâmica in silico do sistema. Por fim, verificamos a instabilidade da dupla hélice do DNA, quando a molécula e submetida a um estresse torcional / Abstract: The dynamic behavior of the DNA shows motions of great amplitude and localized by the chain. The motions are even capable to open a single base pair on its biological temperature. This behavior is related to functional aspects of the molecule, like transcription and replication. In this work, we aim to understand this dynamic through the creation of breathers and its stability in the Peyrard-Bishop model. We study the in uence of the energy change in a stable breather solution. By the dynamic of the model, we infer the energy density that is needed to happen the phase transition in the system, that is, the DNA denaturation in a minimalistic view. In the sequence, we use atomistic molecular dynamics to relate the mechanical model with the in silico dynamic of the system. In the end, we verify the DNA double helix instability through induced torsional stress / Doutor

Resumo: A difusão desempenha um papel importante na cinética de eno-velamento de proteínas. Nessa tese, desenvolvemos métodos analíticos e computacionais para o estudo do coeficiente de difusão dependente da posi-ção e do tempo. Para estes estudos, utilizou-se sobretudo o modelo baseado na estrutura (modelo G¯o) via simulação computacional da representação em carbonos alfa. Investigou-se o efeito da difusão no enovelamento da proteína cold-shock (TmCSP). Encontrou-se que o efeito temporal da difusão leva a cinéticas não-exponenciais e a estatística não-poissônica da distribuição de tempos de enovelamento. Com relação a dependência com a posição, o coeficiente de difusão revelou ter um comportamento não-monotônico que foi compreendido pela análise dos valores- e da entropia residual no estado nativo. Para uma versão frustrada do modelo, encontrou-se que um baixo nível de frustração energética aumenta a difusão no estado nativo e torna o estado de transição mais homogêneo. Esses resultados corroboram com experimentos recentes de fluorescência de uma única molécula. Esse trabalho também propõe um método para a determinação da superfície de energia de enovelamento de proteína. A partir da caracterização da superfície de energia, definimos a quantidade (LD - Landscape Descriptor) que mostrou uma forte correlação entre a cinética e a termodinâmica de uma dezena de proteínas globulares, tornando-se um método útil para classificar proteínas / Abstract: Diffusion plays an important role in protein folding kinetics. In this thesis we developed analytical and computational methods in order to study the diffusion coefficient dependent on position and time. For these studies we used mainly the structure-based model (G¯o model) via computer simulation of the alpha-carbon representation. We investigated the effect of diffusion in the folding of the cold-shock protein (TmCSP). We found that the time dependence on diffusion leads to non-exponential kinetics and non-Poisson statistics of folding time distribution. With respect to the position dependence, the diffusion coefficient reveled a non-monotonic behavior that was understood by analyzing the -values and the residual entropy in the native state. For a frustrated version of the model, we found that a low level of frustration energy stabilizes and increases the diffusion in the native state and the transition state becomes more homogeneous. These results are supported by recent single-molecule fluorescence experiments. This work also proposes a method to determine the protein folding energy landscape. With the energy landscape characterized, we defined the quantity (LD - Landscape Descriptor) which showed a strong correlation between kinetics and thermodynamics of a dozen globular proteins making it a useful method to classify proteins / Orientador: Vitor Barbanti Pereira Leite / Coorientador: Jorge Chahine / Banca: Antônio Francisco Pereira de Araújo / Banca: Nelson Augusto Alves / Banca: Luis Paulo Barbour Scott / Banca: José Roberto Ruggiero / Doutor

Orientador: Ricardo Paupitz Barbosa dos Santos / Banca: Luiz Antonio Barreiro / Banca: Vitor R. Coluci / Resumo: Neste trabalho investigamos propriedades mecânicas e eletrônicas de materiais derivados do grafeno. Utilizando dinâmica molecular clássica com auxílio do potencial reativo ReaxFF, estudamos propriedades mecânicas de nanofitas de BN hexagonal, substituindo aleatoriamente átomos de BN por átomos de C; variamos essa concentração de 0% de C (hBN) até 100% de C (grafeno). Ao substituirmos átomos de C o sistema diminui sua resistência mecânica até concentrações entre 40% e 60%. Para concentrações maiores, ocorre um rápido aumento da resistência mecânica até chegar a valores similares ao do grafeno. Estudamos também as propriedades eletrônicas de nanotubos construídos a partir do grafeno poroso e da estrutura BPC. Utilizando uma abordagem Tight Binding para a Teoria do Funcional Densidade(DFTB), calculamos as estruturas de bandas e densidades de estados de nanotubos porosos com diferentes quiralidades. Observamos que ambos os tubos, feitos de Grafeno Poroso(PG) ou de BPC, apresentam gap próximo ao das respectivas estruturas 2d. Para o BPC, o gap aproximado é 0:7eV e para o PG é 3:3eV; outro fator interessante é a variação do valor do gap com o aumento do diâmetro dos nanotubos, que se comportou de modo diferente para os dois tipos de nanotubo considerados / Abstract: In this work we investigate mechanical and electronic properties of graphene based materials. Using classical molecular dynamics with the reactive potential ReaxFF, we studied mechanical properties of hexagonal BN nanoribbons, where BN atoms are randomly replaced by C atoms; we considered concentrations of 0% C (pure hBN) up to 100% C (pristine graphene). Our results show that for BNC nanoribbons, the substitution of BN pairs by C atoms causes a reduction on mechanical stregth until concentrations close to 40% to 60%. On the other hand, higher concentrations result in a fast enhancement on the mechanical stregth, reaching values close to that found for graphene. We studied also electronic properties of nanotubes constructed using either the Porous Graphene (PG) or BPC structure. Tight Binding Density Functional (DFTB) theory was applied to calculate the band structure and density of states of these systems considering various different chiralities. Both the PG and the BPC nanotubes presented gaps around the values presented by their original sheets, namely 3:3eV and 0:7eV respectively; another interesting fact is the effect of an increase on the nanotube's diameter over the gap, which trends were different between the two classes of nanotubes considered / Mestre

Orientador: Ricardo Paupitz Barbosa dos Santos / Banca: Edson Denis Leonel / Banca: Pedro Alves da Silva Autreto / Resumo: Na presente disserta c~ao analisamos potenciais reativos (Terso, Brenner, AIREBO, COMB e ReaxFF) e investigamos algumas estruturas derivadas de grafeno, com arquitetura de nanotubos, s~ao elas: Carbono Bifenileno (BPC), Grafeno Poroso (PG) e Octografeno (OG) com diferentes quiralidades. Cada um desses nanotubos derivados de grafeno possui tr^es tipos: armchair, zigzag e chiral, com exce c~ao do OG que possui apenas dois tipos: chiral e n~ao-chiral. Os par^ametros do ReaxFF se mostraram mais adequados para os prop ositos desta pesquisa. Utilizamos din^amica molecular (DM) cl assica para simular um aumento gradativo de temperatura (observando as quebras de liga c~oes) e o espectro de vibra c~oes destas estruturas. As estruturas que tem como base o BPC, tiveram parte de suas liga c~oes qu micas dissociadas a temperaturas por volta de 1500 K e colapso a 1800 K, seguidas das estruturas derivadas do OG que dissociaram a 2500 K e colapsaram a 2700 K, as de PG apresentaram as quebras de liga c~oes por volta de 3000 K e colapso a 3300 K. Com rela c~ao aos espectros de vibra c~oes, as estruturas de PG apresentaram picos de frequ^encia bem de nidos se comparados com as de OG e BPC / Abstract: In this work we analyze reactive potentials (Terso, Brenner, AIREBO, COMB and ReaxFF) and investigate some structures derived from graphene, with nanotube architecture, they are: Biphenylene Carbon (BPC), Porous Graphene (PG) and Octographene (OG) with di erent chirality. Each of these derivatives of graphene nanotubes has three types: armchair, zigzag and chiral, with the exception that OG has only two types: chiral and non-chiral. The ReaxFF parameters were more suitable for the purposes of this study. We use classical molecular dynamics (MD) to simulate a gradual increase of temperature (noting the bonds dissociation) and vibrational spectra of these structures. The structures which is BPC based, had part of their chemical bonds dissociated at temperatures around 1500 K and collapse to 1800 K, followed by structures derived from OG which dissociated at 2500 K and collapsed to 2700 K, the PG showed bond breaks around 3000 K and collapse to 3300 K. When we analyzed the vibrational spectra, PG structures showed well de ned frequency peaks as compared with OG and BPC / Mestre

Neste trabalho a dinâmica de rede dos cristais de gases inertes é descrita pela aproximação não-harmônica. São obtidas as matrizes de força e respectivas matrizes dinâmicas pa ra o primeiro e segundo vizinho da rede FCC. São determinados os tensores de força de terceira ordem para interações de dois e de três corpos, bem como os respectivos tensores dinâmicos. A freqüência renormalizada dofononé obtida considerando-se nos cálculos a primeira contribuição não-harmônica. Os resultados teôricos são comparados com os resultados experimentais para o 36Ar. / In this work the lattice dynamics of inert gas crystals is described by anharmonic approximaticn. Force matrices and their respective dynamic matrices for the first and second FCC lattice neighboor are obtained. Th third order force tensors for interaction of two and three bodies are determined, as his dynamics tensors. The renormalized frequency of the phonon is obtained by considering in the calculation the first anharmonic contribution. Theoretical results are compared with experimental results to 36Ar.

Neste trabalho a dinâmica de rede dos cristais de gases inertes é descrita pela aproximação não-harmônica. São obtidas as matrizes de força e respectivas matrizes dinâmicas pa ra o primeiro e segundo vizinho da rede FCC. São determinados os tensores de força de terceira ordem para interações de dois e de três corpos, bem como os respectivos tensores dinâmicos. A freqüência renormalizada dofononé obtida considerando-se nos cálculos a primeira contribuição não-harmônica. Os resultados teôricos são comparados com os resultados experimentais para o 36Ar. / In this work the lattice dynamics of inert gas crystals is described by anharmonic approximaticn. Force matrices and their respective dynamic matrices for the first and second FCC lattice neighboor are obtained. Th third order force tensors for interaction of two and three bodies are determined, as his dynamics tensors. The renormalized frequency of the phonon is obtained by considering in the calculation the first anharmonic contribution. Theoretical results are compared with experimental results to 36Ar.

Orientador: José Roberto Ruggiero / Coorientador: Jorge Chahine / Banca: Manoel de Arcísio Miranda Filho / Banca: Pedro Pascutti / Banca: Ronaldo Junio de Oliveira / Banca: Alexandre Sumán de Araújo / Resumo: A anandamida é uma molécula anfipática que tem papel fundamental nas funções neurofisiológicas, sendo o agonista endógeno dos receptores canabinóides conhecidos como CB1 e CB2, os mesmos receptores dos compostos psicoativos da Cannabis sativa. Estudos mostram que a anandamida é capaz de realizar suas funções neurofisiológicas mesmo com seus receptores inativos, sugerindo uma atuação independente de receptores. Essa hipótese aliada com a teoria dos lipídios sugere que a anandamida interaja com os fosfolipídios alterando suas propriedades elásticas que levam a uma abertura ou fechamento das proteínas de membrana que são responsáveis por seu efeito biológico. As propriedades elásticas de uma bicamada lipídica podem ser associadas com seu perfil de pressão lateral, dessa forma, para obtermos informações a respeito do modo de ação independente de receptor investigamos como a anandamida particiona em uma bicamada de DOPC e quais propriedades estruturais e elásticas são alteradas por ela. Os resultados mostraram que a preferência do AEA é particionar na bicamada com seus grupos hidrofílicos voltados para a fase aquosa, na posição próxima ao grupo fosfato e éster e mantendo uma estrutura preferencial estendida, onde sua cauda acílica fica protegida das moléculas de água no núcleo hidrofóbico da bicamada. A crescente concentração de AEA não é capaz de alterar significantemente propriedades da membrana como, espessura, área por lipídio e parâmetro de ordem, porém altera... / Abstract: Anandamide is an amphipathic molecule that plays a fundamental role in neurophysiological functions, being the endogenous agonist of the cannabinoid receptors known as CB1 and CB2, the same receptors of the psychoactive compounds of Cannabis sativa. Studies show that anandamide is able to perform its neurophysiological functions even with its inactive receptors, suggesting an independent performance of receptors. This hypothesis allied with the lipid theory suggests that anandamide interacts with the phospholipids by altering its elastic properties that lead to an opening or closing of the membrane proteins that are responsible for its biological effect. The elastic properties of a lipid bilayer can be associated with its lateral pressure profile, so, to obtain information about the receptor-independent mode of action, we investigated how anandamide partitions in a DOPC bilayer and which structural and elastic properties are altered for her. The results showed that the AEA preference is to partition the bilayer with its hydrophilic groups facing the aqueous phase, in the position close to the phosphate and ester group and maintaining an extended preferred structure, where its acrylic tail is protected from the water molecules in the hydrophobic core of the bilayer. The increasing concentration of AEA is not capable of significantly changing membrane properties such as thickness, area by lipid and order parameter, but it significantly alters the lateral pressure profile and ... / Doutor

Tesis para optar al grado de Magíster en Gestión de Personas y Dinámica Organizacional / Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento. / Existen distintos procesos o dinámicas organizacionales que apoyan y aportan a la consecución de los objetivos estratégicos de una organización y que dan ventaja competitiva en negocios homogéneos y en el mercado. Es por esto que, en el marco del Magister “Gestión de personas y Dinámica Organizacional” dictado por la Facultad de Negocios de la Universidad de Chile, se presenta a continuación una propuesta de intervención para la elaboración del perfil por competencia del cargo “Ejecutivo de Pre-evaluación Multiproducto” dentro de una empresa de servicios financieros y que pretende aportar, mediante la certificación de competencias laborales, entre otras acciones colaterales, a la disminución de las brechas de conocimientos y habilidades, al conocimiento interno del cargo y a la gestión de este para aportar al aumento de la productividad que requiere el negocio. En este trabajo definiremos el tema de Perfil por Competencia a través de un marco teórico y las distintas variables y actividades que se deben realizar para la construcción de este, lo cual será considerado y adaptado a la realidad de la organización para el proyecto de intervención que se pretende proponer y de esta forma poder encausar la utilización de los distintos recursos organizacionales, los cuales hoy en día son particularmente relevantes para lograr ser eficiente y, con ello, más competitivo, dentro de la dinámica con la que se desarrolla el entorno organizacional.