Orientador: Euclides de Mesquita Neto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecãnica / Made available in DSpace on 2018-07-20T12:48:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Daros_CarlosHenrique_M.pdf: 16882516 bytes, checksum: a866b6a4dddb48677ffd1c4be7ff83a0 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Nesta dissertação de mestrado estuda-se a solução numérica da equação da onda escalar em duas dimensões, usando a chamada representação integral de Volterra. O Método dos Elementos de Contorno é empregado na obtenção da solução transiente, incluindo-se neste trabalho condições iniciais de deslocamento e velocidade no domínio. Vários kernels, oriundos da integração analítica no tempo, são analisados. Uma discussão sobre a regularização de integrais hipersingulares, através da integração-por- partes ou da "parte finita de Hadamard", é também efetuada no presente texto. Exemplos são apresentados e os resultados da análise numérica são discutidos / Abstract: This Master of Science dissertation focus on the numerical solution of the 2D scalar wave equation, making use of the so called Volterra' s integral representation. The Boundary Element Method is applied to obtain a transient solution. The formulation presented inc1udes the initial conditions of displacement and velocity throughout the domain. Several kernel expressions, obtained when analytical time integration is carried out, are analysed. The use of two techniques, Hadamard' s finite part concept and integration-by-parts, to regularize hypersingular integraIs is also investigated in this work. Numerical examples are presented and analysed in the text / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Carlos Alberto da Silva Lima / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-19T22:33:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DinizNeto_OmardeOliveira_D.pdf: 4621577 bytes, checksum: 4b3b9d5ffa9940ae772c4a246ff74739 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: O advento dos lasers causou uma grande revolução na área de processamento de materiais, que atingiu um rápido desenvolvimento, nos últimos anos. O amplo espectro de materiais processáveis atualmente com lasers o comprova. Ainda assim, um grande número de pesquisadores continua buscando respostas para aspectos ainda não elucidados dos desafios lançados pela interação de laser com a matéria, em condições de alta intensidade de irradiação. Dentro desse contexto, nossa Tese dedicou-se a investigar em extensão e profundidade o controle paramétrico do aquecimento a laser, tendo em vista explorar numa etapa posterior sua influência na viabilização do controle conformacional do processo de microperfuração de materiais com lasers. Estudando, entre outras coisas, as condições e as características peculiares do avanço da frente de calor num sólido irradiado por um laser potente, em diversas configurações operacionais, investigamos, em particular, os efeitos da forma espacial e duração do pulso do laser, condutividade térmica e da difusividade térmica da amostra, assim como os efeitos de variações nas grandezas físicas que interferem no processo de acoplamento laser-sólido, tais como a refletividade e o coeficiente de absorção, sobre a forma e evolução temporal das isotermas nas amostras. Isto se dá porque a variação da temperatura afeta todos os parâmetros físicos que regem o processo de aquecimento a laser. Em nosso estudo consideramos, além de amostras homogêneas, amostras estratificadas de duas e três camadas, e amostras intrinsicamente heterogêneas, i.e., amostras onde a condutividade e difusividade térmicas variam continuamente com a profundidade da amostra. Para obter a distribuição temporal e espacial da temperatura num sólido aquecido localmente por um laser, e proceder os estudos acima delineados, nossa abordagem partiu especificamente de uma versão não-linear da equação parabólica para difusão de calor , porém com estrita observação dos limites de validade da teoria de Fourier. Além da não-linearidade que advém da dependência explícita dos parâmetros térmicos do material com a temperatura, interessou-nos também, investigar, em detalhe, os efeitos da variação correspondente da refletividade e coeficiente de absorção. A metodologia de tratamento que demos ao problema envolve a solução numérica das equações linear e não-linear de difusão de calor. Desenvolvemos e exploramos um novo algoritmo, específico para tratar a formulação dada a questão no presente trabalho. Nele, a discretização das funções e derivadas que aparecem na equação de difusão é feita através do método das diferenças finitas. Usamos uma versão modificada, que desenvolvemos, da formulação de Crank - Nicholson para obtermos um sistema de equações algébricas acopladas, que foi resolvido pelo método iterativo das sobre relaxações sucessivas (SOR). A implementação deste método foi feita em linguagem FORTRAN, executada no computador IBM 3090 da UNICAMP, e posteriormente, em estação de trabalho SUN-SPARC II. Em resumo, os cálculos com base em nosso modelo levaram-nos a concluir que é possível, em princípio, controlar a forma e a velocidade de avanço da frente de calor (isoterma de fusão) num sólido, a temperatura máxima no centro focal, o tempo necessário para alcançá-la e as taxas de aquecimento e resfriamento, dentre outros, atuando-se judiciosamente tanto sobre os parâmetros térmicos como sobre os parâmetros ópticos da amostra. Por exemplo, ao tratar com as amostras estratificadas (camadas sucessivas com propriedades adequadamente diferenciadas) ficou evidente uma clara tendência da isoterma de fusão a assumir uma conformação cada vez mais cilíndrica, em oposição ao perfil tipicamente cônico da correspondente isoterma em materiais homogêneos. Este efeito se torna ainda mais crítico quando o material tem essas propriedades variando continuamente com a profundidade. Esta Tese, enfim, elucida em detalhe os fundamentos teóricos e práticos que devem ser observados no controle paramétrico do processamento de materiais com laser com vista à obtenção de uma moldagem conformacional, como por exemplo, na micro-perfuração de materiais com lasers / Abstract: Laser processing of materials has undergone substantial development in recent years and there is an ever growing family of materials that are now amenable to such treatment. Yet, some problems in this area are far from settled, and the pertinent scientific research is still responsible for a wealthy of papers. This Thesis is a contribution towards some of these problems. Specifically, we have considered in depth and in breadth the problem related to the possibility of parametric control of the laser heating. We meant to studying its influence upon the controlled shaping of holes in laser microdril1ing processes. A full model and its numerical implementation have been developed accordingly and applications under different conditions have been considered. In particular, in a careful study of the heat front surface advance in a laser heated solid under different operational configurations, we have dealt with the effects upon the form and evolution of the fusion isotherm in the sample, coming from the shape and length of the laser pulse, the changes in the thermal conductivity and in the thermal diffusivity, as well as those in other physical variables interfering in the laser vs. Solid interaction, such as the optical reflectivity and absorption coefficient. Such effects are due to the fact the temperature affects all the physical parameters involving the laser heating process. Our studies were applied to homogeneous samples and to both stratified samples(with two and three layers) and intrinsically heterogeneous samples, e.g., those where such properties as thermal conductivity and thermal diffusivity vary continuously with depth. To calculate spatial and temporal temperature distributions in the laser heated sample and carry on the forementioned studies, we resorted to a formulation based on the mathematically non-linear heat parabolic equation, under strict observation of the bounds imposed by Fourier law. Thus, besides investigating the effects of the non-linearity that arise from both thermal parameters of the material being temperature dependent, we have also considered , in detail, the effects of the corresponding variations in the reflectivity and absorption coefficient. The calculations were based on a procedure that resorted to the use of Kirchoff transform followed by numerically solving the resulting equation under the given boundary conditions using finite differences through our modified version of the Crank-Nicholson scheme and a numerical iteration that explored the successive over relaxation (SOR) method. This was implemented by coding a corresponding program in FORTRAN to run in the IBM 3090 vector processing computer which, later on, was also adapted to run in SUN-SPARC II workstations. To sum up, our model calculations took us to conclude that, in principle, it is possible to control both shape and speed of the laser heating front (fusion isotherm), the maximum focal temperature, the time it takes to reach it and the heating and cooling rates, among others, by judiciously acting upon both the thermal and the optical sample parameters. For example, in the case of stratified samples (several layers in succession having adequately differentiated properties) it became clear that there appears a clear trend on the fusion isotherm towards becoming gradually more cylindrical in shape, as opposed to the typical conical shape exhibited by the corresponding isotherm in laser heated homogeneous materials. This behavior can be seen to be even more critical when we one takes on a sample where these properties vary continuously with depth. Overall, this Thesis discloses in detail the theoretical and practical foundations that have to be considered when the parametric control of the laser processing of a material, to achieve conformational molding, e.g. in laser microdrilling of materials, is at issue / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-04-11T18:09:47Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ProcessosRelaxacaoSistemas.pdf: 1260132 bytes, checksum: ad4fe6b7c854c1f14a57345a390d826a (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-05-04T13:56:21Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ProcessosRelaxacaoSistemas.pdf: 1260132 bytes, checksum: ad4fe6b7c854c1f14a57345a390d826a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-04T13:56:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ProcessosRelaxacaoSistemas.pdf: 1260132 bytes, checksum: ad4fe6b7c854c1f14a57345a390d826a (MD5) Previous issue date: 1985-08-16 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FAPESP - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo / Utilizamos o método do operador estatístico de não-equilíbrio desenvolvido, por D. N. Zubarev, baseado no formalismo da entropia máxima de E. T. Jaynes, para derivar um conjunto de equações de transporte que descrevem a evolução temporal de um plasma de semicondutor altamente excitado. A partir deste conjunto de equações obtemos a evolução temporal das variáveis termodinâmicas intensivas de interesse para a descrição do processo de relaxação do plasma, e aplicamos ao estudo dos semicondutores GaAs, CdS e CdSe.

Orientador: Marko A. Rojas Medar / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-07-23T21:34:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 OrtegaTorres_ElvaEliana_D.pdf: 5966361 bytes, checksum: f08e9f1f1c04a07735054d7ca6ea4112 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Não informado / Abstract: Not informed / Doutorado / Doutor em Matemática Aplicada

Orientador: Samuel Rocha de Oliveira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-08T22:23:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 D'Afonseca_LuisAlberto_D.pdf: 4257675 bytes, checksum: 54debc66eff41b6c8b450adbcfc3bab6 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Nesse trabalho delineamos a teoria clássica para o campo de Einstein-Yang-Mills e elaboramos um conjunto particular de equações para obtermos soluções numéricas. Estudamos dois casos com simetria espaço-temporal: Simetria esférica com campo auto-gravitante e simetria axial no espaço-tempo de Minkowski. Utilizamos métodos numéricos das linhas para fazer a evolução temporal dos campos discretizados. No caso com simetria esférica, os campos são discretizados por diferenças finitas e no caso da simetria axial comparamos as discretizações por métodos Pseudo-Espectrais e por diferenças finitas. Para evolução temporal um método auto-adaptativo de Runge-Kutta é empregado. Na simulação dos campos de Yang-Mills auto-gravitantes com simetria esférica mostramos a evolução da implosão e explosão de uma casca energética sem formação de buraco negro nem de corpo estável. No caso com simetria axial além da implosão e explosão de pulsos de cores diferentes dos campos de Yang-Mills, geramos também várias soluções dinâmicas em que vemos o transiente do intercâmbio de energia entre essas cores / Abstract: In this work we outline the classic theory of Einstein-Yang-Mills fields and work out a set of particular equations suited for numerical simulations. We consider two special cases with space-time symmetries: self-gravitating spherical symmetric and axially symmetric field on a Minkowski space-time. We use the numerical method of lines for time evolution of discretized fields. On the spherical symmetric case, the fields are discretized by finite differences and on the axial symmetric case we compare the field discretization by the pseudo-spectral method and finite differences method. For time stepping we use a self-adaptive Runge-Kutta method. In the simulation of Yang-Mills self-gravitating fields with spherical symmetry we show the evolution of implosion and explosion of a energetic shell without black hole or stable body formation. In the axial symmetric case besides implosion and explosion of pulses of different colours of Yang-Mills fields, we also generate several dynamic solutions that display the transient of the energy exchange among these colours / Doutorado / Fisica-Matematica / Doutor em Matemática Aplicada

CAPES / A resolução de equações polinomiais com coeficientes racionais consiste em parte significativa da história do desenvolvimento da álgebra. O problema era encontrar fórmulas que expressassem uma raiz por meio de operações aritméticas efetuadas sobre a equação original, isto é, determinar a resolubilidade por radicais da equação. O trabalho de vários matemáticos culminou, no século XVI, com a obtenção das fórmulas para a resolução de equações polinomiais de grau menor ou igual a 4. Três séculos depois, Niels Abel mostrou que não é possível obter uma fórmula para a equação geral de grau 5. Finalmente, Evariste Galois resolveu completamente o problema estudando o grupo de permutação das raízes e estabelecendo as condições exatas para a resolubilidade de uma equação polinomial. Neste trabalho apresentamos um breve histórico da obtenção de fórmulas para as raízes das equações de grau menor ou igual a 4 e a essência da matemática envolvida no estudo da resolubilidade por radiciais de equações polinomiais de grau maior ou igual a 5. / The solvability by radicals of polynomial equations with rational coefficients is an important part of the history of algebra. The problem was to express a root by means of basic arithmetic operations and radicals. Formulas to solve polynomial equations of degree lower than or equal to 4 were obtained in XVIth century. About three centuries later, Niels Abel showed that it is not possible to find a formula for the general equation of degree 5. Finally, Evariste Galois solved the problem by studying the permutations groups, establishing the exact conditions for the solvability of a polynomial equation. In this work we present a brief history of the classic formulas for the roots of equations with degree lower or equal to 4. Then we study solvability by radicals of polynomial equations of degree higher than or equal to 5.

CAPES / A resolução de equações polinomiais com coeficientes racionais consiste em parte significativa da história do desenvolvimento da álgebra. O problema era encontrar fórmulas que expressassem uma raiz por meio de operações aritméticas efetuadas sobre a equação original, isto é, determinar a resolubilidade por radicais da equação. O trabalho de vários matemáticos culminou, no século XVI, com a obtenção das fórmulas para a resolução de equações polinomiais de grau menor ou igual a 4. Três séculos depois, Niels Abel mostrou que não é possível obter uma fórmula para a equação geral de grau 5. Finalmente, Evariste Galois resolveu completamente o problema estudando o grupo de permutação das raízes e estabelecendo as condições exatas para a resolubilidade de uma equação polinomial. Neste trabalho apresentamos um breve histórico da obtenção de fórmulas para as raízes das equações de grau menor ou igual a 4 e a essência da matemática envolvida no estudo da resolubilidade por radiciais de equações polinomiais de grau maior ou igual a 5. / The solvability by radicals of polynomial equations with rational coefficients is an important part of the history of algebra. The problem was to express a root by means of basic arithmetic operations and radicals. Formulas to solve polynomial equations of degree lower than or equal to 4 were obtained in XVIth century. About three centuries later, Niels Abel showed that it is not possible to find a formula for the general equation of degree 5. Finally, Evariste Galois solved the problem by studying the permutations groups, establishing the exact conditions for the solvability of a polynomial equation. In this work we present a brief history of the classic formulas for the roots of equations with degree lower or equal to 4. Then we study solvability by radicals of polynomial equations of degree higher than or equal to 5.

Orientador: Katia Lucchesi Cavalca Dedini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-19T16:37:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_EvertonNogueira_M.pdf: 5132802 bytes, checksum: 225e85d3342a471d6630511c11ffdf77 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: As máquinas rotativas cujos eixos são suportados ou direcionados por mancais hidrodinâmicos possuem certos comportamentos dinâmicos característicos. Quando o rotor está em movimento o atrito viscoso do filme de óleo e o movimento relativo entre as partes internas do eixo e do mancal produzem uma distribuição de pressões. A pressão atuando sobre a superfície do rotor provoca uma força hidrodinâmica não-linear, dependente de sua posição no mancal, da velocidade de rotação e das condições do fluido. O conhecimento dessas forças é de fundamental importância na análise do movimento vibratório para os equipamentos. O trabalho consiste na apresentação da dedução de modelos matemáticos não-lineares que possam representar a força hidrodinâmica exercida pelo óleo dos mancais sobre uma máquina rotativa vertical de rotor flexível. As forças não lineares são avaliadas por um método analítico baseado na posição orbital do eixo do rotor. Essas forças, assim como o desbalanceamento excêntrico, são as fontes de excitação do sistema, e estão incluídas na equação de seu movimento. Uma característica particular do método é a rapidez da solução para as forças não-lineares. Para complementar o trabalho, o comportamento dinâmico característico do sistema à esta excitação é analisado pelas amplitudes das órbitas mostradas graficamente para algumas condições de operação / Abstract: Rotating machinery possessing rotors which are supported or guided by journal bearings has certain characteristic dynamical behavior. When a rotor is running, the viscous friction in the oil film and the relative movement among the internal part generates a pressure distribution inside. This pressure acting upon the rotor surface yields a non-linear hydrodynamic force which depends on its position and the fluid condition in the journal bearings. The acknowledgment of these forces is of fundamental importance in the analysis of the vibratory motion for the equipments. This work consists in the presentation of non-linear mathematical models that are able to represent the hydrodynamic force exerted by the oil in the bearings of a rotating machine, assembled on a vertical and flexible shaft. The non-linear forces are evaluated using an analytical method based in the orbital position of the rotor axis. These forces, as well as those from eccentric unbalance, are the excitation sources for the system and are included in its equation of motion. A particular characteristic of this method is the speed obtained to calculate the non-linear forces. In order to complete the work, the characteristic dynamical behavior of the system to this excitation is analyzed by means of the orbits graphically plotted for some running conditions / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica