El objetivo de esta memoria es el estudio y desarrollo de aplicaciones de computación general en tarjetas gráficas. Los avances tecnológicos han permitido que hardware especializado para la visualización de imágenes sea lo suficientemente poderoso como para implementar en sus procesadores programas que son habitualmente asociados a las CPU. Esta memoria explora y evalúa el uso de estos recursos para aplicaciones numéricas y de generación de mallas. Para este objetivo se ha desarrollado una aplicación que simula la dinámica de fluidos y se exploró la posibilidad de aplicar algoritmos de refinado de mallas. Este tipo de algoritmos son intensivos en cómputo, ya que necesitan solucionar ecuaciones diferenciales usando métodos numéricos. Aplicando los conceptos que se requieren para programar este tipo de algoritmos a una GPU se busca optimizar su rendimiento y lograr una funcionalidad completa. A través de la memoria se explican los conceptos matemáticos detrás de la mecánica de fluidos, y se describe la forma en la que se pueden descomponer para su posterior implementación en un procesador gráfico, que es altamente paralelo, y tiene diferencias sustanciales con la arquitectura de un procesador general. No se pudo aplicar un algoritmo en la GPU de refinamiento de mallas debido a limitantes físicas de su arquitectura, pero el estudio es útil para futuras investigaciones. En conclusión, el programa creado muestra que es posible la adaptación de tales algoritmos, en hardware que a pesar de no estar diseñado para ellos entrega los mismos resultados que si fuesen programados de forma habitual. Esto además libera recursos que pueden ser utilizados para otros fines, o el uso de ambos procesadores, el CPU y la GPU, para la creación de programas que se ejecuten de forma más rápida y eficiente debido a la mayor cantidad de recursos disponibles

Tese (doutorado)- Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:05:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 323449.pdf: 7173306 bytes, checksum: 58fc05906e186577b1be51badd106422 (MD5) Previous issue date: 2013 / A presente tese trata da sistematização do processo de projeto pa-ra sistemas hidráulicos com o uso de fluidos biodegradáveis. Atualmen-te a tendência de aumento de potência nos sistemas hidráulicos é alcan-çada por meio do emprego de maiores pressões de operação e conse-quentemente, utilizando componentes menores. Altas pressões implicam em maior possibilidade de vazamentos e, por conseguinte, derramamen-to de fluido. Esses acidentes podem trazer sérios prejuízos ao meio am-biente como, por exemplo, no setor de geração de energia elétrica, e em especial nas Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCH´s), cujos volumes de fluido hidráulico mineral são da ordem de centenas de litros e que usu-almente operam desassistidas e monitoradas a distância, de forma que não é possível agir rapidamente para evitar que eventuais vazamentos contaminem os recursos hídricos. Outra perspectiva deste problema refere-se aos derrames existentes em sistemas hidráulicos móveis como, por exemplo, máquinas agrícolas, onde estudos indicam que são derra-mados anualmente no solo de cultivos milhares de litros de óleo mineral conseqüente de falhas e vazamentos nestes sistemas hidráulicos. Neste contexto e com o intuito de evitar ou mitigar a questão do risco ambien-tal, identifica-se no Brasil e no mundo um caminho de incentivos a pro-cura de desenvolvimento de sistemas e/ou produtos ecologicamente corretos, tal como o uso crescente de fluidos biodegradáveis nos siste-mas hidráulicos de potência, substituindo o atualmente usado fluido mineral. Sendo assim, no presente trabalho apresenta-se uma solução para o projeto de sistemas hidráulicos que possam empregar fluidos biodegradáveis, a qual foca-se na sistematização de procedimentos para especificação e análise dos requisitos de sistemas hidráulicos, com o fim de adequar e otimizar o desempenho e a vida útil dos componentes as-sim como do próprio fluido. Com estratégias adequadas de projeto, em-pregando-se conceitos de sistemas hidráulicos, análise de fluidos, moni-toração e tecnologia ambiental, a sistematização de projeto garante a minimização dos problemas intrínsecos na utilização de fluidos biode-gradáveis nos sistemas hidráulicos apresentando ao mesmo tempo, uma solução no âmbito ecológico e de projeto para o desenvolvimento de novas tecnologias para os sistemas hidráulicos, seja na área industrial ou móbil. A estruturação da sistematização é orientada por meio do desen-volvimento de um protótipo de sistema computacional inteligente, utili-zando a técnica de sistema baseado no conhecimento (SBC). Baseando-se nos requisitos de projeto, o protótipo incorpora critérios para análise e tomada de decisão, o qual resulta na seleção (especificação) de um ou vários fluidos biodegradáveis, a seleção dos principais componentes do circuito hidráulico, assim como a definição de diretrizes de monitoração do sistema hidráulico. Finalmente, a sistematização sintetizada no protó-tipo SBC é verificada e validada por meio de avaliações de especialistas de diferentes domínios de conhecimento. <br> / Abstract : This thesis deals with the systematization of design process for hydraulic systems using biodegradable fluids. Nowadays, the trend in power increase in hydraulic systems is achieved through of the use of high operating pressures and therefore, using small components. High pressures require a greater chance of leakage and as result, spilling of fluid. These accidents can cause serious damage to the environment, for example, in the electric power generation sector, especially in the Small Hydro Power (SHP), whose volume of mineral hydraulic fluid is the order of hundreds of liters and usually operate unattended and moni-tored from a distance, so that it is not possible to act quickly to prevent contamination of water resources due to any incidental leaks. Another perspective to this problem relate to leakage existing in hydraulic mo-bile systems, for example, agricultural machines, where studies indicate that are annually poured on farmland thousands of liters of mineral oil, resulting from failures and leakages in these hydraulic systems. In this context and in order to avoid or mitigate the issue of environmental risk is identified in Brazil and the world a way of incentives in search of systems development and / or environmentally friendly products, such as the increasing use of biodegradable fluids in hydraulic systems, re-placing currently used mineral fluid. Therefore, in this work a solution for the design of hydraulic systems that may employ biodegradable fluids is proposed, which focuses on the systematization of procedures for specifying and analyzing the requirements of hydraulic systems in order to adapt and optimize the performance and component life, as well as the fluid itself. With appropriate strategies of design, using concepts of hydraulic systems, fluid analysis, monitoring, and environmental technology, the systematization guarantees the minimization of the problems inherent in the use of biodegradable fluids in hydraulic sys-tems, where is presented at the same time a solution within ecological and design scopes for the development of new technologies for hydrau-lic systems, whether in industrial or mobile sector. The structuring of the systematization is oriented through the development of a computational intelligent system prototype, using the technique of the knowledge-based system (SBC). Based on the design requirements, the prototype incorporates criteria to analysis and decision making, which results in the selection (specification) of one or various biodegradable fluids, the selection of the main components of the hydraulic circuit, well as defini-tion of guidelines monitoring of the hydraulic system. Finally, the sys-tematization which is encapsulated in the prototype is verified and vali-dated by expert reviews of different knowledge domains.

A excitação dos modos acoplados vibroacústicos de um sistema, essencialmente em baixas freqüências, amplifica-se devido à ressonância, modificando o campo acústico interno e gerando regiões vizinhas de alta e baixa pressão acústica. O desconforto decorrente deste fato pode ser diminuído ou eliminado, dependendo das possibilidades de se evitar o casamento das freqüências naturais acoplada, com as freqüências naturais dos sistemas de transmissão e das fontes excitadoras. O tratamento de problemas acoplados considerando a interação fluido - estrutura existente, a exemplo dos sistemas vibroacústicos, vem sendo com o passar dos anos, diante da maior disponibilidade de ferramentas analíticas, numéricas e experimentais, um desafio possível de solução e de alvo constante de pesquisa em diversos segmentos tecnológicos da indústria aeronáutica, automotiva, nuclear, civil, biomecânica, etc. O desenvolvimento da análise e otimização numérica em modelos vibroacústicos, tema desta pesquisa, sob condições de contorno definidas, é importante não só para compreensão do fenômeno físico, mas também para se adquirir sensibilidade quanto aos fatores que influenciam a resposta vibroacústica em diferentes sistemas, onde a interação fluido-estrutura deve ser considerada. Dentre os objetivos da pesquisa consideram-se, o desenvolvimento analítico de uma formulação simples para a análise modal de sistemas vibroacústicos tridimensionais, a implementação computacional dessa formulação para comparação com os resultados advindos de um programa comercial disponível, e a solução modal com aplicação da otimização em sistemas vibroacústicos. A metodologia da pesquisa utiliza um tratamento analítico para modelagem do domínio estrutural, do domínio fluido e do acoplamento fluido-estrutura, através de uma discretização por elementos finitos, contextualizando a análise modal por meio de uma formulação matricial assimétrica u-p, em deslocamento u da estrutura e da pressão p do fluido. Na seqüência, avalia-se a otimização numérica em sistemas vibroacústicos, explorando-se alguns tipos de funções objetivo, dentre elas, a otimização da massa estrutural ou de uma freqüência acoplada pré-definida, onde as variáveis de otimização estão relacionadas aos parâmetros dimensionais da estrutura, caracterizando um problema de otimização dimensional. Considerando os valores das freqüências naturais do sistema estrutural e do sistema fluido desacoplado em quatro sistemas vibroacústicos, assim como os valores das freqüências naturais e as formas modais dos modos acoplados, observa-se se as franjas de pressão no fluido seguem a forma da deformação da estrutura ou vice-versa, e com isso é possível verificar se é a estrutura ou o fluido que predomina no modo acoplado. Esses resultados possibilitam o controle modal do sistema vibroacústico. / The structure-acoustic coupled modes excitement of a system, essentially in low frequencies, are amplified due to the resonance, modifying the internal acoustic field and generating areas of high and low acoustic pressure near this field. The discomfort resulting of this fact can be decreased or eliminated, depending on the possibilities to avoid the union of the coupled natural frequencies with the natural frequencies of the transmission systems and the excitation sources. The coupled problems treatment considering the existing fluid-structure interaction, as an example of the structure-acoustic systems, has become throughout the years, before a larger readiness of analytical, numerical and experimental tools, a challenge of possible solution and constant target of research in several technological segments, such as the aeronautical, automotive, nuclear, civil, biomechanics industry, etc. The analysis development and numerical optimization in structure-acoustic models, subject of this research, under defined contour conditions, is important not only to understand the physical phenomenon, but also to acquire sensibility as for the factors that influence the structure-acoustic answer in different systems, where the fluid-structure interaction must be considered. The research has as objectives the analytic development of a simple formulation for the modal analysis of three-dimensional structure-acoustic systems, the computational implement of that formulation for the comparison with the results originated from an available commercial program, and the modal solution with the optimization application in structure-acoustic systems. The research methodology uses an analytical treatment for modeling the structural domain, the fluid domain and the fluid-structure coupled, through the discretization for finite elements, presenting the modal analysis through a up asymmetric matrix formulation, in displacement u of the structure and the pressure p of the fluid. In the sequence, the numerical optimization is evaluated in structure-acoustic systems, being some types of objective functions explored, such as the structural mass optimization or a pre-defined frequency coupled, where the optimization variables are related to the dimensional parameters of the structure, characterizing a problem of dimensional optimization. Considering the values of the structural system natural frequencies and the fluid system uncoupled in four structure-acoustic systems, as well as the values of the natural frequencies and the modal forms of the coupled modes, it is observed if the pressure patterns in the fluid follow the deformation form of the structure or vice-versa, and then it is possible to verify if it is the structure or the fluid that prevails in the coupled mode. These results make the modal control of the structureacoustic system possible.

A importância dos estudos sobre as espécies de Valeriana brasileiras tem sido estimulada para se obter quantidades viáveis de compostos fitoterápicos que possam ser economicamente explorados. Neste trabalho procedeu-se ao estudo da composição química de dos óleos voláteis obtidos por aparelho modificado de Clevenger de sete espécies de Valeriana (V. chamaedryfolia, V. eichleriana, V. eupatoria, V. glechomifolia, V. salicariifolia, V. scandens e V. tajuvensis.) usando-se a Cromatografia Gasosa (com detectores de ionização por chama e espectrometria de massas) aliada ao uso de padrões e dos Índices de Retenção de Kovatz. Foram identificados 243 compostos. Três espécies de Valeriana tiveram mais de 92 % dos compostos identificados e duas outras espécies, 86 %. Os resultados foram comparados com os dados apresentados para V. officinalis L. Foi estabelecida a separação em dois grupos pela correlação do conjunto de variáveis multivariadas e a análise de componentes principais (PCA) selecionou os compostos que contribuíram significativamente para o agrupamento ou dispersão de espécies Valeriana. Também foram realizadas extrações com fluido supercrítico (SFE) para a espécie V. tajuvensis, usando dois solventes extratores (CO2 e propano). O rendimento percentual obtido na SFE foi superior ao do hidrodestilado (cleavenger). Houve a detecção de compostos ainda não relatados para a espécie, como a vitamina E, o g-tocoferol, esqualeno e estigmasterol. A partir do levantamento estatístico das espécies de maior similaridade química, foram estabelecidos estudos relacionados à extração por maceração (EMAC), extração por Sohxlet (ESOX), extração por ultra-som (USE) e a extração acelerada por solventes (ASE) empregando a mistura solvente etanol:água (70:30 - v/v) para três espécies (V. chamaedryfolia, V. glechomifolia e V. tajuvensis) tendo o ultra-som apresentado melhores resultados, evidenciando a presença de 49 diferentes compostos entre eles polissacarídeos, aminoácidos, monoterpenos, sesquiterpenos, catequina, cumarina, flavona, valepotriato e amidas. A Cromatografia Gasosa foi a ferramenta fundamental na análise de óleos e extratos. / The importance of studies on the species of Brazilian Valeriana has been encouraged to obtain viable quantities of phytotherapic compounds that can be economically exploited. This work was carried out to study the chemical composition of volatile oils obtained by the modified Clevenger apparatus of seven species of Valeriana (V. chamaedryfolia, V. eichleriana, V. eupatoria, V. glechomifolia, V. salicariifolia, V. scandens and V. tajuvensis) using the gas chromatography (with flame ionization and mass spectrometry detection) coupled with the use of standards and Kovatz Retention Indices. We identified 243 compounds. Three species of Valeriana had more than 92 % of the identified compounds and two other species, 86 %. The results were compared with data presented for V. officinalis L. Statistically, it was possible to separate them into two groups by correlating the set of variables and multivariate principal component analysis (PCA) selecting the compounds that contributed significantly to the clustering or dispersion of Valeriana species. It was also performed the supercritical fluid extraction (SFE) of the V. tajuvensis using two solvent extractors (CO2 and propane). The yield obtained in SFE was higher than those obtained by hydro-distillation (cleavenger). In these extracts it was achieved some compounds that were not yet reported, such as vitamin E, a -tocopherol, squalene and stigmasterol. From the statistical evaluation of the chemical species, it was established studies on the extraction by maceration (EMAC), Sohxlet (ESOX), ultrasonic (USE) and accelerated solvent (ASE) using a mixture of solvents (ethanol:water - 70:30 v/v) for three species (V. chamaedryfolia, V. glechomifolia and V. tajuvensis). The ultrasound extraction presented better results, showing the presence of 49 different compounds including polysaccharides, amino acids, monoterpenes, sesquiterpenes, catechines, coumarines, flavones, valepotriates and amides. The gas chromatography was the key tool in the analysis of these oils and extracts.

Neste trabalho apresenta-se um algoritmo para a simulação de problemas tridimensionais de interação fluido-estrutura utilizando a técnica de elementos finitos. Um esquema de Taylor-Galerkin de dois passos e elementos tetraédricos lineares são empregados para o fluido, que pode ser compressível ou incompressível. É adotada uma formulação lagrangeana-euleriana arbitrária (ALE), compatível com o movimento da interface fluidoestrutura. Um método ftacionado de correção de velocidade é utilizado para os fluidos incompressíveis. A estrutura é analisada usando elementos triangulares com três nós e seis graus de liberdade por nó (três componentes de deslocamentos e três componentes de rotação). Os efeitos da não-linearidade geométrica são incluídos. O método de Newmark é empregado para integrar no tempo as equações dinâmicas de equilíbrio, usando-se uma descrição lagrangeana atualizada. O sistema de equações alge'bricas é solucionado através do método dos gradientes conjugados e o sistema não-linear, resultante de deslocamentos e rotacões finitas da estrutura, é solucionado com um esquema incremental-iterativo. O código é otimizado para aproveitar as vantagens do processamento vetorial.

Orientador: Eduardo Carlos Bianchi / Banca: Ivaldo de Domenico Valarelli / Banca: Arthur Alves Fiocchi / Resumo: A aplicação da mínima quantidade de lubrificante (MQL) na usinagem dos metais começaram a ser estudados como alternativa para reduzir o uso dos fluidos de corte, para poder atingir uma produção mais limpa e menos prejudicial ao meio ambiente e aos trabalhadores, na retificação, apesar de ser considerada uma técnica inovadora no aspecto ambiental, sua aplicação é restrita devido à geração excessiva de calor e ao entupimento dos poros do rebolo causado pelos cavacos, e isto prejudica a qualidade final do produto e aumenta o desgaste da ferramenta. Esta pesquisa buscou aprimorar o uso do MQL utilizando óleo solúvel sintético da Quimatic Tapimatic ME-2. Além de usar o jato com a mistura ar e óleo e proporções de água injetado na interface rebolo-peça à alta velocidade um jato de ar comprimido, foi utilizado na superfície de corte do rebolo para minimizar o empastamento do rebolo gerado durante o processo de usinagem pela mistura formada pelo óleo do MQL mais os cavacos. Foram realizados ensaios na retificação cilíndrica externa de mergulho do aço ABNT 4340, temperado e revenido com dureza média de 54 HRC, usando rebolo de nitreto de boro cúbico (CBN) com ligante vitrificado. Os métodos de lubri-refrigeração propostos foram o convencional com fluido em abundância e o MQL (sem limpeza da superfície de corte do rebolo) e MQL (com a limpeza, utilizando o ângulo de incidência do ar comprimido na superfície de corte do rebolo fixo a 30 graus). Este ângulo foi escolhido por ser a ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The application of minimum quantity of lubricant (MQL) on machining of metals has emerged as an alternative to reduce the abundance of cutting fluids and then achieve a cleaner production. In grinding, although considered a breakthough technique in the environmental aspect, its application is restricted due to excessive generation of heat and grinding wheel loading caused by the chips, damaging the final product quality and increassing tool wear. The objective of this research was to improve the MQL technique synthetic soluble oil Quimatic Tapmatic ME-2 using beyond the jet with air mixture and oil and water proportios using an additional jet of compressed air to clean the clogged pores of the wheel. Grinding wheel in tests were performed in cylindrical plunge grinding of the ABNT 4340 steel, quenched and tempered (54 HRc), with a vitrified cubic horon nitride (CBN). The suggested methods of lubrification were conventional (abundant fluid), MQL (that without the use of air jet to cleaning the wheel) and MQL plus cleaning system using the angle of incidence of the compressed air on the cutting surface of the grinding wheel fixed to 30 degrees. Other authors chose This angle to be the best condition shown in the works. This performance was evaluated based on analysis of the process output variables: roughness, diametric wear of the grinding, roundness, and metallographic analysis plus microhardness measurements of the grounded surface to verify thermal damage incidence. The results showed the possibility of implementing the technique of cleaning as a tehcnological enhancement to minimum quantity of lubrificant in the grinding, reducing the use of cutting fluids. The tecnique MQL plus cleaning system, in a specific indicent angle of the compressed air was extremely efficient, resulting in better surface finish, reduced tool wear and free of thermal damage when compared with conventional methods without cleaning of the wheel / Mestre

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-04-25T20:37:14Z No. of bitstreams: 1 RosimeireFilgueiraCosta_DISSERT.pdf: 1863855 bytes, checksum: 98da8847b8f23900b5d51e026eebbf2e (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-04-27T00:02:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RosimeireFilgueiraCosta_DISSERT.pdf: 1863855 bytes, checksum: 98da8847b8f23900b5d51e026eebbf2e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-27T00:02:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RosimeireFilgueiraCosta_DISSERT.pdf: 1863855 bytes, checksum: 98da8847b8f23900b5d51e026eebbf2e (MD5) Previous issue date: 2015-07-24 / Neste trabalho, foi investigado o efeito da adi??o de poliacrilamida parcialmente hidrolisada (HPAM) e bentonita nas propriedades f?sico-qu?micas de fluidos de perfura??o aquosos. Duas formula??es foram avaliadas: a formula??o F1, que foi utilizada como refer?ncia, contendo carboximetilcelulose (CMC), ?xido de magn?sio (MgO), calcita (carbonato de c?lcio ? CaCO3 ), goma xantana, cloreto de s?dio (NaCl) e triazina (bactericida); e a formula??o F2, contendo HPAM em substitui??o a CMC e bentonita em substitui??o ? calcita. Os fluidos preparados foram caracterizados quanto ?s propriedades reol?gicas, a lubricidade e o volume de filtrado. A calcita foi caracterizada por granulometria e an?lise termogravim?trica (TGA). A formula??o F2 apresentou controle de filtra??o ? temperatura de 93 ?C 34 mL, enquanto a F1 apresentou filtra??o total. O coeficiente de lubricidade da formula??o F2 foi 0, 1623 e o da F1 0, 2542, acarretando uma redu??o de torque de 25% para F1 e de 52% para F2, comparado ? ?gua. Na temperatura de 49 ?C e taxa de cisalhamento 1022 s ?1 , as viscosidades aparentes foram 25, 5 e 48 cP para as formula??es F1 e F2, respectivamente, evidenciando maior resist?ncia t?rmica para F2. Com a comprova??o da maior estabilidade t?rmica de F2, um planejamento fatorial foi realizado, a fim de determinar as concentra??es de HPAM e de bentonita de melhor desempenho nos fluidos. O planejamento estat?stico gerou superf?cies de resposta indicando as melhores concentra??es de HPAM (4, 3 g/L) e de bentonita (28, 5 g/L) para se alcan?ar propriedades melhoradas dos fluidos (viscosidade aparente, viscosidade pl?stica, limite de escoamento e volume de filtrado) com 95% de confian?a, assim como as correla??es entre esses fatores (concentra??es de HPAM e bentonita). Os testes de envelhecimento t?rmico indicaram que as formula??es contendo HPAM e bentonita podem ser utilizadas ? temperatura m?xima de 150 ?C. A an?lise do reboco formado ap?s filtra??o dos fluidos por Difra??o de Raios X indicou intera??es espec?ficas entre a HPAM e a bentonita, justificando a maior estabilidade t?rmica do fluido F2 comparado ao F1, que suporta temperatura m?xima de 93 ?C. / In this study, we investigated the effect of addition of partially hydrolyzed polyacrylamide (HPAM) and bentonite in the physicochemical properties of acquous drilling fluids. Two formulations were evaluated: F1 formulation, which was used as reference, containing carboxymethylcellulose (CMC), magnesium oxide (MgO), calcite (calcium carbonate - CaCO3 ), xanthan gum, sodium chloride (NaCl) and triazine (bactericidal); and F2, containig HPAM steady of CMC and bentonite in substituition of calcite. The prepared fluids were characterized by rheological properties, lubricity and fluid loss. Calcite was characterized by granulometry and thermal gravimetric analysis (TGA). The formulation F2 presented filtration control at 93?C 34 mL while F1 had total filtration. The lubricity coefficient was 0.1623 for F2 and 0.2542 for F1, causing reduction in torque of 25% for F1 and 52 % for F2, compared to water. In the temperature of 49 ?C and shear rate of 1022 s ?1 , the apparent viscosities were 25, 5 and 48 cP for F1 and F2 formulation, respectively, showing greater thermal resistance to F2. With the confirmation of higher thermal stability of F2, factorial design was conducted in order to determine the HPAM and of bentonite concentrations that resulted in the better performance of the fluids. The statistical design response surfaces indicated the best concentrations of HPAM (4.3g/L) and bentonite (28.5 g/L) to achieve improved properties of the fluids (apparent viscosity, plastic viscosity, yield point and fluid loss) with 95% confidence, as well as the correlations between these factors (HPAM and bentonite concentrations). The thermal aging tests indicated that the formulations containing HPAM and bentonite may be used to the maximum temperature until 150 ?C. The analyze of the filter cake formed after filtration of fluids by X-ray diffraction showed specific interactions between the bentonite and HPAM, explaining the greater thermal stability of F2 compared to the fluid F1, that supports maximum temperature of 93 ?C.

A excitação dos modos acoplados vibroacústicos de um sistema, essencialmente em baixas freqüências, amplifica-se devido à ressonância, modificando o campo acústico interno e gerando regiões vizinhas de alta e baixa pressão acústica. O desconforto decorrente deste fato pode ser diminuído ou eliminado, dependendo das possibilidades de se evitar o casamento das freqüências naturais acoplada, com as freqüências naturais dos sistemas de transmissão e das fontes excitadoras. O tratamento de problemas acoplados considerando a interação fluido - estrutura existente, a exemplo dos sistemas vibroacústicos, vem sendo com o passar dos anos, diante da maior disponibilidade de ferramentas analíticas, numéricas e experimentais, um desafio possível de solução e de alvo constante de pesquisa em diversos segmentos tecnológicos da indústria aeronáutica, automotiva, nuclear, civil, biomecânica, etc. O desenvolvimento da análise e otimização numérica em modelos vibroacústicos, tema desta pesquisa, sob condições de contorno definidas, é importante não só para compreensão do fenômeno físico, mas também para se adquirir sensibilidade quanto aos fatores que influenciam a resposta vibroacústica em diferentes sistemas, onde a interação fluido-estrutura deve ser considerada. Dentre os objetivos da pesquisa consideram-se, o desenvolvimento analítico de uma formulação simples para a análise modal de sistemas vibroacústicos tridimensionais, a implementação computacional dessa formulação para comparação com os resultados advindos de um programa comercial disponível, e a solução modal com aplicação da otimização em sistemas vibroacústicos. A metodologia da pesquisa utiliza um tratamento analítico para modelagem do domínio estrutural, do domínio fluido e do acoplamento fluido-estrutura, através de uma discretização por elementos finitos, contextualizando a análise modal por meio de uma formulação matricial assimétrica u-p, em deslocamento u da estrutura e da pressão p do fluido. Na seqüência, avalia-se a otimização numérica em sistemas vibroacústicos, explorando-se alguns tipos de funções objetivo, dentre elas, a otimização da massa estrutural ou de uma freqüência acoplada pré-definida, onde as variáveis de otimização estão relacionadas aos parâmetros dimensionais da estrutura, caracterizando um problema de otimização dimensional. Considerando os valores das freqüências naturais do sistema estrutural e do sistema fluido desacoplado em quatro sistemas vibroacústicos, assim como os valores das freqüências naturais e as formas modais dos modos acoplados, observa-se se as franjas de pressão no fluido seguem a forma da deformação da estrutura ou vice-versa, e com isso é possível verificar se é a estrutura ou o fluido que predomina no modo acoplado. Esses resultados possibilitam o controle modal do sistema vibroacústico. / The structure-acoustic coupled modes excitement of a system, essentially in low frequencies, are amplified due to the resonance, modifying the internal acoustic field and generating areas of high and low acoustic pressure near this field. The discomfort resulting of this fact can be decreased or eliminated, depending on the possibilities to avoid the union of the coupled natural frequencies with the natural frequencies of the transmission systems and the excitation sources. The coupled problems treatment considering the existing fluid-structure interaction, as an example of the structure-acoustic systems, has become throughout the years, before a larger readiness of analytical, numerical and experimental tools, a challenge of possible solution and constant target of research in several technological segments, such as the aeronautical, automotive, nuclear, civil, biomechanics industry, etc. The analysis development and numerical optimization in structure-acoustic models, subject of this research, under defined contour conditions, is important not only to understand the physical phenomenon, but also to acquire sensibility as for the factors that influence the structure-acoustic answer in different systems, where the fluid-structure interaction must be considered. The research has as objectives the analytic development of a simple formulation for the modal analysis of three-dimensional structure-acoustic systems, the computational implement of that formulation for the comparison with the results originated from an available commercial program, and the modal solution with the optimization application in structure-acoustic systems. The research methodology uses an analytical treatment for modeling the structural domain, the fluid domain and the fluid-structure coupled, through the discretization for finite elements, presenting the modal analysis through a up asymmetric matrix formulation, in displacement u of the structure and the pressure p of the fluid. In the sequence, the numerical optimization is evaluated in structure-acoustic systems, being some types of objective functions explored, such as the structural mass optimization or a pre-defined frequency coupled, where the optimization variables are related to the dimensional parameters of the structure, characterizing a problem of dimensional optimization. Considering the values of the structural system natural frequencies and the fluid system uncoupled in four structure-acoustic systems, as well as the values of the natural frequencies and the modal forms of the coupled modes, it is observed if the pressure patterns in the fluid follow the deformation form of the structure or vice-versa, and then it is possible to verify if it is the structure or the fluid that prevails in the coupled mode. These results make the modal control of the structureacoustic system possible.

A importância dos estudos sobre as espécies de Valeriana brasileiras tem sido estimulada para se obter quantidades viáveis de compostos fitoterápicos que possam ser economicamente explorados. Neste trabalho procedeu-se ao estudo da composição química de dos óleos voláteis obtidos por aparelho modificado de Clevenger de sete espécies de Valeriana (V. chamaedryfolia, V. eichleriana, V. eupatoria, V. glechomifolia, V. salicariifolia, V. scandens e V. tajuvensis.) usando-se a Cromatografia Gasosa (com detectores de ionização por chama e espectrometria de massas) aliada ao uso de padrões e dos Índices de Retenção de Kovatz. Foram identificados 243 compostos. Três espécies de Valeriana tiveram mais de 92 % dos compostos identificados e duas outras espécies, 86 %. Os resultados foram comparados com os dados apresentados para V. officinalis L. Foi estabelecida a separação em dois grupos pela correlação do conjunto de variáveis multivariadas e a análise de componentes principais (PCA) selecionou os compostos que contribuíram significativamente para o agrupamento ou dispersão de espécies Valeriana. Também foram realizadas extrações com fluido supercrítico (SFE) para a espécie V. tajuvensis, usando dois solventes extratores (CO2 e propano). O rendimento percentual obtido na SFE foi superior ao do hidrodestilado (cleavenger). Houve a detecção de compostos ainda não relatados para a espécie, como a vitamina E, o g-tocoferol, esqualeno e estigmasterol. A partir do levantamento estatístico das espécies de maior similaridade química, foram estabelecidos estudos relacionados à extração por maceração (EMAC), extração por Sohxlet (ESOX), extração por ultra-som (USE) e a extração acelerada por solventes (ASE) empregando a mistura solvente etanol:água (70:30 - v/v) para três espécies (V. chamaedryfolia, V. glechomifolia e V. tajuvensis) tendo o ultra-som apresentado melhores resultados, evidenciando a presença de 49 diferentes compostos entre eles polissacarídeos, aminoácidos, monoterpenos, sesquiterpenos, catequina, cumarina, flavona, valepotriato e amidas. A Cromatografia Gasosa foi a ferramenta fundamental na análise de óleos e extratos. / The importance of studies on the species of Brazilian Valeriana has been encouraged to obtain viable quantities of phytotherapic compounds that can be economically exploited. This work was carried out to study the chemical composition of volatile oils obtained by the modified Clevenger apparatus of seven species of Valeriana (V. chamaedryfolia, V. eichleriana, V. eupatoria, V. glechomifolia, V. salicariifolia, V. scandens and V. tajuvensis) using the gas chromatography (with flame ionization and mass spectrometry detection) coupled with the use of standards and Kovatz Retention Indices. We identified 243 compounds. Three species of Valeriana had more than 92 % of the identified compounds and two other species, 86 %. The results were compared with data presented for V. officinalis L. Statistically, it was possible to separate them into two groups by correlating the set of variables and multivariate principal component analysis (PCA) selecting the compounds that contributed significantly to the clustering or dispersion of Valeriana species. It was also performed the supercritical fluid extraction (SFE) of the V. tajuvensis using two solvent extractors (CO2 and propane). The yield obtained in SFE was higher than those obtained by hydro-distillation (cleavenger). In these extracts it was achieved some compounds that were not yet reported, such as vitamin E, a -tocopherol, squalene and stigmasterol. From the statistical evaluation of the chemical species, it was established studies on the extraction by maceration (EMAC), Sohxlet (ESOX), ultrasonic (USE) and accelerated solvent (ASE) using a mixture of solvents (ethanol:water - 70:30 v/v) for three species (V. chamaedryfolia, V. glechomifolia and V. tajuvensis). The ultrasound extraction presented better results, showing the presence of 49 different compounds including polysaccharides, amino acids, monoterpenes, sesquiterpenes, catechines, coumarines, flavones, valepotriates and amides. The gas chromatography was the key tool in the analysis of these oils and extracts.

Neste trabalho apresenta-se um algoritmo para a simulação de problemas tridimensionais de interação fluido-estrutura utilizando a técnica de elementos finitos. Um esquema de Taylor-Galerkin de dois passos e elementos tetraédricos lineares são empregados para o fluido, que pode ser compressível ou incompressível. É adotada uma formulação lagrangeana-euleriana arbitrária (ALE), compatível com o movimento da interface fluidoestrutura. Um método ftacionado de correção de velocidade é utilizado para os fluidos incompressíveis. A estrutura é analisada usando elementos triangulares com três nós e seis graus de liberdade por nó (três componentes de deslocamentos e três componentes de rotação). Os efeitos da não-linearidade geométrica são incluídos. O método de Newmark é empregado para integrar no tempo as equações dinâmicas de equilíbrio, usando-se uma descrição lagrangeana atualizada. O sistema de equações alge'bricas é solucionado através do método dos gradientes conjugados e o sistema não-linear, resultante de deslocamentos e rotacões finitas da estrutura, é solucionado com um esquema incremental-iterativo. O código é otimizado para aproveitar as vantagens do processamento vetorial.