SILVA FILHO, J. M. Amplificação Raman de pulsos curtos em fibras ópticas com ganho periódico. 2008. 104 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-04-04T17:04:28Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_jmsilvafilho.pdf: 1649134 bytes, checksum: eacc8ea2fa08857b7ae84917489c6cfa (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-04-06T14:49:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_jmsilvafilho.pdf: 1649134 bytes, checksum: eacc8ea2fa08857b7ae84917489c6cfa (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-06T14:49:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_jmsilvafilho.pdf: 1649134 bytes, checksum: eacc8ea2fa08857b7ae84917489c6cfa (MD5) Previous issue date: 2008-04-01 / Optical Amplifiers amplify incident light through stimulated emission, the same mechanism which is used by lasers. Indeed, an optical amplifier, it is not but a laser without feedback. Its main ingredient is optical gain which is realized when the amplifier is under pumping process (optically or electrically) in order to cause population inversion at electronic sublevels. In a long run, the optical gain will not only depend on frequency (wavelength) of incident signal, but it also depends on the local beam intensity of the optical gain that is entailed to the amplifier medium. This thesis was stimulated by the continuous pursue of knowledge and understanding of characteristics and phenomena involved in the Raman amplification process in the regime of short pulses which would be relevant as the appliance for processes in which such phenomena can not be neglected. Without loss of generality, we considered the case of where there is an only one channel to another one by the fact that the gain and the refractive index both depend on the number of channels. In this thesis, it has also been simulated the optical amplification where the gain was constant in order to comparing to the periodic gain presented in this thesis. In addition, the effects of dispersion, self phase modulation, pulse walk-off, Raman effects and pulse depletion were considered as important factors for Raman amplification of short pulses. That was also considered for our simulations a weak CW signal or a Raman seed to be amplified by an intense pump Gaussian pulse. All the simulations were achieved using a well-known spectral numerical method namely Split-Step Fourier Method for solving the coupled Nonlinear Schrödinger Equations. / Amplificadores Óticos amplificam a luz incidente através de emissão estimulada, o mesmo mecanismo que é usado pelos lasers. Com certeza, um amplificador ótico, não é nada mais do que um laser sem realimentação. Seu principal ingrediente é o ganho ótico que é percebido quando o amplificador é sujeito a um bombeio (oticamente ou eletricamente) para conseguir a inversão de população nos subniveis. O ganho ótico, em geral, depende não somente da freqüência (ou comprimento de onda) do sinal incidente, mas também da intensidade do feixe local em qualquer ponto dentro do amplificador. Esse trabalho foi motivado por uma procura contínua do conhecimento e entendimento das características e dos fenômenos envolvidos na amplificação de regime de pulso curto que seriam relevantes como aplicações para processos nos quais tais fenômenos não podem ser negligenciados. Sem perda de generalidade, evitamos sistemas de vários canais, consideramos aqui um único canal com relação a outro, pelo fato de que o ganho e o índice de refração ambos dependem do número de canais envolvidos. Neste trabalho foi simulada inicialmente a amplificação óptica onde o ganho era constante de modo a comparar com um novo modelo proposto aqui, aonde o ganho é periódico. Neste caso modelamos as parcelas de transferência de energia do bombeio e do sinal em funções periódicas de onde foi simulado com diferentes parâmetros das funções periódicas escolhidas. Além do mais, os efeitos de dispersão, automodulação de fase, pulso walkoff, efeito Raman e depleção de pulso foram considerados como fatores importantes para amplificação Raman de pulsos curtos. Com relação à forma dos pulsos de bombeio e a semente Raman para as simulações toma um pulso Gaussiano e um sinal CW fraco respectivamente. O pulso de bombeio transfere energia para o sinal CW ao longo da fibra. Todas as simulações foram realizadas usando um método numérico espectral bem conhecido como Split-Step Fourier Method resolvendo as equações acopladas não lineares de Schrödinger.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-10-21Bitstream added on 2014-06-13T20:35:23Z : No. of bitstreams: 1 000740391.pdf: 3050391 bytes, checksum: a8c46856114d4e5e5f67e81c1feb384d (MD5) / Nesta dissertação investiga-se o comportamento de um sistema de isolamento de vibrações de um grau de liberdade com amortecimento não linear. As transmissibilidades das forças e de movimento deste sistema são comparadas com as de um sistema de isolamento de vibrações linear. O sistema não linear é composto por uma mola e um amortecedor viscoso, ambos lineares, que estão acoplados a uma massa de modo tal que o amortecedor é perpendicular à mola. O sistema é excitado harmonicamente por um deslocamento da base ou por uma força na direção da mola. Quando o sistema é excitado por uma forca harmônica, as forças transmitidas através da mola e do amortecedor são analisadas separadamente, decompondo-as em termos dos seus harmônicos; permitindo assim determinar a contribuição individual de cada elemento no comportamento não linear do sistema como um todo. A transmissibilidade do sistema de isolamento não linear é calculada por meio de expressões analíticas validas para excitações com pequenas amplitudes, já para excitações com amplitudes grandes, calcula-se por meio de simulações numéricas. / In this work the behaviour of a single degree of freedom (SDOF) passive vibration isolation system with a geometrically nonlinear damper is investigated, and its displacement and force transmissibilities are compared with that of a linear system. The nonlinear system is composed of a linear spring and a linear viscous damper which are connected to a mass so that the damper is perpendicular to the spring. The system is excited with either a harmonic force or an imposed displacement of the base in the direction of the spring. When excited with a harmonic force, the forces transmitted through the spring and the damper are analysed separately by decomposing the forces in terms of their harmonics. This enables the effects of these elements to be studied and to determine how they contribute individually to the nonlinear behaviour of the system as a whole. The transmissibilities of the nonlinear isolation system are calculated using analytical expressions for small amplitudes of excitation and by using numerical simulations for high amplitudes of excitation.

Orientador: Michael John Brennan / Banca: Gilberto Pechoto de Melo / Banca: Paulo Jose Paupitz Gonçalves / Resumo: Nesta dissertação investiga-se o comportamento de um sistema de isolamento de vibrações de um grau de liberdade com amortecimento não linear. As transmissibilidades das forças e de movimento deste sistema são comparadas com as de um sistema de isolamento de vibrações linear. O sistema não linear é composto por uma mola e um amortecedor viscoso, ambos lineares, que estão acoplados a uma massa de modo tal que o amortecedor é perpendicular à mola. O sistema é excitado harmonicamente por um deslocamento da base ou por uma força na direção da mola. Quando o sistema é excitado por uma forca harmônica, as forças transmitidas através da mola e do amortecedor são analisadas separadamente, decompondo-as em termos dos seus harmônicos; permitindo assim determinar a contribuição individual de cada elemento no comportamento não linear do sistema como um todo. A transmissibilidade do sistema de isolamento não linear é calculada por meio de expressões analíticas validas para excitações com pequenas amplitudes, já para excitações com amplitudes grandes, calcula-se por meio de simulações numéricas. / Abstract: In this work the behaviour of a single degree of freedom (SDOF) passive vibration isolation system with a geometrically nonlinear damper is investigated, and its displacement and force transmissibilities are compared with that of a linear system. The nonlinear system is composed of a linear spring and a linear viscous damper which are connected to a mass so that the damper is perpendicular to the spring. The system is excited with either a harmonic force or an imposed displacement of the base in the direction of the spring. When excited with a harmonic force, the forces transmitted through the spring and the damper are analysed separately by decomposing the forces in terms of their harmonics. This enables the effects of these elements to be studied and to determine how they contribute individually to the nonlinear behaviour of the system as a whole. The transmissibilities of the nonlinear isolation system are calculated using analytical expressions for small amplitudes of excitation and by using numerical simulations for high amplitudes of excitation. / Mestre

Neste trabalho, vamos caracterizar certas propriedades das séries de Fourier em função da velocidade de convergência a zero de seus coeficientes de Fourier. É fundamental em nossas hipóteses supor que a seqüência dos coeficientes an é monótona decrescente a zero. / In this work we characterize certain properties of Fourier series. It is of fundamental importance in our hypothesis to assume that an 1s a monotone sequence decreasing to zero.

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:34:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-12-19. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:49:07Z : No. of bitstreams: 1 000830162.pdf: 3520959 bytes, checksum: a003260bbe652654135bfa9142a71b88 (MD5) / Uma máquina rotativa é composta por inúmeros componentes interconectados, que atuam em conjunto e a influência mútua ocasiona uma enorme variedade de fenômenos durante seu funcionamento. Fenômenos indesejados como falhas, ou paradas inesperadas, podem ocasionar um transtorno enorme, fazendo com que se eleve a preocupação em manter esse conjunto imune de problemas. Uma das soluções para evitar tais problemas, é o monitoramento constante de máquinas para que se ocorrer alguma anomalia, possam ser tomadas decisões necessárias para que não ocorra um dano mais grave. Com isso, há a preocupação no desenvolvimento de novas técnicas de detecção e localização de falhas, onde uma delas seria a identificação de parâmetros e forças de excitação. Com o conhecimento das forças atuantes, podem-se avaliar as alterações dos esforços devido à falta de lubrificação, desgastes e variações dimensionais e/ ou geométricas dos componentes mecânicos do sistema. Neste trabalho, aplicam-se as metodologias de identificação de parâmetros através das funções ortogonais das séries de Fourier e dos Polinômios de Legendre, e o Método de discretização por elementos finitos em sistemas rotativos. Para o sistema analisado neste trabalho são utilizados elementos de viga com quatro graus de liberdade por nó, dois deslocamentos e duas rotações. Os processos de identificação, a partir destes tipos de funções ortogonais, começam com a construção de uma matriz operacional para a integração de vetores de bases ortogonais, o que permite a conversão de um conjunto de equações diferenciais em um conjunto de equações algébricas e, consequentemente, à obtenção das forças de excitação desconhecidas / Rotating machines are composed by several components which acts together causing a variety of phenomena. Undesirable phenomena as unexpected stops and failures can produce damage, this facts make engineers worry about the development of new techniques on structural health monitoring (SHM) of the whole set of components. In order to avoid severe damage, a constant monitoring of machines is usually employed. One of the new approaches on (SHM) is the identification of parameters and excitation forces. With the knowledge of the excitation forces in a rotating machine, it is possible to estimate the effort alterations caused by lack of lubrication, wear and geometrical variations in the system. In this dissertation the Fourier series and Legendre polynomials identification of parameters methods, based on orthogonal functions are used in rotating systems. These systems are discretized in beam elements in which each node have four degree of freedom: two displacements and two rotations. Force identification from this kind of orthogonal functions begins with the construction of an operational matrix for the integration of vectors from orthogonal bases, which enables a conversion of the set of key differential equations of the system by a set of algebraic equations; and then the to obtain the unknown excitation forces

Orientador: Elíris Cristina Rizziolli / Banca: Pedro Luiz Aparecido Malagutti / Banca: Marta Cilene Gadotti / Resumo: Esta dissertação explora fundamentos comuns de dois temas, Música e Matemática, que são desenvolvidos lado a lado. Noções musicais e matemáticas são reunidas, como escalas e aritmética modular, intervalos e logaritmos, música de doze tons e aritmética modular, timbre e análise de Fourier. Quando possível, as discussões de noções musicais e matemáticas estão diretamente interligadas. Ocasionalmente o texto permanece por um tempo sobre um assunto e não sobre o outro, mas finalmente a conexão é estabelecida, tornando este um tratamento integrador dos dois assuntos. É uma tradução matematicamente comentada de uma grande parte de Mathematics and Music de David Wright / Abstract: This dissertation explores the common foundations of the two subjects, Music and Mathematics, which are developed side by side. Musical and mathematical notions are brought together, such as scales and modular arithmetic, intervals and logarithms, twelve tone music and modular arithmetic, timbre and Fourier analysis. When possible, discussions of musical and mathematical notions are directly interwoven. Occasionally the text stays for a while on one subject and not the other, but eventually the connection is established, making this an integrative treatment of the two subjects. It is a mathematically commented translation (to portuguese) of a major part of David Wright's Mathematics and Music / Mestre

Orientador: Gilberto Pechoto de Melo / Banca: Luiz de Paula do Nascimento / Banca: Edson Hideki Koroishi / Resumo: Uma máquina rotativa é composta por inúmeros componentes interconectados, que atuam em conjunto e a influência mútua ocasiona uma enorme variedade de fenômenos durante seu funcionamento. Fenômenos indesejados como falhas, ou paradas inesperadas, podem ocasionar um transtorno enorme, fazendo com que se eleve a preocupação em manter esse conjunto imune de problemas. Uma das soluções para evitar tais problemas, é o monitoramento constante de máquinas para que se ocorrer alguma anomalia, possam ser tomadas decisões necessárias para que não ocorra um dano mais grave. Com isso, há a preocupação no desenvolvimento de novas técnicas de detecção e localização de falhas, onde uma delas seria a identificação de parâmetros e forças de excitação. Com o conhecimento das forças atuantes, podem-se avaliar as alterações dos esforços devido à falta de lubrificação, desgastes e variações dimensionais e/ ou geométricas dos componentes mecânicos do sistema. Neste trabalho, aplicam-se as metodologias de identificação de parâmetros através das funções ortogonais das séries de Fourier e dos Polinômios de Legendre, e o Método de discretização por elementos finitos em sistemas rotativos. Para o sistema analisado neste trabalho são utilizados elementos de viga com quatro graus de liberdade por nó, dois deslocamentos e duas rotações. Os processos de identificação, a partir destes tipos de funções ortogonais, começam com a construção de uma matriz operacional para a integração de vetores de bases ortogonais, o que permite a conversão de um conjunto de equações diferenciais em um conjunto de equações algébricas e, consequentemente, à obtenção das forças de excitação desconhecidas / Abstract: Rotating machines are composed by several components which acts together causing a variety of phenomena. Undesirable phenomena as unexpected stops and failures can produce damage, this facts make engineers worry about the development of new techniques on structural health monitoring (SHM) of the whole set of components. In order to avoid severe damage, a constant monitoring of machines is usually employed. One of the new approaches on (SHM) is the identification of parameters and excitation forces. With the knowledge of the excitation forces in a rotating machine, it is possible to estimate the effort alterations caused by lack of lubrication, wear and geometrical variations in the system. In this dissertation the Fourier series and Legendre polynomials identification of parameters methods, based on orthogonal functions are used in rotating systems. These systems are discretized in beam elements in which each node have four degree of freedom: two displacements and two rotations. Force identification from this kind of orthogonal functions begins with the construction of an operational matrix for the integration of vectors from orthogonal bases, which enables a conversion of the set of key differential equations of the system by a set of algebraic equations; and then the to obtain the unknown excitation forces / Mestre

Neste trabalho, vamos caracterizar certas propriedades das séries de Fourier em função da velocidade de convergência a zero de seus coeficientes de Fourier. É fundamental em nossas hipóteses supor que a seqüência dos coeficientes an é monótona decrescente a zero. / In this work we characterize certain properties of Fourier series. It is of fundamental importance in our hypothesis to assume that an 1s a monotone sequence decreasing to zero.

Neste trabalho, vamos caracterizar certas propriedades das séries de Fourier em função da velocidade de convergência a zero de seus coeficientes de Fourier. É fundamental em nossas hipóteses supor que a seqüência dos coeficientes an é monótona decrescente a zero. / In this work we characterize certain properties of Fourier series. It is of fundamental importance in our hypothesis to assume that an 1s a monotone sequence decreasing to zero.

Orientadores: Eder Lima de Albuquerque, Milton Dias Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-14T04:01:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Batista_FabianoBianchini_D.pdf: 6479680 bytes, checksum: 8e266ca04018f09d93a000cdcef1fae9 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Neste trabalho é apresentado um estudo direcionado à caracterização elástica de materiais compósitos e se encontra dividido em duas partes. Na primeira é proposto o uso da série de Fourier discreta regressiva (RDFS) para a suavização dos modos próprios utilizados como dados de entrada para um método direto e não iterativo de identificação das constantes de rigidez elástica à flexão já existente na literatura e cuja solução se dá pelo método dos campos virtuais. Por envolver o cálculo de derivadas de segunda ordem, é um método muito sensível à presença de ruído. A verifica¸c¿ao foi realizada numericamente adicionando-se níveis de ruído à uma placa anisotrópica e, experimentalmente, utilizando-se uma placa de aço isotrópica e uma de carbono/epóxiortotrópica. Na segunda parte do trabalho é proposto um método, também baseado no método dos campos virtuais, para a identificação das constantes de rigidez elástica à extensão. A solução é obtida a partir das equações diferenciais que governam a vibração livre no plano de placas finas anisotrópicas e simétricas. São propostos dois grupos de campos virtuais, um de primeira e um de segunda ordem, para serem utilizados juntamente com várias combinações entre modos próprios específicos e suas respectivas freqüências naturais. A verificação do método foi realizada somente numericamente em laminados de diferentes níveis de anisotropia. De uma maneira geral, os resultados obtidos nas duas partes do trabalho foram muito satisfatórios / Abstract: In this work is presented a study on the elastic characterization of composite materials, and it is divided in two parts. In the first part is proposed the application of regressive discrete Fourier series (RDFS) to smooth mode shapes used as input data in a direct and no-iteractive identification method of the bending elastic stiffness constants already available in the literature, and whose solution is obtained by virtual fields method. It is a very noise sensitive method because it requires the computation of second-order derivatives. To assess the accuracy of the method, noise levels were numerically created to an an isotropic plate, and experimentally, were used an isotropic steel plate and an orthotropic carbon/epoxy plate. In the second part of the work, a method also based in the virtual fields method to identify the extensional elastic stiffness constants is proposed. The solution is obtained from the differential equations that govern the free-free in-plane vibration of thin symetric anisotropic plates. Two groups of virtual fields are proposed, one with first order and another with second order functions, to be used together with many in-plane mode shape combinations and their respective natural frequencies. The accuracy of this proposed identification method was carried out only numerically by using laminates having differents anisotropy levels. In general, the obtained results from the two parts of this work were very satisfactory / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica