[pt] Algumas máquinas produzem solicitações dinâmicas que são transferidas às fundações por meio de movimentos vibratórios. É necessário analisar e estudar esses movimentos vibratórios durante o projeto da fundação para evitar danos aos equipamentos, à própria fundação e às estruturas vizinhas. Este tipo de analise também é muito importante para a segurança e saúde ocupacional de pessoas que venham a frequentar tais estruturas. Por esta razão as frequências naturais de vibração são importantes para o dimensionamento dinâmico de fundações, para se evitar efeitos de ressonância e amplificação de deslocamentos. Neste trabalho, estacas embutidas em fundações elásticas de Winkler foram estudadas. As vibrações longitudinais e transversais foram investigadas. As frequências naturais foram calculadas pelo método de Rayleigh-Ritz considerando estacas como elementos de barra embutidas em fundação elástica no caso da avaliação de vibrações longitudinais, e como vigas embutidas em base elástica no caso da avaliação das vibrações transversais. Na modelagem dos elementos de barra e viga utilizaram-se para aproximações dos deslocamentos funções convencionais enriquecidas com n funções adicionais. As constantes de mola de Winkler foram determinadas por provas de carga verticais e horizontais. Os resultados das vibrações longitudinais foram comparados com medições in situ com estacas reais. Os valores reais da vibração longitudinal das estacas foram obtidos pela aplicação da técnica Fast Fourier Transform nas acelerações resultantes de ensaios de carregamentos dinâmicos, que impõem uma vibração forçada no sistema estaca-solo. / [en] Some machines create dynamic efforts that are transferred to foundations by vibratory movements. Is necessary to analyze and study these movements during foundation design in order avoid damages in equipment, in foundation and in neighbor structures. This analysis is also important to safety and health of persons. For this reason natural vibration frequencies are important to dynamic design of foundations, to avoid resonance effects and displacements amplification. In this work, piles embedded in Winkler elastic foundations were studied. The longitudinal and transversal vibrations were investigated. The natural frequencies are calculated by Rayleigh-Ritz method modelling piles as bars embedded in elastic foundations in the case of longitudinal vibration evaluation, and beams embedded in elastic foundations in the case of transversal vibration evaluation. The bars and beams elements are modeled using conventional shape function enriched with n additional functions. The Winkler spring constants were evaluated by vertical and horizontal load tests. The longitudinal vibration results were compared with in situ measurements in real piles. The longitudinal vibration real values of piles were obtained by Fast Fourier Transform in acceleration data of dynamic load tests that impose a forced vibration in soil-pile system.

[pt] A previsão de curto prazo, que envolve dados de alta frequência, é essencial para a confiabilidade e eficiência da operação do setor elétrico, fazendo com que a alocação da carga seja feita de forma eficiente, além de indicar possíveis distorções nos próximos períodos (dias, horas, ou frações de hora). A fim de garantir a operação energética, diversas abordagens têm sido empregadas com vistas à previsão de carga de energia a curto prazo. Dentre elas, pode-se citar os modelos híbridos de Séries Temporais, Lógica Fuzzy e Redes Neurais e o Método Holt-Winters com múltiplos ciclos que é a principal ferramenta utilizada atualmente. O HPA (Hierarchical Profiling Approach) é um modelo que decompõe a variabilidade dos dados de séries temporais em três componentes: determinística, estocástica e ruído. A metodologia é capaz de tratar observações únicas, periódicas e aperiódicas, e ao mesmo tempo, serve como uma técnica de pré-branqueamento. Este trabalho tem por objetivo implementar o HPA e aplicá-lo a dados de carga de energia elétrica de 15 em 15 minutos pra um estado da região Sudeste do Brasil. Também serão analisadas as previsões de curto prazo geradas pelo modelo para a série considerada, visto que a habilidade preditiva do HPA ainda é desconhecida para séries brasileiras. As previsões forneceram Coeficiente U de Theil igual a 0,36 e um Erro Percentual Absoluto Médio (MAPE, Mean Absolute Percentage Error) de 5,46%, o qual é bem inferior ao valor fornecido pelo Modelo Ingênuo usado para comparação (15,08%). / [en] Short-term forecast, which involves high frequency data, is essential for a reliable and efficient electricity sector operation, enabling an efficient power load allocation and indicating possible distortions in the coming periods (days, hours, or hour fractions). To ensure the operation efficiency, several approaches have been employed in order to forecast the short-term load. Among them, one can mention the hybrid models of Time Series, Fuzzy Logic and Neural Networks and Holt-Winters Method with multiple cycles, which is the main tool used today. The HPA (Hierarchical Profiling Approach) model decomposes the variability of time series data into three components: deterministic, stochastic and noise. The model is capable of modeling single, periodic and aperiodic observations, and at the same time function as a pre-whitening technique. This work aims to implement the HPA and to apply it in 15 in 15 minutes load data of a Brazil’s southeastern state, since the predictive ability of the HPA is still not known for the Brazilian series. The short-term forecasts estimated for the series considered are analyzed and provided a Theil-U Coefficient equal to 0.36 and a Mean Absolute Percentage Error (MAPE) of 5.46%, which is smaller than the value given by the Naive Model (15.08%).

[pt] Objetivos: três são os objetivos centrais da presente pesquisa de mestrado em metrologia: (i) no âmbito da missão institucional da Divisão Serviço da Hora (DSHO) do Observatório Nacional (ON), desenvolver um diagnóstico da melhor capacidade de medição e do sistema da qualidade do Laboratório Primário de Tempo e Freqüência (LPTF); (ii) à luz das práticas internacionais, calcular e expressar as incertezas de medição associadas à realização e disseminação das unidades de tempo e freqüência em âmbito nacional; (iii) em atendimento às exigências do Acordo de Reconhecimento Mútuo celebrado pelo Brasil no âmbito da Convenção do Metro, preparar e disponibilizar a declaração da melhor capacidade de medição (CMC) do LPTF, na base de dados do Bureau International des Poids et Mesures (BIPM). Motivação: a presente pesquisa de mestrado foi motivada pela necessidade de se: (i) formalizar a melhor capacidade de medição na base internacional de dados Key Comparison Data Base (KCDB) do Bureau International des Poids et Mesures (BIPM); (ii) adequar a nova estrutura do DSHO/ON às instalações da recém-construída infraestrutura laboratorial; (iii) estabelecer a rastreabilidade nacional em TF para atender à nova formulação introduzida pelo BIPM (método AV); (iv) implementar o Plano de Ações para melhoria do Sistema da Qualidade da DSHO, pré- condição ao reconhecimento nacional e internacional da metrologia brasileira em TF. Contextualização: em Metrologia, as comparações interlaboratoriais constituem-se em prática e exigências para se garantir padronização e a confiança mútua nos processos de desenvolvimento e aprimoramento de métodos e processos de medição. A medição e difusão da grandeza tempo (data-hora) necessitam rastreabilidade permanente e contínua ao padrão mundial, impondo aos laboratórios que participam da cadeia de rastreabilidade uma responsabilidade e dificuldade operacional para manutenção ininterrupta deste serviço. A melhoria e manutenção do Sistema da Qualidade, a caracterização das incertezas de medição e a divulgação desses dados junto aos foros internacionais por meio do BIPM constituem responsabilidades da missão institucional do Laboratório Primário de Tempo e Freqüência. Metodologia: o trabalho desenvolveu-se em conformidade aos seguintes preceitos metodológicos: (i) diagnóstico e caracterização dos padrões (primários e secundários), equipamentos e sistemas de medição disponíveis; (ii) identificação das variáveis críticas dos sistemas de medição, com vistas à determinação das incertezas a elas associadas, tendo como referência o Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM) e a Variância de Allan (avaliação da estabilidade de osciladores); (iii) caracterização da estrutura da rastreabilidade brasileira em tempo e freqüência e definição do seu status junto ao BIPM (formalizado mensalmente pela sua Circular-T); (iv) caracterização da melhor capacidade de medição do LPTF, para torná-la disponível na base de dados KCDB do BIPM. Resultados: à luz das práticas internacionais, os seguintes resultados foram consolidados: (i) expressão das incertezas de medição associadas à realização e disseminação das unidades de Tempo e Freqüência do LPTF do Brasil; (ii) expressão e padronização da melhor capacidade de medição em TF do LPTF para inclusão na base de dados internacional KCDB do BIPM; (iii) caracterização e equacionamento de questões críticas dos processos de calibração que afetam a melhor capacidade de medição e do Sistema da Qualidade da DSHO. Conclusões: com base numa avaliação crítica do sistema instalado, o presente trabalho contribuiu para a consolidação de um sistema de metrologia primária de TF mais robusto no Brasil, viabilizando a implementação operacional de novos padrões e equipamentos, rotinas de monitorament / [en] Objectives: the three main objectives of the present research project are as follows: (i) to develop a diagnosis of the best calibration and measuring capability and the quality system of the Brazilian National Time and Frequency Primary Laboratory ( LPTF ) of the Time Service Division ( DSHO ) of the National Observatory (ON) ; (ii) to calculate and express, in accordance with international practices, the measuring uncertainties associated with the achievement and dissemination of the time and frequency units within the country and (iii) to prepare and make available the declaration of the best calibration and measurement capability (CMC) of the LPTF according to the database of the Bureau International des Poids et Measures (BIPM) as required by the Mutual Recognition Agreement (signed by Brazil within the scope of the Convention of the Metre). Motivation: several factors motivated this master´s degree research project: (i) the necessity of making available the best calibration and measurement capability according with the international Key Comparison Data Base (KCDB ) of the Bureau International de Poids et Measures (BIPM); (ii) the need to adapt the new structure of the Time Service Division (DSHO) of the National Observatory (ON) to the recently built laboratory infrastructure; (iii) the necessity of establishing a national traceability of TF according to the new format introduced by the BIPM (AV method) and (iv) the urgent need to implement the Action Plan to improve the Quality System of the DSHO, a pre-established condition to both, national and international recognition. Context: In metrology, interlaboratory comparisons are common practice. This is the recommended procedure to guarantee standardization and mutual recognition in the development and improvement of methods of measurement. Measurement and dissemination of time (date-hour), in particular, requires continuous and permanent traceability to international standards as they impose to time and frequency laboratories an uninterrupted provision of this service. The improvement and surveillance of the Quality System, the characterization of the measuring uncertainties and dissemination of time and frequency data to the relevant international fora to meet BIPM requirements constitute responsibilities of the institutional mission of any Primary Time and Frequency Laboratory. Methodology: the present work was developed in accordance with the following methodological principles: (i) diagnosis and characterization of the standards (primary and secondary), equipment and measuring systems available at the LPTF; (ii) identification of the critical variables of the measuring systems to determine the uncertainties associated with the measuring of time and frequency, having the Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM) and the Allan Variance (oscillators stability evaluation) as reference; (iii) characterization of the Brazilian time and frequency traceability structure and its formalization in accordance with the monthly formalized BIPM Circular-T; (iv) characterization of the CMC of the LPTF to make it available at the KCDB of the BIPM. Results: according to international practices, the following results were consolidated: (i) expression of the measuring uncertainties associated to the realization and dissemination of time and frequency; (ii) expression and standardization of the best calibration and measuring capability in time and frequency of the LPTF to be included in the BIPM Key Comparison Data Base; (iii) characterization and understanding of critical issues inherent to calibration processes which directly affect the best measurement capability and the Quality System of the DSHO. Conclusion: based on a critical evaluation of the metrological system in place, the present work has contributed to the consolidation of a more robust primary system of time and frequency in Brazil. Such system allows for the

Esta dissertação realiza um estudo acerca dos efeitos decorrentes da não-linearidade da curva característica de moduladores eletro-ópticos Mach-Zehnder em enlaces fotônicos empregados em sistemas radar, visando duas aplicações: transmissão de formas de onda de sinais radar com modulação intrapulso; e geração de portadoras para sinais radar na faixa de micro-ondas e de ondas milimétricas por meio de sistemas multiplicadores de frequência. A promissora área de RF em Fotônica tem possibilitado a expansão das capacidades de sistemas de telecomunicações e sistemas de processamento de sinais em caráter dual, isto é, tanto em aplicações comerciais quanto em projetos de Defesa. Sendo o radar um sistema essencial utilizado no âmbito civil e militar, suas funcionalidades podem ser aprimoradas por meio da implantação de subsistemas baseados em técnicas fotônicas. O comportamento de diferentes formas de onda empregadas em sinais radar, quando transmitidos por um enlace fotônico, pode influenciar no desempenho do sistema. São analisados os efeitos provocadas pela transmissão de pulsos com modulação linear e não-linear de frequência (LFM e NLFM) por um enlace fotônico, em que a não-linearidade do modulador, polarizado no ponto de quadratura, resulta em uma função de transferência de terceira ordem. Adicionalmente, a geração de portadoras para pulsos radar com frequências nas faixas de micro-ondas e de ondas milimétricas, que apresentem alta estabilidade e baixo ruído de fase, é um desafio para a eletrônica convencional e compõe um requisito crítico para a operação do radar. Sistemas multiplicadores de frequências baseados em moduladores Mach-Zehnder, polarizados na região não-linear de sua curva, realizam essa função a partir de um sinal de referência com frequência mais baixa. É descrito um método analítico para inferir expressões exatas para a potência óptica e a corrente elétrica na saída do enlace fotônico com moduladores dual drive e moduladores dual parallel, permitindo especificar com precisão a intensidade dos harmônicos e a relação entre eles. Estas expressões são comparadas com resultados aproximados presentes na literatura e não requerem limitação de operação em regime de pequenos sinais. Simulações computacionais e resultados experimentais comprovam a eficiência do método e identificam a criticidade que os parâmetros dos dispositivos utilizados têm no espectro óptico e elétrico do sinal resultante.

[pt] Este trabalho apresenta os resultados da investigação da utilização da Técnica de Sondagem em Frequência na estimação de dispersividade Espaço-Temporal do Canal Rádio Móvel. Modifcações na técnica clássica de varredura em frequência foram implementadas: um conjunto de antenas denominado array foi construído e calibrado e um algoritmo de pós-processamento do sinal medido foi testado. Foi realizada uma campanha de medidas em três ambientes diferentes para averiguar a aplicabilidade do conjunto. Foram obtidos bons resultados, demonstrando a efciência da metodologia de medidas aplicada. / [en] This work presents the results of an investigation of the use of the Frequency Sounding technique in Mobile Radio Channel`s Space-Time Dispersion characterization. Hence, some changes in the classical Frequency Sounding Technique were employed: a set of antennas was built and calibrated and an algorithm for signal pos processing was tested. A measurement campaign was carried out on three different environments to test the applicability of the set as a whole. Very good results showed the efficiency of the measurements methodology applied.

[pt] Este trabalho estuda o problema de detecção de hipóteses binárias em sistemas distribuídos com centro de fusão operando em presença de canais seletivos em frequência. O uso de uma técnica de múltiplo acesso, referida aqui como CS-CDMA, é proposta para comunicação ortogonal entre os nós e o centro de fusão, assim como detector ótimo Bayesiano para fusão de dados em tais sistemas distribuídos é obtido. Como a complexidade do detector ótimo cresce exponencialmente com o número de nós sensores, um receptor sub-ótimo de baixa complexidade que realiza uma detecção casada multi-usuário seguida de decisão pela regra da maioria é proposto e examinado neste trabalho. Técnicas para estimação de canal, cega e assistida, necessárias para a implementação prática da detecção casada são também propostas. Simulações indicam que este receptor, de baixa complexidade, possui um desempenho próximo ao receptor ótimo. Com o objetivo de se ampliar o desempenho do detector casado do centro de fusão, é examinado o uso de cooperação na rede de sensores. Resultados de simulações mostraram que, como esperado, o uso de cooperação em sistema distribuídos utilizando o esquema de múltiplo acesso CS-CDMA melhora o desempenho do decisor do centro de fusão, entretanto esse ganho de desempenho mostrou-se mais significativo em ambientes com poucos multipercursos, uma vez que os sistemas distribuídos CS-CDMA não-cooperativos propostos exploram eficientemente a diversidade de multipercurso. Finalmente, este trabalho propõe um procedimento de fusão adaptativa não-assistida para sistemas distribuídos com fusão centralizada. Simulações mostram que a estratégia de fusão adaptativa possui desempenho muito próximo ao da regra de fusão ótima. / [en] This work studies the problem of detecting binary hypotheses in distributed systems with a fusion center operating in frequency selective channels. The use of a multiple access technique, referred herein as Chip Spread- Code Division Multiple Access (CS-CDMA), is proposed for orthogonal communication between the nodes and the fusion center and the Bayesian optimum detector for data fusion for such distributed systems is obtained. As the complexity of the optimal detector grows exponentially with the number of sensor nodes, a sub-optimal low-complexity receiver that performs a multi-user matched detection followed by the majority rule is proposed and examined in this work. Blind and assisted techniques for channel estimation necessary for the practical implementation of the matched detection have also been proposed. Simulations indicate that this low complexity receptor has a performance close to the optimal receiver. In order to increase the performance of the matched detector of the fusion center, it was examined the use of cooperation in this sensor network. Simulation results showed that, as expected, the use of cooperation in the distributed system with a multiple access scheme CS-CDMA improves the performance of the fusion center, however, this performance increasing was more significant in environments with few multipath, since the non-cooperative CS-CDMA distributed systems proposed here, efficiently exploits the multipath diversity. Finally, this paper proposes a non-assisted adaptive fusion for distributed systems with centralized fusion. Simulations show that the adaptive fusion strategy has a performance very close to the optimal fusion rule.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-11-25Bitstream added on 2014-06-13T21:01:20Z : No. of bitstreams: 1 oliveira_vjs_dr_ilha.pdf: 2584742 bytes, checksum: ae7b3113a196a5051a808dbb371dece4 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Nesta tese, propõe-se um sintetizador de freqüência baseado em phase locked loops (PLL) usando uma arquitetura que utiliza um dual-path loop filter, constituído de componentes passivos e um integrador digital. A proposta é empregar técnicas digitais, para reduzir o custo da implementação do sintetizador de freqüência, e flexibilizar o projeto do loop filter, para possibilitar que a arquitetura opere em uma faixa de freqüência larga de operação e com redução de tons espúrios. O loop filter digital é constituído de um contador crescente/ decrescente cujo clock é proveniente da amostragem da diferença de fase de entrada. As técnicas digitais aplicadas ao loop filter se baseiam em alterações da operação do contador, em tempos pré-estabelecidos, os quais são controlados digitalmente. Essas técnicas possibilitam reduzir o tempo de estabelecimento do PLL ao mesmo tempo em que problemas de estabilidade são resolvidos. No desenvolvimento da técnica de dual-path foi realizado o estudo de sua estabilidade, primeiramente, considerando a aproximação do PLL para um sistema linear e depois usando controle digital. Nesse estudo foram deduzidas as equações do sistema, no domínio contínuo e discreto, tanto para o projeto da estabilidade, quanto para descrever o comportamento do PLL. A metodologia top-down é usada no projeto do circuito integrado. As simulações em nível de sistema são usadas, primeiramente, para as criações das técnicas e posteriormente para a verificação do seu comportamento, usando modelos calibrados com os blocos projetados em nível de transistor. O circuito integrado é proposto para ser aplicado em identificação por rádio freqüência (RFID) na banda de UHF (Ultra High Frequency), usando multi-standard, e deve operar na faixa de 850 MHz a 1010 MHz. O sintetizador de freqüência foi projetado na tecnologia CMOS... / In this thesis, a frequency synthesizers phase locked loops (PLL) based with an architecture that uses a dual-path loop filter consisting of passive components and a digital integrator are proposed. The objective is to employ digital techniques to reduce the implementation cost and get loop filter design flexibility to enable the architecture to have a large tuning range operation and spurious reduction. The digital loop filter is based in an up/down counter where the phase difference is sampled to generate the clock of the counter. The techniques applied in the digital path are based in digitally controlled changes in the counter operation in predefined time points. These techniques provide PLL settling time reductions whiling the stability issues are solved. The stability study of the proposed dual path has been developed. First the linear system approximation for the PLL has been assumed and then employing digital control. The continuous and discrete time equations of architecture were derived in that study applied to stability design as well as to describe the architecture behavior. The top-down methodology has been applied to the integrated circuit design. In the beginning, the system level simulations are used for the techniques creation and then the behavioral models that were calibrated with transistor level blocks are simulated. The application of the circuit is proposed to Radio Frequency Identification (RFID) using UHF (Ultra High Frequency) band for multi-standards application and will operate in range of 850 MHz to 1010 MHz. The proposed frequency synthesizer has been designed in the AMS 0.35 μm CMOS technology with 2V power supply. A 300 μs of settling time and 140 Hz of resolution was obtained in simulations. The proposed frequency synthesizer have low complexity and shown a reference noise suppression about 45.6 dB better than the conventional architecture

[pt] As instituições de ensino superior mantêm uma quantidade considerável de dados que incluem tanto os registros dos alunos como a estrutura dos currículos dos cursos de graduação. Este trabalho, adotando uma abordagem de mineração de processos, centra-se no problema de identificar quão próximo os alunos seguem a ordem recomendada das disciplinas em um currículo de graduação, e até que ponto o desempenho de cada aluno é afetado pela ordem que eles realmente adotam. O problema é abordado aplicando-se duas técnicas já existentes aos registros dos alunos: descoberta de processos e verificação de conformidade; e frequência de conjuntos de itens. Finalmente, a dissertação cobre experimentos realizados aplicando-se essas técnicas a um estudo de caso com mais de 60.000 registros de alunos da PUC-Rio. Os experimentos indicam que a técnica de frequência de conjuntos de itens produz melhores resultados do que as técnicas de descoberta de processos e verificação de conformidade. E confirmam igualmente a relevância de análises baseadas na abordagem de mineração de processos para ajudar coordenadores acadêmicos na busca de melhores currículos universitários. / [en] Higher Education Institutions keep a sizable amount of data, including student records and the structure of degree curricula. This work, adopting a process mining approach, focuses on the problem of identifying how closely students follow the recommended order of the courses in a degree curriculum, and to what extent their performance is affected by the order they actually adopt. It addresses this problem by applying to student records two already existing techniques: process discovery and conformance checking, and frequent itemsets. Finally, the dissertation covers experiments performed by applying these techniques to a case study involving over 60,000 student records from PUC-Rio. The experiments show that the frequent itemsets technique performs better than the process discovery and conformance checking techniques. They equally confirm the relevance of analyses based on the process mining approach to help academic coordinators in their quest for better degree curricula.

[pt] Esta pesquisa teórico-experimental teve como objetivo avaliar a influência da frequência de carregamento no comportamento à fadiga em compressão do concreto com e sem fibras e foi realizada através da colaboração entre a Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro e a Universidad de Castilla-La Mancha – Espanha durante o doutorado sanduíche. A motivação surgiu da idéia de construir torres eólicas, com cem metros de altura, em concreto de alto desempenho como uma solução mais econômica. Estas torres estão submetidas a ciclos de carga e descarga com frequências desde 0,01 Hz até 0,3 Hz. A adição de fibras melhora o desempenho do concreto à tração, reduzindo a fissuração. No estudo experimental foram produzidos três concretos de mesma matriz: sem fibras, com fibras de polipropileno e fibras de aço. Foram realizados 124 ensaios de fadiga em compressão em corpos de prova cúbicos de 100 mm de aresta, divididos em doze séries: três concretos e quatro frequências 4 Hz, 1 Hz, 0,25 Hz e 0,0625 Hz. Comparando-se o número de ciclos até a ruptura foi possível verificar experimentalmente que a frequência influenciou o comportamento do concreto à fadiga em compressão e que a adição de fibras melhorou o desempenho à fadiga apenas para as frequências mais baixas. O desempenho das fibras de aço foi bastante superior ao das de polipropileno. Foi proposto um modelo probabilístico que busca relacionar os parâmetros de um ensaio de fadiga com a frequência de carregamento, levando em consideração a distribuição estatística dos ensaios de fadiga e das propriedades mecânicas do concreto. O modelo foi validado pelos resultados experimentais. Foi comprovado que a ruptura é probabilística em termos do número de ciclos N ou da taxa de deformação específica secundária, e que existe uma relação direta entre N e. Em termos práticos, o modelo permite estimar o número de ciclos até a ruptura sem chegar a romper o corpo de prova. / [en] This work presents the results of a theorical-experimental study performed in cooperation between the Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro and the Universidad de Castilla-La Mancha in Spain. The main goal was to verify the influence of the loading frequency on the compressive fatigue behavior of plain and fiber reinforced concrete FRC. The motivation comes from the intention on building wind energy generator towers with one hundred meters in height by using a high-performance concrete as a cheaper alternative material instead of steel. These towers are subjected to load and unload cycles at frequencies from 0,01 Hz to 0,3 Hz. The addition of fibers improves concrete properties such as tensile strength, reducing cracking. In the experimental study three types of concrete were produced from the same matrix: a plain concrete and two FRC, with polypropylene fibers and with steel fibers. One hundred twenty four compressive fatigue tests were performed on cubic specimens with 100 mm in edge length, divided on twelve series: three types of concrete and four frequencies 4 Hz, 1 Hz, 0,25 Hz and 0,0625 Hz. Comparing the number of cycles to failure, it is clear that the loading frequency influences the compressive fatigue behavior and that the addition of fibers improves fatigue performance only at the lower frequencies. The performance of the steel fibers is more efficient than the polypropylene ones. A probabilistic model was proposed to relate the fatigue parameters with the loading frequency, considering both statistical distributions of the fatigue tests and the concrete mechanical properties. There is a good agreement between the model and the experimental results. In terms of number of cycles N or strain history (through the secondary strain rate) the rupture is probabilistic, and there is a direct relation between N and. This relation provides the possibility to estimate the number of cycles to failure without breaking the specimen.

Orientador: Mara Patricia Traina Chacon-Mikahil / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Educação Fisica / Made available in DSpace on 2018-08-13T02:56:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_ClaudineiFerreirados_D.pdf: 5106136 bytes, checksum: 3c8ba3f70ffe0e4630ab7e8c634b98d9 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Os efeitos do treinamento com pesos realizados com diferentes intensidades, freqüências e volumes trazem respostas benéficas e são bem difundidos para populações de jovens e atletas. No entanto, estudos que procuram avaliar os efeitos do treinamento com pesos realizados em diferentes freqüências semanais são escassos para populações idosas. Assim, o propósito da presente pesquisa foi analisar e comparar os efeitos do treinamento com pesos sobre indicadores da sarcopenia, composição corporal, hipertrofia muscular e das capacidades físicas força muscular e flexibilidade de homens idosos submetidos a duas ou três sessões semanais de treinamento com pesos. Para tanto fizeram parte da amostra 27 indivíduos, subdivididos em: grupo treinamento com freqüência semanal de 2 sessões de treino (GT2, n=9), grupo treinamento com freqüência semanal de 3 sessões de treino (GT3, n=10), ambos submetidos a um programa de treinamento com pesos por um período de 16 semanas, e um grupo controle (GC, n=8) que não se envolveu com nenhuma rotina de exercícios físicos durante o período do experimento. Os indicadores da sarcopenia e composição corporal foram determinados por Absortometria Radiológica de Dupla Energia (DEXA). A sarcopenia foi determinada pelo índice relativo de músculo esquelético. Como indicador de hipertrofia muscular, a área de secção transversal do braço (ASTBr) e coxa (ASTCx) foram avaliadas pelo método de ressonância magnética. Os indicadores de força muscular foram determinados pelo teste de uma repetição máxima (1-RM) em três exercícios na sala de treinamento com pesos (supino, leg press e rosca direta). Como indicadores de flexibilidade, sete movimentos articulares foram avaliados por flexímetro. O programa de treinamento com pesos foi dividido em duas etapas, cada qual com oito semanas de duração. Na primeira etapa o protocolo de treinamento foi realizado com cargas fixas (três séries de 15 repetições) com ordem de execução alternada por segmento. A segunda etapa, os exercícios foram localizados por articulação. As diferenças nas etapas objetivam aumentar a magnitude da carga de treinamento progressivamente ao longo do período de estudo. Ajustes semanais nas cargas de treinamento foram realizados observando o princípio da progressão de carga. Foram realizadas análises intra e inter-grupos nos diferentes momentos do estudo. A comparação entre os grupos e os momentos foi realizada pela análise de variância (ANOVA) sendo adotado o nível de significância p<0,05. Os componentes da composição corporal, assim como, o indicador de sarcopenia não foram alterados após o período experimental em nenhum dos grupos. Contudo, diferença significante entre as mudanças percentuais foram observadas entre o GT3 e GC para a gordura corporal relativa e a massa livre de gordura. No teste de 1-RM foram obtidos aumentos significantes na condição pós treino para os exercícios de supino, rosca direta, carga total levantada e carga total levantada relativa a massa corporal para o GT2 e o GT3. Somente o GT3 aumentou significativamente a força muscular no leg press. A evolução semanal da carga de treinamento no exercício supino e rosca direta ocorreu mais acentuadamente para o GT3. Para o exercício de leg press GT2 e GT3 tiveram comportamentos parecidos. Ambos os grupos treinados mostraram aumentos percentuais maiores nos indicadores de flexibilidade para os movimentos de flexão de quadril direito e esquerdo e flexão de ombro esquerdo, quando comparados ao GC. Contudo, somente o movimento de flexão de quadril esquerdo aumentou significativamente para o GT3. Apesar de haver uma tendência ao aumento da ASTCx após o TP para ambos os grupos experimentais, somente houve aumento significativo da ASTBr (9,04%) para o GT3. Diante dos resultados analisados, a realização de três sessões semanais de TP mostrou-se mais efetiva para os grupos de idosos estudados. / Abstract: The effects of weight training made with different intensities, frequencies and volumes provide beneficial answers and are well spread among young people and athletes. However, studies that look for the effects of weight training held at different frequencies weekly are limited to elder populations. So, the purpose of this study was to analyze and compare the effects of weight training on indicators of sarcopenia, body composition, muscle hypertrophy and of the physical capacities of muscular strength and flexibility of elder men submitted to two or three week sessions of weight training. Twenty-seven (27) individuals were part of the sample separated in: group training with two weekly training sessions (TG2, n = 9), group training with three weekly training sessions (TG3, n = 10), both submitted to a weight training for a 16 weeks period, and a control group (CG, n = 8), which was not involved with any exercise routine during the experiment. The indicators of sarcopenia and body composition were determined by Dual Energy X-Ray Absorptiometry (DEXA). The sarcopenia was determined by an index of relative skeletal muscle mass. As an indicator of muscular hypertrophy, the cross-section area of the arm (ASTBr) and thigh (ASTCx) were evaluated by magnetic resonance imaging. The indicators of muscle strength were determined by the test of one maximum repetition (1-RM) in three exercises in the fitness room (bench press, leg press and arm curl). As indicators of flexibility, seven joint movements were evaluated by the fleximeter. The weight-training program was divided into two stages, eight weeks each. The first stage of the training was performed with fixed loads (three sets of 15 repetitions), alternating the order of execution by body segment. On the second stage, the exercises were fixed for articulation. These differences in the stages aimed to increase the load training progressively along the stages. Some adjustments were made weekly in the loads, observing the principle of progressive load. Intra and inter groups' responses were analyzed at different times of the study. The comparison between groups and moments was performed by a variance analysis (ANOVA). The level of significance adopted for all analyses was p<0.05. None of the components of body composition, as well as the indicator of sarcopenia, was changed after the trial period for all groups. However, a significant difference between the changes percentage were observed between TG3 and CG for relative body fat and fat free mass. Significant increases were obtained in the 1-RM test for the bench press, arm curl and full load lifted up and relative load lifted up to the total body mass for the TG2 and TG3 post training. Only TG3 increased significantly muscle strength in the leg press test. The week load evolution in the training was more pronounced in the bench press exercise and the arm curl for the TG3. The leg press performance was similar for TG2 and TG3. Both showed higher increase percentage in indicators of flexibility, in the right and left hip flexion and in the left shoulder, when compared to CG. However, only the left hip flexion increased significantly for the TG3. Despite the tendency of a increasing in the ASTCx in both experimental groups, the significant increase in ASTBr (9,04%) happened only in the TG3. These results showed that the performance of threeweek sessions of TP was more effective for the elder studied group. / Doutorado / Ciencia do Desporto / Doutor em Educação Física