Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-19T02:13:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T01:32:27Z : No. of bitstreams: 1 173305.pdf: 19308389 bytes, checksum: cf693eeeaeb8ebccf73cfb019aaa5b2f (MD5) / Neste trabalho é utilizado o Método dos Elementos Finitos para a implementação de um código computacional capaz de resolver problemas elípticos, com ênfase na equação de Poisson. A formulação adotada abrange domínios convexos ou não-convexos, sujeitos a qualquer combinação de condições de contorno de Neumann e de Dirichlet e com qualquer configuração para as propriedades físicas e para carregamento.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-03-22Bitstream added on 2014-06-13T19:49:17Z : No. of bitstreams: 1 bossa_gv_me_sjrp.pdf: 1762827 bytes, checksum: e5ab0758cdec4ff5faee4c416a7cc194 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Proteínas e peptídeos são constituídos por subunidades estruturalmente mais imples chamadas aminoácidos. Uma importante propriedade destes é que, dependendo das características do meio (tais como pH e concentração iônica), os seus grupos onizáveis podem ceder prótons e, assim, adquirir carga elétrica não nula. Tal carga nfluenciará na eficiência da formação de ligações peptídicas e em interações proteína- igante, por exemplo. Partindo da hipótese de que a diferença entre os valores de pK dos rupos ionizáveis isolados e destes como partes constituintes de um aminoácido é devida, principalmente, à interação eletrostática adicional que se atribui à presença de rupos vizinhos, elaborou-se um modelo que emprega a forma linearizada da equação de Poisson-Boltzmann para o estudo de propriedades físico-químicas de moléculas com rês grupos ionizáveis. Neste trabalho tal modelo foi aplicado aos aminoácidos: Aspartato, Glutamato, Cisteína, Tirosina, Arginina, Lisina e Histidina. Calcularam-se os valores de pK e as respectivas cargas elétricas médias de tais moléculas. Como os esultados obtidos concordaram com aqueles oriundos de trabalhos experimentais, o modelo teórico foi expandido para tratar de di, tetra, pentapeptídeos e de resíduos de isina e glutamato da proteína Staphylococcal Nuclease. Os valores do Fator de Correlação de Pearson calculados para ambos proteínas e peptídeos são superiores a 0,99, fato este que evidencia a eficiência e versatilidade do modelo ao reproduzir alores de pK reportados por outros autores / Proteins and peptides are composed of subunits structurally simpler called amino acids. An important property of these is that, depending on the medium characteristics (such pH and ionic concentration), its ionizable groups may provide protons and thereby acquire a nonzero electric charge. Such charge will affect the formation of peptide bond and protein-ligand interactions, for example. Assuming that the difference between pK values of the isolates ionizable groups and of these as constituents parts of an amino acid is mainly due to the extra electrostatic interaction attributed to the presence of neighboring groups, was developed a structure-based model that employs the linearized form of the Poisson-Boltzmann equation for the study of physicochemical properties of molecules with three ionizable groups. In this work it was applied to the amino acids: aspartate, glutamate, cysteine, tyrosine, arginine, lysine and histidine. The pK values and respective mean electric charges were calculated. As the calculated values agreed with those from experimental studies, the theoretical model has been expanded to the treatment of di, tetra, pentapeptides and Staphylococcal Nuclease residues. The Pearson Correlation Factor calculated for both proteins and peptides are above 0.99, what points to the effectiveness and versatility of the model to reproduce pK values reported by other works

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-09-06Bitstream added on 2014-06-13T18:55:35Z : No. of bitstreams: 1 othechar_pfs_me_prud.pdf: 662877 bytes, checksum: 8f3953cd38a014baaeb066abad521aa2 (MD5) / Neste trabalho, analisamos métodos de diferenças finitas para solução numérica da equação de Poisson em domínios irregulares com condições do tipo Dirichlet, fazendo um estudo detalhado de cada um desses métodos numéricos. Em particular, analisamos o Método das Interfaces Imersas (MII), Métodos Clássicos usando interpolações linear (MCL) e quadrática (MCQ) e um Método do tipo Fronteiras Imersas modificado (MFIM). Inicialmente, comparamos os resultados obtidos por esses métodos na solução numérica de uma equação elíptica unidimensional, envolvendo uma interface localizada em um ponto que não coincide com a malha. No caso unidimensional provamos que o MCL e o MFIM são equivalentes. Posteriormente, analisamos os resultados obtidos por esses métodos na solução numérica de problemas elípticos bidimensionais, com condições de contorno definida sobre geometrias irregulares. Em geral, os métodos foram consistentes com a solução exata. No caso unidimensional o MII e o MCQ apresentaram resultados semelhantes, com ordem de precisão quadrática, enquanto que o MCL e o MFIM são menos precisos para esses testes. Após isso, realizamos testes preliminares envolvendo geometrias bidimensionais irregulares. Os resultados apontam que o MFIM e o MII são mais acurados e possuem ordem de convergência quadrática / In this work, we study finite difference methods for the numerical solution of PoissonŠs equation on irregular domains with Dirichlet-type boundary conditions, performing a detailed study of these schemes. In particular, we analyze the Immersed Interfaces method (IIM), the classical method with linear (CML) and quadratic (CMQ) interpolation and the modified immersed boundary method (MIBM). Firstly, we compare the results obtained from these methods for solving a one-dimensional elliptic equation. In this equation, an interface is located at an irregular grid point. In general, all methods have been found consistent to the exact solution. In the one-dimensional case, IIM and CMQ have showed similar results, with second-order accuracy while MBIM and CML have presented less accurate results. Finally, we conduct preliminary results for two-dimensional irregular geometries. The results show that IIM and MIBM are more accurate than the classical method with linear interpolation

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-11-28Bitstream added on 2014-06-13T20:49:15Z : No. of bitstreams: 1 000739759.pdf: 6607353 bytes, checksum: 355eecaadbec5a4f91eebb32742a33b9 (MD5) / A transmissão de energia elétrica em corrente contínua em alta tensão é uma tecnologia utilizada para atender os requisitos cada vez mais rigorosos para a transmissão de energia elétrica, como por exemplo: adoção de fontes de energia localizadas em regiões remotas, a expansão das cargas industriais e urbanas, transmissão de energia elétrica por canais marítimos, etc. Esta tecnologia tem-se demonstrado comprovadamente eficaz e altamente confiável com a capacidade de modular a potência transmitida de forma rápida e precisa, apresentando características vantajosas do ponto de vista técnico e econômico. Porém, este tipo de tecnologia possui a desvantagem operacional de gerar conteúdo harmônico no sistema devido ao comportamento não linear dos conversores de potência utilizados para a conversão de corrente alternada em corrente contínua. Neste contexto, com o intuito de aplicar a metodologia de cálculo do conteúdo harmônico para o conversor de seis pulsos, o objetivo central do trabalho consiste no desenvolvimento de um simulador computacional para a determinação das harmônicas de correntes geradas pelas estruturas chaveadas dos conversores estáticos trifásicos, considerando condições não ideais de operação. O principal diferencial deste aplicativo computacional é proporcionar um ambiente visual interativo e intuitivo para a realização das simulações, apresentando de uma forma clara o objetiva os resultados dos parâmetros calculados pelo aplicativo e o resultado de cálculo do conteúdo harmônico de corrente gerado pelos conversores de potência. / The power transmission in high voltage in direct current is a technology used to meet the increasingly stringent requirements for the transmission of electricity, such as: Adoption of energy sources located in remote areas, the expansion of industrial loads and urban, electrical transmission channels, marine, etc. This technology has demonstrated proven effective and highly reliable with the ability to model the power transmitted quickly and accurately, with advantageous features in terms of technical and economic. However, this type of technology has the disadvantage of generating harmonic content operating in the system due to nonlinear behavior of power converters used to convert alternating current into direct current. In this context, in order to apply the methodology of calculation of harmonic content for the six-pulse converter, the central objective of the work is to develop a software to determine the harmonic currents generated by switching structures of three-phase static converters, considering non-ideal operation. The main distinguishing feature of this application is to provide a computational interactive and intuitive visual environment to perform the simulations, showing a clear objective results of the parameters calculated by the application and the result of calculating the current harmonic content generated by power converters.