Neste trabalho, analisam-se os processos de formação de ligações de hidrogênio entre as bases Adenina. Timina, Guanina e Citosina usando o método Monte Carlo probabilístico. A possibilidade de formação de pares é inicialmente verificada considerando critério geométrico (distância e orientação das molécutlas) seguida pela análise da probabilidade energética, que é proporcional ao fator de Boltzmann. Os resultados mostram que a probabilidade de concorrência, para alguns modelos, não segue a estrutura mais provável segundo o fator de Boltzmann. Isto sugere que existe uma forte influência geométrica na formação dos pares (ligações simples e múltiplas). Tal análise fornece para a construção de modelos mais complexos bem como para o entendimento de alguns mecanismos que ocorrem em processos relacionados à mutações, visando compreender este tipo de fenômeno biológico

Orientador: João Alberto Venegas Requena / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-25T16:56:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fidalgo_AugustoMadrigali_M.pdf: 8655271 bytes, checksum: 8636b5b90c043f307e3e2dde1a8696ff (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Este trabalho consiste no estudo teórico e numérico de uma ligação flange, solicitada inicialmente por força axial de tração e, em um segundo momento, por uma força excêntrica de tração. Essa ligação é usada em estruturas metálicas tubulares para emenda de barras e, especificamente nesse projeto, em perfis tubulares circulares. É uma ligação parafusada e soldada, com flanges circulares nas duas extremidades das barras, soldados de forma continua e sem furo no meio da placa, também chamada de "Blank Flange", conectando as barras. A grande parte das bibliografias e normas atuais preveem para esse tipo de ligação o dimensionamento apenas para solicitação de força axial de tração, dentre as estudadas, apenas uma prevê o dimensionamento com solicitação excêntrica. Assim, nesse trabalho foi feita uma modelagem numérica, usando o software Ansys, para estudar o comportamento dessa ligação frente à solicitação axial de tração, verificando o mecanismo do efeito "Prying", ou efeito alavanca, e sua influência na resistência da peça. Usando esse modelo, foi verificada a validade das formulações para a tração, o mecanismo de funcionamento da ligação e a possibilidade de otimização do cálculo, que hoje é feito com fórmulas empíricas, das quais não se conhece os dados de ensaios. Por fim, uma vez calibrado o modelo numérico para tração e verificado o cálculo proposto, ele foi ajustado para simular o flange submetido à flexo-tração, e com isso seu comportamento foi estudado e proposta uma formulação para esse dimensionamento / Abstract: The research is about a theoretical and numerical analysis of flange connection, initially subject to axial tensile load, and then to an eccentric tensile load. This kind of joint is used in hollow steel structures, and specifically in this work, using circular hollow section. Flange is a bolted and welded connection, which both tubes are welded on continuous circular plates, without holes, called Blank Flange, and this plates are bolted together. Most bibliography and codes, used in this research, have only the axial tensile design for flange, just one of them have the flexure tensile one. Because of that, this research proposed a numerical model in Ansys, to study how this joint behave subject to axial tensile load, checking prying effect, or cantilever effect, and its influence in joint resistance. Using this model, the axial tensile design was validated numerically, joints behavior was analyzed and the possibility to optimized the actual design, which is based on empirical equations. Therefore, once the numerical model for axial tensile load and it¿s design was calibrated, this was changed to simulate eccentric tensile load, to study its behavior and propose a design / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Luiz Carlos Dias / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T05:30:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bau_RosanaZanetti_D.pdf: 4826979 bytes, checksum: c2d4893b0a8176373826c4d9e9e933f8 (MD5) Previous issue date: 2002 / Doutorado

Made available in DSpace on 2014-06-12T22:57:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4227_1.pdf: 2723098 bytes, checksum: 68e0876f248f1d157273b875daa5be25 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Grandezas equivalentes e independentes são introduzidas no contexto de ligações químicas, espectroscopia fotoeletrônica e vibrações moleculares. Em especial, orbitais (híbridos) de valência são tais grandezas e sua utilização na descrição das ligações químicas e estrutura das moléculas é muito ampla. Por exemplo, as interações entre os orbitais atômicos híbridos sp3 do átomo carbono com quatro orbitais atômicos 1s dos átomos hidrogênio descrevem muito bem as propriedades do metano; a saber, as ligações equivalentes C H, no metano, apontam para os vértices de um tetraedro. No entanto, esta descrição é insuficiente para descrever o espectro fotoeletrônico do CH4, que apresenta dois picos na região de valência, e não apenas um como seria previsto por quatro ligações C H equivalentes e independentes. Estas discrepâncias não se restringem aos tratamentos quânticos. Na verdade, moléculas simétricas (água, amônia, metano, etc.) apresentam ligações equivalentes que podem ser representadas pelos osciladores equivalentes ao descrever os movimentos vibracionais clássicos. Os dois osciladores equivalentes predizem um pico (duplamente degenerado), por exemplo, no espectro vibracional da água, relacionados com o estiramento O H. Isto está também em contradição com a observação experimental e é devido ao fato de que os osciladores O H equivalentes não são independentes. Do mesmo modo, as ligações equivalentes C H do metano também interagem entre si. Os problemas causados pela utilização desses dois conceitos: equivalentes e independentes são resolvidos, permitindo que as ligações equivalentes ou os osciladores equivalentes interajam, através da teoria de perturbação para estados degenerados. Esse tratamento fornece explicações qualitativas simples para as características observadas nos espectros (fotoeletrônico e vibracional) de várias moléculas. Além disso, um modelo semi-quantitativo para descrever os espectros fotoeletrônicos é obtido usando-se as interações entre os pares de elétrons responsáveis pelas ligações químicas. Como resultado, obteve-se conexões entre as teorias de ligação de valência e do orbital molecular, bem como uma aplicação quantitativa da Teoria da Repulsão entre Pares de Elétrons da Camada de Valência (VSEPR). Além disso, esta dissertação apresenta diversos experimentos computacionais para a introdução desses conceitos em salas de aula, e seu texto é escrito visando a sua utilização por professores não especializados, educadores e estudantes

A suposta ubiquidade de sistemas decomponíveis foi interpretada por Holland (1975) como o principal motivo para o desempenho dos algoritmos genéticos (Genetic Algorithms (GAs)). A hipótese de Building Blocks (BBs) sugere que algoritmos genéticos mais eficientes poderiam ser implementados, contudo, apenas anos depois essas ideias puderam ser avaliadas experimentalmente no contexto de algoritmos de estimação de distribuição (Estimation of Distribution Algorithms (EDAs)). EDAs utilizam modelos probabilísticos, estimados a partir da população, para inferir características do espaço de busca que poderiam ser utilizadas para implementar operadores de reprodução mais eficazes. Tanto em problemas mono- quanto multi-objetivo, EDAs emergiram sob a premissa de que a eficácia dos operadores de reprodução seria proporcional à representatividade dos modelos probabilísticos utilizados. No entanto, estudos recentes tem demonstrado que a dificuldade em se construir modelos confiáveis pode tornar essa premissa inviável. Ou seja, para certos problemas de otimização os modelos probabilísticos utilizados seriam, em geral, de baixa qualidade e, portanto, não produziriam operadores eficazes. Esta tese trata das limitações encontradas na construção de modelos probabilísticos (linkage learning) sob a perspectiva da multimodalidade dos problemas em questão. A análise teórica considerou problemas aditivamente separáveis, enquanto a generalização das conclusões foi investigada em instâncias do modelo NK-landscapes e do problema da mochila multidimensional (Multidimensional Knapsack Problem (MKP)). Os resultados indicaram que a acurácia dos modelos probabilísticos é se relaciona inversamente ao grau de multimodalidade da função objetivo e que, em casos de extrema multimodalidade a construção de modelos probabilísticos confiáveis pode ser tornar infactível. Este resultado poderia inviabilizar o uso de EDAs no contexto multiobjetivo, devido a intrínseca multimodalidade de tais problemas. No entanto, observou-se que apesar da ausência de estatísticas confiáveis sobre cada uma das funções objetivo, a correlação entre elas se torna estatisticamente observável e útil aos operadores de reprodução na manutenção da diversidade e controle convergência da população. / The supposed ubiquity of nearly-decomposable systems was interpreted by Holland (1975) as the rationale for the performance of Genetic Algorithms (GAs), the Building Block (BB) hypothesis. His seminal studies suggest more efficient GAs as viable, but only later on his ideas have become practically tangible in the context of Estimation of Distribution Algorithms (EDAs). EDAs employ probabilistic modeling so as to infer properties of the search space (BBs) that could be useful for the effectiveness of reproduction operators. In both, single- and multi-objective contexts, EDAs have emerged on the assumption there is a correlation between how much information a model can conceive and how effective reproduction operators can be. However, more recent results suggest the difficulties in producing accurate linkage models can prevent such a relation to be true. In other words, for some optimization problems linkage learning might not be able to produce accurate linkage models, hence EDAs would not outperform GAs. This thesis addresses the limits of linkage learning in the context of single- and bi-objective problems, regarding the influence of multimodality on the accuracy of the linkage models and the efficiency of EDAs. A theoretical analysis was performed in terms of additively separable functions and general conclusions are assessed through experimentation with instances of the NK-model and the Multidimensional Knapsack Problem (MKP). The results indicated that the accuracy of the linkage models tends to decrease as a result of increasing multimodality, which weakens pairwise dependencies and might lead to pairwise independence in extreme cases. Since most EDAs rely on bivariate statistics to estimate multivariate distributions, their applicability is limited to optimization problems within a certain range of multimodality. In multi-objective problems, on the other hand, some EDAs have shown better performance than GAs, which seemed as a contradiction since multi-objective problems are inherently multimodal. Our results suggest that in such cases the correlation among the objective functions becomes statistically evident, as a consequence, linkage learning models such correlation instead of problems substructures, which is useful to obtain a better exploration of extreme regions of the objective space.

Este trabalho trata da influência da rigidez das ligações na deslocabilidade lateral e na distribuição de esforços de pórticos planos de aço sob condições de serviço. Estuda-se em particular a influência das ligações com chapa de topo, e propõe-se um modelo para descrição do comportamento momento-rotação dessas ligações. Este trabalho também apresenta um revisão dos diversos modelos existentes para previsão do comportamento momento-rotação de ligações viga-coluna, e discute as diversas formas de influência dessas ligações no comportamento global da estrutura e de seus elementos individuais. / The aim of this work is the influence of connections flexibility in the plane framed structures in serviceability conditions. Special attention is paid for the influence of extended end plate connections, for which proposes a model for prevision of moment-rotation relationship. This work also presents a revision of the various models for prevision of moment-rotation relationship of beam-to-column connections, and discusses the several forms of the influence of that connections in overall performance of the structures and your individual members.

Este trabalho trata da influência da rigidez das ligações na deslocabilidade lateral e na distribuição de esforços de pórticos planos de aço sob condições de serviço. Estuda-se em particular a influência das ligações com chapa de topo, e propõe-se um modelo para descrição do comportamento momento-rotação dessas ligações. Este trabalho também apresenta um revisão dos diversos modelos existentes para previsão do comportamento momento-rotação de ligações viga-coluna, e discute as diversas formas de influência dessas ligações no comportamento global da estrutura e de seus elementos individuais. / The aim of this work is the influence of connections flexibility in the plane framed structures in serviceability conditions. Special attention is paid for the influence of extended end plate connections, for which proposes a model for prevision of moment-rotation relationship. This work also presents a revision of the various models for prevision of moment-rotation relationship of beam-to-column connections, and discusses the several forms of the influence of that connections in overall performance of the structures and your individual members.

Esta pesquisa apresenta um amplo programa experimental de ligações viga mista-pilar com cantoneiras de alma e assento, incluindo protótipos isolados e ligações inseridas num pavimento tipo constituído de laje pré-moldada com vigotas e lajotas cerâmicas. Os objetivos do trabalho foram avaliar os efeitos da fissuração da laje no comportamento da ligação (rigidez inicial e momento resistente), o acréscimo da taxa de armadura secundária e os detalhes propostos para a ancoragem das armaduras longitudinais. Nos ensaios experimentais foram analisadas as rotações das ligações, deslocamentos e deformações nos elementos. Para o estudo teórico, tomou-se como referência o Método das Componentes do EUROCODE 3 e 4. Paralelamente, um estudo numérico para ligações mistas foi desenvolvido com o objetivo de incluir a laje de concreto, as armaduras longitudinais e transversais, além da não linearidade física e geométrica na análise por elementos finitos. De acordo com os resultados, a condição prévia de fissuração da laje mostrou-se menos relevante que a continuidade das vigas na direção do eixo de menor inércia do pilar, no que se refere à determinação da rigidez inicial e resistência das ligações mista inseridas num pavimento tipo. A metodologia de modelagem numérica foi capaz de representar de forma satisfatória os mecanismos plásticos e os estados limites últimos da ligação. / This research presents an extensive experimental study of the structural behavior of the beam-to-column composite connections with bottom and web angle, including isolated prototypes and typical floor with slab made of precast joist with lattice and bricks. The objectives were to evaluate concrete slab cracking effects in the composite connections behavior (initial stiffness and resistant moment), the secondary steel ratio increase and the proposed details for the longitudinal steel bars anchorage. In the experimental tests, it was analyzed the connection total rotation, the displacements and deformations in the connection components. The theoretical study was developed based on EURODODE 3 and 4 methodologies. Besides, a numerical study was developed with the purpose of including the concrete slab modelling, the longitudinal and transversal steel bars, and the geometrical and material non-linearity in the finite element analysis. According to the results, the beam continuity through to the column minor axis showed to be more important than the concrete slab previous cracking, for the initial stiffness and resistant moment composite connections behavior in the typical floor. The numerical models represented satisfactorily the plastic mechanism connection and the ultimate limit states.

Há basicamente dois sistemas empregados para promover a continuidade das terças de múltiplos vãos: transpasse e luva. Do ponto de vista do transporte e da montagem, o sistema de luvas é vantajoso em relação ao sistema de transpasse, uma vez que conduz a barras de menor comprimento. Entretanto, o emprego de luvas tem sido pouco explorado, devido principalmente ao pouco conhecimento sobre o comportamento estrutural do sistema e, consequentemente, pela ausência de recomendações de projeto disponibilizadas pelas normas e manuais técnicos. Neste trabalho foram analisadas a rigidez e a resistência de terças de seção transversal Z contínuas por meio de luvas. Para tanto, uma série de quinze protótipos de terças de aço formadas a frio foi submetida a ensaios de flexão, variando-se a altura do perfil, espessura e comprimento da luva e o vão. Foi conduzida uma análise da viabilidade do método da resistência direta (MRD) ao dimensionamento de terças contínuas por meio de luvas. Em relação à rigidez, curvas momento-rotação calibradas experimentalmente foram implementadas em modelos numéricos por meio de molas rotacionais, buscando simular o comportamento não linear da ligação. Posteriormente, uma análise paramétrica foi realizada, resultando na expressão momento-rotação proposta com base nas variáveis investigadas. Essa expressão representa a rigidez da ligação, que aliada a um modelo simples barra-mola, permite a avaliação mais precisa dos esforços solicitantes e deslocamentos de terças com luvas. / There are basically two systems employed to promote the continuity of multi-span purlins: overlap and sleeve. From the point of view of transport and assemblage, the sleeve system is advantageous in relation to the overlap system since it leads to shorter length bars. However, the use of sleeves has not been hardly explored mainly due to lack of knowledge about the system structural behavior and, therefore, the absence of design recommendations provided by standards and technical manuals. This study analyzed the stiffness and strength of continuous Z-section purlins with sleeved bolted connection. In order to develop the study a series of fifteen prototype were tested in bending; their cross-section height, thickness, sleeve length and span were varied. A viability analysis of the Direct Strength Method (DSM) for design of continuous sleeve purlins was conducted. In relation to stiffness, moment-rotation curves were calibrated experimentally and implemented in numerical models through rotational springs to simulate the nonlinear behavior of the connection. Afterwards, a moment-rotation expression based on the studied variables and a parametric analysis was proposed. This expression represents the connection stiffness and, when implemented in a simple spring-beam model, allows a more accurate prediction of the internal efforts and displacements in the purlin-sleeve system.

O crescimento dos países em desenvolvimento aumentará em várias vezes o consumo de energia, materiais e alimentos. Para suprir essa demanda é necessário o aproveitamento racional dos resíduos gerados por processos industriais, agrícolas e lixo urbano, transformando-os em energia economicamente competitiva com as outras formas de energia, e em materiais com propriedades otimizadas. O objetivo do presente trabalho foi comparar o comportamento da sílica da casca de arroz obtida por pré-hidrólise ácida seguida de calcinação controlada (Sil-PH) com sílicas de casca de arroz comerciais obtidas simplesmente pela queima da casca (Sil-B e Sil-C) e com a sílica comercial obtida da areia quartzítica (Sil-Z), como carga de reforço em borracha de estireno-butadieno (SBR), que é a mais usada na indústria de fabricação de pneus. Estudos foram conduzidos em SBR 1502, preparados conforme norma ASTM 3191-2010. Foram adicionadas à borracha as sílicas em concentrações de 0, 10, 20 e 40 ppcb. Foram conduzidos testes físicos, químicos, mecânicos, reométricos, dinâmico-mecânicos e análise térmica, bem como ensaios de inchamento dos corpos de prova em toluol e análise microestrutural das sílicas e dos compostos por microscopia eletrônica de varredura, com o objetivo de determinar a natureza do reforço. O número de ligações cruzadas foi avaliado e a energia de formação dessas ligações foi calculada. A relação entre as metodologias de cálculo da densidade de ligações cruzadas foi também avaliada, obtendo a caracterização desse tipo de carga de reforço não somente por correlações mecânicas mas também pela energia de formação das ligações. Os resultados mostraram que quanto maior a adição de sílica, maior é sua interação com a borracha. Dentre as sílicas adicionadas, Sil-Z alcançou os maiores valores de propriedades mecânicas dos compostos, e Sil-PH mostrou os melhores resultados dentre as sílicas de casca de arroz. Por avaliação por inchamento em toluol (teste estático) e por testes de tração e testes dinâmicos foi possível afirmar que as densidades de ligações cruzadas estão correlacionadas, Usando os resultados de reometria e as equações de Arrhenius estimou-se uma energia média de ligação, concluindo que esta corresponde a uma ligação do tipo covalente. Pelos valores de tan ? confirmou-se que os compostos com Sil-PH têm maior aderência no chão molhado do que aqueles com Sil-Z. A sílica nos compostos tende a diminuir a temperatura de transição vítrea. Os resultados da análise térmica mostraram elevada estabilidade térmica dos compostos com Sil-PH e Sil-Z. A falta de cominuição adequada da Sil-PH ocasionou uma dispersão irregular da sílica na SBR, uma molhabilidade parcial da sílica pela borracha e pelo agente de acoplamento, com consequente aparecimento de falhas na estrutura do composto. Por esse motivo as propriedades mecânicas dos compostos com Sil-PH foram inferiores às dos compostos com Sil-Z. / Developing countries are increasing by several times their consumption of energy, materials, and food. To attend their demand it is necessary to rationally reuse industrial, agricultural, and municipal solid waste residues, transforming them into economically competitive energy and materials with optimized properties. The objective of this work was to compare the behavior of a rice husk silica obtained by acidic prehydrolysis and controlled calcination (Sil-PH) with commercial amorphous silicas obtained from quartzite sand (Sil-Z) and from simply burned rice husks (Sil-B and Sil-C), as reinforcing filler in styrene-butadiene rubber (SBR) composites, which is the most used rubber in the tire manufacture industry. Studies were conducted on SBR 1502 rubber according to ASTM 3191-2010 in which amorphous silicas obtained from rice husk and quartzite silica were added at concentrations of 0, 10, 20, and 40 phr. Physical, chemical, mechanical, rheometric, dynamic-mechanical tests, thermal analysis, swelling studies in toluol and scanning electron microscopy of the silicas and composite specimens were made with objective to determine the nature of reinforcement. The number of crosslinks was evaluated and the energy of formation of these bonds calculated. The correlation between the methodologies of calculation of crosslink density was also evaluated, getting the characterization of this type of reinforcing filler not only by mechanical correlations but also by the energy of their formation. The results showed that the higher the content of added silica, the greater the interaction with rubber. According to the mechanical properties values Sil-Z achieved the highest properties values but Sil-PH showed better results compared to the other types of rice husk silicas. By evaluation by swelling in toluene (static), tensile tests and dynamic tests it was possible to affirm that the crosslink densities are correlated. By using the rheometry results and the Arrhenius equations the average bound was estimated to be of a covalent type. The silica in the compounds tends to lower the values of the glass transition temperature. The evaluation of tan ? showed that Sil-PH has more stickiness on the wet floor, which is an important property to tire application. Due to the lack of appropriate grinding of the Sil-PH the dispersion of the silica on SBR was irregular; partial wetting of the silica particles by rubber and silane had also occurred. Those facts had caused failures on the compound structural integrity, with a consequent lowering of the mechanical property values as compared to the compounds with Sil-Z addition.