Las propiedades físicas de los materiales de importancia tecnológica se originan en las reacciones y procesos a los que han sido sometidos. En todos ellos la difusión atómica juega un rol clave, porque la difusión es relevante para la cinética de muchos cambios microestructurales que ocurren durante la preparación, procesamiento y tratamiento térmico de estos materiales. Las superaleaciones, como el FeAl, son materiales tecnológicamente importantes; pues, son resistentes a altas temperaturas, mantienen su estabilidad estructural, superficial y la estabilidad de sus propiedades físicas. Por todo esto profundizar el conocimiento científico acerca de la difusión es necesario. Por tal motivo en el presente trabajo la migración atómica, en la aleación binaria ordenada con estructura B2, es estudiada por medio de simulaciones Monte Carlo Cinético, en donde la migración atómica resulta del intercambio de posiciones de un átomo con una vacante en una red rígida. El modelo cinético atomístico usado se fundamenta en la teoría de la tasa de saltos y el algoritmo del tiempo de residencia. También, usamos interacciones de a par hasta segundos vecinos más próximo. Tomamos los valores que se usaron en simulaciones del diagrama de fases, el ordenamiento B2 y precipitación del FeAl[41]. Determinamos las constantes de difusión como función de la temperatura. Además, investigamos la movilidad de las fronteras antifase en las últimas etapas del proceso de ordenamiento. Finalmente, se calcula la función de autocorrelación, la cual nos revela que la vacante efectúa saltos altamente correlacionados en la red a bajas temperaturas y también que los átomos saltan a posiciones de su propia subred a temperaturas moderadas.

El fenómeno de ordenación químico en las aleaciones binarias influye directa y fuertemente sobre sus propiedades físicas tales como resistividad eléctrica, capacidad calorífica, constantes elásticas, coeficiente de Hall, etc. Las aleaciones binarias con tendencia a ordenamiento químico a bajas temperaturas, como el sistema Cu-Au y Fe-Al, son interesantes debido a sus importantes propiedades eléctricas y de resistencia a altas temperaturas. El objetivo principal del trabajo es investigar el fenómeno de transición de fases orden¬-desorden en las aleaciones binarias mediante la simulación con el método Monte Carlo y el algoritmo de Metrópolis. Usamos el modelo ABV de la aleación binaria para simular los sistemas AB3 y AB (Cu3AuyFeAl) considerando internaciones atómicas de pares hasta los terceros vecinos más próximos. La dinámica fue introducida por medio de una vacan¬te que intercambia de posición con los átomos vecinos más próximos con cierta probabilidad; además aplicamos condiciones periódicas de frontera para evitar efectos de borde. Una vez logrado el equilibrio térmico a la temperatura requerida se almacenan los datos para calc¬ular la energía del sistema, el calor específico y los parámetros de orden de largo (LRO) y Corto alcance (SRO) de Warren ¬Cowley. En base a los datos obtenidos se han determinado la temperatura crítica de transición orden -desorden para los sistemas estudiados. También hallamos las probabilidades de formación de clústeres (agregados) en la aleación en un amplio rango de temperaturas así como en un rango de concentración de una de las componentes.

Presenta los modelos estocásticos de los problemas resultantes del tratamiento estadístico dado a los coeficientes, así como algunos métodos de resolución utilizados para calcular los momentos estadísticos de las soluciones. Presenta la discretización de las ecuaciones de las realizaciones en el contexto de Monte Carlo. Realiza simulaciones numéricas.

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Submitted by Souza Tanajura Augusto (cast@ufba.br) on 2012-12-17T17:26:26Z No. of bitstreams: 1 Azevedo.pdf: 1932731 bytes, checksum: 31eff4d771bf9302cbd1037f6a487ba6 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-12-17T17:26:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Azevedo.pdf: 1932731 bytes, checksum: 31eff4d771bf9302cbd1037f6a487ba6 (MD5) / Centro de Pesquisa em Geofísica e Geologia da UFBA,com recursos próprios, da Capes / Um requisito importante de um modelo geofísico é a capacidade de quantificar a incerteza associada à imprecisão e/ou a escassez de dados de campo. Uma maneira de realizar esta quantificação é descrever o modelo por meio de equações diferenciais cujos parâmetros associados a propriedades materiais são processos estocásticos. Os métodos de elementos finitos estocásticos são apresentados como um procedimento eficiente na caracterização da solução de equações de evolução com coeficientes estocásticos. Os conceitos de projeção, ortogonalidade e convergência fraca são utilizados para gerar problemas determinísticos auxiliares que são resolvidos por métodos de elementos finitos tradicionais. Em particular, a expansão de Karhunen-Loève é usada para discretizar os parâmetros estocásticos dentro de um conjunto enumerável de variáveis aleatórias. Os modelos estudados neste trabalho são baseados na Lei de Darcy para fluxo saturado nos regimes permanente e transiente em que a condutividade hidráulica segue uma distribuição lognormal. A solução numérica no regime permanente foi realizada pelos métodos de Monte Carlo, Galerkin espectral, das equações de Momentos baseado na expansão de Karhunen-Loève e da Colocação, visando identificar os benefícios e deficiências de cada método. O método da Colocação mostrou-se mais atrativo que os métodos de Galerkin espectral e de Momentos. No regime transiente manteve-se o foco nos métodos de Monte Carlo e da Colocação. Estes métodos fornecem uma previsão da média e da variância do potencial hidráulico nos poços de produção a partir das propriedades estatísticas da condutividade hidráulica. Critérios de otimização são aplicados nestes métodos a fim de se estudar a hidráulica de poços em aqüíferos livres e extensos fixando distâncias mínimas entre poços de produção. / Pós Graduação em Geofísica da UFBA

Made available in DSpace on 2018-08-01T21:59:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10670_Tese - Thiago Mello dos Reis.pdf: 2877793 bytes, checksum: a65224aac4b723bdea3543cb8bc010e4 (MD5) Previous issue date: 2017-02-03 / Os métodos Monte Carlo Simulated Annealing e Particle Swarm Optimization foram utilizados na geração de bases Gaussianas adaptadas para os átomos de H ao Ar, no estado fundamental. Um estudo sobre a eficiência e a confiabilidade de cada um dos métodos foi realizado. Para analisar a confiabilidade dos métodos propostos, fez-se um estudo específico envolvendo um conjunto teste de 15 átomos, a saber: N, Mg, Al, Cl, Ti, Ni, Br, Sr, Ru, Pd, Sb, Cs, Ir, Tl, At. Inicialmente, o método Coordenada Geradora Hartree-Fock Melhorado foi aplicado para gerar bases adaptadas usadas como ponto de partida para a geração de novas bases Gaussianas. Posteriormente, os métodos Monte Carlo Simulated Annealing e Particle Swarm Optimization foram desenvolvidos em estudos paralelos, porém seguindo o mesmo procedimento, a fim de termos a possibilidade de compará-los ao final do estudo. Previamente à efetiva aplicação dos métodos desenvolvidos, ambos foram calibrados visando definir os melhores parâmetros para os algoritmos utilizados; estudos sobre esquemas de resfriamento (para o método Monte Carlo Simulated Annealing ) e quantidade de partículas do enxame (para o método Particle Swarm Optimization), além do número total de passos para os algoritmos foram feitos. Após esta etapa de calibração, os dois métodos foram aplicados, juntamente com o princípio variacional, à função de onda Hartree-Fock para a obtenção de bases Gaussianas totalmente otimizadas. Em seguida, as bases foram contraídas tendo-se em vista a menor perda de energia observada, preconizando a contração dos expoentes mais internos. As duas últimas etapas do procedimento da geração das bases foram a inclusão de funções de polarização e funções difusas, respectivamente. Estes procedimentos foram feitos utilizando os métodos desenvolvidos neste trabalho através de cálculos a nível MP2. Os conjuntos de base gerados neste trabalho foram utilizados para cálculos práticos em sistemas atômicos e moleculares e os resultados foram comparados com resultados obtidos a partir de conjuntos de base similares relevantes na literatura. Verificamos que, para um mesmo nível de eficiência computacional entre os métodos Monte Carlo Simulated Annealing e Particle Swarm Optimization, há uma pequena diferença de eficácia entre eles, de modo que o método Monte Carlo Simulated Annealing apresentou resultados ligeiramente melhores para os cálculos performados. Comparando-se os resultados obtidos neste trabalho com os correspondentes encontrados na literatura, observamos valores numericamente comparáveis para as propriedades estudadas, todavia os métodos propostos neste trabalho são siginificativamente mais eficientes, sendo possível o estabelecimento de um único conjunto de passos nos algoritmos para diferentes sistemas atômicos. Ademais, verificamos que a etapa específica, referente a otimização proposta neste trabalho, é eficaz na tarefa de localizar o mínimo global das funções atômicas a nível de teoria HF. Estudos mais detalhados são necessários para constatar a real relação acerca da eficácia observada para os dois métodos propostos neste trabalho. O método Particle Swarm Optimization apresenta uma série de parâmetros que não tiveram sua influência checada neste trabalho. O fato dos métodos desenvolvidos neste trabalho terem sido construídos sobre bases Dupla Zeta não implica em restrição de generalidade, de tal sorte que estes métodos estão prontamente aptos para a aplicação no desenvolvimento de conjuntos de base gaussianas no ambiente atômico para conjuntos de base de qualidade variadas.

Ingeniero Civil Eléctrico / La última década de investigación planetaria extrasolar ha permitido determinar de manera concluyente la existencia de planetas fuera de nuestro propio sistema planetario. Más aún, se posee evidencia de que estos son de variadas formas y que el sistema solar no es único en su especie. A la fecha, la técnica más exitosa para la detección de exoplanetas ha sido la de velocidades radiales, midiendo el efecto Doppler inducido por la fuerza gravitacional de un planeta orbitando alrededor de una estrella. Utilizando esta metodología los investigadores han sido capaces de inferir la presencia de exoplanetas orbitantes, confirmando además la inmensa mayoría de los que se conocen actualmente; generando resultados concluyentes a un ritmo acelerado. En el presente Trabajo de Título se ha propuesto la utilización de técnicas de inferencia Bayesiana para la detección de exoplanetas, a partir de datos de velocidad radial simulados. Se ha planteado además estudiar las limitantes intrínsecas asociadas al instrumento de observación, modelando su rango de error y obteniendo una medida del intervalo en donde es posible lograr la detección. Finalmente, a partir de la información obtenida y la utilizando técnicas de filtrado secuencial se consigue una estimación de la masa del planeta extrasolar. Dadas las simplificaciones consideradas durante la realización de este estudio se considera que los resultados obtenidos implican un avance inicial en la solución de un problema que posee una envergadura muy amplia, pero resultan significativos a la hora de abordarlo en mayor profundidad. Se logró de manera satisfactoria la simulación de los datos necesarios para el trabajo y la implementación de la metodología de detección de exoplanetas, junto con la obtención de la curva que define las limitantes del mismo proceso. Luego, haciendo uso de los Métodos Secuenciales de Monte Carlo fue posible estimar de manera certera la masa del planeta bajo los distintos parámetros orbitales, analizando también los casos límites de importancia.

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:14:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8662_1.pdf: 5471158 bytes, checksum: 82991b04c6b326d30a86fd8792fcc8f1 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Em decorrência da necessidade de diagnóstico em tratamentos dentários, a Radiologia Odontológica está cada vez mais presente no dia-a-dia da população. Atualmente, vários profissionais da área de Radioproteção e Dosimetria vêm realizando estudos no sentido de oferecer sugestões para minimizar as exposições individuais e da população aos exames de raios X. Em vista disto, um grande número de empresas e pesquisadores tem trabalhado no desenvolvimento de instrumentos capazes de avaliar o desempenho dos equipamentos de raios X intra-orais, mas é uma realidade o fato de que as dificuldades para o desenvolvimento e determinação das características destes dispositivos de testes justificam suas limitações e o alto custo das pesquisas e dos equipamentos comerciais. Neste trabalho foi aplicado técnicas de simulação utilizando o método Monte Carlo para o desenvolvimento de dispositivos de testes utilizados no controle de qualidade em equipamentos de raios X odontológicos intra-orais. Para tanto, foi construído um modelo computacional de exposição externa, empregando o código EGS4 para o estudo dos tipos de materiais, suas composições, suas dimensões e posicionamento dentro do dispositivo, bem como as possíveis grandezas geométricas de irradiação: distância fonte-superfície (DFS), o tamanho e a forma do campo de radiação e o ângulo de incidência do feixe. Finalmente, o sistema de medição desenvolvido no Centro Regional de Ciências Nucleares do Nordeste (CRCN-NE), denominado Cartão Dosimétrico Odontológico (CDO), foi estudado e validado por este método. Este sistema foi então implantado no CRCN-NE, oferecendo aos programas de Vigilância Sanitária e de Proteção Radiológica um serviço de monitoração de aparelhos de raios X odontológico intraoral que possibilita atender, por via postal, aos serviços odontológicos em todo território nacional. Os resultados mostraram que este dispositivo e os procedimentos para seu desenvolvimento e calibração servem de referência para aqueles que desejem criar novos sistemas dosimétricos, estabelecendo-se assim como um método padronizado

Um dos maiores desafios atuais da cosmologia é entender a natureza da energia escura. Esse trabalho busca usar os dados das distâncias de supernovas do tipo 1a, da idade de galáxias com população estelar muito antiga, das oscilações acústicas de bárions e das anisotropias da radiação cósmica de fundo para encontrar através do método de Monte Carlo em cadeias de Markov os parâmetros livres de uma possível equação de estado para a energia escura (w(z)) em redshift 0 < z < 2000. Entretanto esse trabalho não encontrou nenhum tipo de diferença significativa entre a equação de estado proposta e w = -1 dentro do intervalo de redshift estudado. / One of the current major challenges of cosmology is understand the nature of the dark energy. This work uses the data from supernovas type 1a, galaxies with old stellar populations, baryonic accustic oscilations and anisotropy of the cosmic microwave background to find through the Markov chains Monte Carlo method the free parameters of a possible equations of state for dark energy (w(z)) on redshift 0 < z < 2000. However, this work did not find any type of significant difference between the equation of state suggested and w = -1 inside the interval of redshift studied.

A NSECT figura como uma nova técnica espectrográfica capaz de avaliar in vivo a concentração de elementos utilizando a reação de espalhamento inelástico (n,n). Desde sua introdução, várias melhorias vem sendo propostas com o objetivo de investigar aplicações para o diagnóstico clínico e redução da dose absorvida associada à aquisição tomográfica. Neste contexto, são apresentadas duas novas aplicações de diagnóstico utilizando as abordagens espectroscópica e tomográfica da NSECT. Uma nova metodologia também foi proposta para otimizar a amostragem do sinograma que está diretamente relacionado com a qualidade de reconstrução através do protocolo de irradiação. Os estudos realizados foram desenvolvidos com base em simulações com o código MCNP5. O diagnóstico de Carcinoma de Célula Renal (CCR) e a detecção de microcalcificações mamárias foram avaliadas nos estudos conduzidos utilizando um objeto simulador humano. Os resultados obtidos demonstram a habilidade da técnica NSECT em detectar a alteração da composição dos tecidos modelados em função do desenvolvimento das patologias avaliadas. O método proposto para a otimização dos sinogramas foi capaz de simular analiticamente a composição do meio irradiado permitindo que a qualidade de reconstrução e a dose efetiva fossem avaliados em função da taxa de amostragem. Entretanto, futuras pesquisas devem ser conduzidas para quantificar o limiar de detecção de acordo com os elementos selecionados. / The NSECT figures as a new spectrographic technique able to evaluate in vivo the concentration of elements using the inelastic scattering reaction (n,n). Since its introduction, several improvements have been proposed with the aim of investigating applications for clinical diagnosis and reduction of absorbed dose associated with CT acquisition. In this context, two new diagnostic applications are presented using spectroscopic and tomographic approaches from NSECT. A new methodology has also been proposed to optimize the sinogram sampling that is directly related to the quality of the reconstruction by the irradiation protocol. The studies were developed based on simulations with MCNP5 code. Diagnosis of Renal Cell Carcinoma (RCC) and the detection of breast microcalcifications were evaluated in studies conducted using a human phantom. The obtained results demonstrate the ability of the NSECT technique to detect changes in the composition of the modeled tissues as a function of the development of evaluated pathologies. The proposed method for optimizing sinograms was able to analytically simulate the composition of the irradiated medium allowing the assessment of quality of reconstruction and effective dose in terms of the sampling rate. However, future research must be conducted to quantify the sensitivity of detection according to the selected elements.