Orientador: Nobuo Oki / Banca: Suely Cunha Amaro Mantovani / Banca: Carlos Aurélio Faria da Rocha / Resumo: A presente dissertação teve como objetivo apresentar uma proposta de análise de bulhas cardíacas (sons produzidos pelo fechamento das válvulas do coração) usando Transformada Discreta de Wavelet. Neste trabalho as bulhas cardíacas, gravadas em um arquivo digital, foram processadas através da Transformada Discreta de Wavelet nível 6 da db7 e da db6 de Daubechies e feita uma análise de sua média e do seu desvio padrão. Com a métrica desvio padrão aplicada ao sexto nível da db6 de Daubechies para classificação de sinais normais e anormais em um banco de dados de 70 amostras obteve-se um acerto da ordem de 95,71% / Abstract: This dissertation aims to present a proposal for interpretation of heart sounds using Discrete Wavelet Transform. The heart sounds recorded in a digital file were processed using level 6 of db7 and level 6 of db6 Daubechies Discrete Wavelet Transform and extracting the media and standard deviation features. The standard deviation of level6 of db6 Daubechies Discrete Wavelet is are able to differentiate between normal and abnormal from database of 70 heart sound signals with 95.71% of correct classifications / Mestre

Orientador: Yuzo Iano / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-27T10:52:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KemperVasquez_GuillermoLeopoldo_D.pdf: 894135 bytes, checksum: a3bfa5b467763d2daac23c7f5a6ba1c6 (MD5) Previous issue date: 2001 / Doutorado

Orientadores: Martin Tygel, Rodrigo Portugal / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-04T03:30:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcolino_CristianodaSilva_M.pdf: 5526347 bytes, checksum: 572b0c9e072b07844652770f09e1225c (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O pacote computacional Matlab é uma ferramenta de uso generalizado no meio acadêmico pelas suas vantagens de programação simples e direta e uso fácil de gráficos e visualizações, permitindo rapidamente implementações iniciais de algoritmos e procedimentos em uma série de aplicações. Em contrapartida às facilidades operacionais, os programas Matlab não possuem a eficiência computacional exigidas das linguagens de programação propriamente ditas (tais como Fortran e C, por exemplo). Tais propriedades fazem com que o Matlab seja, por excelência, um pacote de obtenção de "primeiras versões", dedicadas a testes em "problemas pequenos". Numa segunda etapa, os programas Matlab devem ser submetidos aos procedimentos de praxe da engenharia de software, incluindo a mudança de linguagem de programação para uso final em problemas práticos. Tal característica explica porque o Matlab seja tão utilizado na academia, em particular no ensino e elaboração de dissertações e teses. No caso específico do Laboratório de Geofisica Computacional da Unicamp, uma variedade de programas Matlab foi desenvolvida, visando aplicações ao ensino e a pesquisa de métodos de processamento de dados geofisicos, com ênfase aos métodos sísmicos. Devido aos focos específicos e sem muita conexão entre si, os programas foram desenvolvidos sem uma unidade de concepção, resultando na dificuldade de sinergia e utilização dos programas por um público mais amplo ou mesmo por outros alunos e usuários do próprio Laboratório. O LabSis, desenvolvido nesta dissertação, surge como um pacote integrador destas funções, utilizando as ferramentas gráficas do Matlab para criar uma interface simplificada e intuitiva ao usuário. O LabSis é formado por "funções casca", as quais fazem a ponte entre os algoritmos originais e o usuário. O uso destas funções casca libera o programador da tarefa de alterar as funções externas que compõem o LabSis, mantendo assim a filosofia dos autores dos programas originais. O fato de ter sido escrito totalmente em Matlab, toma o Labsis um software de código aberto, permitindo a qualquer programador a introdução de novas funções e programas. Uma vez que não é compilado em nenhum sistema específico, podendo assim ser executado em qualquer sistema onde o Matlab esteja instalado, toma o LabSis um software multi-plataforma. Construído para ser um pacote que englobe funções presentes e futuras, o LabSis contém, em sua versão atual, algoritmos (simples) de modelagem por traçado de raios, aproximação de Bom e integral Kirchhoff, análise de velocidades NMO, transformada T - P e análise de variação de amplitude com afastamento (AVO), migração Kirchhoffem profundidade e demigração Kirchhoff. O dado pode ser a qualquer momento visualizado através de uma feITamenta de "plotagem" de dados sísmicos. O programa permite ao usuário trabalhar com vários dados sísmicos ao mesmo tempo, sendo possível alternar entre eles a qualquer momento. O programa é totalmente gráfico, liberando o usuário de recorrer à linha de comando. No entanto essa opção existe, sendo útil para o caso de sucessivas repetições com ligeira variação de parâmetros. O LabSis é integrado com o pacote InterSis, um software também desenvolvido no Laboratório de Geofisica Computacional da Unicamp, e que consiste de uma interface gráfica para programas de modelagem de dados sísmicos. Com auxílio do InterSis, é possível gerar um modelo geológico e exportá-lo para o LabSis onde o mesmo é utilizado nas suas várias funções. Uma outra possibilidade é a utilização do InterSis para a modelagem de dados sísmicos e transferi-Ios para o LabSis para tarefas de processamento ou imageamento. A importação de dados no formato Seismic Unix (SU), bem conhecido na comunidade geofisica acadêmica e profissional, faz com que o LabSis possa se comunicar sem dificuldades com o mundo externo, permitindo a utilização de dados gerados por outros softwares. LabSis é um software didático, desenvolvido primordialmente para o ensino e a pesquisa, com o objetivo de tomar possível o entendimento e a verificação, na prática, de conceitos teóricos expostos em sala de aula. Tais características fazem com que o LabSis seja um atraente pacote para ser utilizado em cursos de graduação e pós-graduação. Por ser um programa leve, o LabSis não requer grandes exigências de máquina (a não ser que o dado utilizado assim o exija). Finalmente, o caráter integrador do LabSis permite sua utilização como plataforma unificada paras várias aplicações, em particular na área de modelagem e imageamento de dados sísmicos / Abstract: The Matlab package is a tool of widespread use in the academic environment, because of its advantages in simple direct programming, graphs and visualization tools. It allows initial implementations of algorithms and procedures very quickly in a series of applications. As a counterpar to the above good qualities, Matlab programs do not exhibit the computational efficiency that is found in typical programming languages (such as Fortran and C), as required for "final production codes". Such properties make the Matlab a package for "prototype codes". On a later stage, Matlab programs can be submitted to standard software engineering procedures, that contemplate a more adequate programming language for final use in practical problems. This characteristic of Matlab illustrates why it is so widely used in academia, especially for teaching and research purposes. In the specific case of the Laboratory of Computational Geophysics at Unicamp, a variety of Matlab programs have been developed in the last few years, mainly in the area of seismic data processing. Due to their very specific focus and lack of a common interface, the programs did not benefit from any conceptual unity that would allow more widespread application, even for users of the Laboratory. LabSis, developed in this thesis, appears as an integrator package of these functions, using the graphic tools of Matlab to create a simplified and intuitive interface for the user. LabSis is composed as a series of "wrapper functions", which make the bridge between the original algorithms and the final user. The employment of these wrapper functions frees the programmer from the task of altering the external functions that compose LabSis, maintaining the author's original program philosophy. The fact of being totally written in Matlab tums LabSis software an open source application, allowing any user to introduce new functions and programs. Since LabSis it is not compiled in any specific system (namely, it can be executed on any system where Matlab is installed), it also a multi-platform software. Built to be a package to include present and future functions, LabSis contains, in the current version, programs designed for modelling (using ray tracing, Bom and Kirchhoffmethods), NMO velocity analysis, computation of T - P transforms, amplitude versus offset (AVO) analysis, kirchhofftrue-amplitude migration and demigration. Visualization of results is always available by means of a tool that plots seismic data. The program allows the user to work simultaneously with several data sets, switching between them at any moment. The program is a graphical user interface (GUI) application. The user does not need to use command lines, however, that option exists, being useful for the case of successive repetitions with small variation of parameters. LabSis is integrated with the InterSis package, a software also developed at the Laboratory of Computational Geophysics of Unicamp, that consists of a graphic interface for seismic data modelling programs. With the aid of InterSis, it is possible to generate a geological model and export it to LabSis. Another possibility is to use InterSis to produce synthetic seismograms and transfer the datasets to LabSis for processing or imaging tasks. The possibility to import data in the Seismic Unix (SD) format, enables LabSis to communicate with the external world, allowing the use of data generated by other softwares. LabSis is a didactic software, specifically developed for teaching and research, with the aim of verifying in practice, many theoretical concepts exposed in the c1assroom. Such characteristics make LabSis attractive to Undergraduate and Graduate Programs that have geophysical data processing among their topics of interest. LabSis has not heavy requirements of computational speed or memory, unless the volume of data used demands it. LabSis integrated structure, makes possible its use as a small developrnent an communication platform to a wide range of users / Mestrado / Reservatórios e Gestão / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Este trabalho visa a determinação numérico-experimental de propriedades hidrodinâmicos em um cilindro de seção circular parcialmente submerso. A solução numérica do problema foi desenvolvida através do método dos painéis, o qual foi programado no pacote MATLAB®, sendo que o modelo do cilindro é excitado segundo os parâmetros de onda registrados a partir do ensaio de arrasto do cilindro, possibilitando a determinação da massa adicional e amortecimento hidrodinâmico. O desenvolvimento experimental foi efetivado através de ensaios em tanque de testes, com o uso de um carro de arrasto, tendo sido utilizado um sistema PIV (Particle Imagem Velocimetry) para mapear a não ocorrência da formação de vórtices na superfície submersa do cilindro. O cilindro foi fixado na base do carro, através de uma haste, na posição vertical, permanecendo parcialmente submerso nos ensaios de movimento oscilatório, com frequência e deslocamento longitudinal definidos. Nos ensaios, o conjunto de sensores no sistema detectou as variáveis de aceleração e carregamento na haste de sustentação do cilindro, deslocamento do carro e altura de onda, este último, realizado por dois wave probes simetricamente distanciados da posição inicial do cilindro. Os ensaios possibilitaram a obtenção da massa adicional e dos parâmetros necessários à solução numérica. O desenvolvimento da solução numérica hidrodinâmica via simulação em programa comercial foi realizado no pacote ANSYS® AQWATM, onde o cilindro foi modelado parcialmente submerso, sendo excitado pela frequência e velocidade de onda, os quais foram obtidos nos ensaios experimentais. Os resultados numéricos da programação e da simulação mostraram boa correspondência com os resultados experimentais. / This study involves the experimental and numerical determination of the hydrodynamic properties of a partially submerged cylinder with circular cross section. The numerical solution to the problem was developed using the panel method, which was programmed in the MATLAB® package, and the cylinder model was excited according to the wave parameters recorded during the cylinder drag test, enabling the determination of added mass and hydrodynamic damping. The experimental part of this study involved using a drag car in a test tank, with a PIV (Particle Image Velocimetry) system to map the non-occurrence of vortex formation on the submerged surface of the cylinder. The cylinder was attached vertically to the bottom of the car base by a rod, remaining partially submerged in the oscillatory motion tests, with defined frequency and longitudinal displacement. In the tests, the system’s sensor array detected the variables of acceleration and loading on the cylinder support rod, the car’s displacement and wave height, the latter measured by two wave probes placed at symmetrical distances from the cylinder’s initial position. The experimental tests made it possible to determine the added mass and the parameters required for the numerical solution. The development of the numerical solution of the hydrodynamic problem via simulation with commercial software was performed using the ANSYS® AQWATM package, in which the modeled cylinder was partially submerged and was excited by the wave frequency and velocity that were determined in the experimental tests. The numerical results of the programming and simulation showed a good correspondence with the experimental results.

Este trabalho visa a determinação numérico-experimental de propriedades hidrodinâmicos em um cilindro de seção circular parcialmente submerso. A solução numérica do problema foi desenvolvida através do método dos painéis, o qual foi programado no pacote MATLAB®, sendo que o modelo do cilindro é excitado segundo os parâmetros de onda registrados a partir do ensaio de arrasto do cilindro, possibilitando a determinação da massa adicional e amortecimento hidrodinâmico. O desenvolvimento experimental foi efetivado através de ensaios em tanque de testes, com o uso de um carro de arrasto, tendo sido utilizado um sistema PIV (Particle Imagem Velocimetry) para mapear a não ocorrência da formação de vórtices na superfície submersa do cilindro. O cilindro foi fixado na base do carro, através de uma haste, na posição vertical, permanecendo parcialmente submerso nos ensaios de movimento oscilatório, com frequência e deslocamento longitudinal definidos. Nos ensaios, o conjunto de sensores no sistema detectou as variáveis de aceleração e carregamento na haste de sustentação do cilindro, deslocamento do carro e altura de onda, este último, realizado por dois wave probes simetricamente distanciados da posição inicial do cilindro. Os ensaios possibilitaram a obtenção da massa adicional e dos parâmetros necessários à solução numérica. O desenvolvimento da solução numérica hidrodinâmica via simulação em programa comercial foi realizado no pacote ANSYS® AQWATM, onde o cilindro foi modelado parcialmente submerso, sendo excitado pela frequência e velocidade de onda, os quais foram obtidos nos ensaios experimentais. Os resultados numéricos da programação e da simulação mostraram boa correspondência com os resultados experimentais. / This study involves the experimental and numerical determination of the hydrodynamic properties of a partially submerged cylinder with circular cross section. The numerical solution to the problem was developed using the panel method, which was programmed in the MATLAB® package, and the cylinder model was excited according to the wave parameters recorded during the cylinder drag test, enabling the determination of added mass and hydrodynamic damping. The experimental part of this study involved using a drag car in a test tank, with a PIV (Particle Image Velocimetry) system to map the non-occurrence of vortex formation on the submerged surface of the cylinder. The cylinder was attached vertically to the bottom of the car base by a rod, remaining partially submerged in the oscillatory motion tests, with defined frequency and longitudinal displacement. In the tests, the system’s sensor array detected the variables of acceleration and loading on the cylinder support rod, the car’s displacement and wave height, the latter measured by two wave probes placed at symmetrical distances from the cylinder’s initial position. The experimental tests made it possible to determine the added mass and the parameters required for the numerical solution. The development of the numerical solution of the hydrodynamic problem via simulation with commercial software was performed using the ANSYS® AQWATM package, in which the modeled cylinder was partially submerged and was excited by the wave frequency and velocity that were determined in the experimental tests. The numerical results of the programming and simulation showed a good correspondence with the experimental results.

Este trabalho visa a determinação numérico-experimental de propriedades hidrodinâmicos em um cilindro de seção circular parcialmente submerso. A solução numérica do problema foi desenvolvida através do método dos painéis, o qual foi programado no pacote MATLAB®, sendo que o modelo do cilindro é excitado segundo os parâmetros de onda registrados a partir do ensaio de arrasto do cilindro, possibilitando a determinação da massa adicional e amortecimento hidrodinâmico. O desenvolvimento experimental foi efetivado através de ensaios em tanque de testes, com o uso de um carro de arrasto, tendo sido utilizado um sistema PIV (Particle Imagem Velocimetry) para mapear a não ocorrência da formação de vórtices na superfície submersa do cilindro. O cilindro foi fixado na base do carro, através de uma haste, na posição vertical, permanecendo parcialmente submerso nos ensaios de movimento oscilatório, com frequência e deslocamento longitudinal definidos. Nos ensaios, o conjunto de sensores no sistema detectou as variáveis de aceleração e carregamento na haste de sustentação do cilindro, deslocamento do carro e altura de onda, este último, realizado por dois wave probes simetricamente distanciados da posição inicial do cilindro. Os ensaios possibilitaram a obtenção da massa adicional e dos parâmetros necessários à solução numérica. O desenvolvimento da solução numérica hidrodinâmica via simulação em programa comercial foi realizado no pacote ANSYS® AQWATM, onde o cilindro foi modelado parcialmente submerso, sendo excitado pela frequência e velocidade de onda, os quais foram obtidos nos ensaios experimentais. Os resultados numéricos da programação e da simulação mostraram boa correspondência com os resultados experimentais. / This study involves the experimental and numerical determination of the hydrodynamic properties of a partially submerged cylinder with circular cross section. The numerical solution to the problem was developed using the panel method, which was programmed in the MATLAB® package, and the cylinder model was excited according to the wave parameters recorded during the cylinder drag test, enabling the determination of added mass and hydrodynamic damping. The experimental part of this study involved using a drag car in a test tank, with a PIV (Particle Image Velocimetry) system to map the non-occurrence of vortex formation on the submerged surface of the cylinder. The cylinder was attached vertically to the bottom of the car base by a rod, remaining partially submerged in the oscillatory motion tests, with defined frequency and longitudinal displacement. In the tests, the system’s sensor array detected the variables of acceleration and loading on the cylinder support rod, the car’s displacement and wave height, the latter measured by two wave probes placed at symmetrical distances from the cylinder’s initial position. The experimental tests made it possible to determine the added mass and the parameters required for the numerical solution. The development of the numerical solution of the hydrodynamic problem via simulation with commercial software was performed using the ANSYS® AQWATM package, in which the modeled cylinder was partially submerged and was excited by the wave frequency and velocity that were determined in the experimental tests. The numerical results of the programming and simulation showed a good correspondence with the experimental results.

Orientador: Marco Lúcio Bittencourt / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-18T00:20:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Salles_BrunoBarbosadeOliveiraFerreira_M.pdf: 1743784 bytes, checksum: 438a0b9981dbede83c23bbafd7f95964 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Este trabalho tem por objetivo desenvolver um algoritmo computacional para otimização de forma da superfície de mancais hidrodinâmicos. O algoritmo usa a teoria de lubrificação elastohidrodinâmica que leva em conta a deformação elástica do mancal devido à distribuição de pressão hidrodinâmica. Esta distribuição de pressão é calculada resolvendo-se a equação de Reynolds por meio do Método de Elementos Finitos (MEF). O MEF também foi usado para calcular a deformação radial do mancal. Uma metodologia de otimização foi então aplicada para obter um novo mancal com melhor desempenho, mudando-se apenas a geometria da superfície do mancal / Abstract: The aim of this work is to develop a computational algorithm for bearing surface shape optimization. The algorithm uses the elastohydrodynamic lubrication theory that takes into account the elastic bearing deformation due to the hydrodynamic pressure distribution. This pressure distribution is calculated by solving the Reynolds equation using the Finite Element Method (FEM). The FEM is also used to calculate the bearing radial deformation. An optimization methodology is applied to obtain a new bearing with better performance characteristics by changing only the geometry of the bearing surface / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Alberto Luiz Serpa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-12T19:17:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_GabrielHattorida_M.pdf: 1021601 bytes, checksum: 4cc8fdf21ddc6d423c4f3264c5c4a0f2 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Este projeto tem o objetivo de estudar o efeito dos principais parâmetros que afetam a solução do problema de contato entre corpos elásticos. Foi utilizado o software comercial ANSYS 11.0 para realizar as análises de contato. A influência dos principais parâmetros considerados pelo ANSYS no problema de contato, tais como a rigidez de contato normal, o limite de penetração, os algoritmos de contato e métodos de solução, é investigada no trabalho. Observou-se que a rigidez de contato normal influi diretamente na convergência e nos resultados obtidos. Foram estudados alguns exemplos com resultados conhecidos (analíticos ou numéricos) para uma comparação com a solução do ANSYS, e exemplos de maior interesse prático, como o problema de contato do olhal menor de uma biela automotiva. A partir dos casos analisados, algumas recomendações foram feitas para a escolha dos parâmetros de contato. No entanto, existem parâmetros que dependem do conhecimento do usuário ou da realização de testes preliminares, o que requer em muitas situações um maior tempo para se obter os resultados. Como alternativa, foi investigado o potencial das redes neurais para contornar esta limitação. As redes neurais foram treinadas com resultados obtidos da solução do problema de contato (penetração e variação da pressão de contato) de modelos simplificados, tendo como saída da rede a rigidez de contato normal, que é então usada para estimar a rigidez de contato normal de problemas mais complexos. Foi usada a implementação de redes neurais do software MATLAB 7.0 para o treinamento e a simulação das redes neurais / Abstract: The objective of this project is to study the effect of the main contact parameters that affect the solution of the elastic bodies contact problem. The commercial software ANSYS 11.0 was used to run the contact analysis. The influence of ANSYS main parameters in the contact problem, such as normal contact stiffness, penetration limit, contact algorithms and solvers, is investigated in this work. The normal contact stiffness acts directly in convergence and in the obtained results. Some examples with known results (analytic or numeric) were studied to be compared with ANSYS solution, and some examples of more practical interest, as the connecting rod small end contact problem, were also studied. With the analysed cases, some recommendations were done to the choice of the contact parameters. However, there are parameters that depend on the user's knowledge or it is necessary to run some preliminary tests. As an alternative, it was investigated the neural networks potential to overcome this limitation. The neural networks were trained with obtained results of the contact problem solution (penetration and contact pressure variation) of simplified models. The normal contact stiffness was used as output of the network, which was used to estimate the normal contact stiffness of more complex problems. It was used the neural network implementation of the softwareMATLAB 7.0 to the training and simulation of the neural networks / Mestrado / Mecanica dos Solidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Ana Maria Frattini Fileti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-13T11:28:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_PauloRobertoAlves_D.pdf: 4037300 bytes, checksum: da84be7f1c008bf7d365f44936f53414 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Um grande número de indústrias químicas, bioquímicas e farmacêuticas, utiliza reatores de polimerização em batelada para a produção de polímeros especiais de alto valor agregado. Para tanto, são requeridas ferramentas de controle que forneçam informações confiáveis e otimizem as principais variáveis envolvidas na reação, conferindo propriedades específicas aos polímeros. Para o presente trabalho, adotou-se a reação de polimerização em batelada do metacrilato de metila (MMA) via radicais livres em solução, formando o polimetacrilato de metila (PMMA). O peróxido de benzoíla foi usado como iniciador e o acetato de etila como solvente. Para as etapas da reação do MMA, utilizou-se um modelo matemático fenomenológico conhecido e testado experimentalmente. Para o controle ótimo da temperatura do reator (T), manipulou-se a vazão do líquido de resfriamento (Fcw) e a potência de aquecimento on/off (Q) para o reator em batelada, composto de vidro encamisado, com capacidade para um litro de mistura reacional e um litro de fluido de resfriamento em sua jaqueta. Para a otimização do sistema MMA-PMMA, optou-se pela metodologia IDP (Iterative Dynamic Programming). Desenvolveu-se um programa IDP em Matlab, cuja confiabilidade foi testada com sucesso por um exemplo disponível na literatura especializada. Os resultados mostraram que o programa IDP é capaz de otimizar diferentes características de interesse como a conversão do monômero (Xm), representando um potencial de melhoria econômica. A comparação dos resultados das trajetórias de T e de Fcw obtidos pela otimização off line via IDP, com os resultados experimentais obtidos por Nunes (2004) e Antunes et al. (2005), apresenta comportamentos discrepantes ao longo do tempo. Esta discrepância pode explicar o rendimento experimental de 0,4 para Xm, cujo setpoint para T foi fixado em 63 ºC (336 K) e o seu controle executado pelo modelo PIDFuzzy, contra 0,6 da otimização off line via IDP, que considera os valores de Xm obtidos em cada estágio P para indicar novos setpoints de T. Logo, pode-se inferir que não é o controle de T através de um setpoint fixo que irá permitir um valor máximo de Xm, mas o controle de T para setpoints variáveis em cada estágio de tempo P, definidos pela trajetória de Xm obtida na otimização off line. Esta constatação pode ser considerada a grande contribuição da metodologia IDP para este trabalho. Portanto, pode-se afirmar que o programa IDP desenvolvido é adequado para a otimização off line do processo de polimerização do MMA. / Abstract: A considerable number of chemical, biochemical and pharmaceutical industries, make use of batch polymerization reactors in their processes, mainly to produce polymers with special characteristics and high aggregated value. In order to supply products with high quality standards required by the market, control tools are necessary to provide as fast as possible reliable processes information and at the same time, to optimize the main variables involved in the reaction and attribute special properties to the polymers. This work is concerned with the methyl metacrilate (MMA) free-radical batch solution polymerization reaction, which produces the polymethyl methacrilate (PMMA). Ethyl acetate is used as solvent and benzoyl peroxide as the reaction initiator. To represent the MMA polymerization reaction, a known and experimented phenomenological mathematical model was used. For the reaction optimal temperature (T) control were defined as manipulated variables the inlet cooling water flow rate (Fcw) and the heating power (Q). The equipment is a glass reactor of one liter capacity surrounded by a glass jacket for the heat exchange with the cooling water. To optimize the MMA-PMMA system, a program based on IDP (Iterative Dynamic Programming) technique was developed in Matlab and successfully tested through an example from the specialized literature. The results showed that the IDP program is capable of optimizing different characteristics of interest as the monomer conversion (Xm), and may represent a potential of economic improvement. The comparison between the results of trajectories T and Fcw from the off line optimization via IDP, with the experimental results presented by Nunes (2004) and Antunes et al. (2005), shows discrepant behaviors along the reaction time. This discrepancy may explain the poor experimental value of 0.4 for Xm, once the set point for T was set up in 336 K and its control performed by a PID-Fuzzy model during the runs, against a value of 0.6 for Xm from the off line optimization trough IDP program, which suggests new set points based on the results of Xm for each stage P. Therefore, it is possible to affirm that the use of a fixed set point to control T during the reaction probably will not lead the reaction to a maximum value of Xm, but the use of variable set points for each time stage P, according to off line optimization results for Xm. This description may be considered the major contribution from the IDP methodology for this work. Therefore, the program IDP developed in this work can be considered suitable for the off line optimization of MMA polymerization reaction. / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Vera Lúcia da Silveira Nantes Button / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-21T00:54:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gasparini_ReynaldoTronco_M.pdf: 4522453 bytes, checksum: a5e3883976604a06aa2fd8dcffb6cd3b (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O estudo do campo acústico gerado por um transdutor ultrassônico é fundamental para sua construção e caracterização, pois permite prever qual será seu comportamento antes mesmo de ser construído e indica se ele realmente é viável para aplicação para a qual foi projetado, e se são necessárias modificações para que se comporte como o esperado. O presente estudo teve como objetivo o desenvolvimento de um software, em ambiente MATLAB®, para a simulação computacional de campos acústicos gerados por transdutores ultrassônicos de diferentes configurações, utilizando dois modelos que descrevem o campo, o de Zemanek e o de Stepanishen. Os campos de transdutores com focalização, apodização e meios com atenuação também poderão ser simulados. Para a simulação do modelo de Zemanek é utilizado o método matemático de discretização e para o de Stepanishen é empregada uma solução analítica para a resposta impulsiva de cada geometria de transdutor. As simulações foram validadas com resultados obtidos anteriormente por alunos do DEB/FEEC/UNICAMP e os programas desenvolvidos foram agregados em um pacote computacional. Estes programas têm seus códigos abertos para que futuramente sejam implementadas outras funções e configurações de transdutor. O software pode auxiliar no projeto de transdutores e também no estudo da modelagem do campo acústico pelos diferentes modelos que o descrevem / Abstract: The study of the acoustic field generated by an ultrasonic transducer is fundamental to its construction and characterization, because it allows to predict how it will behave before being built and whether it is really feasible or not for the application to which it was designed, and to suggest modifications to behave as expected. The present study describes the development of a software implemented in MATLAB®, for computational simulation of acoustic fields generated by ultrasonic transducers, of different configurations, using two models that describe the field, Zemanek and Stepanishen. Transducers with focusing, apodization and attenuation environment may also be simulated. For Zemanek's model simulation is used the mathematical method of discretization and for Stepanishen's model, an analytical solution for the impulse response of each transducer geometry is employed. The simulations were validated with results obtained previously by students from DEB/FEEC/UNICAMP and the developed programs were aggregated into a computer package. These programs have their code available so that, in a near future, other functions and transducer configurations can be implemented. The software can support the transducer design and also the study of the acoustic field modeling by different models that describe it / Mestrado / Engenharia Biomedica / Mestre em Engenharia Elétrica