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FMA+

Nunes, Jose Renato Soares 27 May 2013 (has links)
O presente trabalho foi desenvolvido a partir de dados meteorológicos das regiões de Cambará, Campo Mourão, Cândido de Abreu, Cascavel, Guarapuava, Londrina, Palmas, Paranavaí e Pinhais e de dados meteorológicos e de ocorrência de incêndios florestais da região de Telêmaco Borba, Estado do Paraná, Brasil. Os objetivos consistiram em aperfeiçoar a Fórmula de Monte Alegre (FMA), por meio da inclusão da variável velocidade do vento no índice e desenvolver equações que estimem os valores da Umidade Relativa às 13:00 h por meio dos dados das 9:00 e 15:00 h, que sãÓ os padrões utilizados nas estações meteorológicas da rede oficial brasileira. As variáveis meteorológicas utilizadas foram a umidade relativa das 9:00, 13:00 e 15:00 h, a precipitação diária e a velocidade do vento às 13:00 h. As variáveis referentes aos incêndios florestais foram a data de ocorrência, a hora de início e de término e a área queimada. Os dados se referem a um período de 5 anos, compreendido entre 01/06/1998 e 31/05/2003. Foram realizadas análises do comportamento das variáveis meteorológicas para todas as regiões estudadas. A fim de se fazer a correção da umidade relativa foram desenvolvidas equações de regressão para cada região. As equações que apresentaram melhores resultados com base na análise dos coeficientes de determinação (R2) e dos erros-padrão residuais (Sy..x) foram submetidas à análise de covariância e aquelas consideradas estatisticamente semelhantes foram combinadas, dando origem a uma equação geral que estima a umidade relativa das 13:00 h (UR13) com dados das 9:00 h (UR09) e outra que estima a umidade relativa das 13:00 com dados das 15:00 h (UR15) para o estado do Paraná A melhor equação para o primeiro caso foi UR 13=e ^ (2,72976+0,0162192UR09) e a melhor equação para o segundo caso foi UR 13=2,451510 (UR15)^0,796072 Com o fim de se incluir a velocidade do vento na Fórmula de Monte Alegre foram propostos modelos lineares e exponenciais e desenvolvidos programas computacionais com o fim de gerar os índices produzidos por esses modelos para a região de Telêmaco Borba. Com base nos dados de ocorrência de incêndios florestais os modelos tiveram a sua eficiência testada pelo teste skill score. Foram selecionados dois modelos exponenciais, que apresentaram os melhores resultados pelo skill score. Como os modelos selecionados usavam as classes de perigo originais, definidas na Fórmula de Monte Alegre, foi necessária a definição de novas classes que fossem mais adequadas aos novos modelos. Foram realizadas análises numéricas e gráficas em cada uma dessas variáveis com o objetivo de se definir os limites de cada classe de grau de perigo. Urna vez definidos os critérios, foram propostas novas classes de perigo para os modelos selecionados. A partir dos resultados gerados pelo programa e dos dados de incêndios os modelos selecionados foram novamente analisados e submetidos à análise de desempenho, utilizando-se o skill score e as porcentagens de sucesso para os mesmos, permitindo assim a definição do melhor modelo a ser incorporado na Fórmula de Monte Alegre, que passou a ter a seguinte representação: (vide resumo).
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Negociação de preço em comércio eletrônico

Borsoi, Beatriz Terezinha 07 February 2011 (has links)
Resumo: Negociação e pechincha sempre foram considerados componentes decisivos nas relações comerciais. Esta consideração não é diferente no comércio eletrônico. Este trabalho investiga as possibilidades da negociação de preços no comércio eletrônico. Descrevemos a implementação de um protótipo de sistema de comércio eletrônico que permite a negociação de preços, também denominada pechincha, e os resultados de três experimentos reais de compra e venda realizados com o protótipo. Apresentamos e discutimos o algoritmo utilizado na negociação e a definição de seus parâmetros para a alteração dos preços, bem como os resultados dos experimentos do ponto de vista do vendedor e do comprador. A partir da análise dos resultados concluímos que a pechincha é largamente aceita pelos clientes e também vantajosa para o vendedor. O cliente atribui grande valor à possibilidade de negociação de preços em lojas eletrônicas. O lucro na venda e a atratividade da opção de negociação são os principais ganhos para o vendedor.
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Fatores operacionais e cinética do processo fermentativo para otimização da produção de etanol em escala industrial

Ferrari, Fernanda Cristina dos Santos [UNESP] 18 December 2013 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-12-18Bitstream added on 2014-06-13T18:31:26Z : No. of bitstreams: 1 000749687.pdf: 1702063 bytes, checksum: 387bd0ed401e691e40420487f50417be (MD5) / Este trabalho, realizado em escala plena de uma planta industrial de fermentação, com biorreatores operados em batelada alimentada, teve como objetivo verificar como os fatores operacionais tempo de alimentação, temperatura e concentração de levedo influenciam a velocidade de conversão dos açúcares em etanol. Comparou-se também rendimento e produtividade dos ensaios realizados, além de verificar a interação entre a produção de etanol e glicerol na cinética fermentativa e como esses fatores podem ser otimizados de forma a aumentar a produção de etanol com redução de perdas de carbono na formação de outros produtos. E por fim, buscou-se um modelo cinético que se ajustasse satisfatoriamente aos dados experimentais obtidos. Para os ensaios utilizou-se o levedo que estava no processo industrial e o mosto do processo, proveniente de uma mistura de caldo e mel residual da produção de açúcar. O delineamento experimental seguiu um planejamento fatorial 2³, totalizando oito ensaios, mais três repetições do ponto central. Os parâmetros avaliados foram: concentração de substratos, etanol, glicerol e células. Para avaliação cinética utilizou-se um modelo do tipo não estruturado considerando apenas uma fonte de substrato (ART) e um modelo considerando duas fontes de substratos (glicose e frutose). Os resultados obtidos indicaram que a produção de glicerol está relacionada linearmente com a produção de etanol e essas duas rotas estão vinculadas à regeneração de NAD pela levedura e que essa correlação sofre interferência de condições de processo. O tempo de alimentação teve efeito significativo e foi inversamente proporcional à relação de produção entre glicerol e etanol. Os dois modelos cinéticos utilizados foram bem flexíveis, ajustando-se bem aos pontos experimentais e o modelo para dois substratos apresentou menores desvios entre os dados e as curvas... / The present work, which was carried out in a full scale plant for industrial fermentation with bioreactors operated as fed-batch, had the objective to verify how the operational factors such as feeding time, temperature and yeast concentration may influence the sugar conversion velocity into ethanol. Also compared the yield and productivity of the essays, the interaction of between ethanol and glycerol in the fermentative kinetics and hoe these factors could be optimized in order to increase the ethanol production with low losses of carbon as by other products. Additionally, a kinetic model that best fitted in the obtained data was proposed. For the essays it was used an east already in used at the industrial process and its must, which came from an mixture of juice and residual molasse from sugar process phase. The experimental design followed and factorial planning 2³ resulting in eight essays plus three repetition of the central point. The studied parameters were: substrate concentrations, ethanol, glycerol and cells. A non structured model was used for kinetic evaluation considering just one substrate source (ART) and another one considering two substrate sources (glucose and fructose). The results indicated that the glycerol production was linearly related to the ethanol production and these two routes are linked to the regeneration of NAD by yeast and this relation may be influenced by process conditions. The feeding time had significant effect and conversely proportional to the glycerol and ethanol production relation. The two kinetic models used were very flexible, adjusting well to the experimental points and the model for two substrates smallest deviations between the data and the curves adjustment, emphasizing the consumption differential between glucose and fructose
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Polinômios fracionários em modelos de regressão

Alande, Vinícius [UNESP] 01 March 2012 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-03-01Bitstream added on 2014-06-13T19:49:14Z : No. of bitstreams: 1 alande_v_me_botib.pdf: 413489 bytes, checksum: 670b2e4de8d51d64464e8fb0410e1f8a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho, a flexibilidade dos modelos de polinômios fracionários foi explorada como alternativa quando polinômios simples mostram falta de ajuste em modelos de regressão. Vários tipos de modelos de regressão foram considerados incluindo regressão logística, regressão logística com efeitos aleatórios, e regressão para resposta quantitativa contínua com aumento de variância. Três aplicações para dados biológicos foram realizadas: o exemplo dos rotíferos apresentado em Collett (1991), o estudo da tolerância para temperaturas de células de fungos apresentado em Theodoro et al. (2008) e o estudo da relação entre peso e comprimento de uma espécie de aranhas considerado em Stropa & Trinca (2005). Nos dois primeiros exemplos o modelo de regressão logística foi considerado e o ajuste mostrou sobredispersão dos dados, bem como falta de ajuste dos modelos simples. O uso de polinômios fracionários e a inclusão de efeitos aleatórios nas funções dos preditores lineares mostraram benefícios para ambos os problemas de modelagem. No terceiro exemplo, a relação entre a variável resposta e a regressora foi não-linear com variância do erro não constante. O uso simultâneo de polinômios fracionários e transformações do tipo Box-Cox resultaram em funções preditivas razoáveis para o problema. A influência de pontos particulares foi explorada e todos os exemplos ilustraram que o processo de modelagem, na prática, requer cuidados nas inspeções das violações do modelo, considerações do problema em particular, e na tomada de decisões / In this work the flexibility of fractional polynomial models were explored as alternative when simple polynomials show lack of fit in regression models. Several types of regression models were considered including logistic regression, mixed logistic regression, and regression for a continuous quantitative response with increasing variance. Three applications to biological data were shown: the rotifers example of Collett (1991); the study of tolerance to temperature of fungus cells of Theodoro et al. (2008); and the study of the relationship between weight and size of a specie of spiders of Stropa & Trinca (2005). In the first two examples the logistic model was considered and overdispersion as well as lack of fit of simple models were detected. The use of fractional polynomials and the inclusion of random effects in the linear predictor function showed benefits to both modeling problems. In the third example the relation was non-linear with nonconstant error variance. The simultaneous use of fractional polynomials and Box-Cox transformation resulted in very reasonable prediction functions. Influence of particular points were explored. All examples illustrated that the modeling process in practice includes careful inspections of model violations, practical considerations and decisions
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Ferramentas matemáticas para modelagem da temperatura com aplicação em graus-dias para otimização da produção agrícola

Isler, Paulo Roberto [UNESP] 05 July 2011 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-07-05Bitstream added on 2014-06-13T19:31:24Z : No. of bitstreams: 1 isler_pr_me_botfca.pdf: 418245 bytes, checksum: 17cd225e9fb840990eb59cc92588bcb5 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O Brasil é um grande produtor agrícola. Os dados do Levantamento Sistemático da Produção Agrícola (LSPA), divulgados pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), mostram uma previsão de 158,7 milhões de toneladas para a safra brasileira em 2011, um volume 6% maior que o recorde de 149,7 milhões de toneladas colhidas em 2010. Nos últimos anos a produção tem crescido e a área apta para plantio ainda não foi totalmente utilizada e estima-se que está sendo usada metade da área adequada para a agricultura. Esta grande produção se deve, em grande parte, ao clima do país, pois apesar das variações atuais de temperatura, o Brasil ainda possui um clima adequado para o cultivo de um grande número de espécies. Outro fator que tem sido relevante para o crescimento da agricultura é a evolução na forma de produção, pois a utilização de tecnologia de ponta e de novas variedades tem participação fundamental no desenvolvimento agrário. Mas, as grandes dimensões do país, a rapidez no desenvolvimento e as intensas modificações climáticas, têm trazido grandes problemas técnicos, econômicos e administrativos. Assim, os gestores deste setor têm buscado o auxílio de técnicas matemáticas e computacionais na obtenção de estimativas e nas tomadas de decisões. A modelagem matemática pode ser utilizada como ferramenta para auxiliar a melhoria na precisão e conseqüentemente na rentabilidade agrícola. Este trabalho propõe o uso de técnicas para modelagem matemática da temperatura diária, visando determinar equações matemáticas que descrevam as temperaturas diárias de um modo satisfatório, de tal forma que as curvas descritas pelas equações, auxiliem no cálculo de Graus Dia, que é uma importante medida na área de produção agrícola. Uma aplicação deste procedimento é feito para a cultura da cana de açúcar / Brazil is a large agricultural producer. The data in the Systematic Survey of Agricultural Production (LSPA), released by the Brazilian Institute of Geography and Statistics (IBGE), show a forecast of 158.7 million tonnes for the brazilian harvest in 2011, a volume 6% higher than the record of 149.7 million tons harvested in 2010. In recent years the production has grown and the area suitable for planting has not yet been fully used and it is estimated that is being used half the area suitable for agriculture. This large production is, in large part, to the climate of the country, because in spite of the variations of current temperature, Brazil still has a suitable climate for the cultivation of a large number of species. Another factor that has been important for the growth of agriculture is the evolution in the form of production, because the use of high technology and new varieties are also fundamental in agricultural development. But, the big dimensions of the country, the speed in the development and the intense climate changes, has brought a great many technical problems, economic and administrative. Thus, the managers of this sector has sought the aid of mathematical techniques and computational to obtain estimates and in making decisions. The mathematical modeling can be used as a tool to help the improvement in accuracy and consequently in agricultural profitability. This paper proposes the use of techniques for mathematical modeling of daily temperatures, in order to determine how mathematical equations to describe the daily temperatures in a satisfactory manner, so that the curves as described by the equations, help in the calculation of Degree-Day, which is a significant extent in the area of agricultural production. An application of this procedure is done for the culture of sugar cane
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Estimativa da radiação solar ultravioleta em Botucatu/SP Brasil utilizando técnicas de aprendizado de máquina

Almeida, Thiago do Nascimento Santana de [UNESP] 13 February 2013 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-13Bitstream added on 2014-06-13T20:12:57Z : No. of bitstreams: 1 almeida_tns_me_botfca.pdf: 1241932 bytes, checksum: 07854bf02598b50f78f036c397c7598d (MD5) / O presente trabalho tem como objetivo avaliar a estimação da radiação solar ultravioleta diária (UV) utilizando técnicas de aprendizado de máquina em Botucatu/SP/Brasil. Para a geração dos modelos foram utilizadas as redes neurais artificiais com função linear (RNA), a máquina de vetores de suporte com função linear (SVM-Linear) e a máquina de vetores de suporte com função RBF (SVM-RBF). Como entrada, para cada uma das técnicas, foram testados cinco grupos contendo diferentes variáveis meteorológicas medidas como rotina na estação de radiometria solar de Botucatu. A maior precisão na estimação da UV foi obtida utilizando a SVM-RBF e, como variáveis de entrada, foram utilizados dados de insolação, umidade relativa, temperatura do ar, precipitação, fotoperíodo, radiação solar no topo da atmosfera, radiação ultravioleta no topo da atmosfera, radiação solar global, transmissividade atmosférica e massa ótica relativa. Este modelo apresentou MBE = 0,321%; RMSE = 5,712%; d = 0.991 e R² = 0.969, porém o conjunto de entradas utilizando apenas a radiação global, radiação solar no topo da atmosfera e radiação ultravioleta no topo da atmosfera merece atenção por apresentar resultados próximos a partir de apenas uma variável medida (radiação global) e duas calculadas. Este grupo apresentou MBE = 1,614%; RMSE = 6,749%; d= 0,989 e R² = 0,959. Tais resultados foram comparados com modelos encontrados na literatura e se mostraram equivalentes aos que utilizaram técnicas de aprendizado de máquina para estimar a radiação UV em outras cidades e superiores aos modelos estatísticos gerados com o intuito de estimar a UV para a cidade de Botucatu / In this papper is evaluated the estimation of daily solar ultraviolet radiation (UV) using machine learning techniques in Botucatu / SP / Brazil. To develop the model was utilized the artificial neural networks with linear function, the support vector machine with linear function and with RBF function. As input to each of the techniques, were tested five groups containing different weather variables measured as routine in Botucatu radiometry solar station. A more precise estimation of UV was obtained using the SVM-RBF and as input variables, we used data of insolation, relative humidity, air temperature, precipitation, photoperiod, solar radiation at the top of the atmosphere, ultraviolet radiation at the top of atmosphere, solar radiation, atmospheric transmissivity and relative optical mass. This model presented MBE = 0.321%; RMSE = 5.712%; d = 0991 and R²=0969, but the set of entries using only the global radiation, solar radiation at the top of the atmosphere and ultraviolet radiation at the top of the atmosphere deserves attention for presenting similar results from only one measured variable (global solar radiation) and two calculated. This group presented MBE = 1.614%; RMSE = 6.749%; d = 0.989 and R²=0.959. These results were compared to models found in the literature and proved equivalent to that used machine learning techniques to estimate the UV radiation in other cities and higher than the statistical models generated in order to estimate the UV to the Botucatu city
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Caracterização reológica de suspensões de cristais de sacarose em soluções aquosas saturadas de sacarose

Souza, Ana Cristina de [UNESP] 15 February 2007 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-02-15Bitstream added on 2014-06-13T19:31:45Z : No. of bitstreams: 1 souza_ac_me_sjrp.pdf: 887036 bytes, checksum: f8baf654f6ac3238cb12ab9fdef0e338 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O comportamento reológico de suspensões de cristais de sacarose em soluções aquosas saturadas de sacarose foi avaliado usando um reômetro acoplado a um agitador, mais conhecido como reômetro de turbina. Foram analisadas suspensões formadas por soluções aquosas saturadas de sacarose a diferentes temperaturas (e, portanto, com diferentes concentrações de sacarose), às quais foram adicionadas diferentes frações de cristais de sacarose de tamanho conhecido. As frações de cristais de sacarose usadas na composição das suspensões foram separadas, através de peneiramento, a partir de três diferentes tipos de açúcares comerciais: açúcar granulado, refinado e de confeiteiro. As soluções aquosas saturadas de sacarose, consideradas como meio dispersante das suspensões, foram caracterizadas reologicamente utilizando-se um reômetro rotacional de cilindros concêntricos. Todas as soluções analisadas apresentaram comportamento Newtoniano nas faixas de concentração e temperatura avaliadas. Já as suspensões de cristais de sacarose em soluções aquosas saturadas de sacarose foram avaliadas reologicamente com o auxílio do reômetro de turbina, o qual foi montado na base do reômetro rotacional de cilindros concêntricos e cujo agitador foi acoplado ao eixo originalmente destinado ao cilindro interno. O agitador usado no equipamento foi do tipo âncora e teve suas constantes determinadas através de metodologia específica. As suspensões analisadas também apresentaram comportamento reológico do tipo Newtoniano. Os resultados obtidos foram utilizados para a obtenção de modelos relacionando a viscosidade das suspensões à fração das partículas cristalinas presentes no sistema, bem como às características reológicas do meio líquido. / Rheological properties of suspensions of sucrose crystals in saturated sucrose aqueous solutions were investigated using a rheometer coupled to an agitator, also known as mixer-type rheometer. Suspensions formed by saturated solutions were analyzed at different temperatures (and, therefore, at different sucrose concentrations), and with different added fractions of sucrose crystals of known size. Three different types of commercial sugars (granulated, refined, and confectioner) were sieved in order to obtain fractions of sucrose crystals of different sizes. Saturated sucrose aqueous solutions, considered as a suspension dispersant mean, were rheologically characterized using a concentric cylinders rheometer. In the studied ranges of concentration and temperature, all analyzed solutions showed Newtonian behavior. The crystals suspensions in saturated sucrose aqueous solutions were rheologically evaluated by using the mixer-type rheometer, which was coupled to the concentric cylinders rheometer. The impeller was an anchor type agitator and had their constants determined by means of a specific methodology. The analyzed suspensions also showed Newtonian behavior. The experimental results were used to obtain mathematical models relating the suspensions viscosity to the dispersant liquid phase viscosity and to the volumetric fraction of crystals.
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Modelagem, simulação e otimização de células de combustível de membrana alcalina

Sommer, Elise Meister 28 January 2013 (has links)
Resumo: A tecnologia de célula de combustível se apresenta como uma opção promissora de produção de energia limpa, quando consideradas sua alta eficiência e mínimo impacto ambiental. Entretanto seu alto custo é um dos desafios que impedem sua extensiva utilização. Por isso neste trabalho busca-se a otimização do desempenho de um protótipo da célula de combustível de membrana alcalina (AMFC). Como ferramenta para prever o desempenho da AMFC, um modelo matemático para uma AMFC unitária é introduzido neste trabalho. É necessário que o modelo seja confiável e computacionalmente rápido para prever a resposta da AMFC unitária de acordo com as variações das propriedades físicas dos materiais, e parâmetros de operação e de projeto. Por isso, o modelo é baseado em princípios eletroquímicos, e conservação de massa, momento, energia e espécies. Além disso, considera a perda de carga dos canais de gases e os gradientes de temperatura e pressão em relação ao espaço na direção do fluxo. Como resultados da simulação, apresentam-se a distribuição de temperatura, curvas de polarização e de potência líquida que foram validadas experimentalmente por comparação direta com as medidas de potencial e corrente realizadas num protótipo da AMFC, para diferentes concentrações (y) de solução de eletrólito (KOH), que mostraram boa concordância tanto quantitativa como qualitativa. Conclui-se a partir de resultados experimentais que o transiente de start-up é curto e que existem valores ótimos de y (~40%), que conduzem a potência máxima. Também foram formuladas correlações empíricas para a densidade de corrente de troca (i0) dos eletrodos em função da concentração de eletrólito. O modelo ajustado e validado foi utilizado como ferramenta para o projeto construtal (otimização termodinâmica) da AMFC, visando máxima potência líquida sob uma restrição de volume. O procedimento de otimização foi feito em dois níveis: a estrutura interna, em que é otimizada a configuração interna (espessuras das camadas difusivas e catalíticas dos dois eletrodos) e a estrutura externa, em que se busca a forma externa (razão de aspecto) ótima. O volume disponível é distribuído otimamente através do sistema tal que a potência líquida, i.e. elétrica menos a de bombeamento, é maximizada. Os resultados numéricos mostram que os ótimos encontrados são acentuados, observando-se uma variação de até 600% na potência líquida na faixa testada de razões de aspecto externas da AMFC, o que destaca a importância de encontrar os parâmetros ótimos da AMFC, seja qual for a complexidade do projeto real. Mostra-se também que a potência líquida maximizada três vezes aumenta monotonicamente com o volume total elevado à potência 0,7 (~3/4), similarmente à taxa metabólica e a massa de animais. Por último, mas não menos importante, pelo fato de combinar precisão com baixo tempo computacional, espera-se que o modelo possa ser usado como importante ferramenta para projeto, controle e otimização da AMFC para pilhas de células de combustível.
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Modelagem matemática

Barbosa, Angela Afonsina de Souza 29 May 2013 (has links)
Resumo: Esta dissertação teve como objetivo apresentar a Modelagem Matemática tal como ela é relatada por alguns professores de matemática, atuantes em escolas estaduais do município de Curitiba, que participaram do Programa de Desenvolvimento Educacional (PDE), que a tomaram como tema dos seus trabalhos. Para situar a produção de pesquisas brasileiras que focaram a Modelagem Matemática como tema, adotou-se como ponto de partida uma dissertação que faz a síntese destes trabalhos no Brasil até o ano de 2005; seguida de dois trabalhos acadêmicos que tratam a modelagem, tanto do ponto de vista do que ocorre em sala de aula, quanto do ponto de vista de seus fundamentos epistemológicos filosóficos. Na sequencia, apresenta-se a textualização, instituindo fontes segundo critérios da metodologia da Historia Oral, de entrevistas com professoras que no âmbito de um processo institucional de formação continuada produziram materiais utilizando a Modelagem Matemática. Os pontos de vistas das professoras ajudam na familiarização com as ideias apresentadas por investigadores da área e sugerem contribuições para novas pesquisas em Educação Matemática.
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Identificação de propriedades mecânicas de materiais viscoelásticos no domínio do tempo considerando influências da temperatura e da pressão

Sousa, Tiago Lima de January 2015 (has links)
Orientador : Prof. Dr. Jucélio Tomás Pereira / Co-orientador : Prof. Dr. Carlos Alberto Bavastri / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 27/02/2015 / Inclui bibliografia / Área de concentração: Fenômenos de transporte e mecânica dos sólidos / Resumo: Materiais viscoelásticos (MVEs) têm sido amplamente empregados como materiais estruturais. Entretanto, seu uso de forma adequada exige o conhecimento do seu comportamento bem como de um modelo matemático que os descrevam com precisão. Uma importante propriedade mecânica desse tipo de material é a função módulo de relaxação que, segundo experimentos, possui dependências do tempo, da temperatura e da pressão no material. Este trabalho trata do desenvolvimento de uma metodologia para identificação do comportamento mecânico de MVEs no domínio do tempo, descrito através do modelo de Wiechert (Séries de Prony) e considerando as influências da temperatura, da pressão e da temperatura e pressão simultaneamente. Para tanto, parte-se de um conjunto de dados experimentais obtidos através de ensaios uniaxiais de tração, considerando várias taxas de deformação, em diferentes temperaturas de ensaio. Através do modelo material de Wiechert e de modelos que consideram as influências da temperatura e da pressão, os parâmetros característicos do comportamento material são obtidos utilizando técnicas de otimização. Mais especificamente, é utilizada uma técnica híbrida de otimização baseada na aplicação inicial de algoritmos genéticos para aproximar o ponto de mínimo global, e no posterior uso de técnicas de programação não linear, para melhor aproximar esse ponto de ótimo. A metodologia de identificação é implementada no ambiente MatLab® e os resultados se mostram promissores, modelando de forma adequada o comportamento do MVE empregado, com baixo custo computacional. Palavras-chave: Viscoelasticidade linear. Modelos constitutivos. Séries de Prony. / Abstract: Viscoelastic materials (VEMs) have been widely used as structural materials. Although, their use in a correctly way requires knowledge of its behavior as well of a mathematical model that describes them accurately. A very important mechanical property involving this type of material is the relaxation modulus function which, according to experiments, shows dependence of time, temperature and pressure. This work deals with the development of a methodology to identify the mechanical behavior of VEMs in time domain, described through the generalized Maxwell model (Prony series) and considering the influence of temperature, pressure and temperature and pressure simultaneously. Therefore, it starts up from a set of experimental results obtained by uniaxial traction, considering various strain rates at different test temperatures. Through Wiechert's material model and other models which include dependence of temperature and pressure, the characteristic parameters of the material behavior are obtained by optimization techniques. Specifically, it is used a hybrid optimization technique based on the initial application of genetic algorithms, in order to approximate the minimum global point followed by a nonlinear programming to better approximate the global optimum point. The identification methodology is implemented on MatLab® and the results are promising, modeling appropriately the behavior of the employed the VEM, with low computational costs. Key words: Linear Viscoelasticity. Constitutive models. Prony Series.

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