Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-19T21:03:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T02:25:16Z : No. of bitstreams: 1 183648.pdf: 5970468 bytes, checksum: b8c8d8431be3985546c7ca789cceab07 (MD5) / Objetivou-se com este trabalho desenvolver uma modelagem matemática para lagoas facultativas e lagoas de aguapés de um sistema de tratamento de dejetos suínos. O estudo aconteceu em três etapas, uma compreendida pelo sistema composto por um decantador de palhetas, duas lagoas anaeróbias, uma lagoa facultativa (com chicanas) e uma lagoa de polimento com aguapés, em escala real (maio de 1999 a junho de 2000); a segunda etapa abrangeu o estudo o desempenho de lagoas facultativas com chicanas, em escala piloto, as quais eram abastecidas por efluentes da lagoa anaeróbia 2 do sistema em escala real (janeiro de 2000 a junho de 2001). A terceira etapa contemplou a substituição das chicanas por um aerador na lagoa facultativa em escala real (junho de 2000 a junho de 2001). Os parâmetros analisados foram: pH; Temperatura; Oxigênio Dissolvido (OD); Sólidos Totais (ST); Sólidos Fixos (SF); Sólidos Voláteis (SV); Demanda Química de Oxigênio (DQO); Nitrogênio total Kejdhal (NTK); Fósforo total (PT); Coliformes totais (CT) e Coliformes fecais (CF). Foram realizadas coletas mensais (8 meses) e coletas quinzenais (16 meses). O sistema total apresentou as seguintes eficiências de remoção: 93% de ST; 82% de SF; 97% de SV; 98% de DQO; 92% de NTK; 98% de PT; 7 unid log para CT e CF. A análise do desempenho da eficiência da lagoa facultativa com chicanas permitiu concluir que as chicanas não melhoraram significativamente a eficiência de remoção de nutrientes da lagoa, e o primeiro compartimento é o principal responsável pela eficiência da mesma. A lagoa facultativa aerada foi mais eficiente apenas na remoção de Sólidos totais e fixos, e teve desempenho similar quanto aos outros parâmetros (22,3% de ST, 30% de SF, 17% de SV, 29% de SST, 46% de DQO, 40% de NTK, 38,6% de Namon. e 48% de PT). As lagoas facultativas com chicanas, em escala piloto, apresentaram eficiências de remoção semelhantes com a lagoa facultativa em escala real (14% de ST, 7% de SF, 26% de SV, 47% de DQO, 46% de NTK, 45% de PT e 1 unid log de CT e CF). Aplicando uma análise fatorial (ACP) na interpretação dos parâmetros das lagoas facultativas e de aguapés evidenciou-se que o teor de matéria orgânica, a temperatura e o OD têm um efeito importante no desempenho destas lagoas. A predominância dos fatores matéria orgânica e sólidos totais, em todas as lagoas, demonstra que há necessidade de melhorar a eficiência do sistema de tratamento. A modelagem matemática do processo de tratamento de lagoas facultativas com chicanas apresentou resultados satisfatórios na remoção diária de nutrientes de dejetos de suínos. As simulações efetuadas mostraram que o desempenho da lagoa pode ser modelado através de sistema de equações diferenciais ordinárias. Os programas e algoritmos elaborados permitem a modelagem de sistemas com qualquer dinâmica de entrada de poluentes. Através da modelagem matemática é possível encontrar a quantidade ideal de aguapés que deve ser removida diariamente da lagoa.

Orientador: Maurício César Delamaro / Coorientador: Aneirson Francisco Silva / Banca: Fernando Augusto Silva Marins / Banca: José Roberto Dale Luche / Banca: Alexandre Gori Maia / Banca: Suely da Penha Sanches / Resumo: A partir da promulgação da Lei da Política Nacional de Mobilidade Urbana em 2012, a gestão da mobilidade urbana no Brasil passou a enfrentar novos desafios quanto ao seu planejamento de curto, médio e longo prazos. Entre eles está a integração dos diferentes modos de transporte dos municípios: público, privado e não motorizado (art. 24 da Lei n°12.587/ 2012). Com o intuito de potencializar o uso dos transportes não motorizados no Vale do Paraíba e Litoral Norte, buscou-se identificar e analisar os pontos críticos da inserção dos transportes não motorizados no planejamento urbano dos municípios da Região Metropolitana do Vale do Paraíba e Litoral Norte (RMVPLN). Para tanto foram entrevistados os responsáveis pelos transportes não motorizados de 11 municípios da RMVPLN usando um roteiro de entrevista e um questionário com perguntas fechadas. Com base nas respostas se avaliou como os municípios contemplam os transportes não motorizados em sua gestão e planejamento. Após esta análise, por meio do modelo Fuzzy de Programação por Metas e Análise por Envoltória de Dados foi possível avaliar a eficiência relativa da gestão dos transportes não motorizados dos municípios estudados. Os resultados deste trabalho indicaram a falta de uma análise sistêmica e integral das ações e/ou iniciativas que facilitem o uso dos transportes não motorizados na Região Metropolitana estudada. Também se destacaram quais são os principais determinantes que influenciam o uso dos transportes não motorizados na região estudada e os municípios que apresentam maior eficiência relativa na gestão do mesmo / Abstract: From enactment of Law of the Urban Mobility National Policy in 2012, the urban mobility management in Brazil started to face new challenges regarding its planning of short, medium and long-term. Among them it is the integration of the different transport modes of the cities: public, private and non-motorized (article 24 of the Law No. 12.587/2012). Aiming to potentiate the use of non-motorized transports in Vale do Paraíba and Litoral Norte, we sought to identify and analyze the critical points of the insertion of the non-motorized transports in the urban planning of cities of the Metropolitan Region of the Vale do Paraíba and Litoral Norte (RMVPLN). For this, we interview the responsible people by non-motorized transports of 11 cities of the RMVPLN using in the interview script and a questionnaire with closed questions. Based on answers, we assessed how the cities address the non-motorized transports in their management and planning. After this analysis, through the model Fuzzy Goal Programming and Data Envelopment Analysis was possible to assess the relative efficiency of the nonmotorized transport management of the cities studied. The results of this work indicated the lack of a systemic and integral analysis of the measures and/or initiatives that make easier the use of the non-motorized transports in the Metropolitan Region studied. We also can highlight which are the main determinants that influence the use of the non-motorized transports in the region studied and cities that have higher relative efficiency in management of the same / Doutor

Ingeniero Civil Mecánico / Actualmente existe un gran interés científico por las distintas formas de conversión de energías renovables no convencionales (ERNC). Una de ellas, que pretende ser una alternativa a las ya presentes en el mercado, es la energía undimotriz. El estado actual de este tipo de energía se encuentra a nivel de laboratorio, con algunos prototipos instalados a modo de prueba. Todos estos sistemas de conversión de energía marina necesitan ser caracterizados bajo condiciones controladas de laboratorio, típicamente utilizando un canal con generación artificial de ondas de superficie que represente lo mejor posible las condiciones reales del mar. Las simulaciones numéricas representan una etapa inicial de diseño de bajo costo para distintos mecanismos, entre los que se encuentran los canales de olas. El objetivo de este trabajo de título es realizar una simulación numérica transiente 2D, mediante el software comercial Fluent, de un canal longitudinal para estudiar la propagación de ondas de superficie en agua. Las simulaciones numéricas son realizadas en el cluster de cómputo paralelo del laboratorio de Estudios Avanzados en Fenómenos No Lineales (LEAF-NL) del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile. La simulación es realizada para una onda bajo la teoría lineal. Esta onda es generada por un generador de tipo pistón en un canal de dos dimensiones, donde la generación se realiza por el borde izquierdo del canal y la absorción por el derecho. Los resultados obtenidos mediante el software CFD se ajustan a la teoría lineal de ondas, lo que se comprobó con el registro del nivel de superficie de agua en distintos puntos del canal y su posterior comparación con los valores teóricos. Se estudia y diseña el mecanismo de atenuación de las ondas reflejadas en la pared opuesta a la de generación, el cual consiste en un mecanismo de atenuación activo del tipo cinemático. Este diseño se realiza estudiando la respuesta dinámica del sistema ante una entrada de tipo escalón, en donde se registra la amplitud de onda generada para distintas velocidades de entrada del pistón y se caracteriza el sistema como uno de segundo orden. En base a este diseño se plantean dos mecanismos de absorción del tipo cinemático mediante un sistema de control, los cuales son simulados y comparados por su desempeño frente a una onda armónica bajo la teoría lineal. Además, se realiza la simulación de uno de los mecanismos de absorción ante una onda de tipo impulsiva. Para los dos tipos de onda probados los mecanismos diseñados logran atenuar las ondas reflejadas a lo largo del canal.

Made available in DSpace on 2014-08-13T14:50:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-07Bitstream added on 2014-08-13T18:00:39Z : No. of bitstreams: 1 000756908.pdf: 521999 bytes, checksum: c92d8043980849d8b21f239dd04dac21 (MD5) / Em análise de modelo de crescimento com o objetivo de representar o desenvolvimento de organismos vivos por um período maior que sua fase inicial, utiliza-se, frequentemente, modelos não lineares. O objetivo deste trabalho foi ajustar o modelo não-linear de Gompertz utilizando o software SAS através de três estruturas diferentes: 1) modelo de efeitos fixos; 2) modelo autorregressivo de primeira ordem e 3) modelo de efeito misto a um conjunto de dados de crescimento em peso de ratos da linhagem Rattus norvegicus e para um conjunto de dados de crescimento em peso de vacas de três raças: Flamengas, Guernsey-Gir e Holandesas, para verificar o melhor modelo para os conjuntos de dados obtidos. Para tal, optou-se por seis critérios estatísticos como avaliadores de ajuste. Os critérios foram: Quadrado médio do resíduo, critério de informação de Akaike (AIC), critério de informação Bayesiano (BIC), erro de predição médio (EPM), resíduos nos pontos iniciais, chamadores 0, usado para avaliar o ajuste nas primeiras observações e um índice sendo um valor considerado como avaliador no final do ajuste (calculado pela razão entre os 20% dos maiores valores estimados e a assíntota estimada). Além destes, foram feitos testes de Durbin-Watson e Breusch-Pagan para verificar a independência dos resíduos e a heteroscedasticidade, respectivamente. Os resultados mostram que, em muitas repetiçõees, onde havia a necessidade de correção da autocorrelação e heterocedasticidade, o modelo autorregessivo de primeira ordem foi o melhor ajuste. Já em relação ao ajuste único, nos casos em que a autocorrelação foi significativa, o modelo autorregressivo foi o melhor segundo os critérios e, quando a autocorrelação foi não significativa, o modelo de efeitos fixos foi o melhor modelo / In growth model analyzing to represent the development of organisms for a larger period than its initial phase, it nonlinear models are often used . The aim of this work was to adjust the nonlinear Gompertz model using the software SAS by three different structures: 1) fixed effects model, 2) first-order autoregressive model and 3) mixed-effects model to a data of growth of female and male rats Rattus norvegicus and to a data of growth of three breeds cow to verify the best model for the data obtained. To attach the objective, six criteria was chosen as evaluators of statistical adjustment. The criteria were: residual mean square, Akaike information criterion (AIC), Bayesian information criterion (BIC), mean prediction error (EPM), residues in starting points, called res 0, used to assess the fit in the first observations and an index value being considered as an evaluator at the end of adjustment (calculated as the ratio between 20% of the largest estimated values and estimated asymptote). In addition, Durbin-Watson and Breusch-Pagan tests were performed to verify the independence of waste and heteroscedasticity, respectively. The results show that in many repetitions, where was need a correction of autocorrelation and heteroscedasticity, the first order autoregressive model was the best fit. In relation to the single adjustment, where the autocorrelation was significant, the autoregressive model was the best, according to the criteria utilized, and when the autocorrelation was not significant, the fixed effects model was the best model

Esta pesquisa visa comparar os volumes obtidos pelos métodos de Smalian, fator de forma, equação de volume e função de afilamento. Os dados usados compõem-se de 589 árvores distribuídas em 6 diferentes idades (Tratamentos), pertencentes a Duraflora S. A. de Agudos - SP. As árvores foram cubadas e calculados os seus respectivos volumes reais com e sem casca, através do método de Smalian. Baseando-se nos fatores de forma médios obtidos (Capítulo 1), foram estimados os volumes individuais e posteriormente as médias por tratamento com e sem casca. Através de equações volumétricas, previamente ajustadas (Capítulo 2), foram estimados os volumes individuais e posteriormente calculadas as médias por tratamento com e sem casca. Também baseando-se na melhor equação de afilamento (Capítulo 3), foram calculados os volumes médios por tratamento. Depois de calculados e estimados os volumes individuais pelos diferentes métodos e obtidas as respectivas médias por tratamento com e sem casca, foram utilizados o Teste de Bartlett, Análise de Variância e Teste de Tukey para realizar a comparação de médias volumétricas por classe de idade, tendo os volumes médios obtidos através do método de Smalian como testemunha (Capítulo 4). A análise de variância mostrou a inexistência de diferenças significativas entre os métodos para os 6 tratamentos com e sem casca, ao nível de 95% de probabilidade, não sendo necessária à realização do teste de comparação de médias de Tukey, ou seja, os diferentes métodos utilizados apresentaram volumes estimados estatisticamente iguais ao volume real

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-07-30Bitstream added on 2014-06-13T21:01:25Z : No. of bitstreams: 1 rahmani_m_dr_ilha.pdf: 1611068 bytes, checksum: 2b5fe6298f168bf850731b36fc9d3069 (MD5) / O estado da arte em modelagem matemática do problema de planejamento da expansão de sistemas de transmissão (TEP) é analisado nesta tese de doutorado. É proposto um novo modelo linear disjuntivo para o problema TEP baseado no conceito de sistemas de numeração binária para transformar o modelo linear disjuntivo convencional em um problema com um número de variáveis binárias e contínuas muito menores, assim como do número de restrições relacionadas com essas variáveis. Também é usada a fase construtiva da metaheurística GRASP e restrições adicionais, encontradas da generalização do equilibrio de fluxo de potência em uma barra ou conjunto de barras para reduzir o espaço de busca. Os resultados mostram a importância da estratégia de redução do espaço de busca do problema TEP para resolver os modelos de transporte e linear disjuntivo. O problema TEP multiestágio é modelado como um problema de programação linear binária mista e resolvido usando um solver do tipo branch and bound comercial com tempos de processamento relativamente baixos. Outro tópico pesquisado foi a alocação de dispositivos FACTS tais como os capacitores fixos em série (FSCs) para aproveitar melhor a capacidade de transmissão das linhas e adiar ou reduzir o investimento em novas linhas de transmissão em um ambiente de planejamento multiestágio. Assim, pode ser esperado uma excelente relação custo/benefício da integração de dispositivos FSCs no planejamento multiestágio da expansão de sistemas de transmissão. Os resultados encontrados usando alguns sistemas testes mostram que a inclusão de FSCs no problema TEP é uma estratégia válida e efetiva em investimento para as empresas transmissoras e para os responsáveis da expansão nacional do sistema elétrico. / State-of-the-art models for transmission expansion planning problem are provided in this thesis. A new disjunctive model for the TEP problem based on the concept of binary numerical systems is proposed in order to transform the conventional disjunctive model to a problem with many fewer binary and continuous variables as well as connected constraints. The construction phase of a greedy randomized adaptive search procedure (GRASP-CP) together with fence constraints, obtained from power flow equilibrium, are employed in order to reduce search space. The studies demonstrate that the proposed search space reduction strategy, has an excellent performance in reducing the search space of the transportation model and reduced disjunctive model of TEP problem. The multistage TEP problem is modeled as a mixed binary linear programming problem and solved using a commercial branch and bound solver with relatively low computational time. Another topic studied in this thesis, is the allocation of FACTS devices in TEP problem. FACTS devices such as fixed series capacitors (FSCs) are considered in the multistage TEP problem to beter utilize the whole transfer capacity of the network and, consequently, to postpone or reduce the investment in new transmission lines. An excellent benefit-cost ratio can be expected from integration of FSC in multistage transmission expansion planning. The results obtained by using some real test systems indicate that the inclusion of FSCs in the TEP problem is a viable and cost-effective strategy for transmission utilities and national planning bureaus.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-11-30Bitstream added on 2014-06-13T20:35:14Z : No. of bitstreams: 1 luiz_mhr_me_rcla.pdf: 625550 bytes, checksum: dd5fedd40e629ed8114fb07d536a2621 (MD5) / Esse trabalho tem por objetivo o estudo de alguns modelos matemáticos em Epidemiologia através da análise de estabilidade de pontos de equilíbrio dos sistemas de equações diferenciais envolvidos. São estudados os modelos clássicos SIS (Suscetível - Infectado - Suscetível), SIR (Suscetível - Infectado - Removido) e SIRS (Suscetível - Infectado - Removido - Suscetível). Variações desses modelos, considerando a população total não constante, são apresentadas e analisadas por meio de funções de Lyapunov e, em particular, uma variação do modelo SIR para a gripe Influenza A H1N1 / This work aims to study some mathematical models in Epidemiology, through the stability analysis of equilibrium points of systems of ordinary differential equations. We analyze the classic models SIS (Susceptible - Infected - Susceptible), SIR (Susceptible - Infected - Removed) and SIRS (Susceptible - Infected - Removed - Susceptible). Variations of this models, considering that the total population is not constant, are presented and analyzed through Lyapunov’s functions, in particular, a variation of SIR model to the H1N1 influenza

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-12-05Bitstream added on 2014-06-13T20:47:42Z : No. of bitstreams: 1 bessa_gr_me_rcla.pdf: 2788750 bytes, checksum: 41a5d233962d44c675477d006f215922 (MD5) / O objetivo principal deste trabalho é o estudo da teoria qualitativa de sistemas de equações diferenciais ordinárias visando sua aplicação na análise de dois modelos clássicos de Dinâmica Populacional: presa-predador e competição entre duas espécies. Analisamos também duas variações para modelo predador-presa / The main objective of this work is to study the qualitative theory for systems of ordinary di erential equations in order to use in the analysis of two classical models of Population Dynamics: predator-prey and competition between two species. We also analyse two variations for predator-prey model

Made available in DSpace on 2016-05-17T16:51:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-08-22. Added 1 bitstream(s) on 2016-05-17T16:55:01Z : No. of bitstreams: 1 000864107.pdf: 1967063 bytes, checksum: b6a04d735d1964d6dfeb7d1495b12ed3 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os Problemas de Corte de Estoque (PCE) são frequentemente encontrados em indústrias moveleiras, onde deseja-se cortar objetos maiores (placas de madeira) em objetos menores (itens), cada qual com uma quantidade pré-estabelecida (demanda), a fim de que seja possível a construção de diversos produtos finais demandados. O foco deste trabalho é a solução dos PCE bidimensionais, em que duas dimensões são relevantes durante o processo de corte, utilizando diferentes métodos para elaborar maneiras distintas de se cortar um único objeto em estoque (elaboração de padrões de corte). Devido às diferentes prioridades que se tem dentro de uma indústria moveleira, pode ser que seja necessário cortar placas de madeira mais rapidamente para que os produtos sejam fabricados com maior agilidade. No entanto, esta rapidez na produção pode gerar maior perda de matéria-prima, ocasionando maiores gastos no processo produtivo. Para possibilitar a solução computacional desse problema foi desenvolvido um código computacional e alguns resultados são apresentados. É realizado um estudo comparativo entre a solução encontrada na prática de uma fábrica real de móveis com a solução encontrada neste trabalho. Os dados utilizados foram extraídos de uma empresa localizada na cidade de Jaci, no interior do estado de São Paulo, considerada de médio porte e que atende o mercado moveleiro a nível nacional / The Cutting Stock Problems (CSP) are generally found in furniture industry, where is need to cut larger objects (wooden boards) into smaller objects (items), each one with a specific amount (demand), in order to produce several final products. The focus of this work is to solve the two-dimensional CSP, where two dimensions are relevant during the cutting process, using different methods to create different ways to cut a single object in stock (development of cutting patterns). Due to the different priorities that have in a furniture industry, sometimes could be necessary to cut wooden boards more quickly to make products as fast as possible. However, this agility in production process may generate greater loss of raw materials, making the manufacturing process more expensive. In order to present a computational solution to the problem, was developed a computational code and some computational results are presented. A comparative study is carried out with a solution found in the practice of real furniture factory and a solution found at this work. The data was obtained from a company located in Jaci, in the state of Sao Paulo, considered medium-sized and deal with furniture market at national level

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T16:13:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T17:02:07Z : No. of bitstreams: 1 161383.pdf: 2359135 bytes, checksum: ac8f3dc533827760ee683f747b452bef (MD5) / Este trabalho apresenta uma um modelo matemático e o seu correspondente tratamento numérico para a estimação da trajetória seguida por manchas de petróleo derramadas no mar. Com este objetivo é desenvolvido um modelo matemático baseado nas equações de Navier-Stokes aplicadas à mancha de óleo, integradas ao longo da espessura da mancha, obtendo-se um modelo 2D-h. Devido à similaridade das equações governantes obtidas com as equações que governam os escoamentos em Águas Rasas, uma metodologia numérica comunmente empregada neste tipo de escoamentos é utilizada. Esta metodologia consiste na resolução semi-implícita das equações governantes, isto é, as equações da conservação da quantidade de movimento são resolvidas explicitamente e a equação a massa em forma implícita. Ainda esta metodologia é desenvolvida utilizando-se coordenadas curvilíneas generalizadas, com o intuito de captar facilmente as complexas geografias costeiras para os casos de derrames em regiões litorâneas.