Orientador: Maria Cristina Batoni Abdalla / Doutor

Orientador: Edson Denis Leonel / Banca: Iberê Luiz Caldas / Banca: Tiago Pereira da Silva / Resumo: Estudamos nessa dissertação algumas propriedades estatísticas no regime de equilibrio pós transitório para o modelo bouncer unidimensional considerando ambas versões completa e simplificada. O modelo consiste de uma partícula clássica movendo-se sob ação de uma força gravitacional constante e sofrendo colisões com uma plataforma móvel de massa muito maior que a massa da partícula. A versão completa leva em conta o movimento real da fronteira e o instante da colisão entre partícula e plataforma é obtido a partir da solução numérica de uma equação transcendental. Já o modelo simplificado, também conhecido como modelo de aproximação de fronteira fixa, assume que para o cálculo do instante da colisão a fronteira está parada, porém a partícula troca energia após a colisão ocorre como se a fonteira estivesse em movimento. Os comportamentos da velocidade média, velocidade quadrática média e desvio da velocidade quadrática média foram obtidos em função dos parâmetros de controle. Desenvolvemos um método semi-analítico permitindo-nos deduzir equações dos valores médios sem fazer simulações de larga escala. Em seguida, elaboramos uma simulação do tipo Monte-Carlo que nos permite obter os valores médios no estado estacionário sem resolver equações transcendentais, acelerando assim as simulações numéricas. O método de Monte-Carlo apresentado pode ser útil na investigação de sistemas mais complexos incluindo bilhares clássicos dependentes do tempo / Abstract: We studied some statistical properties in the stationary and post transitory state for the one-dimensional bouncer model considering wither complete and simplified versions. The model consists of a classical particle moving under the effect of a constant gravitational force and collides with a periodic moving platform whose mass is heavier as compared to the particle. The complete version takes into account the real motion of the moving wall. The instant of collision is obtained from the numerical solution of a transcendental equation. The simplified version, also called as a static wall approximation, takes into account to calculate the instant of the collisions as if the wall was fixed. However, the particle experiences an exchange of energy and momentum at the collision as if the wall were moving. The behavior for the average velocity, average squared velocity and deviation of the average squared velocity were obtained as a function of the control parameters. We developed a semi-analytic method allowing us to deduce equations for the average values without the need of doing large scale simulations. Using a Monte-Carlo-like simulation we obtained the average values for the stationary state without solving the transcendental equations. The Monte-Carlo method may have applications in the investigation of more complex systems including time dependent billiard systems / Mestre

Orientador: Sidney Jurado de Carvalho / Banca: João Ruggiero Neto / Banca: Elso Drigo Filho / Banca: Nelson Augusto Alves / Banca: Luis Gustavo Dias / Resumo: Este trabalho tem por objetivo estudar, por meio de simulações computacionais baseadas no método de Monte Carlo, interações eletrostáticas em superfícies e macromoléculas. Na primeira parte deste estudo é abordada a interação entre polieletrólitos, mais especificamente, homopolímeros e copolímeros em bloco suscetíveis à variações de pH, e macromoléculas com distribuição helicoidal de carga compatível com a encontrada em polinucleotídeos. A macromolécula foi representada por um cilindro rígido infinito que simula a parte central do DNA/RNA, totalmente inacessível ao polieletrólito. Visando simular os sulcos do DNA, duas esferas completam o modelo: uma localizada na posição dos grupos fosfato (esfera externa) e outra localizada entre a esfera externa e o cilindro (esfera interna). A distribuição de carga da macromolécula é dada por um conjunto de cargas negativas monovalentes centradas nas esferas externas. O polieletrólito foi representado por uma cadeia de N esferas rígidas carregadas, conectadas por um potencial harmônico e com um valor de pKa específico. A solução eletrolítica foi tratada pela teoria de Debye-Hückel. Os efeitos do pH, da concentração de sal, da estrutura primária e da rigidez da cadeia polimérica e da distribuição de carga da macromolécula sobre as propriedades conformacionais e físico-químicas da cadeia adsorvida foram calculados. Verificou-se que a presença da macromolécula modifica as propriedades ácido/base do polieletrólito e que o efeito de regulação... / Abstract: This work aims to analyze electrostatic interactions on surfaces and macromolecules through the use of computational simulations based on the Monte Carlo method. In the first part of this study, we discuss the interaction between polyelectrolytes - more specifically homopolymers and block-copolymers which are susceptible to variations in pH - and macromolecules with helical charge distribution compatible with that found in polynucleotides. The macromolecule was represented by an infinite rigid cylinder, which mimics the central core of RNA/DNA, totally inaccessible to the polyelectrolyte. In order to simulate DNA grooves, two additional spheres complete the model: one being centered at the ... / Doutor

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2012-10-26T03:43:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 301208.pdf: 4594701 bytes, checksum: f581a07c8bbacccd5087a4a7da726cdc (MD5) / A variabilidade nos valores das flechas de vigas de concreto armado pode ser atribuída a incertezas nas propriedades dos materiais, nas dimensões dos elementos e na história do carregamento. Outras fontes de incertezas são os erros de modelos nos procedimentos de cálculo, as condições de contorno, o desenvolvimento de fissuras devidas à retração e a variação de temperatura e incertezas em relação ao tempo de aplicação das cargas devidas à construção e instalação de elementos não estruturais. Um modelo determinístico é usado para calcular as flechas imediatas e diferidas das vigas de concreto armado. O modelo utiliza uma teoria consistente para a análise da curvatura e deslocamentos das vigas de concreto armado em estado de fissuração. Nesse modelo é considerada a contribuição do concreto entre as fissuras, efeito também conhecido como tension-stiffening. Os resultados do procedimento determinístico são verificados com os resultados de ensaios de flechas em vigas disponíveis nos trabalhos da área em estudo. Uma simulação pelo Método de Monte Carlo é utilizada para calcular probabilidades de falha em serviço e a variabilidade das flechas em uma série de vigas dimensionadas de acordo com a norma brasileira. Um estudo paramétrico é feito para determinar a influência de cada uma das variáveis aleatórias de projeto nesta variabilidade. Os resultados analisados demonstram que a variabilidade dos valores das flechas pode ser grande e depende basicamente da relação entre o momento aplicado e o momento de fissuração, da taxa de armadura e também da relação entre a carga acidental aplicada e a carga permanente. Foi verificado que este procedimento de dimensionamento da norma brasileira produz índices de confiabilidade não uniformes. / The variability of reinforced concrete beams deflections can be attributed to uncertainties in the material properties, the dimensions of the elements, the reinforcement and the applied loads. Other sources of uncertainties are the errors of the model used in the calculation procedures, the boundary conditions and the development of cracks due to shrinkage and temperature changes and uncertainty regarding the time of application of loads during construction and installation of non-structural elements. A deterministic model is employed in order to calculate the immediate and time-dependent deflections using a finite element approach. The model uses a consistent theory for the analysis of curvature and deflections of reinforced concrete beams in the cracking stage. The model considers the contribution of concrete between cracks, effect known as tension stiffening. The results of the deterministic model are compared with the test data in the literature. A simulation procedure using the Monte Carlo method is used to evaluate the variability of deflections and probabilities of serviceability failure for reinforced concrete beams and slabs sized according to brazilian code. A parametric study is carried out in order to determine the influence of each one of the random design variables on this variability. The results demonstrate that the variability of the deflection values can be large and is basically dependent on the relation between the applied moment and the cracking moment, the reinforcement ratio and also in the slenderness ratio of the beam or slab. It was found that the serviceability requirements of the code produce non-uniform reliability indexes

Dissertação (mestrado) - Univesidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-26T04:23:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 299424.pdf: 3085783 bytes, checksum: 0da21328d03a848256b956f44b370614 (MD5) / Ventiladores são máquinas utilizadas para movimentar gases, com vazões altas e pressões baixas, transformando a energia mecânica do rotor em energia cinética e de pressão do fluido. Os ventiladores podem ser utilizados em diversas aplicações, desde industriais a comerciais. Diferenciam-se em primeira instância pela forma do rotor, sendo eles axiais ou centrífugos. Os ventiladores centrífugos podem ter as pás curvadas para frente, para trás ou retas. Cada tipo tem características próprias. Com a variação dos tipos de ventiladores, as suas características também mudam e o seu desempenho é alterado. Para levantar as curvas características de ventiladores industriais, utiliza-se bancadas de ensaio destinado a traçar as curvas características do ventilador ensaiado. Diante disso, esta dissertação descreve o desenvolvimento da instrumentação da bancada de ensaio utilizada como estudo de caso, bem como a análise metrológica dos resultados. A análise tem o objetivo de informar e garantir que as medições deverão estar, com certa probabilidade, dentro de uma faixa de valores. Isso torna as medições confiáveis e rastreáveis metrologicamente, tendo em vista que alterações no sistema de medição tornam-se específicas na determinação da diminuição das incertezas de medição. Para isso, foi proposta e desenvolvida a instrumentação da bancada, cujas implementações foram realizadas podendo-se medir torque, rotação, velocidade e vazão do escoamento, e as potências envolvidas. Desenvolveu-se também a programação para tratamento dos sinais provenientes dos sensores em cima da plataforma LabVIEW que realizada a análise metrológica pelo método diferente do tradicional ISO GUM, o Método de Monte Carlo, conhecido por gerar a função densidade de probabilidade. Diante dos resultados gerados, faz-se a análise do menor intervalo que contém 95% dos valores obtidos / Fans are machines used to move gas with high airflow rate and low pressure making the mechanical energy generated from the fans rotor into kinetics energy and the fluids pressure. These fan's can be used in many forms from industrial to commercial needs. The first way to classify them is by the type of rotor, either axial or centrifugal. Centrifugal fans may have their propellers straight, curved to front or back. Each type has its own characteristics. With many variations of these characteristics for each type of fan it is possible to achieve different performance rates. To get an accurate response curve from industrial fans it is used test bench to obtain such a curve for the fan been tested. For that these dissertation describes the development for the instrumentation of the test bench used in this studied case as well as the metrological analyses of results. The main objective of the analyses is to inform and ensure that the measurements must be with a probability certainty within a range of values. This makes the measurements trustable and traceable metrologically in a way that for any alteration in the measurement system are specific for the determination in minimizing the measurements uncertainty. To achieve these goals it is proposed and developed the instrumentation for the test bench which can perform measurements in torque, rotation, velocity and airflow rate, and the powers involved. It was developed a software to process the signals from sensors using the LabVIEW platform which performs the metrological analyses by a method different from the traditional ISO GUM, using the Monte Carlo method which is known for generating a probability density function. With the results generated it is analyzed the minimum interval which contains 95% of the obtained values

Orientador: Fernando Antonio Moada / Banca: Mario Hissamitsu Tarumoto / Banca: Jorge Alberto Achcar / Resumo: Neste trabalho iremos realizar uma abordagem sobre a modelagem de dados que advém de um teste acelerado. Consideraremos o caso em que a carga de estresse aplicada foi do tipo "step-stress". Para a modelagem, utilizaremos os modelos step-stress simples e múltiplo sob censura tipo II e censura progressiva tipo II, e iremos supor que os tempos de vida dos itens em teste seguem uma distribuição Gama. Além disso, também será utilizado o modelo step-stress simples sob censura tipo II considerando a presença de riscos competitivos. Será realizada uma abordagem clássica, por meio do método de máxima verossimilhança e uma abordagem Bayesiana usando prioris não-informativas, para estimar os parâmetros dos modelos. Temos como objetivo realizar a comparação dessas duas abordagens por meio de simulações para diferentes tamanhos amostrais e utilizando diferentes funções de perda (Erro Quadrático, Linex, Entropia), e através de estatísticas verificaremos qual desses métodos se aproxima mais dos verdadeiros valores dos parâmetros. / Abstract: In this work, we will perform an approach to data modeling that comes from an accelerated test. We will consider the case where the stress load applied was of the step-stress type. For the modeling, we will use the simple and multiple step-stress models under censorship type II and progressive censorship type II, and we will assume that the lifetimes of the items under test follow a Gamma distribution. In addition, the simple step-stress model under censorship type II will also be used considering the presence of competitive risks. A classical approach will be performed, using the maximum likelihood method and a Bayesian approach using non-informative prioris, to estimate the parameters of the models. We aim to compare these two approaches by simulations for different sample sizes and using different loss functions (Quadratic Error, Linex, Entropy), and through statistics, we will check which of these approaches is closer to the true values of the parameters. / Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-graduação em Física / Made available in DSpace on 2012-10-24T07:03:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 263951.pdf: 1104154 bytes, checksum: 3a8c63467c9f5e9ae09671339ab75c35 (MD5) / Estudamos o comportamento crítico de uma liga binária Fe1-xRux em uma estrutura BCC e com desordem temperada para concentrações de rutênio x=0% e x=6%. Este estudo é realizado em uma abordagem de Monte Carlo e com dados analisados através do método de repesagem dos múltiplos histogramas. Através de uma análise de escala de tamanho ?nito feita para várias grandezas termodinâmicas, obtemos estimativas para os expoentes críticos a, ß, ? e ? e temperatura crítica do modelo. Nossos resultados para x=0% estão em excelente acordo com os resultados para o modelo de Ising tridimensional sem desordem presentes na literatura, como era esperado. Também mostramos que nossas estimativas dos expoentes críticos para x=6% são consistentes com os valores reportados para a linha de transição entre as fases paramagnética e ferromagnética de ambos modelos de Ising aleatoriamente diluído e ±J. Comparamos o comportamento da magnetização em função da temperatura com o obtido por Paduani e Branco (2008), con?rmando o resultado obtido por campo médio. Entretanto, a comparação da temperatura crítica obtida neste trabalho com a medida experimental sugere que o modelo (inicialmente obtido de uma abordagem de campo médio) precissa ser ser modicado.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Física. / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:09:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 232409.pdf: 3660610 bytes, checksum: a68ac4639cfb9d0b4517ad3fd29eb9df (MD5) / A simulação do espectro de raios-x para tubos operando em energias usadas em diagnósticos médicos foi obtida através da modelagem computacional baseada no método Monte Carlo. As propriedades físicas das interações dos elétrons primários foram discutidas. O código computacional PENELOPE simula o transporte de elétrons e fótons em materiais arbitrários, permitindo o armazenamento das histórias individuais da radiação ionizante através do alvo. Foi discutido o problema de se obter uma descrição acurada dos feixes de fótons produzidos por impacto eletrônico em um alvo pesado envolvendo como ocorre em tubos de raios-x. A viabilidade do código PENELOPE é analisada em detalhes e a interação tanto de elétrons como de fótons de raios-x com diferentes materiais é também discutida. Os espectros de raios-x foram simulados para várias condições diagnósticas envolvendo a geometria, material absorvedor, energia de impacto dos elétrons e fluência em fótons. Como conclusão, regiões de altas e baixas energias podem ser propriamente representadas pelo código PENELOPE. As linha de emissão características e L associadas com o material do ânodo foram também corretamente descritas. Comparações com outro código de simulação e com resultados experimentais sustentam o uso do código PENELOPE. Finalmente, a fluência em fótons foi calculada em função da alta tensão aplicada no tubo de raios-x em um simulador de paciente. Estes valores podem ser úteis na predição da dose efetiva de radiação no paciente. The x-ray spectra simulation for tubes operating at diagnostic medical energies have been obtained though a Monte Carlo based computational modeling. Physical properties for the interaction of the primary electron have been exposed. The computer code system PENELOPE simulates the transport of electrons and photons in arbitrary materials, allowing to store the individual histories of the ionizing radiation passing the target. The problem of providing accurate prediction for the photons beams following the electron impact on a heavy target which occurs in x-ray tube is discussed. The feasibility for the PENELOPE computational code is analised in details, and the interaction of both electrons and x-ray photons on different materials is also discussed. The x-ray spectra have been simulated for several diagnostic conditions concerning geometry, absorber material, electron impact energy and photon fluency. At conclusions, regions at low and high energy can be usefully represented by the PENELOPE code. The characteristic and L emission lines associated with the anode have also been well described. Comparison with other simulation code as well as with experimental results support the PENELOPE code use. âá,K Finally, the photon fluence was calculated as a function of applied x-ray tube high voltage in a phantom. These values may be useful for predicting the effective radiation dose on the patient.

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2006 / Inclui bibliografia / Apresenta-se uma formulação do Método de Monte Carlo empregada para a solução da Equação da Transferência Radiativa para meios com geometria unidimensional. Inicialmente considerou-se um meio somente absorvedor em seguida com espalhamento isotrópico e a i / In this work, a Monte Carlo formulation is employed to solve the Radiative Transfer Equation form one-dimensional slab. Firstly a simple absorption media was considered and after an isotropic scatter media with a collimated normal incident beam onto to th

Submitted by Rafael de Godoy Oliveira Andrade (rafael.g.o.andrade@gmail.com) on 2015-02-20T16:18:27Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Rafael Andrade_versão final.pdf: 448342 bytes, checksum: 87b9c61a8c5100807e09f55ecf8687b4 (MD5) / Approved for entry into archive by Renata de Souza Nascimento (renata.souza@fgv.br) on 2015-02-20T16:26:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_Rafael Andrade_versão final.pdf: 448342 bytes, checksum: 87b9c61a8c5100807e09f55ecf8687b4 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-20T17:11:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Rafael Andrade_versão final.pdf: 448342 bytes, checksum: 87b9c61a8c5100807e09f55ecf8687b4 (MD5) Previous issue date: 2015-02-06 / For the purpose of studying the differences between futures and forward contracts in the Brazilian currency market, this dissertation focus on the futures contracts traded at BM&FBOVESPA where, for maturities without liquidity, the mark to market is done using the theoretical price for forward contracts. A Monte Carlo simulation using a hedged portfolio comprising currency futures, DI futures and DDI futures clearly shows that this methodology should at least be reviewed. / Visando estudar as diferenças entre contratos futuros e contratos a termo no mercado cambial brasileiro, este trabalho foca no contrato de Dólar Futuro negociado na BM&FBOVESPA que, para vencimentos sem liquidez, é marcado a mercado pelo preço teórico dos contratos a termo. Uma simulação por Monte Carlo de uma carteira hedgeada contendo contratos de Dólar Futuro, DI Futuro e DDI Futuro mostra claramente que essa metodologia de marcação a mercado deveria ao menos ser revista