Tese de doutoramento. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Área de especialização de Energia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_3570_Danilo.pdf: 1685252 bytes, checksum: 346a7ccf40715ccb36eea052368a46ff (MD5) Previous issue date: 2009-10-16 / À medida que os sistemas mecânicos tornam-se mais flexíveis novos fenômenos da dinâmica de sistemas, antes menos importantes por causa da baixa probabilidade de sua ocorrência, ganham relevância. Entre estes estão os sistemas com vibro-impactos. É que os sistemas mais flexíveis terminam por amplificar os fenômenos que ocorrem nos impactos e há participação destes fenômenos na dinâmica global dos sistema. O trabalho apresenta um estudo sobre sistemas com vibroimpacto, tomando como objeto de estudo particular um sistema massa-mola-amortecedor com excitação pela base cujo movimento é limitado lateralmente por obstáculos contra os quais a massa em movimento colide. O sistema é analisado na sua forma adimensional onde nossa pesquisa se concentra na busca de condições de existência e estabilidade de certos tipos de movimento. A busca exaustiva da existência e estabilidade de muitos padrões de movimento não é o objetivo do trabalho. Por ora estamos buscando apenas à descrição detalhada da técnica e à estruturação de ferramentas computacionais que facilitem este trabalho. Vencida esta etapa, apresentam-se algumas análises para os padrões de movimento mais comuns com resultados satisfatórios que podem nos trazer interessantes questionamentos para expansão deste, o que na verdade aparece como sugestão para trabalhos futuros. Palavras-Chave: Oscilações, vibrações, vibro-Impacto, balanço harmônico

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_5508_Dissertacao_JGPP_V6.pdf: 949392 bytes, checksum: 0e69373d12ab090376bf7f3cb3c6cce1 (MD5) Previous issue date: 2012-03-27 / O presente trabalho apresenta a modelagem matemática de um sistema vibracional com excitação harmônica da base. Esse tipo de sistema tem sido estudado por vários pesquisadores que exploraram muitos aspectos da dinâmica global. No entanto, na grande parte dos sistemas estudados, o sistema era modelado para uma característica de vibroimpacto. No sistema aqui estudado, os impactos são substituídos por outro conjunto visco-elástico e os instantes de transição são considerados como condição de periodicidade. As condições de periodicidade são aplicadas sobre o estado nos instantes de transição a fim de obter um mapa da próxima transição baseada no estado da anterior. Este mapa não-linear é aplicado para obter as condições de existência dos movimentos periódicos com padrões específicos. Assim, aplicando as condições de existência, a estabilidade do movimento pode ser realizada por meio da análise dos autovalores do mapa linearizado, tendo em conta estas restrições. Palavras-chave: oscilações não-lineares, transição, movimentos periódicos, estabilidade.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:33:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_6851_Wenderson Ganda.pdf: 1585815 bytes, checksum: de8fa35c9a1aa9846ab3ac9213b0ece3 (MD5) Previous issue date: 2013-10-15 / A análise da dinâmica dos sistemas formados pelo motor e sua estrutura de sustentação é de suma importância, pois existe uma interação entre eles e a influência mútua ocasiona uma grande variedade de fenômenos durante seu funcionamento. A fundação é responsável pelo suporte do rotor, através da interconexão com os mancais. Os mancais transmitem à fundação, as forças causadas pelo movimento do rotor. Os modos de vibrar da fundação são excitados pelo giro do rotor e também transmite vibração através dos mancais de volta ao rotor. Os modelos matemáticos visam simular o comportamento dinâmico destes sistemas, com o objetivo de representar uma condição real e para prever a resposta do sistema. Essas respostas fornecem informações que podem ser aplicadas na solução de problemas durante a fase de projeto e auxiliar nos diagnósticos de falhas. Nos últimos anos aconteceu gradativamente a substituição dos acionamentos baseados em Motores de Corrente Contínua (MCC) por acionamentos baseados em Motores de Indução Trifásicos (MIT) de Corrente Alternada (CA). A análise da dinâmica acoplada do motor CC e sua estrutura já foi extensamente estudada e os fenômenos ocorridos modelados. O objetivo deste estudo é analisar o sistema composto de um suporte elástico com um motor de indução trifásico CA através de modelos dinâmicos acoplados, para identificar e verificar se os fenômenos de vibração não lineares são relevantes para este tipo de motor. Palavras chave: oscilações não lineares, dinâmica de sistemas eletro-mecânicos, vibração de suportes elásticos.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-01Bitstream added on 2014-06-13T20:33:12Z : No. of bitstreams: 1 000760033.pdf: 2884905 bytes, checksum: 042c79002743a836dd6824dd5a9305b4 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho apresenta um estudo sistemático das propriedades de transporte elétrico DC em monocristais de ludwigita homometálica de ferro, Fe3O2BO3, cuja estrutura é ortorrômbica, pertencente ao grupo espacial Pbam em temperatura ambiente. Foram realizadas medidas de resistividade em duas direções perpendiculares do material na faixa de 10 K a 320 K. Experimentos aplicando-se corrente e medindo-se tensão (VxI) apresentam, em ambas as direções, não linearidade característica de sistemas com ordenamento de carga do tipo “onda de densidade de carga” (CDW). Para medidas em uma faixa extensa de corrente observou-se resistência diferencial negativa (NDR) na faixa medida entre 220 K e 320 K. A partir de um circuito RC simples obtiveram-se oscilações autossustentadas na faixa de temperatura e correntes em que se verificou o efeito NDR. Medidas aplicando-se tensão e medindo-se corrente (IxV) apresentam, para tensões superiores a uma dada tensão limite, VL, acréscimos acentuados nos valores de corrente para pequenos acréscimos nos valores de tensão, porém limitações técnicas impossibilitaram um melhor estudo de tal fenômeno / This work presents a systematic study of the electrical DC transport properties of single crystals of the homometallic iron ludwigite, Fe3O2BO3, whose structure is orthorhombic, belonging to space group Pbam at room temperature. Resistivity measurements were performed in two perpendicular directions of the material in the range of 10 K to 320 K. Experiments applying current and measuring voltage (VxI) shows, in both directions, nonlinear characteristics of systems which present charge ordering of the charge density wave (CDW) type. Measurements in a wide current range has been performed and negative differential resistance (NDR) has been observed in the range measured between 220 K and 320 K. Using a simple RC circuit, self-sustained oscillations were obtained in the temperature and current ranges showing the NDR effect. Measurements applying voltage and measuring current (IxV) have, for a voltage exceeding a given threshold voltage, VL, a sharp increase in the current values for small a increase in voltage values, but technical limitations prevented us to perform a more complete study of this phenomenon

Dissertação (mestrado)–Universidade de Brasília, Faculdade UnB de Planaltina, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-12-18T18:00:53Z No. of bitstreams: 1 2017_GersonFerreiraRocha.pdf: 698883 bytes, checksum: 3e7896258815ef5dc3d7bb165e01051b (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-02-21T14:32:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_GersonFerreiraRocha.pdf: 698883 bytes, checksum: 3e7896258815ef5dc3d7bb165e01051b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-21T14:32:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_GersonFerreiraRocha.pdf: 698883 bytes, checksum: 3e7896258815ef5dc3d7bb165e01051b (MD5) Previous issue date: 2018-02-20 / Neste trabalho foi analisado a dinâmica de um pacote de onda eletrônico em uma rede cristalina unidimensional sob a influência de campo elétrico externo DC/AC e, para tanto, foi utilizado o modelo Tight-Binding para representar o pacote de onda eletrônico. Foram investigadas as circunstâncias em que os campos elétricos induzem a partícula a executar movimento oscilatório, as oscilações de Bloch, mantendo-se dinamicamente localizada; Para dar cabo de tal tarefa foram utilizadas as grandezas desvio quadrático médio, participação eletrônoca, centróide, e probabilidade de retorno. Além disso, foram investigados os efeitos da interação elétron-fônon sobre a dinâmica do pacote, com ênfase na formação e dinâmica de pólarons. / In this work was analyzed the dynamic of the electron wave packet in a one-dimensional crystalline network under the action of DC/AC electrical field, for this, we use the Tight-Binding model to represent the electronic wave packet. We investigated the circumstances in which the electric fields induce the particle to perform oscillatory motion, the Bloch oscillations, remaining dynamically localized; To accomplish such a task were used the mean square deviation, electronic participation, centroid, and probability of return. In addition, we investigated the effects of the electron-phonon interaction on the dynamics of the package, with emphasis on the polaron formation and its dynamics.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-02-28T18:09:16Z No. of bitstreams: 2 2017_FelipeMoreiraRamos_RESUMO.pdf: 50877 bytes, checksum: 50fd8e3d7f5790eebe9ae4e80bf2be54 (MD5) 2017_FelipeMoreiraRamos.pdf: 20674118 bytes, checksum: b41e2b615fcd330f09a7df5270433059 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-03-02T16:06:33Z (GMT) No. of bitstreams: 2 2017_FelipeMoreiraRamos_RESUMO.pdf: 50877 bytes, checksum: 50fd8e3d7f5790eebe9ae4e80bf2be54 (MD5) 2017_FelipeMoreiraRamos.pdf: 20674118 bytes, checksum: b41e2b615fcd330f09a7df5270433059 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-02T16:06:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 2017_FelipeMoreiraRamos_RESUMO.pdf: 50877 bytes, checksum: 50fd8e3d7f5790eebe9ae4e80bf2be54 (MD5) 2017_FelipeMoreiraRamos.pdf: 20674118 bytes, checksum: b41e2b615fcd330f09a7df5270433059 (MD5) Previous issue date: 2018-03-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / O objetivo principal deste trabalho é projetar novos controladores para exercícios rítmicos assistidos por FES, como ciclismo e remo. Este trabalho faz parte de um esforço de pesquisa mais amplo baseado na reabilitação de SCI com base em princípios de neuro-engenharia e robótica integrados com fisioterapia orientada. Uma estrutura básica para simulação de modelos musculoesqueléticos detalhados foi desenvolvida para acelerar a prototipagem de novas estratégias de controle. O controle básico possui um controlador de estado finito no nível superior e um controlador de nível inferior que calcula a intensidade da ativação dos músculos. Um controlador com primitivas de movimento com base na dinâmica de atratores foi desenvolvido para o exercício de remo e osciladores acoplados foram adicionados aos controladores para exercícios de remo e ciclismo. Além disso, algoritmos genéticos foram utilizados para estimar os parâmetros dos controladores, minimizar o nível geral da estimulação elétrica aplicada e aumentar a robustez em ambientes com configurações diferentes. No caso do exercício de ciclismo, os mesmos parâmetros foram utilizados em simulações com ruído, fadiga, diferentes cargas e escalas. Além da avaliação de desempenho, a eficiência do gasto energético metabólico dos modelos musculoesqueléticos também foi calculada como método alternativo para comparar diferentes aplicações FES. Os resultados demonstraram que a adição de osciladores acoplados aumentou a eficiência em ambos os exercícios. Além disso, o ciclismo assistido por FES parece ser mais adequado para participantes com deficiência motora que têm músculos fracos e baixa resistência devido à sua menor ativação muscular e ao gasto de energia metabólica. O remo assistido por FES pode ser usado depois para melhorar a potência dos músculos. / The main objective of this work concerns the design of new controllers for rhythmic exercises assisted by functional electrical stimulation (FES), such as cycling and rowing. This work is part of a broader research effort targeting spinal cord injury rehabilitation based on principles of neuro-engineering and robotics integrated with goal-directed physical therapy. We developed a basic framework for simulation of detailed musculoskeletal models to accelerate the prototyping of new control strategies. The basic control features a higher level finite state controller and a lower level controller which calculates the activation level of the muscles. A controller with motor primitives based on attractor dynamics was developed for the rowing exercise, and coupled oscillators were added to controllers of both cycling and rowing exercises. Furthermore, we used genetic algorithms to estimate the controllers parameters, minimize the overall level of applied electrical stimulation and increase the robustness in environments with different configurations. In the case of the cycling exercise, we used the same parameters in simulations with noise, fatigue, different loads, and scales. Besides the performance evaluation, we also calculated the efficiency of the metabolic energy expenditure of the musculoskeletal models as an alternative method to compare different FES applications. Results demonstrated that the addition of coupled oscillators increased the efficiency in both exercises. Also, FES cycling seems to be more suitable for participants with motor disabilities who have weak muscles and low endurance due to its lower muscle activation and metabolic energy expenditure. FES rowing can be used later for improving the power of the muscles.

Orientador: Lygia Christina de Moura Walmsley / Banca: Agnaldo Aparecido Freschi / Banca: Ervino Carlos Ziemath / Resumo: Este trabalho apresenta um estudo sistemático das propriedades de transporte elétrico DC em monocristais de ludwigita homometálica de ferro, Fe3O2BO3, cuja estrutura é ortorrômbica, pertencente ao grupo espacial Pbam em temperatura ambiente. Foram realizadas medidas de resistividade em duas direções perpendiculares do material na faixa de 10 K a 320 K. Experimentos aplicando-se corrente e medindo-se tensão (VxI) apresentam, em ambas as direções, não linearidade característica de sistemas com ordenamento de carga do tipo "onda de densidade de carga" (CDW). Para medidas em uma faixa extensa de corrente observou-se resistência diferencial negativa (NDR) na faixa medida entre 220 K e 320 K. A partir de um circuito RC simples obtiveram-se oscilações autossustentadas na faixa de temperatura e correntes em que se verificou o efeito NDR. Medidas aplicando-se tensão e medindo-se corrente (IxV) apresentam, para tensões superiores a uma dada tensão limite, VL, acréscimos acentuados nos valores de corrente para pequenos acréscimos nos valores de tensão, porém limitações técnicas impossibilitaram um melhor estudo de tal fenômeno / Abstract: This work presents a systematic study of the electrical DC transport properties of single crystals of the homometallic iron ludwigite, Fe3O2BO3, whose structure is orthorhombic, belonging to space group Pbam at room temperature. Resistivity measurements were performed in two perpendicular directions of the material in the range of 10 K to 320 K. Experiments applying current and measuring voltage (VxI) shows, in both directions, nonlinear characteristics of systems which present charge ordering of the "charge density wave " (CDW) type. Measurements in a wide current range has been performed and negative differential resistance (NDR) has been observed in the range measured between 220 K and 320 K. Using a simple RC circuit, self-sustained oscillations were obtained in the temperature and current ranges showing the NDR effect. Measurements applying voltage and measuring current (IxV) have, for a voltage exceeding a given threshold voltage, VL, a sharp increase in the current values for small a increase in voltage values, but technical limitations prevented us to perform a more complete study of this phenomenon / Mestre

Submitted by Bianca Neves (oliveirabia1@ymail.com) on 2016-03-21T13:38:41Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Teônis Silva de Paiva.pdf: 10292209 bytes, checksum: 04a9bc0a0b7f70f75b8107c00af2e59b (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-04-15T15:10:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Teônis Silva de Paiva.pdf: 10292209 bytes, checksum: 04a9bc0a0b7f70f75b8107c00af2e59b (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-04-15T15:13:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Teônis Silva de Paiva.pdf: 10292209 bytes, checksum: 04a9bc0a0b7f70f75b8107c00af2e59b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-15T15:13:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Teônis Silva de Paiva.pdf: 10292209 bytes, checksum: 04a9bc0a0b7f70f75b8107c00af2e59b (MD5) Previous issue date: 2014-03-11 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this work we have used the molecular dynamics techniques to analyze the phenomenon occurring in granular materials known as "brown effect of Brazil," which It constitutes the upward vertical movement of a particle embedded in a medium granules, whose diameter is larger than the maximum particle diameter this means that It is subjected to a simple vertical harmonic motion. Checked that , due to this movement, the granular media particles have a convective flow that depending on the inclination of the container wall, the region may be ascending central container and the descendant lateral region, or vice versa. In the case of the container in the form of straight cylinder, this flow causes the rise of the "Brazil nut" by region Central cylinder until reaching the top of the granular medium, then down by their side and into a cyclic movement around one of the vortexes created in diametrically opposite regions of the cylinder. actual experiments conducted in the laboratory qualitatively confirm the results of computer simulation / Neste trabalho utilizou-se a técnica de Dinâmica Molecular para analisar o fenômeno que ocorre nos materiais granulares conhecido como "efeito castanha do Brasil", que se constitui no movimento vertical ascendente de uma partícula embebida em um meio granular, cujo diâmetro e maior que o diâmetro máximo das partículas desse meio, que encontra-se submetido a um movimento harmônico simples vertical. Verificou-se que , devido a esse movimento, as partículas do meio granular apresentam um fluxo convectivo que, dependendo da inclinação da parede do recipiente, pode ser ascendente pela região central do recipiente e descendente pela região lateral, ou vice-versa. No caso do recipiente em forma de cilindro reto, esse fluxo causa a subida da "castanha do Brasil" pela região central do cilindro, até alcançar o topo do meio granular, descendo em seguida pelas suas laterais e entrando em um movimento cíclico em torno de um dos vórtices criados em regiões do cilindro diametralmente opostas. Experiências reais realizadas em laboratório confirmam qualitativamente os resultados da simulação computacional

Essa dissertação dedica-se ao estudo de instabilidades cinéticas em células a combustível de membrana trocadora de prótons (PEMFC, do inglês proton exchange membrane fuel cell). As PEMFC apresentam baixíssima perda por polarização quando operadas com H2. Contudo, quando o processo de produção de H2 se dá por reforma catalítica de hidrocarbonetos, CO está presente em níveis inaceitáveis para PEMFC equipada com ânodo de Pt/C. Dentre as propostas para superar esse problema, ligas bimetálicas de Pt têm se mostrado uma alternativa promissora para tornar a célula mais tolerante à CO. Além disso, é plausível que um comportamento dinâmico surja nesse tipo de sistema eletroquímico, devido à interação de fatores como transferência de massa, corrente, potencial do eletrodo e a presença de um veneno catalítico, nesse sistema o CO, que pode ser uma impureza do H2 ou um intermediário de reação (em células a combustível alimentadas diretamente com metanol, ácido fórmico ou etanol). Uma das motivações em se estudar tais instabilidades cinéticas é que uma célula a combustível operando em regime oscilatório pode resultar em um desempenho superior, uma vez que a limpeza auto-organizada da superfície previne que o ânodo seja completamente envenenado por CO. Nesse contexto, estudou-se a emergência de instabilidades cinéticas em PEMFC operando com ânodo de Pd-Pt/C ou Pd/C durante a oxidação de H2 e H2/CO, assim como em célula a combustível a metanol direto (DMFC, do inglês direct methanol fuel cell) com ânodo de Pt black. Os resultados indicaram que oscilações de potencial surgem na PEMFC durante a oxidação H2/CO sobre Pd-Pt/C assim como sobre Pd/C. Acoplando as medidas de potencial com espectrometria de massas on line na saída do ânodo, investigou-se o consumo de CO e a produção de CO2 durante as oscilações. Observou-se que as oscilações de potencial levam a variações na fração molar de CO e CO2. Adicionalmente, identificou-se oscilações de potencial em DMFC, fenômeno até então não relatado na literatura. / This dissertation deals with kinetic instabilities in proton exchange membrane fuel cells (PEMFC). PEMFCs show very small polarization losses when operating with pure H2. However, when the H2 production takes place by catalytic reforming of hydrocarbons, CO is present in the fuel stream at unacceptable levels for PEMFC equipped with a Pt/C anode. Among the possibilities to overcome this problem, bimetallic Pt alloys have proven to be a promising alternative to increase CO tolerance. Furthermore, it is plausible that a dynamic behavior emerge in such electrochemical system due to the interaction of factors like mass transfer, current, potential, and the presence of a catalyst poison, for this system CO which can be a H2 impurity or a reaction intermediate (in direct methanol/formic acid/ethanol fuel cells). One of the motivations for studying kinetic instabilities is that a fuel cell operating under oscillatory regime might result in higher performance, because the self-organized cleaning of the surface prevents the anode to be completely poisoned by CO. In this context, kinetic instabilities were studied in PEMFC operating with Pt-Pd/C or Pd/C anode during the oxidation of H2 and H2/CO mixture, as well as in direct methanol fuel cell (DMFC) with Pt black anode. It was observed the emergency of potential oscillations during the H2/CO oxidation on both catalysts, Pt-Pd/C and Pd/C. By coupling the potential measurements with on line Mass Spectrometry in the anode outlet it was investigated a variation in the concentration of CO and CO2 during oscillatory dynamic. It was found that the potential oscillations lead to variations in the molar fraction of CO and CO2. Additionally, it was observed potential oscillations in DMFC, phenomenon not previously reported in the literature.