Este trabalho descreve o conceito do processo uphill aplicado no tratamento térmico de ligas de alumínio. Uma técnica pouco difundida na literatura e com aplicações limitadas na indústria aeroespacial. É um processo também conhecido em inglês por deep freezing ou tri-cycle stress relieving. A técnica uphill é interessante do ponto de vista de redução de tensão residual, podendo atingir reduções maiores do que 80% como tem sido reportado na literatura. Este processo basicamente consiste em imergir a peça, depois da têmpera, em um ambiente criogênico, com o objetivo de obtenção de uma homogeneização da temperatura, seguido da transferência para uma câmara de vapor quente para obter um gradiente de temperatura, mantendo-se ainda as propriedades mecânicas obtidas com o tratamento térmico. Este trabalho mostra o desenvolvimento de um sistema uphill e a avaliação de propriedades mecânicas (tração, dureza e fadiga) e de corrosão. Os resultados mostraram que o sistema desenvolvido produziu gradientes térmicos elevados, responsável pelas reduções, de tensão e distorções. Com relação às propriedades mecânicas e resultados de corrosão, verificou-se que a técnica uphill traz benefícios quando comparada aos métodos tradicionais de têmpera e envelhecimento, com destaque o aumento de tenacidade à fratura e vida em fadiga sem perda significativa de resistência à corrosão, mantendo a linha de desempenho das têmperas com alta taxa de resfriamento. Embora com efeitos mais significativos para maiores espessuras, a técnica foi empregada com sucesso para peças de até ¼ pol. [6,35 mm]. / This work describes the concept of uphill process applied to heat treatment of aluminum alloys. Uphill applied in aluminum aerospace industry, but it is not very widespread in the techno-scientific literature. It is also a process known as \"deep freezing\" or \"tri-cycle stress relieving\". Uphill technique is much interesting from the point of view of residual stress reduction that can be higher than 80% as has been reported. This process basically consists of immersing the part in cryogenic bath, after quenching, getting homogenization and stabilization temperature of the part, followed by transferring for a hot steam chamber to obtain a temperature gradient. Stress reduction is obtained without deleterious effect in mechanical properties gained with the heat treatment. This work shows the development from a uphill system and the mechanical properties evaluation (tensile, hardness and fatigue) and corrosion. Results shown that the developed system can produce high thermal gradients generating stresses and distortion reduction. Related to mechanical properties and corrosion results, it was verified that the uphill technique brings benefits when compared to the traditional quenching and aging methods, highlighting the increase in toughness and fatigue life without meaningful loss of corrosion resistance and maintaining the performance when highest cooling rate is used. Although with more significant effect for thicker parts, this process was successfully applied for components up to ¼ pol.

As cidades constituem a forma mais radical de transformação da paisagem natural, pois seus impactos não se limitam a mudar a morfologia do terreno no qual se inserem, modificam, também, as condições ambientais e climáticas, gerando, assim, um espaço eminentemente antropizado, no qual a atuação do homem se manifesta direta ou indiretamente e cujos resultados mais significativos são a degradação ambiental e a geração de um clima específico dos centros urbanos. A Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) é o melhor exemplo nacional do ritmo da urbanização brasileira, e a intensificação desse processo culminou na expansão de parques industriais, implantação de sistemas viários e construção de edifícios, provocando alterações nas características climáticas da região, em especial nos últimos 30 anos, onde tem sido registrada uma tendência de chuvas anômalas. Ao mesmo tempo, a Região Metropolitana de São Paulo apresenta um dos quadros mais críticos do país no que diz respeito à garantia de água em quantidade e qualidade suficiente para o abastecimento de sua população. Assim, esta pesquisa buscou analisar se as alterações climáticas (em especial nas precipitações) decorrentes do processo de urbanização estão relacionadas com os problemas de abastecimento urbano detectados na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), ou se os mesmos são decorrentes de uma gestão deficiente e do rápido crescimento das cidades. De uma maneira geral, o que se pôde concluir com resultados dessa pesquisa é que eles apontam no sentido de que existem indícios de efeitos da urbanização sobre o comportamento das chuvas na RMSP, tais como uma tendência a elevação dos totais pluviométricos sazonais e anuais e o aumento da ocorrência de episódios com chuvas mais intensas (acima de 20 mm), registradas principalmente em estações localizadas em áreas densamente urbanizadas. Notou-se, também, que as médias dos volumes armazenados nos reservatórios que abastecem a RMSP não apresentaram um comportamento padrão, pois, mesmo em condições climáticas semelhantes, alguns reservatórios possuíam um elevado volume de água armazenado, enquanto outros oscilavam rapidamente, sendo registrados, muitas vezes, valores bem abaixo de sua capacidade. Seria necessária uma adaptação aos novos padrões de chuvas identificados (tendências positivas de aumento de precipitação e chuvas intensas concentradas em períodos mais curtos), para que fosse possível a manutenção do abastecimento hídrico para população nos próximos anos. / Cities are the most radical transformation of the natural landscape because its impacts are not limited to changing the morphology of the land on which they are inserted, they also modify the environmental and climatic conditions, thus generating a highly anthropic space, on which the action of man is manifested directly or indirectly and whose most significant results are environmental degradation and the generation of a specific climate of urban centers. The São Paulo Metropolitan Region (SPMR) is the best national example of the Brazilian urbanization pace, and the intensification of this process culminated in the expansion of industrial parks, implementation of road systems and construction of buildings, causing changes in climatic characteristics of the region, especially in the last 30 years in which it has been registered a trend of anomalous rainfall. At the same time, the São Paulo Metropolitan Region has one of the most critical situations of the country with regard to water security in sufficient quantity and quality to supply its population. So, this study aimed to examine whether climate changes (especially in rainfall) resulting from the urbanization process are related to the urban supply problems detected in the São Paulo Metropolitan Region, or whether they are due to poor management and the rapid growth of cities. Broadly, what can be concluded from the results of this research is that they indicate that there are signs of urbanization effects on the behavior of rainfall in the SPMR, such as a tendency to rise in seasonal and annual rainfall totals and the increased episodes with more intense rain (above 20 mm) mainly recorded in stations located in densely urbanized areas. It was also identified that the averages of the volumes stored in the reservoirs which supply the São Paulo Metropolitan Region did not have a default behavior, because even in similar weather conditions, some reservoirs had a high volume of stored water while others oscillated, rapidly being logged, often showing values well below capacity. An adaptation to new patterns of identified rains (positive trends of increased precipitation and heavy rainfall concentrated in shorter periods) would be required, to be possible to maintain the water supply to population in the upcoming years.

A interação cíclica da floresta amazônica com altos índices de precipitação, providos por massas úmidas originadas no oceano Atlântico, contribui para a manutenção de um estoque úmido sobre a região, parcela do qual é constantemente transportada para a região Sul do país pelos Jatos de Baixo Nível (JBN). Esta parcela de umidade precipita sobre boa parte da região Sul, sendo indiretamente aproveitada em diversas atividades humanas; trata-se de um benefício indireto de um dos serviços ecossistêmicos da conservação da floresta amazônica. Esse trabalho apresenta um modelo de valoração do serviço ecossistêmico provido pelo transporte de umidade dos JBN, a partir de: i) previsões de vazões obtidas pela ferramenta ArcCN-Runoff; ii) dados de produtibilidade de energia de usinas hidrelétricas na região beneficiária; e iii) estimativas de custo de oportunidade da geração das usinas estudadas. Os resultados apontam que cerca de 4% da geração hidrelétrica da região Sul está associada à umidade oriunda dos JBN, com maior impacto na primavera, quando mais de 8,5% da energia hidrelétrica provém desta origem. Os resultados apontam ainda valores agregados da ordem de R$ 70 milhões para os serviços ecossistêmicos apropriados pela cadeia de valor da energia elétrica, associados à conservação da floresta amazônica e do transporte da umidade pelos JBN.

As condições climáticas de determinada região são de importância estratégica para o planejamento agrícola. No entanto, é comum localidades distantes de alguma estação meteorológica. O presente mestrado teve o intuito de propor um modelo para estimar valores de temperatura média diária e precipitação diária em localidades sem informação meteorológica. Os dados climáticos foram obtidos do Instituto Nacional de Meteorologia Agrícola (INMET) e da Agência Nacional de Águas (ANA). Estimaram-se equações para dados diários através da regressão linear múltiplas entre as variáveis temperatura média (Tm) versus altitude, latitude e longitude, desvio padrão da temperatura (T) versus altitude, latitude e longitude, precipitação média (Pm) versus altitude, latitude e longitude, Precipitação mínima (Pmin) versus altitude, latitude e longitude, precipitação máxima (Pmáx) versus altitude, latitude e longitude, desvio padrão da chuva (P) versus altitude, latitude e longitude, probabilidade de não chover (P) versus altitude, latitude e longitude, correlação da temperatura T) e precipitação P) com o dia anterior versus altitude, latitude e longitude para cada dia do ano e verificou-se a significância a 5% de probabilidade. Dessa forma, qualquer localidade passou a ter os parâmetros necessários para a gerar séries sintéticas, assumindo o processo multivariado contínuo. Para a criação da série sintética de temperatura usou-se Tm, T, T, os parâmetros usados na criação da série de precipitação foram Pmin, Pmáx, Pm, P e P. Foram geradas séries de 100 anos em 507 localidades para Temperatura média diária e mensal, além de Precipitação média diária e mensal. A capacidade de armazenamento de água (CAD) foi estimada em todas as localidades através de modelos de pedotransferência. Os teores de argila, silte, areia e matéria orgânica do solo usados na pedotransferência foram obtidos do levantamento de solo RADAM e interpolados através da geoestatística. Em todas as localidades foi feito o balanço hídrico pelo método de Tornthwaite com os respectivos valores estimados de temperatura e precipitação, além da CAD específica da localidade. A validação do modelo gerador de séries sintéticas foi feita utilizando índices de correlação entre valores observados e estimados. Usou-se a ERP (erro relativo padrão), o coeficiente de correlação linear (r2), o índice de concordância (d) e o produto entre o coeficiente de correlação e o índice de concordância, chamado de índice de confiança (c). Obteve-se índices de confiança baixos para a estimativa de temperatura média diária e muito baixos para a precipitação média diária. No entanto, o modelo teve bom desempenho para dados mensais, obtendo índices boa correlação linear e concordância para temperatura e precipitação. / The climatic conditions of any region could be of the extreme importance to the strategic analysis of agricultural planning. However, it\'s common fields that are far away from any meteorological station. This mastership proposes a model to estimate values of daily temperature and rainfall. The climatic data was collected from National Meteorological Agriculture Institute (INMET) and from National Water Agency (ANA). The equation made with linear multiple regression for daily data among the parameters average of temperature (Tm) versus altitude, latitude and longitude, standard deviation of temperature (T) versus altitude, latitude and longitude, average of rainfall (Pm) versus altitude, latitude and longitude, minimal rainfall (Pmin) versus altitude, latitude and longitude, maximum rainfall (Pmáx) versus altitude, latitude and longitude, standard deviation of rain (P) versus altitude, latitude and longitude, probability of not rain (P) versus altitude, latitude and longitude, correlation of temperature (T) and precipitation (P) between two consecutive days versus altitude, latitude and longitude. The analysis of significance was done with 5% of probability. Any location could obtain the parameters to generate synthetic series, using a multivariated continuous process. It was used Tm, T, T to create the synthetic series of temperature, the parameters used to create de synthetic series of rainfall were Pmin, Pmáx, Pm, P e P. 100 synthetic series were created in 507 locations for daily and monthly temperature and rainfall. The soil water capacity was estimated for all locations using a pedotransfer model. The percentage of clay, silt, sand and organic matter were obtained on the Soil Survey RADAM and interpolated by geoestatiscal analysis. All locations had the water balance done by Thornthwaite method with its respective estimated value of temperature and rainfall, using the specific soil water capacity of the location. The model validation of synthetic series generator was done using correlations index between observed and estimated values. Was used the relative pattern error (ERP), linear correlation (r2), concordance index (d) and the product of the last both index called reliable index (c). The reliable index obtained for daily temperature and rainfall was very low. However, the model had a good efficiency for monthly temperature and rainfall.

Este é o primeiro trabalho no Brasil a estudar os processos de intensificação orográfica da precipitação. A região enfocada é a Serra do Mar, especificamente nas proximidades da Baixada Santista, São Paulo, onde o total de chuva acumulado no ano ultrapassa 4000 mm. O conjunto de dados utilizados constou de registros pluviométricos a cada 30 minutos, mapas CAPPI a cada 10 minutos do radar de Ponte Nova, imagens de satélite, observações de estações meteorológicas de superfície, campos sinóticos de pressão e vento e informações de temperatura da superfície do mar. As informações referem-se ao período de março de 1991 a março de 1995. Todo o período foi demarcado em grande escala pela presença do fenômeno El Niño/Oscilação Sul. Os resultados revelaram que os fenômenos de intensificação são comuns na região ao longo de todo o ano, em especial na primavera. A maioria dos 144 eventos analisados teve acumulação máxima inferior a 50 mm precipitados em até 12 horas com taxa média tipicamente de natureza estratiforme. Estas características variam sazonalmente e de acordo com a localidade na encosta da Serra do Mar. Os eventos costumam ser de origem pós-frontal com vento de sudeste e altos índices de umidade relativa à superfície, muita nebulosidade na faixa leste de São Paulo e pouca no interior do Estado. Este estudo conclui que predominam os casos de seeder-feeder, seguidos pelos eventos mistos (seeder-feeder/convecção disparada), os de convecção disparada e por fim os de autoconversão. O impacto de maior interesse dos processos de intensificação orográfica da precipitação nessa região é o escorregamento de encostas, pois geram significativos prejuízos econômicos e sociais. Nem todos os episódios de escorregamento de encostas na região, durante o período estudado, foram provocados por fenômenos de intensificação. Contudo, estes foram contribuintes fundamentais para o desenvolvimento do quadro de iminência de risco de acidentes na montanha. O risco maior é representado pelas chuvas de acumulação muito grande, duração muito longa e taxa de precipitação de natureza estratiforme, aspectos comuns na parte mais próxima do topo da Serra do Mar. / This is the first Brazilian study on processes of orographic rainfall enhancement. The studied mountain range is Serra do Mar in the southeastern coast region of the São Paulo State, where the average annual accumulation exceeds 4000 mm. The used data set was composed by 30-minute recording raingauge network, 10-minute CAPPI maps from the Ponte Nova S-band radar, satellite imageries, sea surface temperature fields and synoptic and local surface meteorological observations. The temporal coverage was March 1991 through March 1995. El Niño/Southern Oscillation occurred during all this period. Results showed orographic enhancement processes are common all year long, specially in spring. Most part of 144 analyzed events spent less than 12 hours accumulating until 50 mm in a stratiform rain rate. These features have seasonal and spatial variations. The orographic enhancement events are usually associated to post frontal conditions, southeast surface winds, high surface relative humidity, cloudy conditions in São Paulo eastern region and clear sky inland. This study has concluded that the seeder-feeder mechanism was responsible for the majority of observed orographic enhancement cases, followed by seeder-feeder/triggered convection occurring simultaneously and then by triggered convection mechanism and finally by autoconvertion. The most interesting impact of these phenomena in this region is the land slides along the hill steep slope due to their social and economical losses. Some accident occurences were associated to orographic enhancement cases. The greatest accident risks lie in high precipitation accumulations with long duration and small rainfall rates. All of them are frequent near the top of Serra do Mar.

Entre outubro de 2009 e dezembro de 2012, foi realizado estudo no Laboratório de Hidrologia Florestal Walter Emmerich (L.H.F.W.E.), para avaliar o potencial hidrológico dos nevoeiros e a precipitação oculta em ambiente de Floresta Ombrófila Densa Montana, na Serra do Mar, em Cunha, a leste do Estado de São Paulo. Os objetivos específicos da pesquisa foram: 1) avaliar o desempenho de coletores de água de nevoeiro; 2) verificar o potencial de coleta de água de nevoeiro no laboratório; 3) analisar o potencial de coleta de água de nevoeiro em três setores da microbacia experimental D; 4) averiguar a distribuição espacial e temporal de ocorrência dos nevoeiros na microbacia D e 5) estimar a contribuição da precipitação oculta na floresta da microbacia D. Para alcançar os três primeiros objetivos foram usados coletores passivos tipo harpa, nas formas cilíndrica e plana. Para estudar a distribuição de nevoeiros, foram feitas observações diárias de três referências visuais situadas a distâncias conhecidas no interior da microbacia D. O método da medição da precipitação efetiva foi empregado para estimar a precipitação oculta na floresta. Sobre a distribuição espacial e temporal da ocorrência de nevoeiros na microbacia D, os resultados mostraram que os episódios de nevoeiro foram mais comuns à tarde, como decorrência da brisa marítima proveniente do Oceano Atlântico. Para 61,3% do tempo, em média, foi observada a presença de nevoeiro em algum setor da microbacia, com a ocorrência dos nevoeiros diminuindo de montante para jusante da área. No que concerne ao desempenho dos equipamentos, a média de coleta diferiu de coletor para coletor, exceto entre o coletor cilíndrico descoberto e o coletor plano, que interceptaram mais água que os coletores cilíndricos cobertos. O coletor plano foi o único a interceptar água em todos os episódios amostrados. Sobre o potencial de coleta de água de nevoeiros no laboratório, concluiu-se que é reduzido e resulta da combinação de três fatores: a grande ocorrência de nevoeiros de radiação, a curta duração dos ix episódios dos nevoeiros orográficos e a baixa intensidade dos ventos na região. No que concerne ao potencial de coleta de água de nevoeiro em três setores da microbacia D, árvores localizadas próximas aos coletores funcionaram como obstáculo à livre circulação dos nevoeiros orográficos, induzindo os coletores a interceptar exíguos volumes de água. Considerando apenas os eventos de nevoeiro sem chuva, a precipitação oculta foi de 2,3 mm, correspondendo a 0,12% da precipitação pluviométrica anual. Para os eventos de chuva com a presença de nevoeiro, a precipitação oculta gerou um total de 5,1 mm de água adicional ao piso da floresta, correspondendo a 0,27% da precipitação pluviométrica. Concluiu-se que a precipitação oculta na floresta não é um processo importante para a entrada de água na microbacia D. / Between October 2009 and December 2012 a study was conducted at the Walter Emmerich Hydrologic Laboratory (LHFWE) to assess the hydrological potential of fog and occult precipitation in the Montane Dense Ombrophilous Forest environment located in the Parque Estadual da Serra do Mar - Núcleo Cunha, east of the State of São Paulo, Brazil. The specific multiple objectives of the research were: 1) evaluate the performance of passive fog collectors, 2) evaluate the potential for collecting fog water in the laboratory, 3) evaluate the potential of collecting fog water in three sectors of experimental catchment \"D\", 4) determine the spatial and temporal distributions of fog occurrence in catchment \"D\", 5) estimate the contribution of occult precipitation in the rainforest in catchment \"D\". To achieve the first three objectives, cylindrical and flat harp collectors were used. To study the spatial and temporal distributions of fog occurrence, we made daily observations of three visual references located at known distances within the catchment. Net precipitation was measured and used to estimate the occult precipitation in the rainforest. Regarding the spatial and temporal distributions of fog occurrence, the results showed that episodes of fog were more common in the afternoon as a result of the sea breeze from the Atlantic Ocean. For 61.3% of the time on average, we observed the presence of fog in some sector of the catchment, with its occurrence decreasing in areas located from upstream to downstream. Concerning the comparison of the performance of the collectors, the average volume of water collected differed from collector to collector, except between cylindrical collector uncovered and flat collector, which captured more water than the cylindrical collectors covered to prevent rainwater input. The flat collector was the only gauge to intercept water in all episodes. The high incidence of fog radiation, the short duration of orographic fog, and the low intensity of winds combined to reduce the potential for harvesting fog water in the laboratory. Regarding the potential for collecting fog water in three sectors of the catchment \"D\", xi trees located next to collectors operated as an obstacle to the free movement of orographic fog inducing gauges to intercept exiguous volumes of water. Considering only fog, but no rain, occult precipitation was 2.3 mm, corresponding to 0.12% of annual rainfall. For rainfall events with the presence of fog, occult precipitation generated a total of 5.1 mm of additional water to the floor of the forest, equivalent to 0.27% of the rainfall. It was therefore concluded that occult precipitation in rainforest did not significantly contribute to water entering catchment \"D\".

A definição de valores máximos de variáveis hidrológicas na engenharia de recursos hídricos atua como ferramenta de extrema importância em vista de inúmeras aplicações práticas que se utilizam desses valores. Neste trabalho é apresentada uma revisão do estado da arte na definição de valores máximos de variáveis hidrológicas (metodologia estatística e determinística). Na metodologia estatística é mostrada uma avaliação conceitual e crítica, na qual é apresentado um exemplo numérico que demonstra as inconsistências ou falhas que caracterizam a necessidade de revisão nos conceitos. Na metodologia determinística é demonstrada as técnicas que definirão os valores da precipitação máxima provável e algumas considerações adicionais quanto à metodologia determinística, principalmente no que se refere às imprecisões dos valores determinados para a precipitação máxima provável/enchente máxima provável. A partir das conclusões sobre ambas as metodologias avaliadas é aplicado uma nova metodologia para determinação de valores máximos de projeto. Essa metodologia, denominada conjugada, resulta da combinação dos procedimentos atualmente usados: metodologia probabilística e determinística. Com o objetivo de caracterizar as importantes contribuições do método conjugado para engenharia, são apresentados alguns estudos de casos que procuram demonstrar a aplicabilidade prática do método e suas vantagens em detrimento aos métodos atuais. A conclusão é que o método conjugado representa um avanço em relação aos métodos atualmente utilizados, uma vez que é consistente com o fenômeno físico e permite atribuir probabilidades às variáveis hidrológicas, resultando em valores de projeto mais realista. / The description of extreme values of hydrological variables in water resources engineering is an extremely importance tool for innumerable practical applications. This work provides a review of statistical and deterministic methods that are used to estimate extreme values of hydrological variables. A critical and conceptual evaluation of statistical methods is presented along with a numerical example that demonstrates the inconsistencies or imperfections of such methods, characterizing the necessity of revisions of these concepts. Deterministic methods to estimate the maximum probable precipitation are also presented and some additional considerations regarding the methodology are discussed, especially those concerned to the imprecise estimates of the maximum probable precipitation/flood. A new methodology to estimate extreme values of hydrologic variables for engineering projects is developed based upon conclusions about the evaluated methodologies. This new methodology is called conjugated, and results from the combination of the currently used statistical and deterministic procedures. In order to characterize the important contributions provided by the conjugated method, some case studies are presented as an attempt to demonstrate its practical applicability as well as its advantages over current methods. The conclusion is that the conjugate method represents an advance with respect to current methods because it is consistent with the physical phenomenon and it allows assigning probabilities to the hydrological variable, resulting in more realistic values to be employed in engineering projects.

Submitted by Ivone Costa (mivone@ufpa.br) on 2018-05-10T18:17:48Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_RegionalizaçãoPrecipitaçãoVia.pdf: 7125170 bytes, checksum: eb1d1f2c67d1267a6b6463e2b6cc551f (MD5) / Approved for entry into archive by Ivone Costa (mivone@ufpa.br) on 2018-05-10T18:20:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_RegionalizaçãoPrecipitaçãoVia.pdf: 7125170 bytes, checksum: eb1d1f2c67d1267a6b6463e2b6cc551f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-10T18:20:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_RegionalizaçãoPrecipitaçãoVia.pdf: 7125170 bytes, checksum: eb1d1f2c67d1267a6b6463e2b6cc551f (MD5) Previous issue date: 2017-04-05 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O conhecimento do comportamento da precipitação é indispensável, pois qualquer alteração na sua quantidade e distribuições espaciais e temporais, têm um impacto importante sobre a natureza e consequentemente nas diversas atividades humanas. Contudo em estudos de precipitação, a falta de monitoramento pluviométrico, gerando a ausência de informação ao longo do tempo e espacialmente nas bacias hidrográficas é um problema. Com o intuito de contornar esse problema, no presente trabalho, foi proposto a aplicação do método de regionalização de precipitações. Nesse contexto, a ideia principal foi dividir a região hidrográfica Tocantins Araguaia – RHTA em regiões homogêneas, definidas pelo método Fuzzy C-means, e para cada uma, definir modelos de probabilidades de ocorrência de chuvas e modelos regionais de estimativa de precipitações mensais e anuais. Para o desenvolvimento do método Fuzzy C-means, adotou-se a distância euclidiana, como medida de similaridade e o parâmetro de fuzificação, variando de 1,2 a 2,0, e as variáveis explicativas de precipitação (altitude, latitude e longitude), foram usadas como dados de entrada. Foram obtidas 3 regiões homogêneas por intermédio do método Fuzzy C-means, as quais foram validadas pelo índice PBM e o teste de heterogeneidade. As frequências de ocorrências de chuvas observadas foram geradas para cada uma das 83 estações pluviométricas, distribuídas em suas respectivas regiões, e calibradas pelas funções de probabilidade Normal, LogNormal, Gama, Gumbel, Exponencial, Logarítmica e Weibull. Com a aplicação do teste do qui-quadrado, definiu-se a melhor função de probabilidade na ocorrência de chuvas de cada região homogênea. A validação das funções de probabilidades foi realizada em 9 estações alvo, a partir do teste qui-quadrado. Nesta etapa, foi observado que para precipitação média anual, ocorreu aderência dos dados a todas as estações pluviométricas alvo, pois apresentaram resultados da aplicação do teste qui-quadrado inferior a 5,99 (para funções de distribuição Log-normal). Também se constatou que para precipitação média mensal, houve aderência dos dados a todas as estações pluviométricas alvo, com as funções Gama e Weibull. Para simulação de alturas de precipitação, foram testados na calibração, modelos Linear, Potencial, Exponencial e Logaritmo, através do método devi regressão múltipla, adotando como variáveis independentes, a altitude, latitude e longitude. Como critério de desempenho dos modelos, foi utilizado o R², R²_a, E%, ϵ%, NASH e RMSE. Na simulação de médias anuais o modelo Linear apresentou os melhores índices de desempenho. Na estimativa de precipitações médias mensais, todos os modelos de regressão múltipla não apresentaram bom desempenho, com erros acima de 50%, fato que provocou a estimativa de chuvas médias mensais para períodos chuvosos e secos. Nessa nova abordagem os modelos de regressão apresentaram critérios de desempenho adequados e com erros abaixo de 10%. Os índices de desempenho encontrados permitiram concluir que os modelos regionais desenvolvidos para as regiões homogêneas de precipitações, definidas por meio do método Fuzzy C-Means, apresentam-se como uma opção adequada na estimativa de precipitações anuais e em períodos secos e chuvosos, e são importantes para um melhor entendimento do regime pluviométrico na RHTA, podendo servir como ferramenta para um melhor planejamento dos recursos hídricos na região. / The knowledge of the precipitation behavior is indispensable, since any change in its quantity and spatial and temporal distributions have an important impact on nature and consequently on the various human activities. However, in precipitation studies, the lack of rainfall monitoring, generating the lack of information over time and spatially in the river basins is a problem for the understanding of this variable. In order to overcome this problem, the rainfall regionalization method was proposed. The main idea was to divide the Tocantins Araguaia - RHTA hydrographic region into homogeneous regions, defined by the Fuzzy C-means method. The Euclidean distance was adopted as a measure of similarity and the fuzzification parameter, ranging from 1.2 to 2.0, and the explanatory variables of rainfall (altitude, latitude and longitude) were used as input data. Three homogeneous regions were obtained, which were validated by the PBM index and the heterogeneity test. The frequencies of observed rainfall events were generated for the 83 rain gauge stations, distributed in their respective regions, and calibrated by the Normal, Log-Normal, Gama, Gumbel, Exponential, Logarithmic and Weibull probability functions. With the application of the chi-square test, we defined the best probability function in the occurrence of rainfall in each homogeneous region. The validation of the probabilities functions was performed in 9 target stations, using the chi-square test. In this stage, it was observed that for annual average precipitation, data adherence occurred to all the rain gauge stations, since they presented results of the chi-square test of less than 5.99 (for Log-normal distribution functions). It was also observed that for monthly average precipitation, data were adhered to all the rainfall stations with the Gama and Weibull functions. For the simulation of rain depth, Linear, Potential, Exponential and Logarithm models were tested through the multiple regression method, using as independent variables, altitude, latitude and longitude. As performance criterion of the models, the R², R²_a, E%, ε%, NASH and RMSE were used. In the simulation of annual averages, the Linear model presented the best performance indices. In the estimation ofviii monthly averages, all multiple regression models did not perform well, with errors above 50%, which motivated the estimation of monthly rainfall for rainy and dry periods. In this new approach the regression models presented excellent performance criteria with errors below 10%. The performance indexes allowed us to conclude that the regional models developed for the homogeneous regions of rainfall, defined by the Fuzzy C-Means method, are a good option in the estimation of annual and monthly average rainfall and are important for a better understanding of the rainfall regime in RHTA, and can serve as a tool for better planning of water resources in the region.

Submitted by Kelren Mota (kelrenlima@ufpa.br) on 2018-05-18T15:47:50Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ProbalidadeOcorrenciaChuvas.pdf: 5921064 bytes, checksum: b74703dd8d8a1d2d6e11edece79712ee (MD5) / Approved for entry into archive by Kelren Mota (kelrenlima@ufpa.br) on 2018-05-18T15:48:31Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ProbalidadeOcorrenciaChuvas.pdf: 5921064 bytes, checksum: b74703dd8d8a1d2d6e11edece79712ee (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-18T15:48:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ProbalidadeOcorrenciaChuvas.pdf: 5921064 bytes, checksum: b74703dd8d8a1d2d6e11edece79712ee (MD5) Previous issue date: 2017-06-30 / Os estudos da probabilidade de ocorrência de chuvas e de sua variação espacial e temporal são importantes no planejamento de atividades agrícolas e de engenharia de recursos hídricos. Entretanto, análises estatísticas relacionadas às chuvas encontram limitações referentes ao tamanho das séries históricas disponíveis, que em sua maioria são insuficientes ou apresentam um grande número de falhas. Uma boa alternativa para superar essas limitações é a geração de séries pluviométricas por meio do uso de modelos estocásticos. Nesse sentido, o objetivo foi elaborar uma metodologia para determinar a probabilidade de ocorrência de dias secos e chuvosos e estimar chuvas médias diárias. Desse modo, a determinação das ocorrências foi feita com a utilização de Cadeias de Markov de 1a ordem e dois estados e, para as quantidades, foram utilizadas as distribuições cumulativas de probabilidade Gama e Weibull, cujos parâmetros foram estimados tanto pelo Método da Máxima Verossimilhança quanto pelo Método dos Momentos. O modelo desenvolvido foi aplicado a 80 estações pluviométricas distribuídas na Bacia Hidrográfica do Rio Tapajós (BHRT). Os resultados das probabilidades de ocorrência de períodos secos e chuvosos definiram para a BHRT a estação seca de maio a setembro e a estação chuvosa de outubro a abril. Os elementos da matriz de transição de probabilidades e os parâmetros alfa e beta evidenciaram a variabilidade em relação ao tempo e, além disso, a influência da posição geográfica da estação pluviométrica na determinação de períodos secos e chuvosos em localidades específicas. A validação do modelo foi realizada por meio do teste de aderência de Kolgomorov-Smirnov, que demonstrou que a chuva média diária pode ser estimada com bom desempenho por meio da Cadeia de Markov de 1a ordem e dois estados com a distribuição Gama e Weibull a dois parâmetros. Entretanto, a distribuição Gama destacou-se na estimativa da chuva média diária para a maioria dos meses do ano, com exceção dos meses de março, julho e dezembro, para os quais a distribuição Weibull se mostrou eficiente. / Studies of the probability of rainfall and its spatial and temporal variation are important in the planning of agricultural activities and water resources engineering. However, statistical analyzes related to rainfall find limitations regarding the size of the available historical series, which are mostly insufficient or have a large number of faults. A good alternative to overcome these limitations is the generation of pluviometric series through the use of stochastic models. In this sense, the objective was to elaborate a methodology to determine the probability of occurrence of dry and rainy days and to estimate daily average rainfall. Thus, the determination of the occurrences was done using first order Markov Chains and two states and, for the quantities, the cumulative probability distributions Gamma and Weibull were used, whose parameters were estimated by both the Maximum Likelihood Method and By the Method of Moments. The developed model was applied to 80 rainfall stations distributed in the Tapajos River Basin (TRB). The results of the probabilities of occurrence of dry and rainy periods defined for the TRB the dry season from May to September and the rainy season from October to April. The elements of the probability transition matrix and the alpha and beta parameters showed variability in relation to time and, in addition, the influence of the geographic position of the rainfall station on the determination of dry and rainy periods in specific localities. The validation of the model was performed using the Kolgomorov-Smirnov adhesion test, which demonstrated that the average daily rainfall can be estimated with good performance through the first order Markov Chain and two states with the Gamma and Weibull distribution to two Parameters. However, the Gama distribution stood out in the estimation of average daily rainfall for most of the months of the year, except for the months of March, July and December, for which the Weibull distribution proved to be efficient.

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:43:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sheila Cristina Jacumasso.pdf: 3640428 bytes, checksum: 9f48682e159a5b7129a15abc7bb73945 (MD5) Previous issue date: 2014-06-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The AA7050 class from the 7XXX series alloys based on Al-Zn-Mg-Cu are widely used in aerospace structures and fuselage components, when the same are subjected to high stress loading due to its high ratio mechanical strength to density, in addition, to its corrosion resistance. The increased resistance of these alloys is obtained by heat treatment that involves solution treatment and ageing followed precipitation of a fine and homogeneous phase from the own chemical composition. In this, the present study aimed to perform the of AA7050 aluminum alloy microstructural characterization with different ageing heat treatment from the T7451, T6 and T6I4-65 conditions. Thus, different characterization techniques from the Optical Microscopy (OM), Scanning Electron Microscopy (SEM), Atomic Force Microscopy (AFM), Extraction of second phase particles, X-ray Diffraction (XRD) and Transmission Electron Microscopy (TEM) were used. It was evaluated which condition results is higher precipitation hardening phases that are responsible for the increased resistance of the alloy. The most significant results were obtained by TEM where it was possible to determine the morphology of the GPII zones in needles form with approximate size of 30nm and 10nm for both T6 and T6I4-65 conditions, respectively. Moreover, the metastable η' phase was identified in platelets form in the T7451, T6 and T6I4-65 conditions with approximate size of 50nm, 20nm and 10nm, respectively. The surface roughness analyses obtained by AFM have revealed that the T6I4-65 condition has higher surface roughness (Ra=14,87nm) when compared to the T7451 (Ra=7,65nm) and T6 (Ra=8,35nm) conditions. Indicating in this case, a higher density of small particles homogeneously distributed in the T6I4-65 aluminum alloy matrix. / As ligas da série 7XXX, da classe AA7050, à base de Al-Zn-Mg-Cu, são muito utilizadas na indústria aeroespacial, em estruturas de fuselagem e componentes sob alta tensão de carregamento, devido à sua alta relação entre resistência mecânica e densidade, além de sua resistência à corrosão. O aumento da resistência destas ligas é obtido por tratamento térmico de solubilização e envelhecimento, através da precipitação de uma fase fina e homogênea, proveniente da própria composição química. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo principal realizar a caracterização microestrutural de uma liga de alumínio AA7050, submetida a diferentes tratamentos térmicos de envelhecimento nas condições T7451, T6 e T6I4-65. Desse modo, fez-se o uso de diferentes técnicas de caracterização entre elas Microscopia Ótica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia de Força Atômica (AFM), Extração de Partículas de segunda fase, Difração de Raios X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Transmissão. Consequentemente, avaliou-se qual condição apresenta maior precipitação de fases endurecedoras que são responsáveis pelo aumento de resistência da liga. Os resultados mais significativos foram obtidos por MET onde foi possível determinar a morfologia das zonas GPII presentes na forma acicular (needles) com tamanho aproximado de 30nm na condição T6 e 10nm na condição T6I4-65. A fase metaestável η’ foi identificada na forma de plaquetas finas (platelets) nas condições T7451, T6 e T6I4-65 com tamanho aproximado de 50nm, 20nm e 10nm respectivamente. A rugosidade superficial obtida por AFM revelou que a condição T6I4-65 apresenta maior rugosidade superficial (Ra=14,87nm) quando comparado às condições T7451(Ra=7,65nm) e T6 (Ra=8,35nm), indicando maior densidade de partículas de pequena dimensão distribuída homogeneamente na matriz da liga de alumínio.