A presente dissertação estuda a dinâmica uni e tridimensional de uma part cula solitária eletricamente carregada sob a ação de uma onda eletrostática de alta frequência lentamente modulada. A onda dota a partícula de energia potencial elétrica e o seu movimento e conhecido através do emprego do formalismo hamiltoniano, onde se faz a consideração de efeitos relativísticos devido as altas velocidades envolvidas no processo. Enquanto a velocidade máxima experimentada pela partícula permanece suficientemente abaixo da velocidade de fase característica da onda que a acelera, sua dinâmica pode ser bem descrita por uma re nada aproximação ponderomotriz. Com esta abordagem, prevê-se corretamente a velocidade média, máxima e m nima desenvolvida pela partícula ao longo de seu movimento através das curvas que permeiam e envelopam o per l de velocidade. Os limites de validade da aproximação são bem estabelecidos e, uma vez ultrapassados, a partícula com velocidade ressonante e capturada pela onda. Sob as adequadas condições calculadas neste trabalho, o mecanismo de captura instala, espontaneamente, a partícula em fase otima relativa a onda e a acelera a velocidades muito próximas da velocidade da luz no vácuo. Em consonância, o processo de aceleração e otimizado com a focagem da partícula em direção ao eixo de propagação da onda durante um certo intervalo de tempo e de comprimento aproveitáveis. / The present dissertation studies the one and three-dimensional dynamics of an electrically charged solitary particle under the action of a slowly modulated high frequency electrostatic carrier wave. The wave gives the particle electrical potential energy and its movement is known through the use of Hamiltonian formalism, where relativistic e ects are considered due to the high velocities involved in the process. Meanwhile the maximum speed experienced by the particle remains su ciently below the characteristic phase velocity of the accelerating carrier wave, its dynamics can be well described by a re ned ponderomotive approach. With this approach, the average, maximum and minimum speed developed by the particle along its movement through the curves that permeate and envelop the velocity pro le. The limits of validity of the approximation are well established and, once exceeded, the particle with resonant velocity is captured by the wave. Under the appropriate conditions calculated in this work, the capture mechanism spontaneously installs the optimum phase particle relative to the wave and accelerates towards the speed of light in the vacuum. At same time, the acceleration process is optimized by focusing the particle towards the wave propagation axis for a certain usable time interval and length.

O Laboratório de Implantação Iônica (LII) do IF-UFRGS possui uma linha de microfeixe instalada há poucos anos e que se encontra em fase de otimização e desenvolvimento. Esta é a primeira e única linha de microfeixe de íons instalada no Brasil e, portanto, é de grande interesse torná-la eficiente e disponibilizá-la para a comunidade científica. Algumas técnicas já estão bem desenvolvidas na linha de microfeixe: micro-PIXE, STIM e PBW (proton beam writing). A grande variedade de técnicas baseadas em feixes de íons de grande dimensão estimula estudos para a operacionalização dessas mesmas para o caso de feixes micrométricos. O estabelecimento e a operacionalização da técnica micro-NRA (reação nuclear) é importante para a consolidação de uma técnica capaz de determinar e mapear elementos leves que não são detectados com as técnicas atualmente em operação. Tais elementos, como por exemplo, carbono, nitrogênio e oxigênio, são os constituintes majoritários de grande parte dos materiais em estudo no LII. Neste estudo, apresentamos os parâmetros experimentais utilizados, bem como os resultados analíticos obtidos com a técnica de micro-NRA. Uma primeira avaliação sugere que a técnica tem grandes potencialidades para caracterização e mapeamento do carbono, enquanto que os resultados para o oxigênio e nitrogênio indicam a necessidade de uma técnica complementar. Adicionalmente, os resultados obtidos com micro-NRA foram comparados com os resultados provenientes de medidas com micro-PIXE utilizando um detector SDD com janela ultrafina, recentemente instalado na linha de microfeixe. Uma avaliação dos mapas elementares obtidos pelas duas técnicas indica que as medidas realizadas com micro-PIXE oferecem resultados com melhor estatística e mapas elementares de qualidade superior. / A couple of years ago, the Ion Implantation Laboratory (LII) at IF- UFRGS installed a microprobe station and ever since it has been under development. This is the first and unique ion microprobe station installed in Brazil and therefore it is of great interest to make it efficient and available to the scientific community. Some techniques are well developed in the microbeam station: micro-PIXE, STIM and proton beam writing. A wide variety of techniques based on broad ion beams stimulates further work for the implementation of such techniques for the case where the beam spot size is of the order of few micrometers. The study of the micro-NRA technique (Nuclear Reaction Analysis) is important since it can be used for the detection of light elements that are not detected with the techniques already in operation at the microprobe station. Such elements, such as carbon, nitrogen and oxygen are the major constituents of most materials under study in LII. In this study, we present the experimental parameters as well as the analytical results obtained with the micro-NRA technique. A preliminary assessment suggests that the technique has a great potential for the characterization and mapping of carbon, while the results for oxygen and nitrogen indicate the need for a complementary technique. Additionally, the results obtained with micro-NRA were compared with the results from measurements with micro-PIXE obtained with a SDD detector with ultra-thin window. An evaluation of the elemental maps obtained by the two techniques indicates that the measurements made with micro-PIXE provide results with better statistics and elemental maps with higher quality.

Submitted by Giovana Leticia Mosinahti (gihmosinahti@hotmail.com) on 2018-09-28T01:20:43Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Giovana Mosinahti.pdf: 2564370 bytes, checksum: 265943fff25bf8d455ac1e11ab92259a (MD5) / Rejected by Elza Mitiko Sato null (elzasato@ibilce.unesp.br), reason: Solicitamos que realize correções na submissão seguindo as orientações abaixo: Problema 01) No rodapé da folha de aprovação o correto é: São José do rio Preto 08 de agosto de 2018 No seu está: Local: Universidade Estadual Paulista (UNESP) – Campus de São José do Rio Preto. Data: 08 de agosto de 2018. Problema 02) O seu arquivo possui duas páginas numeradas como página 39, e também está faltando as páginas 74 e 75, pois da página 73 vai para página 76. Lembramos que o arquivo depositado no repositório deve ser igual ao impresso, o rigor com o padrão da Universidade se deve ao fato de que o seu trabalho passará a ser visível mundialmente. Agradecemos a compreensão on 2018-09-28T16:58:38Z (GMT) / Submitted by Giovana Leticia Mosinahti (gihmosinahti@hotmail.com) on 2018-09-29T13:55:43Z No. of bitstreams: 2 Dissertação Giovana Mosinahti.pdf: 2564370 bytes, checksum: 265943fff25bf8d455ac1e11ab92259a (MD5) Dissertação Giovana Mosinahti corrigida.pdf: 2599278 bytes, checksum: 2f5f55d215ce97c6d9ae0706af59a506 (MD5) / Approved for entry into archive by Elza Mitiko Sato null (elzasato@ibilce.unesp.br) on 2018-10-01T11:44:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 mosinahti_gl_me_sjrp.pdf: 2599278 bytes, checksum: 2f5f55d215ce97c6d9ae0706af59a506 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-01T11:44:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 mosinahti_gl_me_sjrp.pdf: 2599278 bytes, checksum: 2f5f55d215ce97c6d9ae0706af59a506 (MD5) Previous issue date: 2018-08-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Vivemos em um mundo onde somos cercados por informações constantemente, sejam elas difundidas pelos meios de comunicação e até mesmo por meio do contato com outras pessoas com as quais convivemos. Algumas informações podem nos ser úteis e contribuir para nosso conhecimento, outras não. Para desenvolver a capacidade de processar as informações que são transmitidas e transformá-las em conhecimento, entendemos que, é necessário promover um ensino que forme cidadãos aptos a organizarem seus pensamentos de maneira lógica e a construírem seus raciocínios criticamente em relação ao ambiente em que se inserem. Nessa perspectiva, a promoção da Alfabetização Científica (AC) é fundamental para a formação de cidadãos críticos. As notícias científicas (NCs) veiculadas pela mídia constituem uma interessante forma de articular a AC, oferecendo diversos meios para tanto. A ciência presente nas notícias introduz informações em esfera pública, podendo contribuir com o debate e a tomada de decisões relacionadas com problemas sociocientíficos. Nesse contexto é que se insere esse estudo, tendo como objetivo investigar as contribuições e as limitações do uso de notícias científicas no processo de AC no ensino da Física de Partículas Elementares no Ensino Médio. Este trabalho justifica-se uma vez que é comum encontrarmos muitas informações sobre Partículas Elementares em notícias divulgadas em jornais, televisões e revistas semanais. Esses materiais surgem, então, como uma possibilidade para o ensino desse tópico curricular e, compreender o funcionamento desse recurso no processo de AC, as relações entre as NCs e os sentidos atribuídos por quem as lê e como elas participam das interpretações de estudantes de física, torna-se importante tema de investigação. Nesse sentido, realizamos um levantamento de notícias divulgadas em dois jornais do estado de São Paulo, selecionamos algumas e, elaboramos uma sequencia didática utilizando-as como recurso didático. A sequencia didática foi implementada em uma sala de 3° ano do EM e buscamos analisar as repetições presentes nos discursos dos estudantes como indicadores de AC. Especificamente, utilizamos a noção de repetição e autoria da Análise do Discurso. A mediação das NCs pela formulação de questionários com questões abertas evidenciaram que os discursos dos estudantes foram produzidos principalmente por repetições empíricas ou formais. Apesar das questões abertas possibilitarem a manifestação de opiniões, nossas análises das respostas dos alunos apontam que eles se restringiram aos conteúdos das notícias lidas. / We live in a world where we are surrounded by information constantly, whether they are disseminated by the media and even through contact with other people with whom we live. Some information may be useful and contribute to our knowledge, others may not. In order to develop the capacity to process the information that is transmitted and transform it into knowledge, we understand that it is necessary to promote a teaching that will form citizens capable of organizing their thoughts in a logical way and constructing their reasonings critically by relation to the environment in which they inserted. In this perspective, the promotion of Scientific Literacy (AC) is fundamental for the critical citizens' formation. Scientific news (NCs) conveyed by the media is an interesting way to articulate the CA, offering several means to do so. The science present in the news introduces information in the public sphere, and can contribute to the debate and decision making related to socio-scientific problems. In this context, this study is inserted, aiming to investigate the contributions and limitations of the use of scientific news on CA process in the teaching of Elementary Particle Physics in High School. This work is justified since it is common to find much information on Elementary Particles in news published on newspapers, televisions and weekly magazines. These materials then appear as a possibility for the teaching of this curricular topic and to understand the functioning of this resource in the CA process, the relations between the NCs and the senses attributed by those who read them and how they participate students’ in their interpretations of physics, becomes an important research topic. In this sense, we conducted a survey of news stories published in two newspapers in São Paulo state, selected some and elaborated an episode of teaching using them as didactic resource. The teaching episode was implemented in a 3rd year room of the MS and we looked for to analyze the repetitions present in the discourses of the students like indicators of AC. Specifically, we use the notion of repetition and authorship of Discourse Analysis. The mediation of the NCs by the formulation of questionnaires with open questions evidenced that the students' discourses were produced mainly by empirical or formal repetitions. Although the open questions make it possible to express opinions, our analyzes of the students' responses indicate that they were limited to the contents of the news stories.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A água é um bem essencial a todos os seres vivos. Porém, o homem não tem dado o valor e atenção necessários para a preservação dessa riqueza. Por mais que o ser humano não faça a água desaparecer do planeta, ele tem contribuído e muito para o decréscimo de sua qualidade. Dentre as várias atividades antropogênicas, que tem contribuído para a poluição das águas, destaca-se a atividade industrial. A indústria têxtil, por exemplo, libera enormes volumes de dejetos, destacando-se os corantes, além deles prejudicarem a ocorrência de fotossíntese, apresentam elevada toxicidade ao meio marinho. Com isso, este trabalho visa estudar a degradação do corante Alaranjado de Metila via catálise heterogênea. Neste estudo, foram realizadas a preparação e a caracterização de partículas metálicas estabilizadas em sílica, sendo essas partículas com diferentes teores de ferro (50 %wt, 25 %wt e 5 %wt) aderido ao suporte. Após o preparo dos catalisadores realizou-se o estudo de sua eficiência frente a diferentes parâmetros como: quantidade de catalisador, temperatura e pH. Por meio dos testes realizados foi possível observar que a quantidade do catalisador influência a reação de redução do corante Alaranjado de Metila. Porém, quando se atinge o ponto de saturação, mesmo que se adicione mais catalisador não é possível aumentar a degradação. Através da variação da temperatura, observou-se que quanto maior a temperatura maior a degradação do corante. Isso pode ser explicado devido o aumento do número de colisões entre os sítios ativos do catalisador e as moléculas do corante. E por meio da variação de pH, concluiu-se que pHs ácidos permitem que a reação de redução do corante ocorra mais rápido e pHs elevados tornam a reação de degradação do corante mais lenta, porém ainda assim ocorrem de forma satisfatória. O catalisador pôde ser reutilizado por até 3 vezes, sem nenhum tratamento prévio. Os catalisadores a 50 %wt, assim como, a 25 %wt foram capazes de degradar o corante de forma eficiente, porém o catalisador a 5 %wt não se mostrou ser eficaz. Foram realizados testes sob radiação microondas e a reação de redução ocorreu de forma muito eficaz, apresentando 100% de degradação em apenas 2 minutos. Além disso, realizou-se o estudo cinético, onde segundo dados experimentais, as reações foram classificadas como sendo de primeira ordem / Water is essential to all living beings. However, man has not given the necessary value and attention to preserve this wealth. Although humans do not make the water disappear from the planet, he has contributed much to the decline of its quality. Among various anthropogenic activities that, has contributed to water pollution, the industrial activity is one of the most prejudicials. The textile industry, for example, releases huge volumes of waste mainly dyes, which compromises the occurrence of photosynthesis and have high toxicity to the marine environment. Thus, this work aims to study the degradation of Methyl Orange via heterogeneous catalysis. In this study, preparation and characterization of metal particles stabilized silica were made, and these particles with different iron levels (50 %wt, 25 %wt and 5 %wt) attached to the support. The effect of various parameters such as initial pH, temperature and amount of catalyst on decolourization process were studied. Through testing it was observed that the amount of the catalyst influences the reduction reaction of the dye Methyl Orange. But when it reaches the saturation point, even if you add more catalyst is not possible to increase the degradation. By varying the temperature, it was observed that the higher the temperature the greater the degradation of the dye. This can be explained by the increased number of collisions between the active sites of the catalyst and the dye molecules. And by varying pH, it was found that acidic pHs allow the reduction reaction of the dye occurs faster and higher pHs make the degradation reaction of the dye slower , but still occur satisfactorily. The catalyst can be reused up to 3 times, without any prior treatment. Catalysts 50 %wt, and 25 %wt were able to degrade efficiently the dye, but the catalyst 5 %wt not proved to be effective. Tests under microwave radiation were performed and the reduction reaction occurred very effectively, with 100% degradation in just 2 minutes. Furthermore, we carried out the kinetic study, where according to experimental data, the reactions were classified as being of first order

Orientador: Prof. Dr. Humberto Naoyuki Yoshimura / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2014. / O aumento da relação carga-lubrificante nos veículos automotores tem causado efeitos adversos no atrito e desgaste dos componentes e a regulamentação dos níveis de emissões indica a necessidade de substituição do tradicional aditivo organometálico, dialquil ditiofosfato de zinco (ZDDP), usado em lubrificantes. Neste trabalho estudaram-se os efeitos de adições de partículas submicrométricas em um óleo básico mineral parafínico nas propriedades de atrito e desgaste, visando substituir o aditivo ZDDP. Partículas submicrométricas de ZnO e Al2O3 modificadas com ácido oleico foram adicionadas separadamente em óleo mineral formando lubrificantes coloidais As características da adição de 0,5% destas partículas em suspensão foram comparadas ao aditivo ZDDP, e ambos lubrificantes coloidais apresentaram estabilidade satisfatória determinadas através de análise de viscosidade e espectroscopia FTIR. Os ensaios foram realizados em tribômetro Four Ball (ASTM D4172) com três níveis de carregamento (147, 392 e 588 N), e neste tribossistema foram medidos o coeficiente de atrito e a temperatura do lubrificante. As características de desgaste nas esferas de aço (52100) e a incorporação de partículas (tribofilme) na região de contato foram analisadas por microscopias óptica, confocal e eletrônica de varredura (MEV). Os resultados mostraram que o lubrificante com Al2O3 apresentou menor coeficiente de atrito e variação da temperatura do lubrificante, enquanto a adição de ZnO mostrou o melhor comportamento anti-desgaste e capacidade de carga, ambos em cargas de 147 e 392 N. O melhor desempenho em desgaste em extrema pressão (588 N) foi observado para o aditivo ZDDP. Os resultados mostram a viabilidade da utilização de partículas coloidais cerâmicas como aditivos de óleos lubrificantes em substituição ao ZDDP em solicitações de cargas baixas e moderadas. / The increase in the load-lubricant ratio in vehicle engines has caused adverse effects on the friction and wear of components, and the regulation of emissions indicates the need for replacement of the traditional organometallic additive, zinc dialkyl dithiophosphate (ZDDP), used in lubricants. In this work the effects of additions of submicrometrics particles in a paraffinic mineral base oil on the friction and wear properties aiming to replace ZDDP additive were studied. Submicron ZnO and Al2O3 particles modified with oleic acid were individually added in mineral oil forming colloidal lubricants. The characteristics of 0.5 wt% addition of particles in suspension were compared to the ZDDP additive, and both colloidal lubricants presented satisfactory stability determined by viscosity analysis and FTIR spectroscopy. The tests were performed using a Four Ball tribometer, (ASTM D4172) in three levels of loading (147, 392 and 588 N), and in this tribosystem the coefficient of friction and temperature of lubricant were measured. The wear characteristics on steel (52100) spheres and the retention of particles (tribofilm) on the contact region were analyzed by optical, confocal and scanning electron microscopies. The results showed that the addition of Al2O3 resulted in lower friction coefficient and variation of lubricant temperature, while the addition of ZnO presented the best antiwear behavior and load carrying capacity, both at loads of 147 and 392 N. The best wear performance at extreme pressure (588 N) was observed for the ZDDP additive. The results showed the feasibility of using colloidal ceramic particles as additives in lubricating oils for replacement of ZDDP in low and moderate load conditions.

Orientador: Prof. Dr. Segundo Nilo Mestanza Muñoz / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2014. / O presente trabalho de tese tem como principal objetivo o uso de nanoparticulas de Germanio (Ge) enterradas no oxido de porta de capacitores MOS (Metal-Oxido-Semicondutor), como possiveis centros de armazenamento de carga para aplicacoes em dispositivos de memoria de porta flutuante discreta. Para isto, uma primeira parte da pesquisa e dedicada a sintese e caracterizacao das nanoparticulas de Ge, com a finalidade de estabelecer os parametros de crescimento que permitam a obtencao de nanoparticulas com altas densidades, diametros de alguns nanometros e distribuicoes uniformes dentro do oxido. Com este proposito, um conjunto de amostras foram feitas em diferentes temperaturas e tempos de crescimentos utilizando o metodo de Deposicao Quimica em Fase Vapor em Baixas Pressoes (Low Pressure Chemical Vapor Deposition: LPCVD) como tecnica de fabricacao. Uma vez obtidas, as nanoparticulas foram caracterizadas estruturalmente utilizando as tecnicas Elipsometria, Microscopia de Forca Atomica (MFA), Espectroscopia Raman (ER), Microscopia Eletronica de Varredura (MEV), Espectroscopia de raios X por Dispersao de Energia (EXD) e Difracao de Raios X (DRX). Mediante estas caracterizacoes foi possivel verificar a formacao de nanoparticulas cristalinas de Ge sobre o oxido (SiO2) com altas densidades (da ordem de 1012 cm-2) e diametro medio < 10nm, bem como projetar o conjunto de parametro de processo a ser utilizados durante a fabricacao dos capacitores MOS. Uma vez obtidos os dispositivos, caracterizacoes eletricas foram realizadas mediante a analises das curvas de histereses de Capacitancia vs. Tensao (C-V) em alta frequencia (1MHz), Correntes vs. Tensao (I-V) e Tensao vs. tempo (V-t). Desta analise foi possivel testar as propriedades de memorias dos capacitores atraves do parametro gjanela de memoriah (memory window) obtido da largura das curvas de histereses C-V. Das curvas I-V determinamos os regimes de funcionamento de tensao e corrente dos capacitores bem como o mecanismo de transporte que os caracteriza, que no nosso caso foi o tunelamento Fowler-Nordheim (F-N). Para fundamentar essa afirmacao, foram simuladas as curvas I-V teoricas segundo este mecanismo de transporte (F-N) a partir do modelo estabelecido por Chakraborty et. al., e comparadas com os resultados experimentais obtidos. A partir desta simulacao, foi possivel determinar a influencia que as nanoparticulas de Ge enterradas dentro do oxido de porta, tem no desempenho final dos dispositivos. Das curvas V-t foi possivel estimar, com uma boa aproximacao, os tempos de descarga dos nossos dispositivos mediante o uso de um circuito RC em serie. Como resultado final foram obtidos dispositivos com janelas de memoria de 11.92V, densidade de carga armazenada por nanoparticula de 6.61~1012 cm-2 e tempos de descarga de ~201.8¿Ês. Tambem se comprovou que a presenca de nanoparticulas de Ge no oxido leva a diminuicao da barreira de potencial oxido de tunelamento/substrato de silicio, bem como melhora as propriedades dieletricas do oxido. / The present work has as main goal, the use of germanium (Ge) nanoparticles embedded in the gate oxide of MOS (Metal-Oxide-Semiconductor) capacitors, as possible centers of charge storage for discrete-floating gate memory devices applications. For this, the first part of the research is devoted to the synthesis and characterization of Ge nanoparticles in order to establish the growth parameters which allow obtaining nanoparticles with high densities, diameters of a few nanometers and uniform distribution within the oxide. With this purpose, a set of samples were made at different growth temperatures and times, using the method of Low Pressure Chemical Vapor Deposition (LPCVD), as fabrication technique. Once nanoparticles were obtained, structural characterizations were performed using the following techniques: Ellipsometry, Atomic Force Microscopy (AFM), Raman Spectroscopy (RS), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy (EDX) and X-ray Diffraction (XRD). Through these characterizations it was possible to verify the formation of crystalline Ge nanoparticles above the oxide (SiO2), with a high densities (in the order of 1012 cm-2) and an average diameter < 10nm, as well as designing the set of process parameter to be used during the fabrication of MOS capacitors. Once the devices were made, electrical characterizations were performed by analysis of hysteresis curves Capacitance vs. Voltage (C-V) for high frequency (1MHz), Current vs. Voltage (I-V), and voltage Vs. Time (V-t). From I-V curves, we determine the voltage and current operation regimes of the capacitors as well as the transport mechanism that characterizes them, which in our case was Fowler-Nordheim tunneling (F-N). To support this claim, the theoretical I-V curves were simulated under this transport mechanism (F-N) from the model established by Chakraborty et. al. and were compared with the experimental results. From this simulation, it was possible to determine the influence that the presence of the Ge nanoparticles embedded in the gate oxide has on the final performance of the devices. From V-t curves, it was possible to estimate with a good approximation, the discharge time of our devices by using an RC series circuit. As a final result, were obtained devices with memory windows of 11.92V, charge density stored for nanoparticle of 6.61 ~ 1012 cm-2 and discharge times of ~201.8¿Ês. Also we observed that the presence of Ge nanoparticles in the oxide leads to a decrease of the potential barrier between the tunneling oxide and silicon substrate, and improve the dielectric properties of the oxide.

Submitted by Maykon Nascimento (maykon.albani@hotmail.com) on 2015-08-03T18:48:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Um algoritmo PSO híbrido para planejamento de caminhos em navegação de veículos utilizando A.pdf: 2604695 bytes, checksum: ed8f69e49eaefe272bccd6025290c381 (MD5) / Approved for entry into archive by Elizabete Silva (elizabete.silva@ufes.br) on 2015-08-13T21:44:43Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Um algoritmo PSO híbrido para planejamento de caminhos em navegação de veículos utilizando A.pdf: 2604695 bytes, checksum: ed8f69e49eaefe272bccd6025290c381 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-13T21:44:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Um algoritmo PSO híbrido para planejamento de caminhos em navegação de veículos utilizando A.pdf: 2604695 bytes, checksum: ed8f69e49eaefe272bccd6025290c381 (MD5) Previous issue date: 2015 / Utilizar robôs autônomos capazes de planejar o seu caminho é um desafio que atrai vários pesquisadores na área de navegação de robôs. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo implementar um algoritmo PSO híbrido para o planejamento de caminhos em ambientes estáticos para veículos holonômicos e não holonômicos. O algoritmo proposto possui duas fases: a primeira utiliza o algoritmo A* para encontrar uma trajetória inicial viável que o algoritmo PSO otimiza na segunda fase. Por fim, uma fase de pós planejamento pode ser aplicada no caminho a fim de adaptá-lo às restrições cinemáticas do veículo não holonômico. O modelo Ackerman foi considerado para os experimentos. O ambiente de simulação de robótica CARMEN (Carnegie Mellon Robot Navigation Toolkit) foi utilizado para realização de todos os experimentos computacionais considerando cinco instâncias de mapas geradas artificialmente com obstáculos. O desempenho do algoritmo desenvolvido, A*PSO, foi comparado com os algoritmos A*, PSO convencional e A* Estado Híbrido. A análise dos resultados indicou que o algoritmo A*PSO híbrido desenvolvido superou em qualidade de solução o PSO convencional. Apesar de ter encontrado melhores soluções em 40% das instâncias quando comparado com o A*, o A*PSO apresentou trajetórias com menos pontos de guinada. Investigando os resultados obtidos para o modelo não holonômico, o A*PSO obteve caminhos maiores entretanto mais suaves e seguros. / Autonomous robots with the ability of planning their own way is a challenge that attracts many researchers in the area of robot navigation. In this context, this work aims to implement a hybrid PSO algorithm for planning paths in static environments for holonomic and non-holonomic vehicles. The proposed algorithm has two phases: the first uses A* algorithm to generates an initial and feasible trajectory which is optimized by the PSO algorithm in the second stage. Finally a post path planning phase can be applied in order to adapt it to non-holonomic vehicle kinematic constraints. The Ackerman model has been considered for the experiments. The Carnegie Mellon Robot Navigation Toolkit (CARMEN) was used to perform the computational experiments considering five instances of maps artificially generated with obstacles. The performance of the A*PSO algorithm was compared with A*, PSO and A*-Hybrid State. The results of the dynamic instances were not compared with other algorithms. The computational results indicates that the algorithm A*PSO outperformes the PSO algorithm. With respect to the algorithm A*, the A*PSO achieved better solutions for 40% of the tested instances, but all of them, with less waypoints. For non-holonomic instances, the A*PSO obtained longer paths, however smoother and safer.

Submitted by Maykon Nascimento (maykon.albani@hotmail.com) on 2015-09-03T20:43:05Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Modelo de escoamento multifasico para estudo da interacao onda sedimento.pdf: 5609374 bytes, checksum: e7b377578e62f1a8dd61ad6f5a35b06d (MD5) / Approved for entry into archive by Elizabete Silva (elizabete.silva@ufes.br) on 2015-09-11T19:14:09Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Modelo de escoamento multifasico para estudo da interacao onda sedimento.pdf: 5609374 bytes, checksum: e7b377578e62f1a8dd61ad6f5a35b06d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-09-11T19:14:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Modelo de escoamento multifasico para estudo da interacao onda sedimento.pdf: 5609374 bytes, checksum: e7b377578e62f1a8dd61ad6f5a35b06d (MD5) Previous issue date: 2015 / FAPES / Modelos de escoamento multifásico são amplamente usados em diversas áreas de pesquisa ambiental, como leitos fluidizados, dispersão de gás em líquidos e vários outros processos que englobam mais de uma propriedade físico-química do meio. Dessa forma, um modelo multifásico foi desenvolvido e adaptado para o estudo do transporte de sedimentos de fundo devido à ação de ondas de gravidade. Neste trabalho, foi elaborado o acoplamento multifásico de um modelo euleriano não-linear de ondas do tipo Boussinesq, baseado na formulação numérica encontrada em Wei et al. (1995), com um modelo lagrangiano de partículas, fundamentado pelo princípio Newtoniano do movimento com o esquema de colisões do tipo esferas rígidas. O modelo de ondas foi testado quanto à sua fonte geradora, representada por uma função gaussiana, pá-pistão e pá-batedor, e quanto à sua interação com a profundidade, através da não-linearidade e de propriedades dispersivas. Nos testes realizados da fonte geradora, foi observado que a fonte gaussiana, conforme Wei et al. (1999), apresentou melhor consistência e estabilidade na geração das ondas, quando comparada à teoria linear para um kh   . A não-linearidade do modelo de ondas de 2ª ordem para a dispersão apresentou resultados satisfatórios quando confrontados com o experimento de ondas sobre um obstáculo trapezoidal, onde a deformação da onda sobre a estrutura submersa está em concordância com os dados experimentais encontrados na literatura. A partir daí, o modelo granular também foi testado em dois experimentos. O primeiro simula uma quebra de barragem em um tanque contendo água e o segundo, a quebra de barragem é simulada com um obstáculo rígido adicionado ao centro do tanque. Nesses experimentos, o algoritmo de colisão foi eficaz no tratamento da interação entre partícula-partícula e partícula-parede, permitindo a evidência de processos físicos que são complicados de serem simulados por modelos de malhas regulares. Para o acoplamento do modelo de ondas e de sedimentos, o algoritmo foi testado com base de dados da literatura quanto à morfologia do leito. Os resultados foram confrontados com dados analíticos e de modelos numéricos, e se mostraram satisfatórios com relação aos pontos de erosão, de sedimentação e na alteração da forma da barra arenosa / Multiphase flow models are widely used in many fields of environmental research, such as fluidized beds, gas dispersion in liquids, dam breaks, oil spill and others physical and chemical processes that use more than one property. Thus, a multiphase model to study the dynamics of two distinct properties represented on reference Eulerian-Lagrangian was developed. In order to study the dynamics of sediment transport due to wave’s action, a non-linear wave Boussinesq model in Eulerian frame, in which the numerical formulation based on Wei et al. (1995), and a Lagrangian particle model, whose formulation is given by the Newtonian principle of motion, has been developed. In the Lagrangian particle model was added the scheme of hard-spheres particle collision. The coupling between the two models has been doing with the wave transferring momentum to sediment particles, which is carried by the flow. For the wave’s model, the wave maker, defined by a Gaussian function, piston-paddle and flap-paddle, and the effects due to the depth of the waves were tested. The Gaussian wave maker showed better consistency in the generation of waves, getting errors about 0.11% compared to the linear theory for kh   . The wave’s nonlinearity simulated by the 2nd order dispersion Boussinesq-wave model showed satisfactory results when compared with experiment of wave propagation over a trapezoidal obstacle, where the deformation of the wave on the underwater structure is in agreement with literature data. In addition to the granular model was also tested in two experiments: the first, which simulates a dam break in a tank containing water-air; and the second experiment, the dam break interact with an obstacle in the center of the tank. In both experiments, the collision model was effective in the treatment of the interaction between the particles and the wall, and allowed the evidence of physical processes that are complicated to be simulated by models that use regular grids. For the coupling of wavesediment model, the algorithm has been tested with data obtained from the literature as the morphology of the bed. The results were compared with analytical data and numerical models, and it showed a certain agreement on points of erosion, sedimentation and change in shape of the sand bar

Submitted by FERNANDA CHRISTIANE ROSSETTO DINHANE null (fer_promadjr@hotmail.com) on 2016-03-16T13:25:03Z No. of bitstreams: 1 Dissertação.FernandaC.R.Dinhane.pdf: 3145562 bytes, checksum: 71a3007bbc052d1161cba35ffe55d2d4 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-03-18T13:33:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dinhane_fcr_me_bauru.pdf: 3145562 bytes, checksum: 71a3007bbc052d1161cba35ffe55d2d4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-18T13:33:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dinhane_fcr_me_bauru.pdf: 3145562 bytes, checksum: 71a3007bbc052d1161cba35ffe55d2d4 (MD5) Previous issue date: 2016-01-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A matéria-prima utilizada pelas indústrias de painéis é a madeira de reflorestamento, sendo de diversas espécies. Visando o aproveitamento dos resíduos agroindustriais e a melhora no desempenho físico-mecânico dos painéis, a utilização de outros materiais como o bagaço de cana, o sisal, a casca de café e a fibra de coco são algumas alternativas. Além destes materiais, o bambu destaca-se pela sua alta produtividade e pela menor quantidade de área plantada quando comparada com outras culturas, como o Eucalipto. Números que representam a quantidade de resíduos gerados, no caso da fibra de coco no Brasil são de aproximadamente 3,7 mil toneladas considerando que um fruto pesa dois quilogramas, no ano de 2014. O objetivo deste trabalho foi avaliar as propriedades físicas e mecânicas de painéis MDP (Medium Density Particleboard), fabricado com três camadas, constituídos de fibra de coco e partículas de bambu, com variações nas porcentagens utilizadas de fibra de coco na camada interna do painel. Para a fabricação dos painéis utilizou-se partículas retidas em peneiramento com peneiras de 9 mesh, 16 mesh, 35 mesh e 60 mesh. Através do processamento mecânico dos materiais e da adição de adesivo poliuretano bi-componente à base de óleo de mamona foram confeccionado painéis de bambu com fibra de coco. Painéis estes constituídos de duas camadas externas de bambu e a camada interna de fibra de coco mais bambu. Em termos de porcentagem de material utilizado em um painel, 60 % representa a parte interna e o restante corresponde à parte externa, 20 % acima e 20 % abaixo da camada interna. Sendo que, as variações das porcentagens de fibra de coco na camada interna foram de 0% para o Tratamento 0-100, 10% para o Tratamento 10-90, 20% para o Tratamento 20-80 e 30% para o Tratamento 30-70. Para cada tratamento foram realizados cinco repetições, totalizando 20 painéis produzidos. As normas utilizadas como referência para avaliação físico-mecânica foram NBR 14810-2 (2013), ANSI A208.1 (1999) e CS 236-66 (1968), avaliando as propriedades físicas e mecânicas. Foram determinados o teor de umidade, densidade, inchamento em espessura 24 horas, absorção de água 24 horas, resistência à flexão estática e módulo de elasticidade, resistência à tração perpendicular e arrancamento de parafuso no topo e na superfície. O tratamento 0-100 obteve os maiores valores médios de resistência. Atendeu as especificações das três normas, exceto a CS 236-66 (1968) para o MOE. Com o objetivo da utilização da fibra de coco, o tratamento 30-70 foi o tratamento que dentre os três (tratamentos 10-90, 20-80 e 30-70) obteve os maiores valores médios de resistência, viabilizando assim o uso da fibra de coco com o bambu, para a produção de móveis e de painéis de revestimento térmico acústico que necessitam de valores mínimos de resistência. / The raw material used by panels industries is reforested wood, and of several species. Targeting the use of agro-industrial waste and the improvement in physical and mechanical performance of the panels, the use of other materials such as sugarcane bagasse, sisal, coffee husk and coir are some alternatives. In addition to these materials, bamboo stands out for its high productivity and the lower amount of planted area compared to other crops such as Eucalyptus. Numbers representing the amount of waste generated in the case of coconut fiber in Brazil are approximately 3.7 thousand tons whereas a fruit weighs two kilograms, in the year 2014. The objective of this study was to evaluate the physical and mechanical properties MDP panels (Medium Density Particleboard) made of three layers consisting of coconut and bamboo fiber particles with variations in the percentages of coconut fiber used in the inner layer panel. For the manufacture of the panels used to particulates collected in sieve with mesh sieve 9, 16 mesh, 35 mesh and 60 mesh. Through the mechanical processing of the materials and the addition of two-component polyurethane adhesive on castor oil-based panels were made with bamboo coconut fiber. These panels consisting of two outer layers of bamboo and the inner layer coconut more bamboo fiber. In terms of percentage of material used in a panel, 60% is inside, and the rest is to the outside, 20% above and 20% below the inner layer. Since the variations of the percentages of coconut fiber in the inner layer was 0% for the Treatment 0-100, 10% for the Treatment 10-90 20% 20-80 for the treatment and 30% for the Treatment 30- 70. For each treatment were performed five repetitions, totaling 20 panels produced. The standards used as reference to physical and mechanical evaluation were NBR 14810-2 (2013), ANSI A208.1 (1999) and CS 236-66 (1968), evaluating the physical and mechanical properties. They were determined moisture content, density, thickness swelling 24 hours, water absorption 24 hours, static bending strength and modulus of elasticity, internal bond and screw pullout top and bottom surface. Treatment 0-100 obtained the highest average values of resistance. Met the specifications of the three standards, except CS 236-66 (1968) to the MOE. With the goal of using coir, treatment 30-70 was the treatment of the three (treatments 10-90, 20-80 and 30-70) had the highest average values of resistance, thus enabling the use of fiber coconut with bamboo, for the production of furniture and sound insulated panels requiring minimum resistance values.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-12-12Bitstream added on 2014-06-13T20:33:08Z : No. of bitstreams: 1 furtadoneto_a_me_guara.pdf: 575510 bytes, checksum: 6a1a49e71ce6fbc8113435f66d99a240 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O foco deste trabalho é o espectro de inversão da molécula de amônia, resultado do fenômeno do tunelamento quântico. Para isso, usamos um modelo simpli cado, uni- dimensional, suscetível a uma análise teórica rigorosa usando a mecânica quântica não- relativística. Dentre as diversas funções hamiltonianas já estudadas para este modelo, zemos uma rápida apreciação dos trabalhos de Cohen, Dennison-Uhlenbeck, Manning, Merzbacher e Rosen-Morse. Para um estudo mais profundo, usamos o potencial do poço duplo nito que, posteriormente, descobrimos já fora analisado por Peacock-López. Re- zemos a análise deste potencial usando um caminho diferente do realizado por aquele autor. Analisamos os casos limites para este potencial e notamos que realmente, nesses regimes, ele tende para um poço nito único ou dois poços nitos separados. Então, de- senvolvemos um software grá co centrado no pacote MINUIT, desenvolvido pelo CERN, para analisar e ajustar os parâmetros aos dados experimentais da amônia e, ao nal, comparamos os resultados obtidos com aqueles encontrados na literatura. No ajuste dos parâmetros à amônia, houve uma melhoria acentuada quando passamos de uma fórmula mais simples da massa reduzida para outra mais so sticada. No caso especí co do po- tencial de Peacock-López, a comparação revela que os nossos resultados, de uma maneira geral, são mais precisos. Nossa análise se soma àquelas que contêm uma discussão quan- titativa do potencial de poço duplo. Como parte integrante deste trabalho, uma versão unidimensional simétrica do potencial de Morse foi exatamente resolvida em termos de funções de Kummer e um par de equações transcendentes para as autoenergias. A tentativa de ajustar este resultado à molécula de amônia, porém, mostrou que os padrões de poço duplo deste potencial... / The focus of this work is the inversion spectrum of the ammonia molecule, a result of the phenomenon of quantum tunneling. For this, we use a simpli ed, one-dimensional model, amenable to a rigorous theoretical analysis using the non-relativistic quantum me- chanics. Among the various Hamiltonian functions previously studied for this model, we made a quick appraisal of the work of Cohen, Dennison-Uhlenbeck, Manning, Merzbacher and Rosen-Morse. For a deeper study, we used the nite double-well potential which, as we later discovered, had been considered by Peacock-López. We redid the analysis of this potential using a di¤erent path made by that author. We analyze the limiting cases for this potential and actually noticed that in these schemes, it tends to one nite well or two separate nite wells. So, we developed a graphical software centered on the MINUIT pack- age, developed by CERN, to analyze and adjust the parameters to the experimental data of ammonia and at the end, we compared the results with those found in the literature. In setting the parameters of ammonia, there was a marked improvement when we move from a simpler formula for the reduced mass to a more sophisticated one. In the speci c case of the potential of Peacock-López, the comparison shows that our results, in general, are more accurate and precise. Our analysis adds to those that contain a quantitative discussion of the double-well potential. As part of this work, a symmetric one-dimensional version of the Morse potential is exactly solved in terms of the Kummer functions and a pair of transcendental equations for the eigenenergies. Attempting to adjust this result to the ammonia molecule, however, showed that the double-well patterns of this potential well are irreconcilable with the energy spectrum of ammonia: Close pairs separated by long intervals