Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Esta tese é composta por três artigos que permitiram avaliar o efeito da exposição ao tabagismo durante a gestação e no início da infância sobre o crescimento linear e ganho de peso do nascimento à adolescência, além de verificar o efeito do nível socioeconômico no início da infância e da mobilidade social sobre a adiposidade até a adolescência. Foram utilizados para este fim os dados de uma coorte de crianças nascidas entre 1994 e 1999 na cidade de Cuiabá-MT. Essas crianças fizeram parte de um estudo de base populacional realizado na cidade de Cuiabá, entre 1999 e 2000, com 2405 crianças (0 a 5 anos) e foram selecionadas aleatoriamente em unidades básicas de saúde quando da vacinação. As mães foram entrevistadas após a vacinação, quando foram obtidos dados relativos à exposição ao tabagismo gestacional, tabagismo passivo, nível socioeconômico das famílias e dados antropométricos. Entre 2009 e 2011, após aproximadamente 11 anos, essas crianças foram localizadas por meio do Censo Escolar e então 1716 adolescentes entre 10 e 17 anos de idade (71,4% da população) foram reavaliados nas escolas da rede pública e privada de Cuiabá, de 18 municípios do estado e outras 5 capitais do país. A análise por modelos lineares de efeitos mistos permitiu verificar a mudança de estatura e Índice de Massa Corporal (IMC) entre o nascimento e a adolescência. O primeiro e o segundo artigo desta tese avaliaram o efeito da exposição ao tabagismo materno durante a gestação e no início da infância sobre o crescimento linear e o IMC entre o nascimento e a adolescência. Crianças expostas ao tabagismo materno durante a gestação e no início da infância apresentaram menor estatura desde o nascimento até a adolescência quando comparadas às crianças não expostas. Quanto à adiposidade, entre o nascimento e a infância a mudança do IMC foi similar entre as crianças expostas e não expostas ao tabagismo materno, porém, entre a infância e a adolescência, aquelas expostas apenas durante a gestação mostraram maior ganho de IMC. Em conjunto, os dados corroboram o efeito deletério do tabagismo sobre o crescimento, efeito já bastante estudado, mas também indicam que avaliar e comparar exposição gestacional com pós-gestacional é importante, dado que seus efeitos parecem ser diferentes. O terceiro artigo avaliou o efeito do nível socioeconômico no início da infância e da mobilidade social entre a infância e a adolescência sobre o IMC do nascimento à adolescência. Para avaliar o nível socioeconômico, as famílias foram classificadas em nível econômico alto, médio e baixo, a partir do Critério de Classificação Econômica Brasil. Foi observada expressiva mobilidade social na população, principalmente entre os de menor nível econômico. Houve maior aumento do IMC entre o nascimento e a adolescência entre aqueles de maior nível econômico na infância e aqueles que permaneceram nas classes mais elevadas, indicando que a posição inicial foi o maior determinante das mudanças observadas no IMC. / This thesis consists of three papers that allowed us to evaluate the effect of exposure to smoking during pregnancy and early childhood on linear growth and weight gain from birth to adolescence, and to verify the effect of socioeconomic position in early childhood and social mobility on adiposity until adolescence. For this purpose, we used the data of a cohort of children born between 1994 and 1999 in the city of Cuiabá. They were part of a population-based study conducted with 2,405 children (05 years) who attended one of the ten basic health units selected for vaccination in the city of Cuiabá between 1999 and 2000. Between 2009 and 2011, after approximately 11 years, these children were located through the School Census; thus, 1,716 adolescents aged 10 to 17 years old (71.4% of the population) were reassessed in the public and private schools of Cuiabá, of 18 counties in the state and five other capitals in the country. The mothers were interviewed after vaccination to obtain data regarding their exposure to smoking during pregnancy, passive smoking, socioeconomic status, and anthropometric information. The linear mixed-effects analysis showed the change in height and body mass index (BMI) from birth to adolescence. The first and second articles in this thesis evaluate the effect of exposure to maternal smoking during pregnancy and early childhood on linear growth and BMI from birth to adolescence. Children exposed to maternal smoking during pregnancy and early childhood were shorter from birth to adolescence than the children not exposed. As for adiposity between birth and childhood, the BMI change was similar between children exposed and not exposed to maternal smoking; however, between childhood and adolescence, those exposed only during gestation showed greater gains in BMI. Together, these data not only confirm the deleterious effect of smoking on growth, which has been extensively studied, but also indicate that it is important to evaluate and compare gestational to post-pregnancy exposure because their effects seem to be different. The third paper examines the effect of socioeconomic status in early childhood and social mobility from childhood to adolescence on BMI from birth to adolescence. To assess socioeconomic position, the families were classified into high, medium, and low economic levels based on the Brazil Criterion of economic classification. We observed significant social mobility in the population, especially among the lower economic group. We observed a greater increase in BMI from birth to adolescence among those from higher socioeconomic position in childhood and those who remained in the higher classes, indicating that the starting position was the major determinant of the observed changes in BMI.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In spite of your social and economical importance, the farming of rice has been a lot sought, mainly on the environmental impact caused in the resources hydrics. However this problem, doesn't give to classify it as big or small, without data research concretes. This work had as objective creates a methodology for the environmental and economical to value for the use of the watw in the The Arroio Grande's Hydrographic Sub-basin, (RS), through the quantifications ofthe Environmental Liability and of the Head ofiice of Intemctions (Head office of LeopoldIRocha). Analyzing the results in 17 researched properties, with Area of Influente of 12.790,05 there is. it was vefted that was from 47,58% to Deterioration Medium of the Environmental Liabilii. The sum of all the areas of irrigated farmings of the researched properties is of 394,5 there is helshe was 3,08% of the extension in the wlculation ofthe magnitude of the impact, and up to 10% weight 1 1s valued, the areas were analyzed like this jointly for eifect of Evaluation of the Environmental Impact. The medium total deteriorations of all the farmings of imgated nce, considering the 88 crossings of the actions proposed with all the environmental factors they were from 6,31% to the magnitude and 14,52% for the importance of the environmental impacts. The considered enterprise, farming of irrigated rice, just as her finds it is períectly viable. Being considered the total medium values that are below 5,O (infiection value for the electric outlet of contrary decisions or impeded the implantation of the farming of irrigated rice), that they were 1,57 and 2,31, respectively, for magnitude and importance and the deteriorations for Magnitude (12,54%) and Importance (18,45%) placing a little above 10% (tolerable environmental value, I globally accept for environmental entities), what means that are indispensable "some measured mitigatory and mmpensatory". In severa1 literatures it was the value to be collected for irrigation I sfill from R$ 0,02 to R$0,192 1 m3, through the used methodology was arrived at the most R$0,072/m with deterioration of 52,8% for DPAP and of 10.41% for DLR. As it is recommended that the deteriorations avera es for DPAP and DLR to be of 10%, the value to be collected Y for irrigation would be in R$ 0,023lm , therefore a very close value of the reality of the disposition that the users would be, probably, disposed to pay for the consumption of the irrigation when of your reception. The applied methodology for the quantiication of a mathematical model for the collection for the use of the water in farmings of rice irrigated in the Arroio Grande's Hydrographic Sub-basin it constitutes a starting point for a deeper and including debate, serving from platform to the creation of consents and futures studies that come to be accomplished. As well as, it serves as incentive to the users of the referred hydrographic sub-basin they reduce it to deterioration of the environment, through a production of rice irrigated with the smallest possible environmental impact. / Apesar de sua importância social e econômica, a lavoura arrozeira tem sido muito visada, principalmente sobre o impacto ambiental causado nos recursos hídricos. No entanto este problema, não dá para ciassificá-to como grande ou pequeno, sem dados concretos de pesquisa. Este trabalho teve como objetivo aiar uma metoddogia para a Valoração Econômica e Arnbiental pelo Uso da na Subbaaa Hidrográfica Arroio Grande (RS), através das quantificaçôes do Passivo Arnbiental e da M z de Intemções (Matriz de Leopold/Rocha). Analisando os resultados, em 17 propriedades ! amosbadas. com Área de Influência de 12.790.05 ha. verificou-se que a Deterioraçêo Média do Passivo Ambieotal foi de 47,5896. A soma de todas as áreas de lavouras irrigadas das propriedades amostradas é de 394.5 ha encontrou-se 3.08% da extenso no cálculo da magninide do impacto, sendo que até 10% é valorado peso 1. assim as áreas foram analisadas conjuntamente para efeito de Avaliação do Impacto Arnbiental. As deterioraçóes totais médios de todas as lavouras de arroz irrigado, considerando os 88 cruzamentos das ações propostas com todos os fatores ambientais foram de 6.31% para a magnitude e 14.52% para a importância dos impactos ambientais. O empreendimento considerado, lavoura de arroz irrigado, tal como se encontra é perfeitamente viável. Considerando-se os valores médios totais que se encontram abaixo de 5,O (valor de inflexáo para a tomada de decisóes contrárias ou impeditivas a implantação da lavoura de arroz irrigado), que foram 1,57 e 2,31, respectivamente, para magnitude e importância e as deterioraçóes para Magnitude (12.54%) e Importância (18,45%) situando um pouco acima de 10% (valor ambiental tolerável, mundialmente aceito por entidades ambientais), o que significa que são indispensáveis "algumas medidas mitigadoras e compensatórias". Em diversas literaturas encontrou-se o valor a ser cobrado para irrigação entorno de R$ 0,02 a R$ 0.192/ m3, através da metodologia usada chegou-se no máximo a R$ 0,072/m3 com deterioração de 52,8% para a DPAP e de 10,41% para o DLR. Como se recomenda que as deteriorações médias para DPAP e DLR sejam de 10%, o valor a ser cobrado para irrigação ficaria em R$ 0,023/m3, portanto um valor muito próximo da realidade da disposição que os usuários estariam, provavelmente, dispostos a pagar pelo consumo da irrigação quando da sua captação. A metodologia aplicada para a quantificação de um modelo matemático para a cobrança I pelo uso da água em lavouras de arroz irrigado na Sub-bacia Hidrcgráfica Arroio Grande constitui um 1 ponto de partida para um debate mais profundo e abrangente, servindo de plataforma a criação de consensos e a futuros estudos que venham a ser realizados. Assim como, serve de incentivo aos usuários da referida sub-bacia hidrográfica a reduzirem a deterioração do meio ambiente, através de uma produção de arroz irrigado com o menor impacto ambiental possível.

Submitted by JOSÉ CARLOS UGAZ PEÑA null (josecarlos84@gmail.com) on 2016-06-20T13:29:30Z No. of bitstreams: 1 Tese_JoseCarlosPena_PPGEE.pdf: 9650212 bytes, checksum: 77b105d009c0b473cbc424e681ebe9a5 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-06-22T13:10:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 pena_jcu_dr_ilha.pdf: 9650212 bytes, checksum: 77b105d009c0b473cbc424e681ebe9a5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-22T13:10:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pena_jcu_dr_ilha.pdf: 9650212 bytes, checksum: 77b105d009c0b473cbc424e681ebe9a5 (MD5) Previous issue date: 2016-06-02 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Os inversores fonte de tensão com filtro de saída LCL (VSI+LCL) são amplamente utilizados em sistemas de geração distribuída. Nestas aplicações o sistema é controlado como uma fonte de corrente, no entanto, há a possibilidade de controlar o conjunto como uma fonte de tensão. Desta forma, a mencionada configuração pode ser utilizada em geração distribuída no ambiente de microrredes onde os sistemas, monofásicos ou trifásicos, devem operar conectados à rede de distribuição elétrica com controle das potências injetadas (ativa e reativa) e serem capazes de, em ausência da rede, passar a operar no modo autônomo. Ainda, após o restabelecimento da rede, o controle deve levar o sistema a operar novamente no modo conectado. Sendo as transições realizadas sem transientes que possam danificar qualquer componente do sistema. O filtro LCL, de terceira ordem, caracteriza um comportamento ressonante que pode comprometer a estabilidade do sistema. Para resolver esta situação, diversas técnicas ativas e passivas são aplicadas. Para aplicações de baixa potência, preferem-se as técnicas passivas de amortecimento devido a sua simplicidade e baixo custo, porém estas implicam em perdas adicionais. Já as técnicas ativas de amortecimento, consideram procedimentos de controle para atenuar a ressonância, e, portanto, não adicionam perdas, porém, sua realização requer da realimentação de variáveis adicionais elevando assim o custo do sistema. Todavia, mesmo que aplicáveis a ambos os modos de operação, as técnicas de amortecimento disponíveis na literatura consideram apenas um modo de operação. O presente trabalho de doutorado explora a possibilidade de controlar sistemas VSI+LCL, monofásicos e trifásicos, em ambos os modos de operação, com atenção a objetivos específicos em cada modo e transições suaves entre estes. Assim, são apresentadas duas estratégias de controle. A primeira estratégia considera o amortecimento da ressonância por técnicas passivas, mediante a utilização de um ramo de amortecimento de segunda ordem, projetado para garantir o efeito desejado em ambos os modos de operação e simplificar a dinâmica do sistema a fim de facilitar o projeto dos controladores, abordagem não utilizada nos métodos conhecidos na literatura. Logo, o sistema amortecido é controlado em uma configuração de duas malhas, controlando a corrente injetada mediante a tensão no capacitor. A segunda estratégia proposta considera a utilização de controladores por realimentação de estados em tempo discreto, sintetizados mediante desigualdades matriciais lineares, para simultaneamente, realizar ativamente o amortecimento da ressonância e atender os objetivos de controle em ambos os modos de operação. Ambas as estratégias propostas consideram controladores ressonantes com o objetivo de rastrear sinais senoidais de referência com erro nulo e suprimir componentes harmônicos de baixa ordem na corrente de saída. Ainda, os controladores são projetados considerando a necessidade de garantir a estabilidade robusta do sistema, isto é, frente a perturbações externas (tais como variações na carga local, oscilações na tensão do barramento CC ou distúrbios na rede) e às variações em parâmetros do sistema, como a indutância de rede. As propostas são apresentadas em detalhe, incluindo os procedimentos de projeto assim como critérios para a geração e coordenação dos sinais de controle e referência. As estratégias propostas são avaliadas experimentalmente sendo os resultados obtidos discutidos e analisados considerando-se as respectivas normas para os casos de operação conectada e ilhada. / The voltage source inverter utilization with LCL filters (VSI+LCL) is extended in Distributed Electrical Energy Systems. In these applications, the system is controlled as a current source, however, it can also be controlled as a voltage source. Hence, this configuration is suitable for microgrids environment. In this scenario, the system should operate connected to utility grid with control of the supplied power (active or reactive) and also be capable, in case of grid absence, to operate in islanded mode. Then, if the grid is reestablished, system should be reconnected to grid. Moreover, these transitions should be smooth, with no hazardous transients. The third order filter leads to a resonant behavior that can compromise the system stability. In order to overcome this limitation, passive and active damping methods are used. In low power applications, passive damping methods are preferred due to their simplicity and low. Nevertheless, these methods lead to additional losses. On the other hand, active damping methods consider the feedback of additional variables in order to damp the resonance in closed loop, with no additional losses. This implies additional sensors, thus increasing the overall cost. Despite their effectiveness to damp the resonance in both autonomous and grid connected applications, the most of the damping methods are usually designed only for a specific operation mode. This work explores the possibility to control VSI+LCL systems, single and three-phase, in both operation modes, attending to specific goals in each one, and with smooth transitions between them. For that purpose, two control strategies are proposed. The first one considers passive damping methods, by using a second order damping branch which is designed in order to guarantee the desired effect in both operation modes, thus simplifying the system dynamics in order to ease the control. This approach is not known in the literature. Then, the damped system is controlled in a two loop strategy, where the output current is controlled by means of the capacitor voltage. The second strategy considers the utilization of discrete time state-feedback controllers, synthesized by Linear Matrix Inequalities, in order to simultaneously achieve the active damping and the control goals for both operation modes. The proposed strategies use resonant controllers in order to achieve the tracking of sinusoidal references and to suppress low order harmonics in the output current. Moreover, controllers are designed to achieve robust stability of the system, thus, even in front of external disturbances (such as local load variations, DC bus oscillations or grid disturbances) and variation on system parameters, such as the grid inductance. The two introduced strategies are detailed including the design procedure and the criterion to generate and coordinate the reference and control signals. The two proposed strategies were experimentally verified. The results were analyzed and compared to the requirements imposed by the related standards for both modes of operation. / CNPq: 141757/2012-4

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:09:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AdrianaMSR_TESE.pdf: 15407461 bytes, checksum: 9724571238317c177c2fdb4b02772cad (MD5) Previous issue date: 2013-05-06 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Activities that have fuel subterranean storage system are considered potentially polluting fuels by CONAMA Resolution 273, due to the possibility of leak, outpouring and overflow of fuel into the ground. Being even more worrying when contaminate groundwater for public supply, as the case of Natal City. For this reason, the Public Ministry/RN, in partnership with UFRN, developed the project environmental suitability of Gas stations in Natal, of which 36% showed evidence of contamination. This paper describes the four stages of the management of contaminated areas: preliminary assessment of environmental liabilities, detailed confirmatory investigation of the contamination, risk analysis to human health (RBCA), as well as the remediation plan of degraded areas. Therefore it is presented a case study. For the area investigated has been proposed a mathematical method to estimate the volume of LNAPL by a free CAD software (ScketchUp) and compare it with the partition method for grid area. Were also performed 3D graphics designs of feathers contamination. Research results showed that passive benzene contamination in groundwater was 2791.77 ?g/L, when the maximum allowed by CONAMA Resolution 420 is 5 ?g/L which is the potability standards. The individual and cumulative risks were calculated from 4.4 x10-3, both above the limits of 1.0 x10-5 or by RBCA 1.0 x10-6 by the Public Ministry/RN. Corrective action points that remediation of dissolved phase benzene is expected to reach a concentration of 25 ?g/L, based on carcinogenic risk for ingestion of groundwater by residents residential, diverging legislation. According to the proposed model, the volume of LNAPL using the ScketchUp was 17.59 m3, while by the grid partitioning method was 14.02 m3. Because of the low recovery, the expected removal of LNAPL is 11 years, if the multiphase extraction system installed in the enterprise is not optimized / Atividades que possuem sistema de armazenamento subterr?neo de combust?veis s?o consideradas potencialmente poluidoras pela Resolu??o CONAMA 273/2000, devido ? possibilidade de vazamento, derramamento e transbordamento de combust?veis para o solo. Sendo ainda mais preocupante quando contaminam ?guas subterr?neas destinadas ao abastecimento p?blico, como o caso de Natal. Por este motivo, o Minist?rio P?blico/RN, em parceria com a UFRN, desenvolveu o projeto de adequa??o ambiental dos postos revendedores de combust?veis em Natal, dos quais 36% apresentaram ind?cios de contamina??o. Este trabalho descreve as quatro etapas do gerenciamento de ?reas contaminadas: avalia??o preliminar do passivo ambiental, investiga??o confirmat?ria detalhada da contamina??o, an?lise de risco a sa?de humana (RBCA), bem como o plano de remedia??o das ?reas degradadas. E apresenta um estudo de caso. Para a ?rea investigada ? proposto um m?todo matem?tico para estimar o volume de fase livre auxiliado por um software CAD livre (ScketchUp), este foi comparado com o m?todo de parti??o da ?rea por grid. Tamb?m s?o realizados os designs gr?ficos 3D das plumas de contamina??o. Os resultados da investiga??o de passivo mostraram que a contamina??o por benzeno na ?gua subterr?nea foi 2791,77 ?g/L, quando o m?ximo permitido pela Resolu??o CONAMA 420/2009 ? de 5 ?g/L que ? o padr?o de potabilidade. Os riscos individual e cumulativo calculados foram de 4,4x10-3, ambos acima dos limites aceit?veis pelo RBCA de 1,0x10-5 ou pelo Minist?rio P?blico/RN de 1,0x10-6. A a??o corretiva aponta que a remedia??o da fase dissolvida de benzeno dever? atingir uma concentra??o de 25 ?g/L, com base no risco carcinog?nico, para ingest?o de ?gua subterr?nea para moradores residenciais, divergindo da legisla??o. De acordo com o modelo proposto, o volume de fase livre utilizando o ScketchUp foi de ? de 17,59 m3, enquanto o m?todo de parti??o por grid foi de 14,02 m3. Devido ? baixa recupera??o, a previs?o de remo??o da fase livre ? de 11 anos, caso o sistema de extra??o multif?sica instalado no empreendimento n?o seja otimizado / 2020-01-01

Orientador: Carlos Alberto Canesin / Resumo: Os inversores fonte de tensão com filtro de saída LCL (VSI+LCL) são amplamente utilizados em sistemas de geração distribuída. Nestas aplicações o sistema é controlado como uma fonte de corrente, no entanto, há a possibilidade de controlar o conjunto como uma fonte de tensão. Desta forma, a mencionada configuração pode ser utilizada em geração distribuída no ambiente de microrredes onde os sistemas, monofásicos ou trifásicos, devem operar conectados à rede de distribuição elétrica com controle das potências injetadas (ativa e reativa) e serem capazes de, em ausência da rede, passar a operar no modo autônomo. Ainda, após o restabelecimento da rede, o controle deve levar o sistema a operar novamente no modo conectado. Sendo as transições realizadas sem transientes que possam danificar qualquer componente do sistema. O filtro LCL, de terceira ordem, caracteriza um comportamento ressonante que pode comprometer a estabilidade do sistema. Para resolver esta situação, diversas técnicas ativas e passivas são aplicadas. Para aplicações de baixa potência, preferem-se as técnicas passivas de amortecimento devido a sua simplicidade e baixo custo, porém estas implicam em perdas adicionais. Já as técnicas ativas de amortecimento, consideram procedimentos de controle para atenuar a ressonância, e, portanto, não adicionam perdas, porém, sua realização requer da realimentação de variáveis adicionais elevando assim o custo do sistema. Todavia, mesmo que aplicáveis a ambos os modos de operação,... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The voltage source inverter utilization with LCL filters (VSI+LCL) is extended in Distributed Electrical Energy Systems. In these applications, the system is controlled as a current source, however, it can also be controlled as a voltage source. Hence, this configuration is suitable for microgrids environment. In this scenario, the system should operate connected to utility grid with control of the supplied power (active or reactive) and also be capable, in case of grid absence, to operate in islanded mode. Then, if the grid is reestablished, system should be reconnected to grid. Moreover, these transitions should be smooth, with no hazardous transients. The third order filter leads to a resonant behavior that can compromise the system stability. In order to overcome this limitation, passive and active damping methods are used. In low power applications, passive damping methods are preferred due to their simplicity and low. Nevertheless, these methods lead to additional losses. On the other hand, active damping methods consider the feedback of additional variables in order to damp the resonance in closed loop, with no additional losses. This implies additional sensors, thus increasing the overall cost. Despite their effectiveness to damp the resonance in both autonomous and grid connected applications, the most of the damping methods are usually designed only for a specific operation mode. This work explores the possibility to control VSI+LCL systems, single and three-phase... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Engineering composite structures containing piezoelectric elements coupled with the so-named shunt circuits, with the aim of passive vibration attenuation, are characterized by inherent uncertainties in their parameters, which can affect significantly performance of the passive shunt circuit. In this context, this work presents the stochastic finite element modeling of a composite structure containing piezoelectric element to be coupled with a shunt circuit, in such a way, that uncertain parameters such as the fiber s orientation, layer thicknesses and the resistance and inductance in the shunt circuit are assumed as uncertain variables and, their corresponding dispersion, is characterized in the stochastic response by propagating the uncertainties into the model. First, the deterministic electromechanical problem is modeled by combining the First-Order Shear Deformation Theory and the concept of Equivalent Single Layer, in order to approximate the mechanical displacement fields, with the so-called Layerwise Theory used to model the discrete electric fields within the composite element. In the sequence, the shunt circuits coupled to the piezoelectric element are introduced in the model. The deterministic finite element modeling procedure was performed taking into the parameterization process of the design variables of interest to be further assumed as random variables in a straightforward way. In the present stochastic finite element modeling procedure, the uncertain variables are modeled as Gaussian stochastic homogeneous fields and discretized according to the Karhunen-Loève expansion method, with the aim of generating the exact stochastic matrices. The obtained results, in terms of the envelopes of the frequency response functions for a composite beam incorporating piezoelectric material coupled with a shunt circuit, demonstrate the interest in considering the uncertainties in the preliminary design phase of the shunt circuits to control the undesired vibrations. / Estruturas compósitas em engenharia contendo elementos piezelétricos acoplados a circuitos elétricos shunt, para fins de atenuação passiva dos níveis de vibração, apresentam incertezas inerentes em seus parâmetros de projeto, as quais, podem afetar significativamente a eficiência dos circuitos elétricos passivos. Neste contexto, este trabalho apresenta a modelagem por elementos finitos estocásticos de uma estrutura em material compósito laminado contendo elemento piezelétrico acoplado a circuitos elétricos shunt, de modo que, parâmetros incertos, como direções das fibras, espessuras das camadas e a resistência e indutância do circuito shunt, são assumidos como sendo variáveis aleatórias e, a dispersão destas variáveis, é caracterizada nas respostas estocásticas obtidas após a propagação das incertezas no modelo. Desta forma, realiza-se em um primeiro momento a modelagem do problema eletromecânico determinístico. Para tal, há combinação das teorias de Deformação Cisalhante de Primeira Ordem e da Camada Equivalente Única para aproximação dos campos de deslocamentos mecânicos, com a Teoria Layerwise, que utiliza o conceito de Camadas Equivalentes Discretas na consideração dos campos elétricos, os quais, são assumidos discretos ao longo da espessura da estrutura do laminado. Na sequência, faz-se a inclusão dos circuitos elétricos shunt no modelo eletromecânico. A modelagem determinística é realizada de forma parametrizada para que se possa realizar a introdução a posteriori das incertezas no modelo de forma mais eficiente. Utilizando-se do Método dos Elementos Finitos Estocásticos, os parâmetros fatorados das matrizes e os elementos do circuito são considerados como variáveis aleatórias e modelados como campos homogêneos estocásticos gaussianos. Estes campos são então discretizados de acordo com o método de expansão em série de Karhunen-Loève, onde são geradas as matrizes estocásticas exatas do sistema eletromecânico via modificação do processo de integração pelas funções de covariância. Os resultados obtidos, em termos dos envelopes das respostas em frequência para uma viga compósita contendo um elemento piezelétrico acoplado ao circuito shunt, evidenciam a importância de se considerar as incertezas durante as fases de concepção inicial e/ou pré-projeto de sistemas dinâmicos incorporando circuitos shunt para o controle passivo de vibrações. / Mestre em Engenharia Mecânica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Esta tese é composta por três artigos que permitiram avaliar o efeito da exposição ao tabagismo durante a gestação e no início da infância sobre o crescimento linear e ganho de peso do nascimento à adolescência, além de verificar o efeito do nível socioeconômico no início da infância e da mobilidade social sobre a adiposidade até a adolescência. Foram utilizados para este fim os dados de uma coorte de crianças nascidas entre 1994 e 1999 na cidade de Cuiabá-MT. Essas crianças fizeram parte de um estudo de base populacional realizado na cidade de Cuiabá, entre 1999 e 2000, com 2405 crianças (0 a 5 anos) e foram selecionadas aleatoriamente em unidades básicas de saúde quando da vacinação. As mães foram entrevistadas após a vacinação, quando foram obtidos dados relativos à exposição ao tabagismo gestacional, tabagismo passivo, nível socioeconômico das famílias e dados antropométricos. Entre 2009 e 2011, após aproximadamente 11 anos, essas crianças foram localizadas por meio do Censo Escolar e então 1716 adolescentes entre 10 e 17 anos de idade (71,4% da população) foram reavaliados nas escolas da rede pública e privada de Cuiabá, de 18 municípios do estado e outras 5 capitais do país. A análise por modelos lineares de efeitos mistos permitiu verificar a mudança de estatura e Índice de Massa Corporal (IMC) entre o nascimento e a adolescência. O primeiro e o segundo artigo desta tese avaliaram o efeito da exposição ao tabagismo materno durante a gestação e no início da infância sobre o crescimento linear e o IMC entre o nascimento e a adolescência. Crianças expostas ao tabagismo materno durante a gestação e no início da infância apresentaram menor estatura desde o nascimento até a adolescência quando comparadas às crianças não expostas. Quanto à adiposidade, entre o nascimento e a infância a mudança do IMC foi similar entre as crianças expostas e não expostas ao tabagismo materno, porém, entre a infância e a adolescência, aquelas expostas apenas durante a gestação mostraram maior ganho de IMC. Em conjunto, os dados corroboram o efeito deletério do tabagismo sobre o crescimento, efeito já bastante estudado, mas também indicam que avaliar e comparar exposição gestacional com pós-gestacional é importante, dado que seus efeitos parecem ser diferentes. O terceiro artigo avaliou o efeito do nível socioeconômico no início da infância e da mobilidade social entre a infância e a adolescência sobre o IMC do nascimento à adolescência. Para avaliar o nível socioeconômico, as famílias foram classificadas em nível econômico alto, médio e baixo, a partir do Critério de Classificação Econômica Brasil. Foi observada expressiva mobilidade social na população, principalmente entre os de menor nível econômico. Houve maior aumento do IMC entre o nascimento e a adolescência entre aqueles de maior nível econômico na infância e aqueles que permaneceram nas classes mais elevadas, indicando que a posição inicial foi o maior determinante das mudanças observadas no IMC. / This thesis consists of three papers that allowed us to evaluate the effect of exposure to smoking during pregnancy and early childhood on linear growth and weight gain from birth to adolescence, and to verify the effect of socioeconomic position in early childhood and social mobility on adiposity until adolescence. For this purpose, we used the data of a cohort of children born between 1994 and 1999 in the city of Cuiabá. They were part of a population-based study conducted with 2,405 children (05 years) who attended one of the ten basic health units selected for vaccination in the city of Cuiabá between 1999 and 2000. Between 2009 and 2011, after approximately 11 years, these children were located through the School Census; thus, 1,716 adolescents aged 10 to 17 years old (71.4% of the population) were reassessed in the public and private schools of Cuiabá, of 18 counties in the state and five other capitals in the country. The mothers were interviewed after vaccination to obtain data regarding their exposure to smoking during pregnancy, passive smoking, socioeconomic status, and anthropometric information. The linear mixed-effects analysis showed the change in height and body mass index (BMI) from birth to adolescence. The first and second articles in this thesis evaluate the effect of exposure to maternal smoking during pregnancy and early childhood on linear growth and BMI from birth to adolescence. Children exposed to maternal smoking during pregnancy and early childhood were shorter from birth to adolescence than the children not exposed. As for adiposity between birth and childhood, the BMI change was similar between children exposed and not exposed to maternal smoking; however, between childhood and adolescence, those exposed only during gestation showed greater gains in BMI. Together, these data not only confirm the deleterious effect of smoking on growth, which has been extensively studied, but also indicate that it is important to evaluate and compare gestational to post-pregnancy exposure because their effects seem to be different. The third paper examines the effect of socioeconomic status in early childhood and social mobility from childhood to adolescence on BMI from birth to adolescence. To assess socioeconomic position, the families were classified into high, medium, and low economic levels based on the Brazil Criterion of economic classification. We observed significant social mobility in the population, especially among the lower economic group. We observed a greater increase in BMI from birth to adolescence among those from higher socioeconomic position in childhood and those who remained in the higher classes, indicating that the starting position was the major determinant of the observed changes in BMI.

O objetivo deste t rabalho é mostrar a eficácia entre as estratégias de controle: sistema de massa ativa regulada (ATMD); tendão; isolamento da base e sistema híb1'ido. A matriz ponderada Q usada no sistema de ATMD é determinada através do método da matriz de amortecimento modificado C e matriz de rigidez modificada K. Para a estrutura modelada com controle híbrido, um algorítmo de controle ótimo com aceleração, velocidade e deslocamento realimentados é proposto. Na estrutura modelada com controle a-Livo por tendão, um algorítmo para calcular o ganho de realimentação ótimo da saída é desenvolvido de um modo simples tal que certo índice de realização prescrito é minimizado. Com a introdução de uma operação matricial especial. o ganho de realimentação ótimo é obtido sistematicamente pela resoluçã.o simultânea e iterativa de equações algébricas lineares. Uma vez conhecido o vetor de controle. é resolvido um problema. diferencial vetorial de valor inicial do tipo.T\a seqüência foram feitas simulações numéricas usando dois tipos de parâmetros estruturais uma estrutura rígida e outra mais flexível. / The purpose of this work is to show the effectiveness of control strategies among the aclive t uned mass damper ATMD system, Active Tendon systern, base-isolation system and hybrid control system. The weighting matrix Q used in the ATMD is determined through a method t hat modifies the damping matrix Õ and the stiffness matrix F;. For the hybrid control system, an optimal-con trol algorithm ·with acceleration: velocity and displacement feedback is proposed. For the active Tendon control system, an algorithm to calculate optimal direct output feedback gai n is developed in a simple fashion such that a certain prescribed performance index is minimized. With the int roduction of a special matrix operation. optimal feedback gain is obtained systematically by solving simultaneously linear algebraic equation iteratively. In the following, numerical somula.tions for two types of structural pa.ra.meters are prcscnted (one is a st iff structure and t he other is a soft structure).

O Monitoramento Acústico Passivo (PAM) submarino refere-se ao uso de sistemas de escuta e gravação subaquática, com o intuito de detectar, monitorar e identificar fontes sonoras através das ondas de pressão que elas produzem. Se diz que é passivo já que tais sistemas unicamente ouvem, sem perturbam o meio ambiente acústico existente, diferentemente de ativos, como os sonares. O PAM submarino tem diversas áreas de aplicação, como em sistemas de vigilância militar, seguridade portuária, monitoramento ambiental, desenvolvimento de índices de densidade populacional de espécies, identificação de espécies, etc. Tecnologia nacional nesta área é praticamente inexistente apesar da sua importância. Neste contexto, o presente trabalho visa contribuir com o desenvolvimento de tecnologia nacional no tema através da concepção, construção e operação de equipamento autônomo de PAM e de métodos de processamento de sinais para detecção automatizada de eventos acústicos submarinos. Foi desenvolvido um equipamento, nomeado OceanPod, que possui características como baixo custo de fabrica¸c~ao, flexibilidade e facilidade de configuração e uso, voltado para a pesquisa científica, industrial e para controle ambiental. Vários protótipos desse equipamento foram construídos e utilizados em missões no mar. Essas jornadas de monitoramento permitiram iniciar a criação de um banco de dados acústico, o qual permitiu fornecer a matéria prima para o teste de detectores de eventos acústicos automatizados e em tempo real. Adicionalmente também é proposto um novo método de detecção-identificação de eventos acústicos, baseado em análise estatística da representação tempo-frequência dos sinais acústicos. Este novo método foi testado na detecção de cetáceos, presentes no banco de dados gerado pelas missões de monitoramento. / Passive Acoustic Monitoring (PAM) refers to the use of systems to listen and record underwater soundscape, in order to detect, track and identify sound sources through the pressure waves that they produce. It is said to be passive as these systems only hear, not put noise in the environment, such as sonars. Underwater PAM has various application areas, such as military surveillance systems, port security, environmental monitoring, development of population density rates of species, species identification, etc. National technology in the field is practically nonexistent despite its importance. In this context, this paper aims to contribute to the national technology development in the field by designing, building, and operating a self-contained PAM equipment, also developing signal-processing methods for automated detection of underwater acoustic events. A device, named \"OceanPod\"which has characteristics such as low manufacturing cost, flexibility and ease of setup and use, intended for scientific, industrial research and environmental control was developed. Several prototypes of the equipment were built and used in several missions at seawaters. These missions monitoring, enabled start creating an acoustic database, which provided the raw material for the automated acoustic events detectors and realtime test. Additionally, it is also proposed a new method of detecting, identifying sound events, based on statistical analysis of the time-frequency representation of the acoustic signals. This new method has been tested in the detection of cetaceans present in the database generated by missions monitoring.

O objetivo deste t rabalho é mostrar a eficácia entre as estratégias de controle: sistema de massa ativa regulada (ATMD); tendão; isolamento da base e sistema híb1'ido. A matriz ponderada Q usada no sistema de ATMD é determinada através do método da matriz de amortecimento modificado C e matriz de rigidez modificada K. Para a estrutura modelada com controle híbrido, um algorítmo de controle ótimo com aceleração, velocidade e deslocamento realimentados é proposto. Na estrutura modelada com controle a-Livo por tendão, um algorítmo para calcular o ganho de realimentação ótimo da saída é desenvolvido de um modo simples tal que certo índice de realização prescrito é minimizado. Com a introdução de uma operação matricial especial. o ganho de realimentação ótimo é obtido sistematicamente pela resoluçã.o simultânea e iterativa de equações algébricas lineares. Uma vez conhecido o vetor de controle. é resolvido um problema. diferencial vetorial de valor inicial do tipo.T\a seqüência foram feitas simulações numéricas usando dois tipos de parâmetros estruturais uma estrutura rígida e outra mais flexível. / The purpose of this work is to show the effectiveness of control strategies among the aclive t uned mass damper ATMD system, Active Tendon systern, base-isolation system and hybrid control system. The weighting matrix Q used in the ATMD is determined through a method t hat modifies the damping matrix Õ and the stiffness matrix F;. For the hybrid control system, an optimal-con trol algorithm ·with acceleration: velocity and displacement feedback is proposed. For the active Tendon control system, an algorithm to calculate optimal direct output feedback gai n is developed in a simple fashion such that a certain prescribed performance index is minimized. With the int roduction of a special matrix operation. optimal feedback gain is obtained systematically by solving simultaneously linear algebraic equation iteratively. In the following, numerical somula.tions for two types of structural pa.ra.meters are prcscnted (one is a st iff structure and t he other is a soft structure).