O reparo em dutos defeituosos é previsto por normas e literatura, porém existe grande espaço para definição dos parâmetros ideais para aplicação prática e avaliação do desempenho destes reparos em fadiga. O presente trabalho tem por objetivo a definição dos parâmetros ideais para aplicação de reparos eficientes do tipo dupla calha sem solda circunferencial e com carregamento externo em escala real em dutos com defeitos de mossa com cava. O reparo é baseado na instalação de duas calhas concêntricas ao duto a ser reparado, preenchendo-se o defeito com resina e aplicando carga de compressão através de atuadores hidráulicos com correntes a fim de induzir tensões compressivas na região do defeito e, por fim, as calhas são unidas longitudinalmente pelo processo de soldagem. Para este trabalho, foi realizada uma modelagem numérica utilizando o método de elementos finitos de modo a simular a reprodução do defeito, ensaios de fadiga sem reparo, parâmetros para aplicação do reparo, ensaios de fadiga com reparo e, por fim, ensaio hidrostático. O procedimento proposto foi a reprodução do defeito, primeiramente o duto foi deformado com uma esfera metálica, de modo a formar uma mossa de profundidade igual a 6 % do diâmetro externo e, em seguida, a cava foi usinada com a utilização de um disco abrasivo. Após a produção do defeito, três amostras foram ensaiadas em fadiga, de modo a produzir uma amostra de referência sem reparo a ser comparada com os corpos de prova com reparo. O reparo dupla calha foi aplicado em duas amostras com defeito, sendo essas então submetidas a ensaios de fadiga. Esses ensaios indicaram que ambas as amostras resistiram a um número de ciclos correspondentes a 100 anos de vida em serviço. Por fim, as amostras reparadas após o ensaio de fadiga foram submetidas a ensaios hidrostáticos até a ruptura, a fim de avaliar a vida remanescente. Ambos os dutos romperam fora da região reparada, com uma pressão 2,1 %, menor que a pressão calculada analiticamente. Como principal resultado, foram obtidos parâmetros ideais para aplicação do reparo dupla calha em dutos com defeito tipo mossa com cava. Os resultados experimentais mostram convergência em relação aos dados do modelo numérico, provando que a modelagem por elementos finitos pode ser uma ferramenta útil no desenvolvimento deste tipo de trabalho. / Defective duct repairs are envisaged by norms and by the literature, yet there is enough space left to define ideal parameters for practical application and performance evaluation of these fatigue repairs. This work’s objective is to define the ideal parameters for the application of efficient repairs in double spouts without circumferential welding and real scale external loading in ducts with dent and gouge defects. The repair is based on the installation of two concentric spouts in the duct, filling the defect with resin and applying compression loading through hydraulic actuators with currents to induce compressive stresses in the defective area. Afterwards, the spouts are united lengthwise through the process of welding. To develop this work, we conducted a numerical modelling by using the finite element method to simulate the reproduction of the defect, as well as fatigue tests with no repairs, parameters for the application of repairs, fatigue tests with repairs, and finally a hydrostatic test. The proposed procedure was the reproduction of the defect. At first the duct was deformed with a metallic sphere, to form a dent whose depth was equal to 6 % of the external diameter and, subsequently, the gouge was machined with the help of an abrasive disk. Following the production of a defect, three samples were tested in fatigue to produce a reference sample without repair which would be compared to the samples with repairs. The double spout repair was applied in two samples with defects, which were then subjected to fatigue tests. These tests showed that both samples resisted to a number of cycles corresponding to a 100-year use lifespan. At last, the samples repaired after fatigue tests were subjected to hydrostatic tests until rupture, in order to evaluate their remaining lifespan. Both ducts ruptured outside of the repaired region, with a stress rate of 2.1 %, lower than the stress calculated analytically. The main result of this study was obtaining ideal parameters for the application of double spout repair in ducts with dents and gouge defects. The experimental results show convergence in relation to the numerical model data, proving that finite element modelling can be a useful tool when conducting this kind of work.

abstract: Semiconductor device scaling has kept up with Moore's law for the past decades and they have been scaling by a factor of half every one and half years. Every new generation of device technology opens up new opportunities and challenges and especially so for analog design. High speed and low gain is characteristic of these processes and hence a tradeoff that can enable to get back gain by trading speed is crucial. This thesis proposes a solution that increases the speed of sampling of a circuit by a factor of three while reducing the specifications on analog blocks and keeping the power nearly constant. The techniques are based on the switched capacitor technique called Correlated Level Shifting. A triple channel Cyclic ADC has been implemented, with each channel working at a sampling frequency of 3.33MS/s and a resolution of 14 bits. The specifications are compared with that based on a traditional architecture to show the superiority of the proposed technique. / Dissertation/Thesis / Ph.D. Electrical Engineering 2012

Naturally occurring arsenic in ground water is currently threatening millions of people’s lives in Bangladesh and has emerged as one of the world’s largest water pollution and environmental disasters. Various studies have been conducted in order to find a solution to the problem and several mitigation projects have been conducted with various results. In many cases the mitigation options provided have failed in terms of sustainability, why there is an impatient drive to find the solution that can solve the problem permanently. Since technical solutions appear to be hard to transform into practical implementation many professionals are advocating the use of public participation in sustainable project planning and implementation in order to make the project successful. This Minor Field Study focuses on how an environmental problem can be managed through social processes. The main aim of this study is to investigate peoples’ experiences of public participation and project planning from two rural pipeline water supply projects and discuss how these experiences relate to how ideas about public participation might be used for sustainable project planning. To do this I have studied three key groups of actors: national development professionals, project professionals and local project beneficiaries. The aim is also to get a deeper understanding of how public participation within water supply management can be used and further developed for project sustainability. The results show that the implementing organisation has used a project implementation plan with a vision that public participation motivated by sustainability and cost-efficiency will lead to a process towards collective action. The objective is that the users, through joint ownership, takes full responsibility for the project and its future planning. To enable this, learning is a prerequisite given that without understanding and knowledge of how to operate the water supply system, the project and the system will fall short. A learning platform has also been found as a prerequisite for maintaining of public participation, and for interest and motivation of being involved at all. The theory argues for the importance of involvement of all for a sustainable project process, nevertheless is this not made possible in reality. Due to socio-cultural traditions where women are not accepted to attend public meetings or be involved in decision-making, the empowering process that public participation might facilitate, have been neglected. Further have those who are incapable of paying regularly for access to fresh drinking water been excluded from the projects. To attain the efficient bottom-up action wanted to achieve project sustainability, empowerment in combination with public participation is necessary. An improved methodology of how public participation can be integrated in project planning is compulsory, why more practical experience and continuous project evaluations is needed.

A morfologia matemática fornece ferramentas poderosas para a realização de análise de imagens em baixo nível e tem encontrado aplicações em diversas áreas, tais como: visão robótica, inspeção visual, medicina, análise de textura, entre outras. Muitas dessas aplicações requerem processamento em tempo real e para sua execução de forma eficiente freqüentemente é utilizado hardware dedicado. Também, a tarefa de projetar operadores morfológicos manualmente para uma dada aplicação não é trivial na prática. A programação genética, que é um ramo relativamente novo em computação evolucionária, está se consolidando como um método promissor em aplicações envolvendo processamento de imagens digitais. Seu objetivo primordial é descobrir como os computadores podem aprender a resolver problemas sem, no entanto, serem programados para essa tarefa. Essa área ainda não foi muito explorada no contexto de construção automática de operadores morfológicos. Assim, neste trabalho, desenvolve-se e implementa-se uma arquitetura original, de baixo custo, reconfigurável por meio de instruções morfológicas e lógicas geradas automaticamente através de uma aproximação linear baseada em programação genética, visando-se o processamento morfológico de imagens em tempo real utilizando FPGAs de alta complexidade, com objetivos de filtragem, reconhecimento de padrões e emulação de filtros desconhecidos de softwares comerciais, para citar somente algumas aplicações. Exemplos de aplicações práticas envolvendo imagens binárias, em níveis de cinza e coloridas são fornecidos e seus resultados são comparados com outras formas de implementação. / Mathematical morphology supplies powerful tools for low level image analysis, with applications in robotic vision, visual inspection, medicine, texture analysis and many other areas. Many of the mentioned applications require dedicated hardware for real time execution. The task of designing manually morphological operators for a given application isnot always a trivial one. Genetic programming is a relatively new branch of evolutionary computing and it is consolidating as a promising method for applications of digital image processing. The main objective of genetic programming is to discover how computers can learn to solve problems without being programmed for that. In the literature little has been found about the automatic morphological operators construction using genetic programming. In this work, the development of an original reconfigurable architecture using logical and morphological instructions generated automatically by a linear approach based on genetic programming is presented. The developed architecture is based on Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) and has among the possible applications, image filtering, pattern recognition and filter emulation. Binary, gray level and color image practical applications using the developed architecture are presented and the results are compared with other implementation techniques.

O dimensionamento de sistemas de transporte hidráulico de polpas minerais exige especial atenção à medida que partículas grossas apresentam um comportamento de sedimentação no interior dos tubos. Dentro desta situação, a velocidade de transporte da polpa mineral deve ter magnitude suficiente para suspender e transportar os sólidos, evitando que os mesmos se depositem na base da tubulação. O bombeamento de polpas minerais em tubos horizontais contendo partículas grossas constituiu o objeto desta tese. Um levantamento sobre a literatura corrente foi realizado e, através de procedimentos experimentais, obteve-se um banco de dados para o modelamento da velocidade crítica (VC), isto é, a velocidade mínima em que ocorre a formação de um leito móvel na base do tubo, apresentando magnitude ligeiramente superior à velocidade de deposição VD, caracterizada pelo início da deposição das partículas na base dos dutos. Para a realização dos ensaios, foram construídas duas unidades experimentais de bombeamento de polpa mineral, onde foram estudadas as seguintes variáveis: i) gradiente de pressão por metro de tubo horizontal (\'delta\'P/L), ii) velocidade média do fluxo (V), iii) perfil de concentração de sólidos ao longo da seção transversal, iv) fator de forma através da função de esfericidade das partículas (\'psi\'), v) densidade do sólido e do líquido, vi) concentração volumétrica dapolpa mineral, vii) granulometria dos sólidos e viii) diâmetro da tubulação. A primeira unidade experimental foi montada com tubulação em PVC transparente de diâmetro interno de 25,4mm e a segunda unidade foi construída em PVC branco com um trecho de 2m em acrílico transparente, apresentando diâmetro interno de 50,8mm. A velocidade critica (VC) para cada condição estudada foi determinada visualmente, através das seções transparentes da tubulação. As amostras utilizadas neste trabalho foram: concentrados de apatita e hematita e o mineral quartzo. As frações granulométricas estudadas foram inseridas em duas classes de tamanho, sendo a primeira classe passante em 297µm e retida em 249µm e a segunda classe passante em 149µm e retida em 105µm. Os resultados permitiram determinar um novo modelo semiempírico para VC, alcançando desvios menores que 10% para as velocidades preditas em relação aos valores de velocidades observadas experimentalmente. / The design of hydraulic systems of slurry transport demands a special attention due to coarse particles present a settling behavior inside the pipes. In this situation, the transport velocity should have order of magnitude sufficient to promote the suspension and the transport of particles, avoiding the solids deposition at the bottom of pipe. The transport of mineral slurries containing coarse particles was the primary goal of the thesis. A survey of the available literature was done and through the experimental tests could be possible to raise a data bank in order to develop a new best fit correlation for the critical velocity (VC) which included the particle shape effect, through the sphericity function. VC could be defined as the minimum velocity where a moving bed of particles takes place at the bottom of the horizontal pipe and it is slightly above the deposition velocity VD, which could be characterized by a bed of stationary particles at the bottom of pipe. The research was conducted using two recirculating pipe test rigs with transparent PVC pipe of 25.4mm and 50.8mm internal diameter with slurry concentrations from 8% up to 27% by volume. The material used was apatite and hematite concentrates and quartz mineral, clustered in two classes of size range (-0.297+0.210mm; -0.149+0.105mm), where the variables were: i) Head losses per meter of horizontal pipe (\'delta\'P/L), ii) Mean transport velocity (V), iii) solids distribution profile, iv) particle shape effect, through the sphericity function (\'psi\'), v) density of particles and liquid, vi) Volumetric concentration of slurries, vii) particles size and viii) pipe diameter. The critical velocity (VC), for each studied condition, was visually determined through the transparent sections of the pipes. The results have yielded a new semi empirical model to predict the critical velocity, yielding a deviation of less than 10% from the observed values of experimental data for VC.

Métodos acurados de avaliação de tenacidade à fratura, incluindo curvas de resistência ao rasgamento dúctil de juntas soldadas de dutos e risers rígidos, tornam-se essenciais em procedimentos de avaliação de defeitos em regiões de soldas e zonas termicamente afetadas, nas quais defeitos não detectados podem se propagar devido às grandes tensões e deformações envolvidas na instalação e/ou operação dessa classe de estruturas. Este trabalho apresenta uma investigação experimental da tenacidade à fratura de uma junta soldada de um duto rígido de aço API 5L X80 (curvas J-Ãa). A motivação para este trabalho decorre da demanda crescente na aplicação de dutos de alta resistência na indústria de óleo e gás, em particular dutos submarinos e risers rígidos em catenária. Para tal, foram empregados corpos de prova de tração SE(T) fixados por garras, e flexão três pontos SE(B) contendo entalhe no centro da solda, para determinação das curvas J-R pelo método do corpo de prova único utilizando a técnica da flexibilidade no descarregamento, além das funções de flexibilidade e fatores n referentes aos corpos de prova SE(T) e SE(B) em função do nível de dissimilaridades mecânicas, o que permite obter valores mais assertivos das propriedades de tenacidade à fratura de juntas soldadas. / Accurate measurements of fracture resistance properties, including crack growth resistance curves for pipeline girth welds, become essential in defect assessment procedures of the weldment region and the heat affected zone, where undetected crack-like defects (such as lack of penetration, deep undercuts, root cracks, etc.) may exhibit further crack extension due to high tensile stresses and strains during installation and in-service operation. This work presents an investigation of the ductile tearing properties for a girth weld made of an API 5L X80 pipeline steel using experimentally measured crack growth resistance curves (J-Ãa curves). Use of these materials is motivated by the increasing demand in the number of applications for manufacturing high strength pipes for the oil and gas industry including marine applications and steel catenary risers. Testing of the pipeline girth welds utilized sidegrooved, clamped SE(T) specimens and 3P bend SE(B) specimens with a weld centerline notch to determine the crack growth resistance curves based upon the unloading compliance (UC) method using a single specimen technique. Recently developed compliance functions and n-factors applicable for SE(T) and SE(B) fracture specimens with homogeneous material and overmatch welds are introduced to determine crack growth resistance data from laboratory measurements of load-displacement records. This experimental characterization provides additional toughness data which serve to evaluate crack growth resistance properties of pipeline girth welds using SE(T) and SE(B) specimens with weld centerline cracks.

O gás natural é uma fonte alternativa ao petróleo. É uma fonte de energia considerada mais limpa e segura dentre as fontes de energias não renováveis e, por isso, vem aumentando sua participação na matriz energética. Deste modo, impulsionou a criação e ampliação de diversas malhas de gasodutos. O objetivo do presente trabalho é simular redes de gasodutos utilizando ferramentas computacionais disponíveis no mercado. O HYSYS® foi adequado para simular longos gasodutos lineares. Portanto, a estratégia sequencial modular foi adequada para estas configurações. Contudo, não apresentaram bons resultados para redes. O software gratuito iiSE apresenta bons resultados para redes complexas, comprovando que os softwares orientados a equações são mais apropriados para sistemas com paralelismo. / Natural gas is an alternative source for oil. It is an energy source considered more clean and safe among the non-renewable energy sources and, therefore, its participation is increasing in the energy matrix. In this way, spurred the creation and expansion of several meshes of pipelines. The objective of this study is to simulate gas pipeline networks using computational tools available on the market. The HYSYS ® was suitable to simulate long linear gas pipelines. Therefore, the sequential modular strategy was appropriate for these settings. However, did not provide good results for networks. The free software iiSE presents good results for complex networks, proving that the software orixented to equations are more suitable for systems with parallelism.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:53:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo1931_1.pdf: 3171518 bytes, checksum: 18e05da39f750dea38eaa754f1aa4735 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Atualmente, com o aumento do poder computacional e os estudos em usabilidade, sistemas de tempo real e foto-realismo, os requisitos de qualquer sistema de computador são mais complexos e sofisticados. Sistemas de Realidade Aumentada não são exceção em sua tentativa de resolver problemas da vida real do usuário com um nível reduzido de risco, tempo gasto ou complexidade de aprendizado. Tais sistemas podem ser classificados como baseados em marcadores ou livres de marcadores. O papel essencial da realidade aumentada sem marcadores é evitar o uso desnecessário e indesejável de marcadores nas aplicações. Para atender à demanda por tecnologias de realidade aumentada robustas e não-intrusivas, esta dissertação propõe uma cadeia de execução para o desenvolvimento de aplicações de realidade aumentada sem marcadores, especialmente baseadas na técnica de recuperação da estrutura a partir do movimento em tempo real

Orientadores: Arnaldo Vieira Moura, Cid Carvalho de Souza / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-16T11:05:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_TonyMinoruTamura_M.pdf: 1334472 bytes, checksum: c53fc4d807764c31b73609102203a039 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Um conjunto de órgãos distribuidores de derivados de petróleo, incluindo refinarias e terminais, possuem demandas locais e produções de diferentes produtos ao longo de um dado horizonte de tempo. No entanto, pode não haver estoque local de algum produto para satisfazer a demanda correspondente, ou pode não haver espaço nos tanques para estocar uma produção local. Isso leva à necessidade de transporte dos derivados de petróleo entre os órgãos. Dentre os diversos modais, a rede de oleodutos é a melhor opção considerando-se custos e riscos ambientais. Em vista de sua grande complexidade operacional, um uso adequado da rede necessita de um planejamento tático composto mensalmente, e de um agendamento detalhado das operações, cobrindo poucos dias, e que deve ser atualizado diariamente. Tanto o planejamento mensal quanto o agendamento diário devem respeitar um grande conjunto de restrições, envolvendo a capacidade dos tanques, taxas de vazões nos oleodutos, níveis de estoques, dentre outras. Esta dissertação apresenta uma formalização do problema, desenvolvida em dois estágios, representado o planejamento mensal e o agendamento diário. O problema de planejamento recebeu um tratamento inicial heurístico seguido de uma modelagem por fluxo em redes, enquanto o agendamento diário utilizou programação por restrições. Os modelos foram testados sobre dados fornecidos pela companhia brasileira de petróleo Petrobras. Essas instâncias possuem uma das topologias mais complexas quando comparadas a outras redes encontrada na literatura aberta. Os resultados demonstram melhorias significativas sobre a resolução manual desses problemas / Abstract: A set of oil derivative distribution depots, including refineries and terminals, have local demands for and productions of different products in a given time horizon. However, there may be not enough local stock of some product to satisfy the corresponding demand, or there may not be enough tank capacity to stock the local production. This brings the need for transportation of oil derivatives between the depots. Among many transportation modes, the network of pipelines is one of the best options when considerying cost and environment risks. In order to adequately operate the pipeline network, a two phase planning strategy is developed. First, a tactical pumping plan is composed monthly and, secondly, a more detailed operational schedule, spanning a few days, is updated daily. Both the tactical and tghe operational plannings must satisfy a large set of operation constraints, involving many restrictions, such as tanks capacities, pipeline flow rates, and stock levels. This dissertation provides a formalization for the problem along with a decomposition of it in two stages, representing the monthly planning and operational schedule. The tactical stage is solved by applying a heuristic and then with a network flow model, while the operational schedule uses constraing programming. Our model treats the oil pipeline network that is operated by the Brazilian oil company Petrobras. This is one of the most complex and large topologies when compared to other networks treated in the open literature. The model was tested with real-world instances and showed significant improvements over human planning / Mestrado / Ciência da Computação / Mestre em Ciência da Computação

Made available in DSpace on 2015-04-11T13:52:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao-Viviane da Silva Costa Novo.pdf: 5995852 bytes, checksum: 2021e6a6137ce093660155d3f6855ff6 (MD5) Previous issue date: 2008-04-01 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This paper seeks to demonstrate the social and economic benefits received by indigenous inhabitants of the region influence the Coari-Manaus Pipeline, in particular the Community of Indigenous Sahu-apé, formed by ethnic Indians of the Sateré-Mawé. It is known that indigenous communities are struggling with great difficulty to maintain their cultural traditions. And these difficulties are accentuated when they have to live on the fringes of a society with habits and values of their completely different, putting at risk the very survival of the community. Thus it is that, through a policy of attention to the needs of some indigenous communities located in the area of influence of the program pipeline Coari-Manaus, the Governments Federal, State and Municipal establishing an allocation of resources, of that program, to meet the demands of those communities, in particular the Community of Indigenous Sahu-apé, which will be addressed with greater emphasis in this work. Thus, can say these communities now have to keep the peace and to disseminate their culture without interference from the surrounding society, because the program provided that independence, even with the recognition and settlement of the land where they live as an Indigenous Land, as will be shown throughout this work. / Este trabalho busca demonstrar os benefícios sociais e econômicos recebidos pelos indígenas habitantes da região de influência do Gasoduto Coari-Manaus, em especial a Comunidade Indígena de Sahu-apé, formada por índios da etnia Sateré-Mawé. Sabe-se que as comunidades indígenas vêm lutando com muita dificuldade para manter suas tradições culturais. E essas dificuldades se acentuam quando elas têm que conviver à margem de uma sociedade com hábitos e valores completamente distintos dos seus, colocando em risco a própria sobrevivência da comunidade. Assim é que, por meio de uma política de atendimento às necessidades de algumas comunidades indígenas situadas na área de influência do Programa Gasoduto Coari-Manaus, os Governos Federal, Estadual e Municipal estabelecem uma alocação de recursos, do referido Programa, para atender as demandas dessas comunidades, em especial a Comunidade Indígena de Sahu-apé, que será abordada com maior ênfase neste trabalho. Por fim, pode-se dizer que essas comunidades já têm a tranqüilidade para manter e até divulgar sua cultura, sem ingerência da sociedade envolvente, uma vez que o Programa propiciou essa independência, inclusive com o reconhecimento e regularização da terra onde eles vivem como sendo uma Terra Indígena, conforme será demonstrado ao longo deste trabalho.