Submitted by Hellen Luz (hellencrisluz@gmail.com) on 2017-10-05T17:23:22Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AnaliseComparativaPropriedades.pdf: 4858742 bytes, checksum: 37cfbac1727554800e29086a72f9b909 (MD5) / Rejected by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br), reason: on 2017-10-10T17:05:40Z (GMT) / Submitted by Hellen Luz (hellencrisluz@gmail.com) on 2017-10-16T15:42:03Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AnaliseComparativaPropriedades.pdf: 4858742 bytes, checksum: 37cfbac1727554800e29086a72f9b909 (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2017-10-16T16:44:32Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AnaliseComparativaPropriedades.pdf: 4858742 bytes, checksum: 37cfbac1727554800e29086a72f9b909 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-16T16:44:32Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AnaliseComparativaPropriedades.pdf: 4858742 bytes, checksum: 37cfbac1727554800e29086a72f9b909 (MD5) Previous issue date: 2012-12-14 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Este trabalho apresenta uma análise comparativa das propriedades ressonantes de nanopartículas e de nanoantenas bowtie de ouro com novas geometrias triangulares. As geometrias propostas são as seguintes: geometrias triangulares com lados encurvados e geometrias triangulares com um dos seus vértices formado por três pontas. As propriedades investigadas são as respostas ressonantes, as distribuições espaciais do campo elétrico próximo e os comprimentos de onda ressonantes. A densidade de corrente dentro das nanoestruturas também é analisada para melhor entendimento do realce do campo elétrico próximo. Para o caso das nanoantenas bowtie, a pesquisa também é focada no estudo da influência de um substrato de dióxido de silício nas suas propriedades ressonantes e no estudo das suas características na região de campo distante (seção reta de espalhamento e diagrama de radiação). Os resultados numéricos são obtidos nas regiões do visível e do infravermelho próximo do espectro eletromagnético, simulados pela técnica de integração finita. Para as nanopartículas isoladas, esses resultados mostram que as geometrias sugeridas possuem intensidade de campo elétrico próximo em torno de 160% mais alta e comprimento de onda ressonante 15% deslocado para o vermelho, comparadas com a geometria triangular equilateral. Já no caso das nanoantenas bowtie, as novas geometrias possuem intensidade de campo elétrico próximo em torno de 90% mais alta e comprimento de onda ressonante 15% deslocado para o azul, comparadas com a nanoantena bowtie triangular equilateral. Os resultados deste trabalho podem servir para modelagem, fabricação e projeto de nanopartículas e de nanoantenas bowtie de ouro para diferentes aplicações, tais como microscopia e sensores de fibra óptica. / This work presents a comparative analysis of the resonant properties of gold nanoparticles and gold bowtie nanoantennas with new triangular geometries. The proposed geometries are as follows: the curved side triangular ones and the triangular geometries with one corner formed by three tips. The investigated properties are the resonant responses, the spatial distributions of the electric near-field and the resonant wavelengths. The current density inside the nanostructures is also analysed for better understanding of the electric near-field enhancement. For the case of bowtie nanoantennas, the research is also focused on the study of the influence of a silicon dioxide substrate on their resonant properties and on the study of their characteristics in the far-field region (scattering cross section and radiation pattern). The numerical results are obtained in the visible and near infrared regions of the electromagnetic spectrum, simulated by the finite integration technique. For isolated nanoparticles, these results show that the suggested geometries have electric near-field intensity around 160% higher and resonant wavelength redshifted by 15%, as compared to the equilateral triangular geometry. In the case of bowtie nanoantennas, the new geometries have electric near-field intensity 90% higher and resonant wavelength blueshifted by 15%, as compared to the triangular equilateral bowtie nanoantenna. The results of this work can serve for modeling, fabrication and designing of gold nanoparticles and gold bowtie nanoantennas for different applications, for example, microscopy and optical fibre sensors.

A dinâmica sedimentar sobre um trecho da plataforma continental leste brasileira foi analisada através da abordagem combinada entre a análise do clima de ondas (WAVEWATCH III), modelagem da propagação das ondas para águas rasas (MIKE 21 SW) e aplicação de equações que estimam o transporte de partículas em função da tensão de cisalhamento causada pelas ondas sobre o fundo marinho. Assim, baseado no clima de ondas da região, são estimados os potenciais de mobilidade sedimentar como resposta a diversas condições forçantes. O clima de ondas em frente a Ilhéus é caracterizado pela predominância de ondas do quadrante leste (60%), com 20% provenientes de sudeste e 15% de sul. Em frente a Caravelas, o espectro de ondas é caracterizado por 40% de ondas de leste, 15% do quadrante sudeste e 35% provenientes de sul. O clima de ondas é influenciado pelas descontinuidades na largura da plataforma continental nesse trecho da costa, atenuando a influência das ondas de swell provenientes do quadrante sul em frente a Ilhéus. Os resultados indicam mobilidade sedimentar até 50 m de profundidade na plataforma de Ilhéus e até 20 m na plataforma de Abrolhos ao longo do ano, no entanto, eventos esporádicos mais energéticos são capazes de mobilizar sedimentos até cerca de 200 m de profundidade na plataforma de Ilhéus e até 100 m na plataforma de Caravelas. A mobilidade de partículas de maiores dimensões, como os rodolitos da plataforma de Abrolhos, maior campo de rodolitos conhecido do mundo, foi analisada através do parâmetro de Shields, que leva em consideração tamanho e densidade das partículas. Os resultados indicam que a mobilidade dos rodolitos de Abrolhos está principalmente condicionada pela ocorrência de eventos mais energéticos, especialmente no outono. As regiões com maior mobilidade são a porção norte, próxima a quebra da plataforma e a porção centro-sul da plataforma, ambas com profundidades entre 20 e 40 m. O detalhamento do conhecimento sobre o transporte de sedimentos na plataforma continental leste brasileira contribui para o entendimento na dinâmica sedimentar na região. A morfologia complexa da plataforma, combinada com o clima de ondas incidente, são fatores fundamentais no potencial de mobilização de sedimentos. / The sedimentary dynamics on a stretch of the Brazilian continental shelf was analyzed through a combined approach between wave climate analysis (WAVEWATCH III), shallow water wave propagation modeling (MIKE 21 SW) and equations estimating the transport of particles as a function of bed shear stress by the waves. Thus, based on the wave climate of the region, sediment mobility potentials are estimated in response to several forcing conditions. Wave climate is characterized by the predominance of east waves in front of Ilhéus (60%), 20% from southeast quadrant and 15% from south. In front of Caravelas a wave spectrum is characterized by 40% from east quadrant, 15% from southeast and 35% from south. Continental shelf width discontinuity influences wave climate at Ilhéus, attenuating waves from south quadrant. The results indicate sediment mobility up to 50 m depth on the Ilhéus shelf and up to 20 m on the Abrolhos shelf along the entire year; however, more sporadic energetic events are able to mobilize sediments up to 200 m depth on the Ilhéus shelf and up to 100 m on the Caravelas shelf. Larger particle mobility, such as the rhodoliths of the Abrolhos shelf, the largest known rhodolite field in the world, was analyzed using the Shields parameter, which takes into account particle size and density. The results indicate that the mobility of Abrolhos rhodolites is mainly conditioned by the occurrence of more energetic events, especially in autumn. The regions with the greatest mobility are the northern portion, near the shelf break and the center-south portion of the shelf, both with depths between 20 and 40 m. The detailed knowledge on sediment transport in the Brazilian continental shelf contributes to the understanding of sedimentary dynamics in the region. The complex morphology of the continental shelf, combined with the incident wave climate, are fundamental factors in sediment mobilization potential.

Em nossas escolas a relação ensino-aprendizagem, na maioria das vezes, restringe-se à tentativa de atingir o objetivo dos alunos obterem grau suficiente para serem aprovados no final do ano, sem haver maior preocupação com a aprendizagem significativa e contextualizada dos conteúdos ensinados, e com a interação social que promova a discussão dos assuntos estudados. Apresentamos uma proposta de ensino utilizando o radioamadorismo como tema motivador, em uma tentativa de melhor qualificar o aprendizado de Física. Adotamos como referencial as teorias de aprendizagem significativa, de David Ausubel, e da interação social, de Lev Vygotsky. O projeto, a montagem de uma estação radioamadora para fins educacionais, em especial para o ensino da Física, foi aplicado no segundo semestre de 2010, com a participação voluntária de alunos da série final do ensino fundamental e das três séries do nível médio do Colégio Militar de Porto Alegre, na modalidade ensino extracurricular, no contraturno do horário regular das aulas. É apresentado um relato da experiência e dos resultados alcançados, além de um texto-guia facilitador do professor que se interessar em reproduzir experiência semelhante. / In our schools, the teaching-learning relationship, in most cases, is limited to the attempt of achieving the students approval at the end of the year, with no concern about meaningful and contextual learning and the social interaction that promotes discussion of the physics content. We present a proposal to physics education by using ham radio as a motivational theme. We adopt the theories of meaningful learning, by David Ausubel, and social interaction, by Lev Vygotsky. The project, the assembling of a ham radio station for educational purposes, particularly in physics, was applied in the second half of 2010, with voluntary participation of high school students from Colégio Militar de Porto Alegre, in the form of extracurricular education at the opposite turn of their regular classes. It is presented a report of the experience and its outcomes, as well as a guide for the teacher interested to replicate a similar educational experience.

Em nossas escolas a relação ensino-aprendizagem, na maioria das vezes, restringe-se à tentativa de atingir o objetivo dos alunos obterem grau suficiente para serem aprovados no final do ano, sem haver maior preocupação com a aprendizagem significativa e contextualizada dos conteúdos ensinados, e com a interação social que promova a discussão dos assuntos estudados. Apresentamos uma proposta de ensino utilizando o radioamadorismo como tema motivador, em uma tentativa de melhor qualificar o aprendizado de Física. Adotamos como referencial as teorias de aprendizagem significativa, de David Ausubel, e da interação social, de Lev Vygotsky. O projeto, a montagem de uma estação radioamadora para fins educacionais, em especial para o ensino da Física, foi aplicado no segundo semestre de 2010, com a participação voluntária de alunos da série final do ensino fundamental e das três séries do nível médio do Colégio Militar de Porto Alegre, na modalidade ensino extracurricular, no contraturno do horário regular das aulas. É apresentado um relato da experiência e dos resultados alcançados, além de um texto-guia facilitador do professor que se interessar em reproduzir experiência semelhante. / In our schools, the teaching-learning relationship, in most cases, is limited to the attempt of achieving the students approval at the end of the year, with no concern about meaningful and contextual learning and the social interaction that promotes discussion of the physics content. We present a proposal to physics education by using ham radio as a motivational theme. We adopt the theories of meaningful learning, by David Ausubel, and social interaction, by Lev Vygotsky. The project, the assembling of a ham radio station for educational purposes, particularly in physics, was applied in the second half of 2010, with voluntary participation of high school students from Colégio Militar de Porto Alegre, in the form of extracurricular education at the opposite turn of their regular classes. It is presented a report of the experience and its outcomes, as well as a guide for the teacher interested to replicate a similar educational experience.

Em nossas escolas a relação ensino-aprendizagem, na maioria das vezes, restringe-se à tentativa de atingir o objetivo dos alunos obterem grau suficiente para serem aprovados no final do ano, sem haver maior preocupação com a aprendizagem significativa e contextualizada dos conteúdos ensinados, e com a interação social que promova a discussão dos assuntos estudados. Apresentamos uma proposta de ensino utilizando o radioamadorismo como tema motivador, em uma tentativa de melhor qualificar o aprendizado de Física. Adotamos como referencial as teorias de aprendizagem significativa, de David Ausubel, e da interação social, de Lev Vygotsky. O projeto, a montagem de uma estação radioamadora para fins educacionais, em especial para o ensino da Física, foi aplicado no segundo semestre de 2010, com a participação voluntária de alunos da série final do ensino fundamental e das três séries do nível médio do Colégio Militar de Porto Alegre, na modalidade ensino extracurricular, no contraturno do horário regular das aulas. É apresentado um relato da experiência e dos resultados alcançados, além de um texto-guia facilitador do professor que se interessar em reproduzir experiência semelhante. / In our schools, the teaching-learning relationship, in most cases, is limited to the attempt of achieving the students approval at the end of the year, with no concern about meaningful and contextual learning and the social interaction that promotes discussion of the physics content. We present a proposal to physics education by using ham radio as a motivational theme. We adopt the theories of meaningful learning, by David Ausubel, and social interaction, by Lev Vygotsky. The project, the assembling of a ham radio station for educational purposes, particularly in physics, was applied in the second half of 2010, with voluntary participation of high school students from Colégio Militar de Porto Alegre, in the form of extracurricular education at the opposite turn of their regular classes. It is presented a report of the experience and its outcomes, as well as a guide for the teacher interested to replicate a similar educational experience.

Orientador: Euclides de Mesquita Neto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T18:42:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barros_RenatoMarquesde_M.pdf: 29996661 bytes, checksum: 4ad59a26788d8dfab7be1c94a4ccce46 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Este trabalho apresenta uma revisão e uma implementação numérica do método dos elementos finitos (MEF) no qual foram incluídos os chamados ¿elementos infinitos¿ visando a modelagem da condição de radiação de Sommerfeld ou do amortecimento geométrico em meios contínuos (visco-) elastodinâmico sem regime estacionário e cujos domínios são ilimitados. Após uma revisão geral sobre os tipos de elementos infinitos, o trabalho aborda formulações e implementações de elementos infinitos unidimensionais. Em particular são discutidos os elementos de decaimento exponencial e de mapeamento. Suas propriedades são investigadas através da modelagem da propagação de ondas em colunas ilimitadas de seção transversal variável, cônica e exponencial. Uma análise dos elementos infinitos propostos para tratamento de problemas multidimensionais segue à revisão da teoria da propagação de ondas em meios (visco-)elastodinâmicos. A análise bidimensional contida no trabalho utiliza um elemento de decaimento exponencial. As propriedades deste elemento são discutidas através da simulação da dinâmica de fundações rígidas, superficiais e engastadas, interagindo com solos modelados como semi-espaço, homogêneo e estratificado. Estas análises, de caráter inovador, revelam que o elemento escolhido é capaz de reproduzir acuradamente o comportamento de ondas não refletidas, se propagando ao infinito, ou seja a condição de radiação ou amortecimento geométrico / Abstract: The present thesis reports an overview and a numerical implementation of the Finite Element Method (FEM) in wich the so called ¿infinite elements¿ are included to model the Sommerfeld's radiation condition or the geometric damping in the stationary response of unbounded (visco-) elastic domains. Initially one dimensional infinite elements are formulated and implemented. The properties of the exponencial decay type and the mapping elements are investigated by means of the stationary response of semi-infinitecolumns of variable cross-section, conical and exponential. In the sequence the main issues of multidimensional (visco-) elastic wave propagation are presented, followed by a revision of the proposed infinite elements for two-and three dimensional analysis. For the two dimensional case a exponential decay type element is formulated and implemented. The properties of the 2D element are discussed on hand of the dynamic analysis of rigid foundations, surface and embeded, interacting with homogeneous and layered half-spaces. This rather innovative analysis reveals that the considered element is able to model accurately the rdiation condition on homogeneous and stratified unbounded domains / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: José Maria Campos dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-27T14:11:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nobrega_EdilsonDantas_M.pdf: 12912450 bytes, checksum: 790ec696a10ed45d5c22747b666dea61 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A fim de superar as limitações atuais na análise dinâmica de estruturas em médias e altas frequências e tirando proveito da natureza periódica de muitas destas estruturas, nos últimos anos, foram desenvolvidos métodos de guia de ondas. São modelos obtidos a partir de fatias das guia de ondas e modeladas pelo Método dos Elementos Finitos (MEF) e pelo Método do Elemento Espectral (SEM), também conhecidos como Método de Propagação de Ondas por Elementos Finitos (Wave Finite Element Method - WFEM) e Método de Propagação de Ondas por Elementos Espectrais (Wave Spectral Element Method - WSEM), respectivamente. Exemplos de guia de ondas podem ser encontrados em diferentes tipos de estruturas tais como, os trilhos de trem, tubulações e até mesmo em estruturas complexas tipo a fuselagem de um avião e outras. Este trabalho apresenta uma extensão destes métodos de guias de ondas para a modelagem com elementos de barra de alta ordem. Os métodos foram implementados computacionalmente em códigos Matlab e os resultados são comparados com os do Método do Elemento Espectral (Spectral Element Method - SEM), do Método dos Elementos Finitos e com os do modelo analítico da Placa de Rayleigh-Lamb. Três elementos de barra de alta ordem são formulados: o modelo de Love (ou de Um modo), o modelo de Mindlin-Herrmann (ou de Dois modos) e o modelo de Doyle (ou de Três modos). O método é avaliado através de exemplos simulados computacionalmente e os resultados são analisados e comparados com aqueles da literatura / Abstract: In order to overcome the current limitations in the dynamic analysis of structures at middle and high frequencies and taking advantage of the periodic nature of many of these structures, in recent years, waveguide methods were developed. Models are obtained from slices of patterned waveguides, were developed by Finite Element Method (FEM) and Spectral Element Method, also known as Wave Finite Element Method - WFEM and Wave Spectral Element Method - WSEM. Examples of waveguides can be found in different types of structures such as the railroad tracks, pipelines and even complex structures like the fuselage of an airplane and others. This work presents an extension of these waveguides methods to model high order rod elements. The methods were implemented in Matlab codes and the results are compared with Spectral Element Method - SEM, Finite Element Method and the analytical Rayleigh-Lamb plate model. Three high order bar elements are formulated: the Love's model (or one mode), the Mindlin-Herrmann's model (or two modes) and the Doyle's model (or three modes). The method is evaluated through computationally simulated examples and the results are analyzed and compared with those of the literature / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Em telecomunicações é utilizada uma grande variedade de modelos de propagação para prever a intensidade do sinal de recepção num enlace de rádio. Os resultados dos modelos empíricos e dos modelos baseados em simplificações do problema eletromagnético apresentam, em geral, grande discrepância entre si, na análise do fenômeno de propagação. Por exemplo, o modelo de dois raios, que prevê atenuação de enlace com variação de 40 dB/década, na região de campo distante da antena de transmissão, quando colocada a uma certa altura da superfície de um solo condutor perfeito. Já o modelo empírico de Okumura-Hata exibe, para as mesmas condições geométricas, mas para solo de condutividade finita, uma variação da atenuação de enlace de 30 dB/década. Neste trabalho propõe-se uma calibração do modelo de dois raios para aumentar sua aderência aos resultados obtidos por Okumura-Hata num cenário real na faixa de frequências de 450MHz a 1900MHz para comprimentos de enlace entre 1 km e 20 km. Os resultados obtidos com o modelo proposto são comparados com os obtidos através de outros modelos apresentando boa aderência verificada através de uma comparação numérica particularmente com o modelo Okumura-Hata. / In telecommunications, there is a large variety of propagation models in order to predict the intensity of the receiving signal in a communication link. The empirical models and the models based on simplifications of the electromagnetic problem with theoretically obtained results show, in general, a significant disagreement, for the same propagation phenomenon. For example two-ray model predicts a path-loss of 40 dB/decade in the far-field region of a transmission antenna deployed at a certain height of the surface of a perfect conducting soil. On the other hand, the Okumura-Hata empirical model shows, for the same geometrical conditions, bur for a real soil, a path-loss of 30 dB/decade. This work proposes a calibration of the Two-Ray model for better adherence to the results obtained by Okumura-Hata in a real scenario for the frequency range 450MHz to 1900MHz and for a radio link length of 1 km to 20 km. The results obtained with the proposed model are compared with other model results showing good adherence through numeric comparison, in particular with the Okumura - Hata model.

Neste trabalho é apresentado um modelo dinâmico para a análise de uma estrutura multicamadas anisotrópicas uniaxiais, com o eixo óptico normal ao plano das interfaces. Utilizando o formalismo de Fourier, que encaminha o problema para o domínio espectral, são obtidas expressões simples e fechadas para as amplitudes dos campos transformados, nas diversas camadas da estrutura. O modelo é empregado, inicialmente, na análise de uma antena de microfita excitada por uma abertura localizada no plano terra de uma linha de fita. São determinadas e analisadas suas funções de Green espectrais. Modos de propagação em um guia de placas paralelas com substratos anisotrópicos uniaxiais são também estudados, pois tais modos poderão ser excitados nos substratos da linha de fita que alimenta a antena em consideração. Para o caso particular de uma antena de fenda retangular, coberta por uma camada de proteção e alimentada com uma linha de fita, são estabelecidas as equações integrais para o cálculo, via método dos momentos, da densidade de corrente magnética ao longo da fenda, da densidade de corrente elétrica, da impedância característica, da constante de propagação e do coeficiente de reflexão da linha de fita que alimenta a fenda. Efeitos da anisotropia uniaxial sobre os parâmetros acima citados são apresentados e discutidos. Desses, são particularmente interessantes os produzidos sobre as impedâncias de entrada da antena de fenda e da linha de fita terminada abruptamente. Outros resultados importantes, que auxiliaram na validação do programa desenvolvido, foram obtidos para estruturas com substratos isotrópicos. Esses resultados estão em boa concordância com os calculados por programas comerciais.

Em telecomunicações é utilizada uma grande variedade de modelos de propagação para prever a intensidade do sinal de recepção num enlace de rádio. Os resultados dos modelos empíricos e dos modelos baseados em simplificações do problema eletromagnético apresentam, em geral, grande discrepância entre si, na análise do fenômeno de propagação. Por exemplo, o modelo de dois raios, que prevê atenuação de enlace com variação de 40 dB/década, na região de campo distante da antena de transmissão, quando colocada a uma certa altura da superfície de um solo condutor perfeito. Já o modelo empírico de Okumura-Hata exibe, para as mesmas condições geométricas, mas para solo de condutividade finita, uma variação da atenuação de enlace de 30 dB/década. Neste trabalho propõe-se uma calibração do modelo de dois raios para aumentar sua aderência aos resultados obtidos por Okumura-Hata num cenário real na faixa de frequências de 450MHz a 1900MHz para comprimentos de enlace entre 1 km e 20 km. Os resultados obtidos com o modelo proposto são comparados com os obtidos através de outros modelos apresentando boa aderência verificada através de uma comparação numérica particularmente com o modelo Okumura-Hata. / In telecommunications, there is a large variety of propagation models in order to predict the intensity of the receiving signal in a communication link. The empirical models and the models based on simplifications of the electromagnetic problem with theoretically obtained results show, in general, a significant disagreement, for the same propagation phenomenon. For example two-ray model predicts a path-loss of 40 dB/decade in the far-field region of a transmission antenna deployed at a certain height of the surface of a perfect conducting soil. On the other hand, the Okumura-Hata empirical model shows, for the same geometrical conditions, bur for a real soil, a path-loss of 30 dB/decade. This work proposes a calibration of the Two-Ray model for better adherence to the results obtained by Okumura-Hata in a real scenario for the frequency range 450MHz to 1900MHz and for a radio link length of 1 km to 20 km. The results obtained with the proposed model are compared with other model results showing good adherence through numeric comparison, in particular with the Okumura - Hata model.