A pressão exercida sobre os recursos hídricos nas ultimas décadas, principalmente por setores como irrigação, abastecimento público, indústria e geração de energia tem sido um dos principais fatores para ampliar as bases de discussão sobre a importância da manutenção de uma parcela de água nos rios para garantir a sua integridade ecológica. Vazão ecológica foi o termo utilizado neste trabalho para definir a parcela a ser mantida nos cursos d’água, para esse fim. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo avaliar as limitações do critério de vazão ecológica do Estado do Tocantins, tendo como estudo de caso as Pequenas Centrais Hidrelétricas - PCHs Agrotrafo e Palmeiras na bacia hidrográfica do rio Palmeiras-TO, a qual reúne condições adequadas para o escopo do trabalho, além de ser o único dos sete aproveitamentos hidrelétricos do rio Palmeiras a gerar energia a partir de um Trecho de Vazão Reduzida – TVR, é atualmente a bacia com maior vocação para a geração de energia no Estado. Para alcançar o objetivo proposto para o trabalho, a metodologia foi dividida em três etapas: a) levantamento das características das PCHs Agrotrafo e Palmeiras, b) levantamento da caracterização e limites de uso e manutenção de água na bacia, c) disponibilidade de informações hidrológicas a serem utilizadas. A partir da aplicação da metodologia foi possível identificar quatro categorias de limitações: i) limitações de ordem hidrológica, neste caso como a vazão de referência para outorga é um valor fixo com base na Q90, em determinadas épocas do ano, inclusive em período de cheia, a vazão natural é menor que a Q90; ii) limitações de ordem econômica, que indicam que caso o órgão outorgante estadual resolva seguir com rigor o que estabelece o critério de vazão ecológica, onde cada usuário tem direito de captar 25% de 75% da Q90 haveria uma drástica redução da energia a ser gerada em Agrotrafo e Palmeiras, podendo tornar o aproveitamento inviável economicamente; iii) limitações de ordem ambiental, considerando que a vazão ecológica com base em um valor fixo não leva em consideração aspectos da sazonalidade do regime de vazões, podendo haver um intenso desequilíbrio, principalmente no TVR, afetando hábitos alimentares e de migração espécies de peixes e organismos aquáticos, bem como comunidades ribeirinhas, aspectos paisagísticos e prática de esportes de corredeiras; e, iv) limitações de ordem legal ao não estabelecer uma solução operacional viável quando há disputa entre usuários, principalmente quanto à ordem de prioridade dos usos. / The pressure on the water resources in the last decades, mainly by sectors as irrigation, utility, industry and energy generation have been one of the main factors to enlarge the basis for discussion about the importance of maintaining a portion of water in rivers to ensure its ecological integrity. Ecological flow was the term used in this work to define that portion to be maintained in watercourses. That way, this work is aiming to evaluate the criteria limitations for ecological flow in Tocantins, taking as a case study on the Small Hydroelectric Centrals – “Agrotrafo” and “Palmeiras” in Palmeiras – TO river watershed, which meets appropriate conditions for the work scope, besides being the only one of seven hydropower recoveries in Palmeiras river, to generate energy from a reduced flow section – RFS, and nowadays it`s the watershed with greater vocation for energy generation in Tocantins. To achieve the proposed goal for the work, the methodology was divided into three stages: a) characteristics survey of SHC – “Agrotrafo” and “Palmeiras”; b) characterization survey, use limits and water maintenance in the watershed; c) availability of hydrologic information to be used. From the methodology application was possible to identify four limitations categories: i) hydrologic limitations, in this case as the flow reference for the grant is a fixed value based on “Q90”, at certain times of the year, including in flood times, the natural flow is less than “Q90”; ii) Economic limitations, indicating that if the state licensing agency decides to follow rigorously what establishes the criteria for ecological flow, where each user is entitled to capture 25% of 75% from “Q90” would be a drastic energy reduction to be generated in “Agrotrafo” and “Palmeiras”, can make use uneconomical; iii) Environmental limitations, considering that the ecological flow based on a fixed value does not consider flow regime seasonality, there may be an intense imbalance especially in RFS, affecting feeding habits and migration, fish species and aquatic organisms, as well as riparian communities, landscapes features and river sports; and iv) legal limitations by failing to establish a viable operational solution when there is contention among users, especially regarding the order of uses priority.

O problema de como descrever a dinâmica efetiva de partículas ou campos confinados a um espaço-tempo de baixa dimensão é de interesse em muitas áreas da física. Vários métodos foram propostos na literatura para atacar este problema. Recentemente, foram relatadas algumas evidências experimentais que são consistentes com a chamada abordagem de potencial confinante. À luz destes resultados, o objetivo desta tese é o de construir uma teoria quântica para partículas confinadas em uma subvariedade, imersa em um espaço-tempo plano, empregando o cenário conceitual da abordagem de potencial confinante. A tese está dividida em duas partes. A primeira parte é dedicada exclusivamente ao estudo da mecânica quântica em uma subvariedade. Para esta finalidade, deduzimos as equações efetivas de Schrödinger, Dirac e Klein-Gordon, em uma subvariedade curva, na presença de um campo electromagnético externo. Examinamos as características singulares estas equações e apresentamos algumas aplicações em física da matéria condensada. Na segunda parte, partimos da mecânica quântica na subvariedade e então formulamos a teoria quântica de campos (TQC) na subvariedade. Mostramos que a TQC \"livre\" em uma subvariedade pode ser representada esquematicamente como uma teoria de campos livres, em um fundo curvo, mais um potencial escalar e um campo externo SO(n - m) de Yang-Mills. Calculamos para essa teoria a ação efetiva em ordem de um laço para bósons e férmions a temperatura e potencial químico não nulos, em todas as ordens, usando a expansão de Seely-DeWitt. Para teorias com interações, demonstramos que a teoria conhecida como eletrodinâmica quântica reduzida (RQEDd?,de) pode ser recuperada a partir da abordagem de potencial confinante. Para uma teoria bidimensional, propomos uma grande classe de extensões do modelo de Schwinger, em que a interação entre férmions vai além do potencial linear. Demonstramos que, notavelmente, essas extensões são exatamente solúveis para férmions sem massa e que não há geração de massa dinâmica para os férmions. Além disso, construímos uma nova família de teorias que podem ser exatamente bosonizadas. Também mostramos que RQED4,2 tem as características necessárias para ser identificada como uma teoria de campo efetivo para fios de grafeno. Finalmente, estudamos o efeito da interação de campos magnéticos e pseudomagnéticos no grafeno. Para este sistema, calculamos o condensado fermiônico, a densidade de carga induzida de vácuo, a ação efetiva em ordem de um laço e a magnetização. Demonstramos que a presença de um campo pseudo-magnético diferente de zero torna possível observar experimentalmente uma densidade de carga induzida de vácuo. Além disso, vamos mostrar que é possível ter controle sobre a magnetização, bem como a massa dinâmica para cada vale no grafeno, quer seja por deformações ou variando o campo magnético aplicado. / The problem of how to describe the effective dynamics of particles or fields confined to a lower dimensional curved space-time is of interest in many areas of physics. In the literature, several methods have been proposed to attack this problem. Recently it has been reported some experimental evidences that are consistent with the so-called confining potential approach. In light of these results, the purpose of this thesis is to construct a quantum theory for particles confined in a submanifold of a flat space-time employing the theoretical framework of the confining potential approach. The thesis is divided into two parts. The first one is dedicated exclusively to the study of quantum mechanics on a submanifold. For this purpose, we derive the effective Schrödinger, Dirac and Klein-Gordon equations on a curved submanifold, in the presence of an external electromagnetic field. We examine the singular features of these equations and present some applications to condensed matter. In the second part of this thesis, we start from the quantum mechanics on the submanifold and then we formulate the quantum field theory (QFT) on the submanifold. We will show that the \"free\" QFT on a submanifold can be schematically represented as a quantum theory of free fields on a curved background plus a scalar potential and an external SO(n-m) Yang-Mills field. For this theory, we compute the one-loop effective action for scalars and fermions at finite temperature and chemical potential to all orders using the Seely-DeWitt expansion. For interacting theories, we will prove that the theory known as reduced quantum electrodynamics (RQEDd?,de) can be recovered from the confining potential approach. For a two-dimensional theory, we propose a large class of extensions of the Schwinger model, in which the interaction between fermions goes beyond the linear potential. We demonstrate that, remarkably, these extensions are exactly solvable for massless fermions and that there is no dynamical mass generation for the fermions. Furthermore, we construct a new family of exactly bosonized theories. We also show that RQED4,2 has the necessary features to be identified as an effective field theory for graphene wires. Finally, we study the effect of an interplay of real and pseudomagnetic fields in graphene. We compute the fermion condensate, the induced vacuum charge density, the one-loop effective action and the magnetization, for this system. We will show that the presence of a non-zero pseudomagnetic field makes it possible, experimentally, to observe an induced vacuum charge density. Moreover, we will show that it is possible to have control over the magnetization as well as the dynamical mass for each valley in graphene, by straining or varying the applied magnetic field.

Estima-se que 30% da população mundial esteja colonizada por Staphylococcus aureus. Indivíduos portadores de HIV/AIDS possuem maiores riscos de colonização e infecções causadas por S. aureus resistente à meticilina (MRSA), devido a seu estado imunológico comprometido, frequente uso de antibióticos e reinternações hospitalares. Linhagens de MRSA emergiram na década de 60, logo após a introdução da meticilina, devido a aquisição de genes que codificam proteínas ligadoras de penicilinas modificadas, mecA e mecC, contidos no elemento genético móvel SCCmec (do inglês, Staphylococcal Cassete Chromossome). Este estudo buscou caracterizar amostras de MRSA de pacientes com HIV/AIDS, isoladas no primeiro e sétimo dia de internação no hospital, e de seus profissionais de saúde, do Hospital das Clínicas de Ribeirão Preto, no período de abril de 2011 a maio de 2013. Os objetivos foram caracterizar fenotípica e genotipicamente os isolados de MRSA e comparar as linhagens, a fim de observar se havia disseminação entre os pacientes ou entre estes e profissionais de saúde relacionados. Foi realizada caracterização por perfil de sensibilidade, determinação do elemento SCCmec, eletroforese em campos pulsados (PFGE, do inglês, Pulsed Field Gel Electrophoresis) e tipagem por sequenciamento de Multilocus (MLST). Foram pesquisados os tipos de hemólise produzidos e a presença de gene para produção da Leucocidina Panton Valentine (PVL). Vinte pacientes encontravam-se colonizados no primeiro dia de internação, treze após uma semana e três profissionais da saúde estavam colonizados durante o estudo. Quando excluídas as amostras consideradas duplicatas, SCCmecIV foi o elemento predominante. Grande variedade clonal de MRSA foi encontrada nos pacientes, totalizando 11 pulsotipos. ST239-SCCmecIII, relacionado ao Clone Endêmico Brasileiro (BEC), foi isolado de pacientes logo no primeiro dia de internação, provavelmente devido à prévia internação. O profissional de saúde P1 apresentou colonização por MRSA caracterizado como pulsotipo E, que persistiu após o tratamento para descolonização. P1 foi tratado novamente e posteriormente foi observado isolado com pulsotipo J, sugerindo ser um clone diferente dos anteriores, mas ainda com linhagem ST105-SCCmecII. Apenas um isolado, do paciente 5, apresentou grande similaridade (92,3%) com um isolado do profissional de saúde (P1). Entretanto, houve intervalo de 10 meses entre as coletas e não há indício de transmissão direta de uma pessoa para outra. Presença do gene da PVL foi encontrada em apenas dois isolados. Três amostras de MRSA foram caracterizadas como hVISA (do inglês, heterogeneous Vancomycin Intermediate Staphylococcus aureus) e dois deles possuíam resistência intermediária à teicoplanina. Um isolado apresentou resistência à daptomicina em 48h de incubação com uma população heterogênea detectada. Todos foram sensíveis a quinupristina-dalfopristina, linezolida e tigeciclina. Concluímos que não houve disseminação de uma linhagem específica entre os pacientes, ou entre profissionais de saúde e pacientes e não foi observada relação entre o tempo de estadia no hospital e aquisição de uma linhagem em específico. No entanto, algumas linhagens com perfis de resistência muito preocupantes, como hVISA e com heterorresistência à daptomicina, foram isoladas e requerem atenção e monitoramento, com programas de vigilância e adoção de práticas de segurança e higiene no trabalho por parte dos profissionais de saúde. / It is estimated that 30 % of the world population is colonized by Staphylococcus aureus. Individuals with HIV/AIDS have a higher risk of colonization and infection caused by methicillin-resistant S. aureus (MRSA), due to their compromised immune system, frequent use of antibiotics and hospital readmissions. Strains of MRSA emerged in the 60s, shortly after the introduction of methicillin. Such resistance is caused by acquisition of genes encoding modified penicillin binding proteins, mecA and mecC, contained in the mobile genetic element SCCmec (Staphylococcal Cassette Chromosome). This study aimed to characterize MRSA isolated from patients with HIV/AIDS, in the first and seventh day of hospitalization, and their health care professionals, at the Clinical Hospital of Ribeirão Preto, in the period of April 2011 to May 2013. The objectives were to characterize phenotypic and genotypically MRSA isolates in order to observe if there was some lineage spread among patients or between these and related health professionals. MRSA isolates were characterized by susceptibility profile, SCCmec element typing, pulsed field gel electrophoresis (PFGE) and multilocus sequencing typing (MLST). Pattern of hemolysis and the presence of the gene for production of Leukocidin Panton Valentine (PVL) were determined. Twenty patients were colonized on the first day of hospitalization, thirteen patients in a week and only three health care professionals were colonized during the study. SCCmecIV was the predominant element when samples considered duplicates were excluded. Large variety of MRSA clones was found in patients with 11 pulsotypes. ST239-SCCmecIII, related to Brazilian Endemic Clone (BEC), was isolated from patients on the first day of hospitalization, probably due to previous hospital admission. Professional P1 was colonized by MRSA isolate characterized as pulsotype E which persisted after treatment for decolonization. P1 was treated again and was observed with a pulsotype J isolate, which suggests being a different clone of the same lineage ST105-SCCmecII. Only one sample, from patient 5, showed high similarity (92.3 %) with this health professional isolate (P1). However, there was an interval of 10 months between the collections and there is no evidence of direct transmission from one person to another. Presence of the PVL gene was found in only two isolates. Three MRSA isolates were characterized as hVISA (heterogeneous Vancomycin Intermediate S. aureus) and two of them were also intermediate resistant to teicoplanin. One isolate showed resistance to daptomycin in 48h incubation and heterogeneous population was detected. All isolates were susceptible to quinupristin-dalfopristin, linezolid and tigecycline. We conclude that no spread of a particular strain was found among patients or between health care professionals and patients, and no relationship between duration of hospital stay and acquisition of a specific lineage was observed. However, some strains with resistance profiles very threatening, as hVISA and heteroresistant to daptomycin, were isolated and require attention and monitoring, with surveillance programs and use of safety practices and hygiene by health professionals.

Risers são tubos que transportam fluidos do fundo do mar até as plataformas flutuantes e vice-versa. Diversas configurações e materiais são utilizados, porém apenas os steel catenary risers (SCR) são estudados neste trabalho. Os risers são estruturas extremamente esbeltas e, por isso, grande parte de seu trecho suspenso tem comportamento de cabo. Apenas em duas regiões a rigidez flexional é relevante: no hang-off (topo) e na touch-down zone (TDZ), sendo esta última a região mais complexa para análise devido ao contato unilateral com o solo. Em função dos diversos carregamentos dinâmicos a que o riser é submetido, grandes variações na curvatura ocorrem na TDZ, além de impacto e atrito com o solo, que podem reduzir a vida útil da estrutura ou até mesmo por em risco a sua integridade. Por estas razões, este trabalho visa à elaboração de uma metodologia analítica para a construção de um modelo de ordem reduzida (MOR) capaz de analisar o comportamento dinâmico não linear da TDZ de um SCR. Como na TDZ a rigidez flexional predomina sobre a rigidez geométrica, o riser é modelado como uma viga semi-infinita, tendo uma parte suspensa e outra apoiada sobre solo hipoteticamente elástico com contato unilateral. Na extremidade suspensa são impostos deslocamentos verticais e trações dinâmicas que fazem com que a posição do touch-down point (TDP) também varie com o tempo. Trata-se, portanto, de um problema com condições de contorno móveis. A metodologia adotada para a resolução deste problema foi transformá-lo em um problema de condições de contorno fixas por meio de uma transformação de variáveis. Contudo, paga-se um preço por tal transformação, e fortes não linearidades surgem na equação diferencial de movimento, tornando-a extremamente complexa para uma resolução analítica direta. Para o problema de flexão simples, consegue-se obter os modos de vibração não lineares através do método das múltiplas escalas. De posse destes modos, utiliza-se o método de Galerkin não linear para projetar a equação completa em um modo escolhido, transformando o modelo contínuo em um modelo de ordem reduzida com apenas um grau de liberdade, cuja coordenada generalizada modal é o deslocamento horizontal do TDP. Obtida a equação do MOR, nota-se que existem coeficientes que variam com o tempo, como na clássica equação de Mathieu, indicando a possibilidade de ocorrer ressonância paramétrica. Neste tipo de ressonância, entre outras possibilidades, pode ocorrer que a frequência de excitação seja o dobro da frequência natural trata-se da ressonância paramétrica principal. A equação do MOR é integrada numericamente e suas respostas são comparadas com as respostas obtidas por modelos de elementos finitos elaborados em softwares comerciais, como o Abaqus e o Orcaflex. Por fim, discutem-se as potencialidades e limitações do MOR, sendo uma grande vantagem a possibilidade de processar diversos casos facilmente, variando os parâmetros que influem nas respostas. Com este mapeamento das respostas, é possível estimar as amplitudes dos estados estacionários pós-críticos. / Risers are pipes that convey fluids from the seabed up to the floating platforms and vice-versa. Many configurations and materials are used, but only steel catenary risers (SCR) are studied in this work. Risers are extremely slender structures, and for this reason, most of the suspended part has cable behavior. Only in two regions the bending stiffness is important: at the hang-off and at the touch-down zone (TDZ), which is the most complex region for analysis because of the unilateral contact with the seabed. Due to several dynamic loads that the riser is subjected to, great curvature variations occur at the TDZ, apart from impacts and friction with the soil, which can reduce the life time of the structure or even jeopardize its integrity. For these reasons, this work aims at the development of an analytical methodology for the construction of a reduced-order model (ROM) able to analyze the nonlinear dynamic behavior of the TDZ of a SCR. As at the TDZ the bending stiffness prevails over the geometric stiffness, the riser is modeled as a semi-infinite beam, having a suspended part and another one resting on the elastic soil with unilateral contact. At the end of the suspended part, vertical displacements and dynamic tensions are imposed, that cause the TDPs position to vary with time. It is, therefore, a problem with moving boundary conditions. The methodology adopted for solving this problem was to transform it into a problem with fixed boundary conditions via a variable transformation. However, a price is paid for such a transformation, and strong nonlinearities appear in the differential equation of motion, making it extremely complex to solve analytically. For the simple bending problem, nonlinear vibration modes are obtained via the method of multiple scales. In possession of these modes, the nonlinear Galerkin method is used to project the complete equation into a chosen mode, transforming the continuum model into a reduced-order model (ROM) with only one degree of freedom whose modal generalized coordinate is the horizontal displacement of the TDP. After obtaining the ROM, it is noticed that there are coefficients that vary with time, as in the classic Mathieu equation, indicating the possibility of parametric resonance. In this kind of resonance, among other possibilities, the excitation frequency may be twice the natural frequency it is the so-called principal parametric resonance. The ROMs equation is integrated numerically and the responses are compared to those given by finite-element models studied with the help of commercial softwares, like Abaqus and Orcaflex. Finally, the potentialities and limitations of the ROM are discussed. One of the advantages is the possibility of processing several cases easily, changing the parameters that affect the responses. With this response mapping, it is possible to estimate the post-critical steady-state amplitudes that take place.

O estudo da dinâmica estrutural de risers oceânicos apresenta instigantes desafios aos pesquisadores da área da engenharia de estruturas, uma vez que os meios tradicionais de análises dinâmicas lineares nem sempre se ajustam às suas complexas particularidades. No atual estágio do desenvolvimento científico da área de engenharia de estruturas, a aplicação de técnicas de análise dinâmica não linear, dentro de determinadas hipóteses, mostra-se como uma das alternativas possíveis e viáveis à tradicional análise dinâmica linear. Com vistas a uma nova abordagem do problema, o presente trabalho adota uma metodologia de análise não linear dinâmica de risers oceânicos em configuração de lançamento de catenária, conjugada a uma técnica de processamento de Modelos de Ordem Reduzida para o estudo dos fenômenos dinâmicos manifestados por risers. Trata-se de um método de modelagem local, restrito à região de contato unilateral do riser com o solo, considerado este último um meio viscoelástico. Os resultados da aplicação desta metodologia são demonstrados nos estudos de caso apresentados com comparações com modelos numéricos (Método dos Elementos Finitos) e modelos físicos. / The dynamic study of offshore risers still demands large efforts from structural engineering researchers, since these systems may behave in a way that is not well modeled and understood using simply linear dynamic theories. Nevertheless, the current development stage of non linear dynamic theories gives hope that their use for the analyses of such systems can be of great value, even though, this must be carefully done specially by the analyst. The present work refers to a non linear dynamic methodology application to offshore risers, particularly steel catenary risers, by a technique known as reduced-order modeling, in the study of dynamic phenomena that these structures may present. The model is local, which means that it represents the touch-down zone of the riser-soil system. The soil modeling was presumed to be viscoelastic. The results obtained in case studies are compared with those from numerical (Finite Element Method) and small scale physical models.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Um resgate as fraÃÃes contÃnuas tem seu inÃcio com uma abordagem histÃrica, mostrando aquilo que se sabe hoje sobre esse assunto à fruto de estudos de vÃrios matemÃticos pelo mundo. AlÃm da histÃria, o texto à dividido em mais cinco capÃtulos e um apÃndice, que mostram atravÃs de teoremas e exemplos a vantagem, indiscutÃvel, da aproximaÃÃo de nÃmeros reais atravÃs de nÃmeros racionais, usando o dispositivo das fraÃÃes contÃnuas. / The rescue A continuous fractions got their start with a historical approach, showing what is known today about this issue is the result of studies by various mathematical world. Besides the story, the text is divided into five chapters and an appendix, showing through theorems and examples advantage, indisputable, the approximation of real numbers by rational numbers, using the device of continued fractions.

Apresenta-se uma formulação de adaptação de malha para problemas com grandes deformações. A formulação Arbitrária Lagrangeana-Euleraina (ALE) permite manter a qualidade dos elementos finitos durante o processo de cálculo através de rearranjo ou movimento de malha independente do movimento material. Nas formulações Lagrangeanas a malha fica “colada” ao corpo durante toda a análise, logo quando este sofre grandes deformações diferenciais o mesmo se reproduz numa malha distorcida. A formulação ALE desacoplada consta de dois passos: O passo Lagrangeano onde são aplicados os incrementos de carga, a malha permanece “colada” à matéria durante a análise. E cada certo “tempo” o passo Euleriano onde “descola-se” a malha da matéria e efetua-se o movimento de malha que se ajusta melhor ao corpo deformado. São apresentados assim métodos de realocação da malha e transferência ou atualização das variáveis necessárias para, depois do passo Euleriano, continuar a análise com a nova malha sem grandes distorções dos elementos. Os problemas de grandes deformações e deslocamentos são acompanhados de não linearidades físicas e geométricas, assim, são abordados os métodos para o tratamento destas não linearidades. Trabalha-se com o elemento hexaédrico tri-linear com integração reduzida e controle dos modos espúrios que tem demostrado um bom comportamento frente a grandes não linearidades geométricas assim como para as não linearidades físicas. A formulação ALE tem ganhando seu espaço na mecânica dos sólidos, em problemas de conformação mecânica e impacto, devido às grandes deformações e na última década está abrindo-se passo na área da geomecânica tratando problemas recalque e penetração de fundações em solos. / This work presents remeshing techniques for finite element simulation and investigates their performance for large deformation problems. Lagrangian formulation generally results in excessive mesh distortion owing to its attachment to the material. Meanwhile, the Lagrangian- Eulerian (ALE) formulation alouds to keep the finite element quality through the arbitrarily rearrangement or movement of the mesh, to optimize the element’s shape. The decoupled Arbitrary Lagrangian-Eulerian approach consists in a sequence of Lagrangian and Eulerian steps. The mesh is “coupled” to the material during the Lagrangian steps. From step to step, mesh is decoupled from the system material (Eulerian step), the nodes corresponding to free boundaries are relocated using an analytical approach, remeshing is performed and finally the state variables are remapped. Rearrangements methods for the element’s node are presented, as well as the variables remapping algorithms at the new quadrature points, in order to continue with the finite element analysis without altering the element topology of the original mesh. Special attention is given to methods dealing with geometric and physical nonlinearities. A trilinear hexahedral element is used with reduced integration and hourglass control. This combination has shown well behavior in front of large geometric and physical nonlinearities. ALE formulation field has considerably grown in geotechnical research, especially in impact and mechanical extrusion problems. Over the last decade, geomechanic is dealing with settlement problems and foundation penetration in soils.

A pressão exercida sobre os recursos hídricos nas ultimas décadas, principalmente por setores como irrigação, abastecimento público, indústria e geração de energia tem sido um dos principais fatores para ampliar as bases de discussão sobre a importância da manutenção de uma parcela de água nos rios para garantir a sua integridade ecológica. Vazão ecológica foi o termo utilizado neste trabalho para definir a parcela a ser mantida nos cursos d’água, para esse fim. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo avaliar as limitações do critério de vazão ecológica do Estado do Tocantins, tendo como estudo de caso as Pequenas Centrais Hidrelétricas - PCHs Agrotrafo e Palmeiras na bacia hidrográfica do rio Palmeiras-TO, a qual reúne condições adequadas para o escopo do trabalho, além de ser o único dos sete aproveitamentos hidrelétricos do rio Palmeiras a gerar energia a partir de um Trecho de Vazão Reduzida – TVR, é atualmente a bacia com maior vocação para a geração de energia no Estado. Para alcançar o objetivo proposto para o trabalho, a metodologia foi dividida em três etapas: a) levantamento das características das PCHs Agrotrafo e Palmeiras, b) levantamento da caracterização e limites de uso e manutenção de água na bacia, c) disponibilidade de informações hidrológicas a serem utilizadas. A partir da aplicação da metodologia foi possível identificar quatro categorias de limitações: i) limitações de ordem hidrológica, neste caso como a vazão de referência para outorga é um valor fixo com base na Q90, em determinadas épocas do ano, inclusive em período de cheia, a vazão natural é menor que a Q90; ii) limitações de ordem econômica, que indicam que caso o órgão outorgante estadual resolva seguir com rigor o que estabelece o critério de vazão ecológica, onde cada usuário tem direito de captar 25% de 75% da Q90 haveria uma drástica redução da energia a ser gerada em Agrotrafo e Palmeiras, podendo tornar o aproveitamento inviável economicamente; iii) limitações de ordem ambiental, considerando que a vazão ecológica com base em um valor fixo não leva em consideração aspectos da sazonalidade do regime de vazões, podendo haver um intenso desequilíbrio, principalmente no TVR, afetando hábitos alimentares e de migração espécies de peixes e organismos aquáticos, bem como comunidades ribeirinhas, aspectos paisagísticos e prática de esportes de corredeiras; e, iv) limitações de ordem legal ao não estabelecer uma solução operacional viável quando há disputa entre usuários, principalmente quanto à ordem de prioridade dos usos. / The pressure on the water resources in the last decades, mainly by sectors as irrigation, utility, industry and energy generation have been one of the main factors to enlarge the basis for discussion about the importance of maintaining a portion of water in rivers to ensure its ecological integrity. Ecological flow was the term used in this work to define that portion to be maintained in watercourses. That way, this work is aiming to evaluate the criteria limitations for ecological flow in Tocantins, taking as a case study on the Small Hydroelectric Centrals – “Agrotrafo” and “Palmeiras” in Palmeiras – TO river watershed, which meets appropriate conditions for the work scope, besides being the only one of seven hydropower recoveries in Palmeiras river, to generate energy from a reduced flow section – RFS, and nowadays it`s the watershed with greater vocation for energy generation in Tocantins. To achieve the proposed goal for the work, the methodology was divided into three stages: a) characteristics survey of SHC – “Agrotrafo” and “Palmeiras”; b) characterization survey, use limits and water maintenance in the watershed; c) availability of hydrologic information to be used. From the methodology application was possible to identify four limitations categories: i) hydrologic limitations, in this case as the flow reference for the grant is a fixed value based on “Q90”, at certain times of the year, including in flood times, the natural flow is less than “Q90”; ii) Economic limitations, indicating that if the state licensing agency decides to follow rigorously what establishes the criteria for ecological flow, where each user is entitled to capture 25% of 75% from “Q90” would be a drastic energy reduction to be generated in “Agrotrafo” and “Palmeiras”, can make use uneconomical; iii) Environmental limitations, considering that the ecological flow based on a fixed value does not consider flow regime seasonality, there may be an intense imbalance especially in RFS, affecting feeding habits and migration, fish species and aquatic organisms, as well as riparian communities, landscapes features and river sports; and iv) legal limitations by failing to establish a viable operational solution when there is contention among users, especially regarding the order of uses priority.

O desenvolvimento de pesquisas relativas ao comportamento das estruturas offshore são de fundamental importância para as atividades de exploração de petróleo a fim de permitir uma análise mais precisa do desempenho do sistema de ancoragem. Neste sentido, o presente trabalho tem como objetivo analisar o comportamento das linhas de ancoragem submetidas a esforços de tração bem como avaliar e quantificar a atenuação das cargas ao longo do trecho enterrado determinando assim as forças que efetivamente chegam à estaca torpedo. Inicialmente foram projetados e construídos os equipamentos, em modelo reduzido, para a realização dos ensaios experimentais de carregamento estático conduzidos na escala de 1:40. As argilas empregadas nos ensaios foram produzidas em laboratório com o objetivo de obter um solo com propriedades físicas similares à da argila típica do leito marinho, a partir da mistura caulim, bentonita e água, sendo definida a composição em massa seca de 85% de caulim, 15% de bentonita e teores de 100% de umidade para a mistura denominada como argila A, e 120% de umidade para a mistura referida como argila B. Após a caracterização geotécnica concluiu-se que a argila B se assemelha às condições de campo. A força que chega ao ponto de ancoragem, equivalente ao que seria o ponto de fixação da amarra ao torpedo, foi medida experimentalmente através de uma célula de carga para duas componentes (vertical e horizontal) instalada no piso do tanque. A catenária invertida formada pela amarra foi registrada em alguns pontos não visíveis através de um sensor por ultrassom. O carregamento da linha de ancoragem foi produzido para diferentes ângulos de incidência, em ciclos de carga e descarga. Os resultados mostram que, mesmo em uma abordagem estática, flutuações de carga na linha de ancoragem não são inteiramente transmitidas ao ponto de ancoragem (torpedo), sendo parcialmente absorvidas ao longo do trecho enterrado da amarra. A atenuação de carga na argila A foi de 24%, enquanto que a atenuação apresentada na argila B variou entre 14 %, 6% e tendendo a 0 nos ensaios realizados respectivamente nas alturas de solo de 72 cm, 48 cm e 24 cm. Verificou-se também que a qualidade dos critérios de similaridade inicialmente adotados foi satisfatória. / The research development on the behavior of offshore structures is fundamentaly important for the exploration of oil in order to allow a more precise analysis of the performance of offshore mooring systems. In this sense, the present work aims to analyze the behavior of embedded mooring lines subjected to tensile stresses and to evaluate and quantify the attenuation of loads along the stretch buried thus determining the forces that effectively reach the torpedo pile. Initially, the equipment were designed and built, in a reduced model, so the experimental tests of conducted static load on the scale of 1:40 could be conducted. The clays used in the tests were produced in the laboratory in order to obtain a soil with similar physical properties to the typical clay seabed, from mixing kaolin, bentonite and water, the composition being set on dry matter of 85% kaolin 15% bentonite content and 100% humidity for mixing clay called as A, and 120% humidity for mixing said clay as B. After geotechnical characterization, it was found that the clay B is similar to field conditions. The force that reaches the anchor point, equivalent to what would be the point of attachment of mooring the torpedo, was experimentally measured by a load cell for two components (vertical and horizontal) installed on the floor of the tank. The reverse catenary formed by the embedded mooring line was recorded in some not visible spots through an ultrasound sensor. The load of the anchor line has been produced for different incidence angles, in loading and unloading cycles. The results show that, even in a static approach, load fluctuations in the anchor line are not fully transmitted to the anchor point (torpedo). Partially absorbed along the stretch of mooring buried. The attenuation of the load on the clay A was 24%, while the attenuation shown in clay B ranged from 14%, 6% and approaches 0 in the tests performed respectively on the ground heights of 72 cm, 48 cm and 24 cm. It was also found that the quality of similarity criteria adopted initially was satisfactory.

Orientador: Marise Aparecida Rodrigues Pollonio / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-17T20:58:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_BibianaAlvesdos_M.pdf: 679604 bytes, checksum: 8d581230bd1d2104faef357ea63607b6 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A busca por alimentos com melhores propriedades nutricionais tem levado osegmentode processamento de produtos cárneos a rever suas formulações em relação a alguns componentes que podem aumentar o risco de doenças crônicas, tais como teores de gordura, sal, aditivos, entre outros. No entanto, a reformulação destes produtos deve manter as características de segurança, estabilidade, sabor e demais atributos característicos do produto. As carnes constituem-se em importante fonte de nutrientes importantes, como ácidos graxos, minerais, proteínas e peptídeos bioativos na dieta. Porém, produtos cárneos apresentam grande percentual de gordura saturada e colesterol além do elevado teor de sódio. Neste contexto, o objetivo do estudo foi substituir em 50% o percentual de gordura em produto fermentado cozido (pepperoni) por diferentes níveis de fibra prebiótica (3, 6 e 9% de frutooligossacarídeo ¿ FOS) e avaliar a qualidade global durante 60 dias de armazenamento refrigerado. E substituir em 50 e 75% o teor de NaCl por KCl em pepperoni ao utilizar realçadores de sabor (0,06% glutamato monossódico, 0,06% 5¿ribonucleotídeos- inosinato dissódico e guanilato dissódico) e aminoácidos (1% lisina e 0,075% taurina) com avaliação físico-química, cor, perfil de textura e sensorial. Pepperonis com teor reduzido de gordura adicionado de diferentes níveis de FOS mantiveram as características físico-químicas, microbiológicas, cor, perfil de textura e sensoriais comparadas à formulação controle (sem redução de gordura). Além disso, o frutooligossacarídeo adicionado não foi degradado durante todo o período de vida útil dos produtos. Os pepperonis com redução de cloreto de sódio em 50% foram similares ao produto controle (sem redução de NaCl) em relação a todos os parâmetros avaliados e a redução de sódio foi de 42,80%. No entanto, a redução de 75% NaCl proporcionou alterações na cor e perfil de textura. A aceitação sensorial também foi prejudicada na maioria das formulações estudadas porém a combinação de glutamato monossódico com inosinato dissódico/guanilato dissódico, lisina e taurina resultou em formulações com notas semelhantes à formulação controle. Neste experimento, a redução de sódio foi de 68,10%. Deste modo, o estudo demonstra que a redução de gordura e cloreto e sódio em produto cárneo fermentado cozido é possível e traz benefícios à qualidade nutricional destes produtos / Abstract: The demand for food with improved nutritional properties has led the meat products industry to re-evaluate their formulations. However, the reformulation of these products must preserve the food safety, stability, taste and other functional properties. The meat will constitute an important source of nutrients such as fatty acids, minerals, proteins and bioactive peptides in the diet. On the other hand, meat products have a high content of saturated fat and cholesterol, besides the high sodium content and very low levels of fibers. In this context, the aim of this study was: replace 50% of the total fat in cooked fermented product (pepperoni) by different levels of prebiotic fibre (3, 6 and 9% of fructooligosaccharides - FOS) and to evaluate the overall quality during 60 days of in refrigerated storage. And to replace 50 and 75% of NaCl content by using KCl in the pepperoni using flavor enhancers (06% monosodium glutamate, 06% 5'ribonucleotídeos-inosinate disodium and guanylate disodium) and amino acids (1% lysine and 075% taurine) with physico-chemical evaluation, color, texture profile and sensory analysis compared to a control formulation (no fat reduction). Pepperoni with reduced fat supplemented with different levels of FOS maintain the physico-chemical and microbiological properaties, color, texture profile and sensory characteristics when compared to the control formulation (no fat reduction). Moreover, the fructooligosaccharides were not degraded during the whole store period of the products. Pepperonis with 50% sodium chloride reduction were similar to the control (no reduction of NaCl) for all evaluated parameters, and the sodium reduction was 42.80%. However, the reduction of 75% NaCl resulted in changes in color and texture profile. The sensorial acceptance was also impaired in most of the formulations of this study, although the combination of monosodium glutamate with disodium inosinate / disodium guanylate, lysine and taurine resulted in formulations with a similar score when compare to the control formulation. In this experiment, sodium reduction was 68.10%. Thus, the study demonstrates that reducing fat and sodium chloride in fermented cooked meat products is possible and can bring benefits in the nutritional quality of these products / Mestrado / Tecnologia de Alimentos / Mestre em Tecnologia de Alimentos