[pt] Este trabalho investiga a técnica mais natural para a visualização de superfícies implícitas, o raycasting, sob um tratamento intervalar. São implementados algoritmos robustos para o raycasting de superfícies genéricas, utilizando métodos intervalares e métodos numéricos convencionais no cálculo das interseções, e é testada a utilização de aritmética afim (AA), um modelo numérico para o cálculo com intervalos proposto como alternativa à aritmética intervalar tradicional (IA). Projetada para evitar o problema de explosão de erro em longas seqüências de cálculos intervalares, AA leva em consideração as correlações entre os termos de uma expressão e define operações mais caras que IA, mas fornece resultados mais precisos, o que pode acelerar alguns algoritmos intervalares.

[pt] Este trabalho tem por objetivo estudar algoritmos para a obtenção de representações simplificadas para modelos de terreno. Dados de terreno são considerados de difícil tratamento devido à sua complexidade e dimensão. Uma das técnicas mais utilizadas para amenizar a complexidade dos dados de terreno são os métodos de simplificação de superfícies. Dentre os vários métodos de simplificação de superfícies, os que têm fornecido melhores resultados são os métodos de simplificação por inserção gulosa baseada no erro vertical local. Apesar de suas qualidades, percebemos algumas falhas na qualidade perceptual das soluções fornecidas por este método quando aplicado a dados de terreno com regiões nas quais as altitudes apresentam diferentes graus de variabilidade. Neste trabalho investigamos a existência de métodos melhores para abordagem deste problema. Propomos métodos de inserção gulosa que utilizem critérios de seleção em que o erro vertical local seja modificado de acordo com a variabilidade da superfície.

Orientador: Marcelo Messias / Banca: Paulo Ricardo da Silva / Banca: João Carlos da Rocha Medrado / Banca: Regilene Delazaridos Santos Oliveira / Banca: Fábio Scalco Dias / Resumo: Neste trabalho, consideramos aspectos algébricos e dinâmicos de alguns problemas envolvendo superfícies algébricas invariantes em sistemas diferenciais polinomiais definidos em R³. Determinamos o número máximo de planos invariantes que um sistema diferencial quadrático pode ter e estudamos a realização e integrabilidade de tais sistemas. Fornecemos a forma normal para sistemas diferenciais com quádricas invariantes e estudamos de forma mais detalhada a dinâmica e integrabilidade de sistemas diferenciais quadráticos com um paraboloide elíptico como superfície algébrica invariante. Por fim, estudamos as consequências dinâmicas ao se perturbar um sistema diferencial, cujo espaço de fase é folheado por superfícies algébricas invariantes. Para tal, consideramos o sistema diferencial quadrático conhecido como sistema Sprott A, que depende de um parâmetro real a e apresenta comportamento caótico mesmo sem ter pontos de equilíbrio, tendo, assim, um hidden attractor para valores adequados do parâmetro a. Provamos que, para a=0, o espaço de fase desse sistema é folheado por esferas concêntricas invariantes. Utilizando a Teoria do Averaging e o Teorema KAM (Kolmogorov-Arnold-Moser), provamos que, para a>0 suficientemente pequeno, uma órbita periódica orbitalmente estável emerge de um equilíbrio do tipo zero-Hopf não isolado localizado na origem e que formam-se toros invariantes em torno desta órbita periódica. Concluímos que a ocorrência de tais fatos tem um papel importante na formação... / Abstract: In this work, we consider algebraic and dynamical aspects of some problems involving invariant algebraic surfaces in polynomial differential systems defined in R³. We determine the maximum number of invariant planes that a quadratic differential system can have and we study the realization and integrability of such systems. We provide the normal form for differential systems having an invariant quadric and we study in more detail the dynamics and integrability of quadratic differential systems having an elliptic paraboloid as invariant algebraic surface. Finally, we study the dynamic consequences of perturbing differential system whose phase space is foliated by invariant algebraic surfaces. For this we consider the quadratic differential system known as Sprott A system, which depends on one real parameter a and presents chaotic behavior even without having any equilibrium point, thus having a hidden attractor for suitable values of parameter a. We prove that, for a=0, the phase space of this system is foliated by invariant concentric spheres. By using the Averaging Theory and the KAM (Kolmogorov-Arnold-Moser) Theorem, we prove that, for a>0 sufficiently small, an orbitally stable periodic orbit emerges from a zero-Hopf nonisolated equilibrium point located at the origin and that invariant tori are formed around this periodic orbit. We conclude that the occurrence of these facts has an important role in the formation of the hidden attractor. / Doutor

Neste trabalho estudamos a existência e unicidade de soluções para o problema de Dirichlet para a equação das hipersuperfícies de curvatura média constante em domínios limitados do espaço euclidiano. / In this work we study the existence and uniqueness of solutions to the Dirichlet problem for the constant mean curvature equation in bounded domains of the Euclidean space.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas / Made available in DSpace on 2012-10-17T03:10:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T21:44:38Z : No. of bitstreams: 1 108797.pdf: 2401340 bytes, checksum: ff9434a0ed4c94373cf186fbc1fc1555 (MD5) / Os efeitos do n-butanol sobre propriedades micelares, estruturais e catalíticas do dodecilsulfato de sódio (SDS) e dodecanoato de sódio (SDOD) foram investigados e comparados com respeito à influência do grupo cabeça dos surfactantes. Foram determinados os valores de concentração micelar crítica (CMC), grau de ionização (a), pH aparente (pHap) e polaridade destes detergentes, em soluções aquosas na ausência e na presença de n-butanol. O número de agregação micelar médio () do SDOD e o de micelas mistas SDOD/n-butanol foram determinados usando o método de Turro. Os efeitos da adição de n-butanol nas propriedades catalíticas de soluções aquosas 0,10 M de SDS (pH 9,15) e 0,10 M de SDOD (pH 9,05), a 25,0°C foram estudados através de medidas de constante de velocidade observada (Kobs) para a reação de hidrólise de anidrido benzóico.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T21:10:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 271602.pdf: 2941246 bytes, checksum: 56dd517237e0eaebd72c0c1987437206 (MD5) / Procedimentos minimamente invasivos são aqueles em que há uma agressão mínima aos tecidos do corpo, com o manuseio cirúrgico restrito apenas à área doente, preservando as outras estruturas. Estes procedimentos freqüentemente se valem de recursos tecnológicos avançados para conseguir cumprir seus objetivos, como o uso de revestimentos hidrofílicos. A obtenção de um revestimento polimérico hidrofílico sobre um componente ou produto polimérico pode ser dividida basicamente em: tratamento de superfície do substrato, aplicação do revestimento e cura. Dentre estas etapas o tratamento de superfície se faz necessário em função da grande diferença de polaridade comumente apresentada entre os materiais que compõe este conjunto, o que dificulta drasticamente a adesão entre eles. Neste trabalho foi avaliada a influência das técnicas de tratamento de superfície plasma AC de baixa freqüência, peróxido de hidrogênio e flambagem sobre a energia livre da superfície de tubos de poliamida 11, bem como foi investigada a contribuição das modificações de relevo e modificações químicas sobre essas alterações de energia. Amostras foram preparadas a partir de tubos de poliamida 11 e tratadas sob os tempos de 1, 2, 3, 5 e 8 minutos em plasma AC de baixa freqüência, 0,5, 1, 2 e 4 horas em peróxido de hidrogênio e 5, 10, 20, 30 e 60 segundos em flambagem. Amostras tratadas e não tratadas foram caracterizadas por goniometria, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de infravermelho e resistência ao risco. As análises de goniometria mostraram, indiretamente, que todas as técnicas de tratamento avaliadas geraram aumento na energia livre de superfície das amostras e que este aumento foi maior na medida em que se aumentou o tempo de exposição do material a cada tratamento. Os resultados de microscopia e infravermelho confirmaram que alterações químicas e físicas ocorreram na superfície das amostras, o que, segundo Dorai e Kushner (2003, apud COSTA et al., 2008), indica que ambos os mecanismos tiveram influência no aumento de energia livre da superfície dos tubos. Os ensaios de resistência ao risco apresentaram diferenças significativas na adesão de um revestimento hidrofílico às amostras tratadas, se comparadas às amostras não tratadas. Ao final do estudo concluiu-se que, dentre as técnicas avaliadas, em função dos resultados obtidos nos ensaios de goniometria e nos ensaios de riscamento, a flambagem, aplicada durante 60 segundos, é o tratamento que apresenta melhores condições para o uso no desenvolvimento de revestimentos hidrofílicos biomédicos sobre tubos de poliamida 11.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T21:54:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 293958.pdf: 1954377 bytes, checksum: 1e6ac0ed1848ab178308a02a4af12b34 (MD5) / Nas pesquisas com óleos e gorduras alimentícios, estudos vêm indicando que os produtos ricos em diacilgliceróis, em especial sn-1,3-diacilgliceróis, podem apresentar uma ação benéfica sobre a saúde humana, pois são metabolizados totalmente, o que não ocorre com as moléculas de triacilgliceróis. Aliado a isto, sabe-se que a glicerólise de óleos é, estequiometricamente, bastante favorável à produção de mono- e diacilgliceróis. Entretanto, o método tradicional de obtê-los não é indicado para a obtenção de produtos de qualidade, com propriedades funcionais, devido ao emprego de condições agressivas de temperatura e, geralmente, de solventes orgânicos. Logo, observa-se a necessidade de substituir este processo de obtenção de emulsificantes, tão indesejável ecológica, sensorial e, até, economicamente, bem como de fornecer alimentos industrializados que balanceiem a atual proporção de ácido graxos essenciais ômega-6 e ômega-3 na dieta. Por conseguinte, o presente estudo objetivou a produção de diacilgliceróis ricos nos ácidos graxos eicopentaenóico (EPA) e docosahexaenóico (DHA), através da glicerólise enzimática de óleo de peixe (Savelha), utilizando a Lipozyme® RM IM como catalisador. Fez-se o estudo cinético das concentrações de diacilgliceróis formadas em condições reacionais pré-estabelecidas, em meio contendo surfactante de grau alimentício (Tween 65, 80 e 85). A auto-oxidação do meio e a atividade de esterificação da enzima foram monitoradas ao final da reação. Inicialmente, adequou-se a determinação da atividade enzimática, e, adicionalmente, verificou-se que a lipase não condicionada termicamente apresentava atividade maior do que a enzima condicionada a 40 °C durante 1 h. Análises preliminares indicaram que a lipase atua sobre a lecitina de soja, motivo pelo qual este fosfolipídeo não foi empregado na continuidade do trabalho. Além disso, verificou-se que, possivelmente, a lipase não atua sobre os surfactantes selecionados para o estudo cinético. Por fim, observou-se que a reação de glicerólise sem adição de Tween foi a que se destacou positivamente para a produção de diacilgliceróis. Esta reação apresentou a maior produtividade (0,25 mmoles/(g meio reacional.h)) em 56,23% de triacilgliceróis convertidos, associada à maior velocidade inicial específica de formação de diacilgliceróis (0,44 mmoles/(g meio reacional.h)). Também foi a que teve o menor índice de peróxido ao final da reação, entretanto, a atividade específica da enzima foi reduzida em 38,77%.

Orientador: Milton Eiji Kayama / Banca: Konstantin Georgiev Koslov / Banca: Tessie Gouvea da Cruz / Resumo: Este trabalho descreve o desenvolvimento de um dispositivo de geração de microdescargas de plasma operando à pressão atmosférica, sua caracterização e aplicação no tratamento de superfície polimérica. A microdescarga é produzida entre uma agulha e um eletrodo externo na forma de um cilindro. A agulha e o cilindro são dispostos coaxialmente com um capilar de borossilicato ou quartzo entre os mesmos. O sinal usado para excitar a descarga tinha a forma senoidal na frequência de 37 kHz. Estas microdescargas produziram plumas de plasma na extremidade da agulha. Medições da tensão de ruptura mostraram regimes distintos conforme a posição axial do cilindro em relação à agulha. Simulações com circuitos mostraram diferentes circuitos equivalentes ao dispositivo de microdescarga conforme esta posição relativa entre os eletrodos. Utilizando estas plumas no tratamento de superfícies de PET verificou-se redução do ângulo de contato com o tratamento que atinge um mínimo para tempos de 10 s. O ângulo de contato para diferentes posições em torno do ponto de tratamento foi ajustado à curvas baseadas em funções gaussiana e lorentziana. Isto possibilitou verificar o aumento da área tratada com o fluxo do gás quando a tensão na descarga se torna elevada. Para pluma de diâmetro menor que 1 mm o tratamento se estendeu em até 6 mm devido a dinâmica do gás da pluma. O dispositivo se mostrou confiável e com tratamento reprodutível na modificação das propriedades da superfície de materiais / Abstract: This work describes the development and characterization of a microplasma jet device operating at atmospheric pressure and its application on the treatment of a polymeric surface. The micro discharge was produced between a needle and a coaxial cylindrical electrode with a borosilicate or quartz capillary between them. The discharge occurs in a small gap between the capillary and the needle and a plasma plume is produced at the tip of the needle. The signal used to excite the discharge was sinusoidal at frequency of 37 kHz. Breakdown voltage measurement showed distinct regimes according to the axial position of the cylinder relative to the needle. Simulations showed different equivalent circuits for the device according to the relative position between the electrodes. The plasma plumes were used to treat PET surfaces. It was observed the reduction of the contact angle with the treatment time that saturates around 10 s. The contact angle measurements at different positions around the treatment point were fitted using Gaussian and Lorentzian functions in order to estimate the diameter of treated circular area around the contact point of the plume with the surface. It was observed an increase of the treated area with the flow rate gas particularly at high applied voltage. Diameter up to 6 mm was achieved for plasma plumes with diameter smaller than 1 mm due to gas dynamic effects. The repeatability on the treatment showed that the plasma jet is reliable to modify surface properties of materials / Mestre

Orientador: Celso Valentim Santilli / Coorientador: Sandra Helena Pulcinelli / Banca: Leila Aparecida Chiavacci / Banca: Giancarlo Espósito de Souza Brito / Banca: Márcia Carvalho de Abreu Fantini / Banca: Francisco das Chagas Dantes de Lemos / Resumo: O primeiro objetivo deste trabalho foi investigar os fenômenos de agregação e de gelatinização das suspensões de TiO2 obtidos através do processo sol-gel. Estas suspensões foram preparadas a partir da hidrólise do tetraisopropóxido de titânio Ti(OPri)4 em solução aquosa de ácido para-toluenossulfônico (PTSH). A evolução do tamanho das nanopartículas e o mecanismo de agregação que ocorre nos momentos iniciais da reação foram analisados através da técnica de espalhamento de raios X à baixo ângulo (SAXS). Os resultados de SAXS mostraram que as partículas de TiO2 se agregam irreversivelmente formando partículas de tamanhos maiores nos momentos iniciais da reação. Também foram realizadas medidas de SAXS e reológicas para a suspensão com razão molar [H2O/Ti] = 2,3 e [PTSH/Ti] = 0,34, preparada com diferentes tempos de envelhecimento a 60ºC (0, 12 e 21 horas). Esse estudo revelou a possibilidade de aumentar tanto o tamanho das partículas do sol quanto a temperatura de transição sol-gel com o aumento do tempo de envelhecimento. Os valores de dimensões fractais (Df), obtidos pela técnica de SAXS, indicaram que a cinética de transição sol-gel é consistente com um processo de agregação cluster-cluster limitado por difusão (DLCCA). O segundo objetivo deste trabalho foi demonstrar a viabilidade de obter espumas cerâmicas a partir de emulsões formadas pela mistura dos sóis de TiO2 com o surfactante aniônico Dodecil Sulfato de Sódio (SDS) e não-iônico Pluronic F127 (P-127), juntamente com o óleo miristato de isopropila (MI). Nesta etapa, procurou-se avaliar o papel da natureza iônica e não-iônica dos surfactantes e da razão em massa/massa (m/m) de surfactante e da fase apolar (óleo) nas propriedades estruturais das espumas cerâmicas. O comportamento térmico, as fases cristalinas e a superfície das... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The first aim of this study was to investigate the aggregation and gelatinization of TiO2 suspensions obtained by the sol-gel process. The TiO2 suspensions were achieved by hydrolysis of the titanium tetraisopropoxide Ti(OPri)4 in para-toluene sulfonic acid (PTSH) aqueous solution. The evolution of nanoparticles size and the aggregation mechanism that occurs during the first synthesis step were analyzed by using small-angle X ray scattering (SAXS) technique. SAXS results have shown that TiO2 particles form irreversible aggregates giving rise to large particles during the first synthesis step. SAXS and rheological measurements were also carried out for the suspension prepared at H2O/Ti = 2.3 and PTSH/Ti = 0.34 molar ratios aged at 60 oC for different aging times (0, 12 and 21 h). This study has revealed the possibility to increase both the sol-gel phase transition temperature as well as the particle size by increasing the aging time. The fractal dimensionality (Df) values, estimated from the SAXS analyzes, indicated that particles aggregation is characteristic of a diffusion limited cluster-cluster aggregation (DLCCA) kinetic process. Another aim of this work was to obtain ceramic foams from emulsions formed by the mixture of TiO2 suspensions, the anionic Sodium Dodecyl Sulfate (SDS),or the non-ionic Pluronic F- 127 surfactants and the isopropyl myristate (MI) oil. This study was important to evaluate the role of the ionic or non-ionic nature of these two surfactants on the structural properties of the ceramic foam by varying the weight/weight (w/w) ratio of surfactant and non-polar phase (oil). The thermal behavior, crystalline structure and surface of the ceramic foams were investigated through thermogravimentry (TG), X ray diffraction (DRX), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) techniques, respectively. These foams... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Um tópico importante em modelagem geométrica é a definição de objetos que não contenham cantos ou farpas. A geração de superfícies de junção (superfícies que conectam suavemente superfícies distintas) e uma das técnicas utilizadas para solucionar esse tipo de problema. Pode-se abordar a geração de superfícies de junção sob vários aspectos. Neste trabalho, serão estudadas superfícies de junção que conectam suavemente duas outras superfícies distintas (superfícies-base). Sob este enfoque, a geração das superfícies de junção será dividida em três etapas a saber: modelagem das superfícies-base, determinação das curvas de ancoragem e geração das junções propriamente ditas. Curvas de ancoragem são curvas que determinam a forma do contato entre a junção e cada uma das superfícies base. As superfícies-base utilizadas são superfícies compostas modeladas utilizando-se "beta-splines" uniformes. Discussões sobre a melhor maneira de se modelar as mesmas foram consideradas fora do contexto deste trabalho. A determinação das curvas de ancoragem é amplamente discutida. Optou-se por utilizar um piano de corte contra cada uma das superfícies-base para a determinação das curvas de ancoragem. O cálculo da intersecção entre o plano de corte e cada um dos "patches" das superfícies-base e feito utilizando-se um método numérico hibrido baseado em um algoritmo de movimentação associado a um algoritmo de reticulado. A geração das superfícies de junção e feita utilizando-se a técnica de Hermite. Para tanto é preciso que se calculem os vetores de controle necessários a técnica de Hermite de forma que se garanta a continuidade desejada ao longo da curva de contato entre a superfície base e a junção. No caso em questão e garantida continuidade geométrica de primeira ordem (G1). Por fim, apresenta-se protótipo do modelador utilizado para validar o método proposto. São indicadosos resultados obtidos bem como uma analise comparativa com outras soluções semelhantes encontradas na literatura a disposição. Os testes com o prot6tipo foram feitos em um microcomputador com arquitetura compatível com IBM-PC 386 com 640 KBytes de RAM, 20 Mhz, adaptador gráfico VGA e co-processador matemático 80387. O protótipo pode, entretanto, ser utilizado em qualquer microcomputador compatível com IBM-PC que disponha de no mínimo 640 Kbytes de memória RAM. O uso de co-processador matemático e adaptador gráfico EGA ou de major capacidade é aconselhado. / An important topic in geometric modeling is the definition of objects without sharp, corners or edges. A blending surface is one that smoothly connects two given surfaces.It has been a very useful way to define objects without sharp, corners or edges. One can approach the generation of blending surfaces from different points of view. This work deals with blending surfaces that smoothly connect two other surfaces called base-surfaces. According to this point of view the generation of blending surfaces will be divided in 3 steps: base-surfaces modeling, rail curves determination and generation of the blending surfaces. A rail curve is one along which blending and base surfaces meet. The base-surfaces used are composed-surfaces modeled by uniform beta-splines. The problem of modeling these surfaces is beyond the scope of this work. The determination of rail-curves is widely discussed. In order to determine each one of the rail curves, an intersection plane is choosen. The computation of the intersection between the intersection plane and each one of the patches of the base-surfaces uses an hibrid numeric algoritm based on a marching method associated with an lattice evaluation algorithm. The generation of blending surfaces is done using the Hermite technique. To make this possible one has to compute the control vectors needed to generate an Hermite surface and, at the same time, guarantee the desirable continuity along the rail-curves. In this work geometric continuty (G 1) is guaranteed. Finally it is presented the prototype of the modeler used to validate the proposed method. The results obtained are presented as well as a comparative analysis with other solutions found in the literature.